一种H.323视频会议终端的主板的设计与实现

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本论文讨论了一种实用的基于IP 网络的多媒体视频会议终端的设计方案,并给出了一个采用嵌入式x86+视频处理芯片架构的终端实例。为一个实用的符合H.323 标准的视频会议终端提供了硬件平台。通信网和音视频压缩技术在最近十年的迅速发展,使多媒体通信得以实现。视频多媒体会议得到了业界的普遍关注。目前基于IP 的H.323 多媒体视频会议系统已成为了研究和开发的热点。国际电信联盟ITU 制定了一套在分组网上提供实时音频、视频和数据通信的标准H.32x。其中H.323 是无QoS(服务质量)保证的分组网络PBN(packet Based Networks)上的多媒体通信系统标准,在LAN 和internet 上构建了虚拟电视会议平台。近年来新出现的视频压缩编码标准已经被视频会议系统接受,在视频会议系统中,采用MPEG-4 视频压缩编码可以用可以获得低码率高质量的视频流。多媒体视频会议终端的是H.323 视频会议终端的组件之一。为保证系统的稳定性和可扩展性并加快开发速度,应采用模块化设计的方法。从具体硬件设计的角度,系统硬件应尽可能采用集成度高的方案;从软件设计的角度,应该采用基于操作系统的模块化软件开发方法。经过论证和比较,权衡了开发难度和系统性能,在多媒体视频会议终端设计中采用了基于x86 内核片上系统芯片STPC 的主控制器模块,基于VW2010 芯片的MPEG-4 音视频编解码器模块,基于RTL8139 芯片的10M/100M 以太网适配器模块的硬件架构,并在主控制模块运行Linux 操作系统,作为多媒体终端的软件运行环境。由于本终端的硬件规模比较大且工期要求紧急,首先需要对方案的深入理解相关架构和芯片的特性,其次在设计过程中付出足够的细致和耐心,此外还需要学习掌握功能强大的辅助设计软件工具和设计方法,特别是对高速高密度电路板的设计方法。经过细致的原理图、PCB 设计和调试测试工作,在这个平台上实现了不同码率的MPEG-4 音视频数据的实时编解码。在由该终端和局域网组成的系统中实现了任意两点之间的音视频全双工传输。在双机通过局域网互联对传试验中,动态图像解析度最高能达到D1 画质标准。表明该平台已经具备了ITU-T H.323 建议要求的音视频编解码、网络传输部分功能,为完整实用的H.323 多媒体视频会议终端的最终产品化打下了良好的基础。
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