基于嵌入式的自适应多媒体通信系统

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随着信息技术的不断进步,移动通信终端的功能越来越多,性能越来越强。可提供短信、图像、语音等各种多媒体业务,应用于国内外的民用和军用的众多领域。通信终端通常采用高速的嵌入式微处理器和基于这些微处理器的嵌入式操作系统,在此基础上完成相应的多媒体数据处理业务。本文的目的是基于S3C6410硬件平台,开发音视频多媒体通信系统。在通信终端设备上实现基于无线WIFI的短信、图像、语音等多媒体业务功能,以及通过低速率声码器芯片AMBE-2000硬件编码/解码来实现无线低速率语音通信。针对数据量较大的视频数据和恶劣的无线网络环境,增加了网络速率自适应功能。该系统可用于一些专用领域。首先本文根据便携式多媒体移动终端通信设备的基本要求,实现了基于三星S3C6410处理器嵌入式系统平台(包括硬件平台和软件平台),并且对该终端设备进行了设计与调试。硬件平台主要包括基于S3C6410的最小系统,各种外围接口和电源模块;软件平台主要设计和移植了u-boot,Linux内核的移植,文件系统的创建和移植以及嵌入式Qt库移植。其次,本文研究了多媒体音视频数据采集、压缩技术和音视频同步传输技术。音频采集压缩有两种实现方案:第一种在OSS音频编程接口上的语音数据的采集,和软件G.721的压缩方案的实现;第二种是基于声码器AMBE-2000硬件的低速率语音压缩编码。视频采集是基于Video4Linux2的视频采集架构,视频压缩是基于JPEG算法的硬件压缩,视频播放是基于Qt框架提供的播放接口简单实现。接着针对恶劣的无线网络环境,移植和实现了基于UDP的无线网络数据传输自适应算法。发送端根据接收端对视频数据的丢包率和可用带宽反馈,调整和优化发送速率。最后在终端软硬件平台之上设计和实现了音视频多媒体通信软件系统。多媒体通信系统主要采用C/S和P2P通信框架。基于Qt完成了终端设备的客户端软件开发和服务器软件的开发。
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