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基于智能家居系统的音视频通信方案的研究与实现

作　者: 王倩
导　师: 曾桂根
学　校: 南京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 嵌入式linux B/S RTP 视频监控
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着人们对现代生活的追求以及对信息的需求日益增强,智能家居得到迅速发展。音视频监控,作为智能家居系统中的一项关键技术,越来越受到人们的重视。随着嵌入式技术和网络技术的不断发展,基于嵌入式技术和网络技术的音视频监控方案,逐渐的取代了传统的音视频监控技术,在解决智能家居系统中音视频通信问题上发挥了重要作用。本论文在智能家居的环境下,设计基于家庭智能网关、网络音视频服务器和客户监控端的音视频监控系统,提出音视频通信方案。基于OMAP3530双核处理器硬件平台,通过研究视频编解码技术和网络传输技术,在嵌入式Linux2.6内核和文件系统支撑下,完成音视频数据的实时采集压缩、网络传输,完成网络音视频服务器的基本功能。本论文首先介绍了国内外视频监控系统的研究现状和发展趋势,然后根据音视频通信方案,介绍了适用于网络传输的编解码算法H.264、音频编解码算法AAC和视频传输协议RTP/RTCP。根据本设计所选用的硬件平台特性,提出了解决智能家居系统中视频通信的方案,包括了软件开发平台及视频开发平台DVSDK的搭建,基于V4L2驱动的视频图像的采集和显示,基于声卡ALSA驱动的音频数据采集,构建音视频编码器,以及基于RTP/RTCP协议的通信模块。在论文的最后,对系统所完成的内容进行了总结,并提出了改进方案。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 课题研究背景及意义  8-9
    1.1.1 研究背景  8
    1.1.2 研究目的及意义  8-9
  1.2 智能家居系统概述  9-10
  1.3 音视频监控系统的研究现状及发展趋势  10-12
    1.3.1 音视频监控系统的研究现状  10-11
    1.3.2 音视频监控系统的发展趋势  11-12
  1.4 论文的内容与结构  12-14
第二章 构建网络音视频服务器运用的相关理论及技术  14-24
  2.1 音视频编解码算法  14-17
    2.1.1 H.264 视频编解码协议  14-16
    2.1.2 AAC 音频编解码协议  16-17
  2.2 嵌入式 linux 操作系统和 Video4Linux2  17-18
    2.2.1 嵌入式linux 操作系统  17-18
    2.2.2 Video4Linux2 介绍  18
  2.3 视频传输协议RTP/RTCP  18-23
    2.3.1 RTP/RTCP 协议介绍  18-22
    2.3.2 基于RTP 的音视频同步策略  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章 音视频通信设计方案  24-34
  3.1 音视频监控系统总体设计  24-27
    3.1.1 系统功能需求分析和设计目标  24-26
    3.1.2 系统总体结构设计  26-27
  3.2 系统硬件平台简介  27-29
    3.2.1 OMAP3530 硬件平台介绍  27-28
    3.2.2 ICETEK-OMAP3530-Mini 开发板扩展接口介绍  28-29
  3.3 系统软件架构设计  29-31
    3.3.1 网络音视频服务器软件架构设计  29-30
    3.3.2 网络音视频服务器主要功能模块介绍  30-31
  3.4 音视频通信系统方案设计  31-33
  3.5 本章小结  33-34
第四章 网络音视频服务器设计与实现  34-69
  4.1 OMAP3530 软件开发平台的搭建  34-42
    4.1.1 视频开发平台dvsdk 的搭建  34-36
    4.1.2 引导代码Xloader、uboot 的编译  36-37
    4.1.3 内核kernel 的编译  37-40
    4.1.4 制作文件系统  40-42
  4.2 音视频采集模块设计与实现  42-50
    4.2.1 视频摄像头的选择  42-43
    4.2.2 基于V4L2 视频采集流程设计与实现  43-49
    4.2.3 音频采集流程设计与实现  49-50
  4.3 音视频压缩模块设计与实现  50-57
    4.3.1 OMAP3530 双核通信原理  50-51
    4.3.2 音视频压缩设计与实现  51-57
  4.4 RTP 通信模块设计与实现  57-64
    4.4.1 音视频数据打包原理  57-60
    4.4.2 RTP 协议传输音视频数据的设计与实现  60-64
  4.5 系统测试  64-68
    4.5.1 测试环境  64
    4.5.2 系统运行与结果显示  64-68
  4.6 本章小结  68-69
第五章 总结与展望  69-70
  5.1 本文总结  69
  5.2 展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-73
硕士生期间发表的论文  73

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信
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