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基于ARM的无线实时公路道路视频传输的研究

作 者: 马佳佳
导 师: 李晓飞
学 校: 南京邮电大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: 视频传输 视频采集 网络编程 ARM H.264 RTP/RTCP
分类号: TN919.8
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 78次
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内容摘要


近几年随着无线通信和下一代网络的发展,无线实时视频传输应用越来越广泛,本课题是“河南省信息公路养护系统”项目的一个子项,其目的是通过无线实时视频传输技术,将破损公路路面的视频图像实时传输到省级公路养护中心。但是由于无线信道带宽窄,无线网络不稳定,导致无线实时视频传输波动较大,容易出现丢包和延迟抖动等现象,如何适应无线网络带宽变化,提供尽可能好的服务成为目前需要解决的热点问题。本文主要对实时视频传输系统中应用到的关键技术进行研究,首先讨论了实时视频传输的协议RTP/RTCP,为了保证视频传输的实时性,数据通道采用RTP/UDP协议,控制通道采用RTCP/TCP协议,然而RTP并不能提供可靠的传送机制,也不提供流量控制和拥塞控制,因此本文提出了基于RTCP反馈的新的自适应拥塞控制算法,实验表明该算法能够较好地进行拥塞控制,实现了视频传输的可靠性和稳定性。接着对基于ARM的无线实时公路道路视频传输系统设计进行分析,将该系统分为七大模块:GPS信息采集,视频采集,视频编码,数据传输,数据接收,视频解码显示,GPS信息存储。将每个模块的实现进行详细分析。GPS信息采集与视频采集同步,将视频帧和GPS信息关联起来,其目的是通过GPS信息将视频能够与google map关联起来,在google map上能够播放采集到的视频。最后将该系统在无线3G环境下演示,运行效果较好,接收方显示视频较流畅,传输效果较好。本文设计的基于ARM的无线实时公路道路视频传输系统已经在无线3G环境下成功运行,具有一定的实际应用价值。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-13
  1.1. 基于ARM 的无线实时公路道路视频传输国内外的概况  9-10
  1.2. 课题的背景、目的和意义  10
  1.3. 本课题的创新点  10-11
  1.4. 本文主要的工作和各章节安排  11-13
第二章 嵌入式 Linux 环境的搭建  13-19
  2.1. 平台的介绍  13
  2.2. Linux 操作系统的移植  13-16
    2.2.1. 安装JTAG 下载驱动GIVEIO  13-14
    2.2.2. 烧写bootloader  14
    2.2.3. 配置板子IP 和tftp  14-15
    2.2.4. 烧写内核  15
    2.2.5. 烧写根文件系统  15-16
    2.2.6. 烧写应用程序  16
  2.3. 嵌入式Linux 开发环境的建立  16-18
    2.3.1. 嵌入式Linux 开发环境概要  16-17
    2.3.2. 嵌入式Linux 开发环境建立  17-18
  2.4. 本章小结  18-19
第三章 无线实时视频传输的关键技术  19-33
  3.1. 实时视频传输协议  19-24
    3.1.1. UDP 协议  19-20
    3.1.2. RTP/RTCP 协议分析  20-24
  3.2. Linux 网络编程技术  24-29
    3.2.1. Socket 通信流程  24-27
    3.2.2. 分析服务器端socket 编程  27-29
    3.2.3. 分析客户端socket 编程  29
  3.3. Linux 下的多线程技术  29-31
    3.3.1. 多线程常用API 的详细分析  30-31
    3.3.2. 本文对多线程的使用  31
  3.4. 本章小结  31-33
第四章 无线实时视频传输的拥塞控制  33-42
  4.1. 网络拥塞和拥塞控制  33-34
  4.2. TCP-Friendly 的拥塞控制  34-36
  4.3. 基于RTCP 的自适应拥塞控制算法  36-39
    4.3.1. 传统的自适应的拥塞控制算法  36-37
    4.3.2. 基于RTCP 反馈的新的自适应拥塞控制算法  37-39
  4.4. 测试的结果与分析  39-40
  4.5. 本章小结  40-42
第五章 基于ARM 的无线实时公路道路视频传输系统的设计  42-63
  5.1. 对H.264 数据进行RTP 的封装  42-46
  5.2. 基于ARM 的无线实时公路道路视频传输系统的设计  46-60
    5.2.1. 采集GPS 信息与存储GPS 信息  47-51
    5.2.2. 视频采集模块  51-53
    5.2.3. 视频压缩模块  53-54
    5.2.4. 视频传输发送模块  54-56
    5.2.5. 视频传输接收端模块  56-58
    5.2.6. 视频解码显示  58-60
  5.3. 平台运行的过程及实验结果  60-62
  5.4. 本章小结  62-63
第六章 总结与展望  63-64
  6.1. 全文总结  63
  6.2. 展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-68
附录 攻读硕士期间发表的论文  68

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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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