随着智能设备的不断普及和无线网络的广泛覆盖,视频服务应用场景越来越多,音视频传输以其直观方便的呈现方式和丰富精彩的信息内容而广泛应用于众多领域,典型的音视频传输应用包括智能家居、视频监控、远程教育以及远程医疗等。伴随着需求的不断扩大,特别是随着移动通信技术的快速发展,对于能够在移动通信环境中高效、灵活部署的实时视频传输系统的研究显得更为迫切。目前对于GStreamer框架下音视频同步传输的研究还很少见,本文提出基于GStreamer框架的音视频无线传输系统,设计实现单向音视频同步传输和双向语音互动功能,并对该系统在移动机器人场景的应用进行初步研究。系统以树莓派3B为硬件平台,使用V4L2驱动框架采集视频数据,采用H.264视频编码;通过Pulse Audio声音服务器捕获音频数据,使用Opus音频编码。音视频数据按照RTP协议封装,通过UDP协议完成数据传输。测试结果表明:系统WIFI网络音视频同步传输延时可达261 ms,4G网络音视频同步传输延时可达330 ms,仅视频传输延时分别可达136 ms、206 ms,具有高实时性;传输质量测试采用空间域无参考图像质量评估器和MOS评分标准,图像质量评价优于对比方案45%以上。且系统针对不同应用需求及网络环境,实现多分辨率可选的实时视频采集和WIFI与4G网络自动切换传输,提高系统使用灵活性和经济性,满足众多场景应用需要,对音视频传输应用有较好参考价值。首先,进行关键技术的分析与研究。重点介绍了GStreamer开源多媒体框架,分析研究其在音视频传输方面的优势。并且对音视频传输的关键技术进行分析研究,包括视频压缩编码技术,音频压缩编码技术,RTP实时传输协议,TCP与UDP传输协议。其次,进行系统设计及应用研究。系统设计分为采集端设计和客户端设计,设计目标为实现单向视频传输和双向语音互动。系统采集端基于树莓派平台,软件设计包括两个管道,音视频传输管道和音频接收管道,并针对采集端设计了4G网络与WIFI网络的自动切换功能。系统客户端软件设计包括音视频接收管道和音频传输管道。并针对系统在移动机器人场景的应用进行了研究与实现。最后,进行系统测试与分析。针对系统的传输实时性和传输画质进行对比测试,分析系统优势与不足,并对系统在移动机器人上的应用进行实验验证。