基于RTP/RTCP的嵌入式视频图像采集传输系统

摘要

基于ARM的嵌入式Linux系统以其强大的功能而倍受关注,目前在消费电子、工业控制等众多领域得到了广泛的应用。本文以较为成熟的ARM体系结构为硬件平台,为解决视频采集传输中的诸多问题,设计了基于RTP/RTCP的视频采集传输系统。论文首先研究了基于ARM9嵌入式平台的环境搭建,并在此基础上进行视频采集传输系统的各个模块的设计、开发及优化。
　　论文在简要分析了s3c2410体系结构的基础上给出了从BootLoader移植、Linux移植,一直到YAFFS根文件系统的移植和建立的全过程;重点研究了嵌入式端的视频采集模块的驱动结构并实现视频采集模块,比较了两种采集方式并从效率角度加以优化;同时移植后测试了XviD(MPEG-4编解码器)的性能,分析了压缩方案的选择问题;对RTP/RTCP的协议进行深入分析基础上设计并实现了基于该协议的自适应反馈控制机制和算法。在不依靠传输层和网络层协议的支持的情况下,利用端到端的统计信息,估计当前的网络情况,调整视频输入流,从而动态改变传输速率,提升网络传输质量。
　　同时对发送端和接收端的缓存进行研究,设计了适合本系统的多级缓存结构,大大提升了视频采集和传输质量。在客户端通过完善Qt开发库的网络传输、控制及视频解码功能,简单地实现了视频的接收、解码和播放功能。
　　考虑多任务、实时性的要求,对应用软件采用了多线程、多缓冲及MPEG-4压缩等一系列技术进行优化。重点研究了视频采集模块的效率问题、传输模块的控制机制以及多处使用的缓冲机制。
　　整个系统建立在嵌入式构架上,能独立完成实时视频的采集、传输、反馈控制功能,可广泛应用于远程监控系统、可视电话、工业控制等领域。

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第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2视频图像采集传输系统研究现状和发展趋势

1.3本文的主要工作和成果

1.4全文的组织结构

第二章系统方案设计

2.1嵌入式视频图像采集系统的关键模块

2.2系统总体设计

2.3硬件和软件开发平台

2.4本章小结

第三章应用开发环境建立

3.1嵌入式系统

3.2建立系统开发环境

3.3视频采集开发环境建立

3.4 GUI开发环境建立

3.5本章小结

第四章嵌入式端软件实现与优化

4.1视频采集程序设计及优化

4.2视频压缩程序设计及测试

4.3视频传输模块程序设计及测试

4.4本章小结

第五章客户端软件实现与优化

5.1主控模块程序设计及测试

5.2本章小结

第六章总结和展望

参考文献

图表目录

致谢

研究生期间科研工作和成果说明