嵌入式无线实时视频系统设计

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在多媒体通信中,语音通信的局限性使人们对视频通信的需求越来越强烈。目前应用比较广泛的视频通信系统主要基于PC机设计的,其难以移动等缺点使其应用受到了很大的限制。3G移动通信技术在视频通信系统中的应用,尽管提高了视频通信设备的移动性,但是其使用成本高,并且需要建立大量的基站。本文给出的基于DaVinci平台的嵌入式无线实时视频系统,通过无线网络传输实时视频信息,具有移动性好,组网快以及多模式、可控制等特点,能应用于监控系统及户外视频会话等场合。本文基于DaVinci TMS320DM6446开发板的硬件资源及DaVinci技术的软件结构,设计并实现了无线实时视频系统。首先,本文根据无线实时视频系统的功能,将系统结构分为多个系统模块,并为各系统模块设计了相应的软硬件方案。其次,本文详细设计了各系统模块的软件方案。其中视频采集模块采用Linux内核的V4L2技术进行设计,实现了对视频采集设备的控制;视频编解码模块采用DaVinci技术的Codec Engine进行设计,实现了对视频数据的编解码处理;实时视频发送和接收模块采用JRTPLIB3.7.1库的接口进行设计,实现了视频数据的打包发送以及视频数据包的接收处理;视频显示模块采用了Linux的帧缓存技术,实现了视频图像的显示。最后,本文采用PIPE(管道)作为各软件模块的通信机制,采用互斥锁和条件变量作为各软件模块的同步机制,以C/S结构为软件结构,完成系统软件设计。其中服务端的任务是负责处理客户端的视频会话请求并完成视频的采集、编码和发送;客户端的任务是负责向服务端发起视频会话请求并接收服务端发送的视频数据,对该视频数据进行解码并显示。同时本文还对系统性能参数进行了测试并分析了测试结果。本文基于DaVinci平台实现的无线实时视频系统很好的满足了设计指标,测试结果表明该系统能够长时间稳定工作,视频显示流畅并且延迟小,达到了很好的实时效果。
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