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G.723.1协议及相关通信业务在嵌入式系统上的实现
作 者: 邓小勇
导 师: 张为
学 校: 天津大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 统一通信 G.723.1 嵌入式系统 MySQL
分类号: TN919.8
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 23次
引 用: 0次
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内容摘要
“统一通信”是更人性化的通信理念,更接近5W(whoever、whatever、however、wherever、whenever、whomever)的通信目标,具有较大的研发空间和广阔的市场前景。本论文基于“统一通信”的思想,采用G.723.1语音编解码协议,设计了一个基于C/S模式的语音和文件通信系统。服务器端运行于PC机的Linux环境下,后接MySQL数据库;客户机端运行于Linux ARM的嵌入式平台,平台开发板是华邦公司的W90P710。在系统设计前,需提高G.723.1编解码效率,从而满足语音通信的实时性要求。根据ITU-T提供的源代码,在算法和汇编两方面进行优化。算法上,主要从简化搜索、递推迭代和空间换时间三个方面改写某些模块的代码;同时将基本运算函数由C语言改为汇编语言实现。经测试,优化结果大大提高了编解码器的运行速率,语音MOS值达到3.4。通信系统使用UDP的Socket机制来互传信息。服务器端采用JAVA编写,通过图形界面和多线程机制,实现了必要信息的提示、对管理员操作的响应和对客户端请求的响应。服务器端程序和后端MySQL数据库连接,采用SQL语言实现了对用户组和用户信息的记录、修改和读取等操作,方便了对系统的管理。数据库设计满足第三范式。客户端采用C语言编写,嵌入ARM系统,并使用多线程编程来满足用户的各种操作需求。客户端发出的控制信息均需传送到服务器作好记录后再转发,而数据信息直接点对点发往另外的客户端,从而避免了服务器端通信的拥塞。同时,系统还设计了网络超时和响应超时处理功能,使系统超时后仍能继续后面的处理。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-8 第一章 绪论 8-13 1.1 研究背景和必要性 8-9 1.2 国内外现状和技术发展趋势 9-10 1.3 本论文研究主要内容 10-11 1.4 论文创新点 11 1.5 拟解决关键技术问题 11-12 1.6 本论文结构安排 12-13 第二章 系统关键技术 13-21 2.1 多线程 13-15 2.1.1 进程与多线程 13-14 2.1.2 线程与进程的关系 14-15 2.1.3 线程同步机制 15 2.2 Socket通信 15-17 2.3 JAVA GUI程序设计 17-18 2.4 数据库设计原理 18-20 2.5 JDBC连接及MySQL数据库 20-21 第三章 G.723.1 协议及其优化 21-30 3.1 编解码器原理 21-25 3.1.1 编码器原理 21-25 3.1.2 解码器原理 25 3.2 算法优化 25-28 3.2.1 简化搜索过程 25-26 3.2.2 递推优化 26-27 3.2.3 空间换时间 27-28 3.3 汇编优化 28 3.4 测试 28-30 3.4.1 测试介绍 28-29 3.4.2 测试结果 29-30 第四章 W90P710 评估板介绍 30-37 4.1 开发板宿主机系统安装 31-32 4.2 程序的交叉编译 32-33 4.3 评估板跳线设置 33 4.4 内核及文件系统的烧写 33-37 第五章 客户端系统设计 37-49 5.1 客户端统一帧格式 38-40 5.2 Socket通信 40-42 5.3 初始化及多线程设计 42-43 5.4 客户端指令获取 43-44 5.5 语音或文件发送 44 5.6 接收程序 44-46 5.7 其他相关处理 46-49 5.7.1 音频设备操作 46-47 5.7.2 多文件接收 47-48 5.7.3 超时处理 48-49 第六章 服务器端系统设计 49-61 6.1 数据库设计 50-54 6.1.1 数据库连接 50-51 6.1.2 数据库操作 51 6.1.3 数据库内容 51-54 6.2 服务端帧格式及Socket通信 54-56 6.2.1 帧格式 54-55 6.2.2 Socket通信 55-56 6.3 图形界面及JAVA线程 56-57 6.3.1 图形界面 56-57 6.3.2 JAVA线程 57 6.4 响应处理 57-61 6.4.1 服务端请求响应 57-58 6.4.2 客户端请求响应 58-61 第七章 测试系统与总结展望 61-66 7.1 测试系统 61-64 7.2 总结与展望 64-66 附录A LPC到LSP转换优化 66-67 附录B 开环基音预测优化 67-68 附录C 音素感知加权滤波器优化 68-69 附录D 汇编改写优化 69-70 附录E 音频设置 70-72 附录F 超时处理 72-73 参考文献 73-75 发表论文和参加科研情况说明 75-76 致谢 76
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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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