嵌入式系统在音频点播中的应用与开发

嵌入式系统在音频点播中的应用与开发

师建峰[1]2002年在《嵌入式系统在音频点播中的应用与开发》文中研究说明本文主要阐述嵌入式系统在个人音频点播系统中的应用。此音频点播系统主要用于长途客车,咖啡厅等场所,提供个性化的MP3音频点播服务。该系统具有较高的实用价值和较好的市场前景。因为应用的特殊性,系统不适合采用普通PC机和服务器组成的客户机/服务器模式的点播系统,而需要根据特殊的应用定制特殊的计算机系统,这正是嵌入式系统的特征。所以,在整个点播系统的设计开发中,较多的应用了嵌入式技术。嵌入式系统以应用为中心的专用计算机系统。点播系统中嵌入式技术的应用主要涉及到两个方面:一个是在服务器的设计开发中,另一个是在以太网数据转换板的设计开发中。服务器采用嵌入式的主板,操作系统使用Linux。根据系统的需要,对操作系统进行定制,并针对点播系统采用的以太网技术,对Linux内核进行扩展,开发适合应用需求的以太网收发包驱动程序。驱动程序在使用时动态加载到内核中,为系统提供标准的应用程序接口,为系统的进一步开发提供底层支持。服务器主程序就是在驱动程序的基础上,为各个播放终端提供MP3文件的下载服务。所以,服务器软件的开发主要由两方面组成,收发数据包驱动程序的开发和服务器主程序的开发,本文也是从这两方面介绍的,重点放在驱动程序的开发上。数据转接板也是一个完整的计算机系统,采用AMD公司的Am186嵌入式控制器,国家半导体公司的10M以太网接口芯片DP83902A,加上程序存储器,数据存储器和外围的接口电路组成一个完整的计算机系统。系统的程序采用X86的汇编语言,固化在程序存储器中。硬件系统加上软件系统共同组成一个完整的嵌入式系统,用来完成网络数据转换的功能,主要分析以太网数据包内容,去掉以太网帧头信息,通过串口转发给正确的播放终端,同时将播放终端通过串口发送的数据,组成以太网数据包,通过网络发送给服务器。因此,数据转接板的任务是实现服务器和播放终端的透明通信。本文是在开发音频点播系统的基础上完成的,对系统设计的相关技术作了论述,主要介绍设计思路和开发过程。主要涉及Linux内核编程,驱动程序的开发,Linux服务器程序的开发,嵌入式控制器开发,以太网接口的实现,可编程芯片的开发。

杜剑[2]2004年在《基于uClinux的音频点播系统的设计与实现》文中研究指明本文主要阐述嵌入式系统在音频点播系统中的应用。此音频点播系统可以用于楼宇背景音乐播放、语音教室等不同领域,提供个性化的MP3音频点播服务。系统采用自主开发的嵌入式MP3播放终端和普通PC机(或工控机)组成C/S结构的点播系统。本系统具有较高的实用价值和较好的市场前景。经济性和专用性是嵌入式系统的特征。嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 点播系统中的嵌入式系统技术主要体现在嵌入式MP3播放终端设计上,播放终端采用嵌入式开发板,操作系统使用uClinux。根据系统的需要,对开发板系统引导系统进行修改完善。针对点播系统实际需求,对uCLinux内核进行扩展,对嵌入式开发板上对所需要的部件开发驱动程序。驱动程序在使用时和内核一起编译,为系统提供标准的应用程序接口,为系统的进一步开发提供底层支持。播放终端主要实现通过局域网接收服务器传来的MP3流并进行解码播放,也可以接收服务器的控制信号实现服务器对终端的控制,同时还可以将终端外围设备(如键盘)对服务器的请求信号上传到服务器来完成终端对服务器的请求。服务器主要是为各个播放终端提供MP3流服务。 本文是在开发的基础上完成的,对系统设计的相关技术做了论述,主要介绍设计思路和开发过程。结合此音频点播系统的开发,具体的介绍嵌入式系统的开发流程及其中所要注意的问题。

徐晟华[3]2007年在《基于MPEG-4的嵌入式流媒体播放器的设计与实现》文中研究指明随着Internet的飞速发展,人们对网络多媒体信息的需求越来越大,为了解决传统网络下载多媒体时间过长的问题,流媒体技术应运而生。流媒体指的是在网络中使用流技术传输的连续媒体,其特点是在播放前不需要下载整个文件,而是采用边下载边播放的方式。本论文主要研究设计了一种嵌入式流媒体播放器。该系统选用TI的达芬奇(Davinci)平台作为硬件平台,选用了嵌入式Linux操作系统,在多媒体标准上,选择了压缩性能较好复杂度不高的MPEG-4标准,在传输协议上选择了实时传输协议RTP/RTCP以及实时流协议RTSP协议。论文主要作了以下工作:(1)介绍了流媒体技术的发展及应用,对流媒体播放器的各相关技术进行详细介绍,如多媒体标准MPEG-4、流媒体协议RTP/RTCP及RTSP、嵌入式Linux系统等等。(2)在此基础上进行硬件和软件的设计,并划分好功能模块,根据流媒体传输系统的结构层次把软件系统分为3个模块:依据RTSP协议的RTSP控制模块、依据RTP协议的RTP接收模块和依据达芬奇特有的双核技术的解码播放模块。然后分别对软件模块各部分的设计实现做了详细介绍。(3)给出了系统测试平台和方案,建立了流媒体服务器和嵌入式开发环境,对系统进行了测试并得出结论。本系统基于IPTV机顶盒的设计与实现项目基础上,采用了Davinci的ARM+DSP技术,提高了解码的效率和效果,使播放器可以支持NTSC/PAL制式,采用的嵌入式Linux系统易于应用开发并移植,为IPTV机顶盒的开发打下了良好的基础。

李进华[4]2006年在《数字音频点播终端的研究与实现》文中提出当前国内舰艇上普遍没有装备娱乐设施,即使装备了类似设备的少数舰艇也只是在空间较大的舱室内安装了VCD、DVD和电视机等设备,采用基于模拟信号的被动收听、收看节目的方式。这类设备体积大、重量大、稳定性差,并且由于空间和时间的限制每次能观看的人数有限,因此实际效用不大。 数字视听系统采用计算机、网络通信、多媒体和数字压缩编码技术,将内容丰富的数字化音频、视频节目传送到舰艇的每个舱室和船员的床头,为船员提供实时、交互、按需点播的互动服务,以调节船员长期的海上枯燥生活;同时,设备也作为传达广播指令的辅助工具。 本文研究设计了数字视听系统的数字音频点播终端,该点播终端采用基于ARM9内核的嵌入式硬件平台和Windows CE.net嵌入式操作系统,利用DirectShow技术,实现MP3音频文件在局域网内的任意点播和解码播放。由于MP3音频文件数据量大,需要连续、可靠地传输,选用TCP协议进行传输。通信双方的控制命令,相对于音频文件而言,数据量很小,采用UDP传输,实时性强。此外,利用软硬件相结合的方式实现了广播指令在局域网环境内的实时传播。在探讨了该领域国内外最新研究成果的基础上,讨论了数字音频点播终端的构思、设计方案,详细地介绍了数字音频点播终端的系统设计、工作原理、硬件设计、软件设计,并对终端进行了调试。 实验表明,数字音频点播终端音质唯美、能及时接受广播指令,能够完全满足舰艇上的使用需求,并且采用嵌入式系统作为音频点播终端,具有技术应用的原创性。

黄强[5]2010年在《基于蓝牙的移动音乐播放系统的研究与实现》文中研究说明随着嵌入式技术的快速发展,各种功能的车载电子娱乐产品也是层出不穷,它们都在朝着多功能和设计简约型的方向发展,但这些高技术的产品更多的是应用在高档类型的轿车中,而在广大的公共性质的交通工具中则应用的并不多。比如音乐播放系统,在现代的大多数公共交通工具上,大多数都是以广播的方式将播放的音乐传输出来,而且乘客不能自主的选择收听喜欢的音乐,只能是播放什么音乐就被动的收听什么音乐。这样就产生了两个矛盾。一、在很多时候,一些乘客并不想听音乐,可是声音是通过广播的方式,无奈之下只能忍受声音带来的干扰,若将声音通过蓝牙耳机的方式传输出来,就不会有互相干扰的情况;二、很多的乘客都是希望能够像KTV里面,通过自主选择来收听自己喜欢的音乐,可是传统的车载音乐播放系统是没有这样的功能的。可是现在很多普通的手机上面都已经很好的支持了蓝牙的功能,如果能够将蓝牙技术充分利用在嵌入式系统中去,达到一种音乐点播选择的功能,那么上述两个矛盾是能够很好的解决掉。本论文正是为了解决上面的矛盾,正是提出了一种基于蓝牙技术的移动音乐播放系统的解决方案。本文主要分析和设计了一种低成本和高性能的基于蓝牙、ARM平台和ARM Linux的移动音乐播放系统。硬件方面搭建起了基于IIS总线的UDA音频解码硬件电路,在对该硬件解码模块设计和实现的基础之上,并重点分析实现UDA1341音频设备的软件驱动。软件方面分析了经典的蓝牙协议栈BlueZ的层次结构和数据的基本流程,以及如何将其移植到ARM Linux平台上去,然后着重阐述系统涉及的主要功能模块:音乐播放主控模块、音乐文件上传模块、音乐文件下载模块、点播服务主控模块。在程序模块实现的过程中充分按照多线程并发处理程序设计的思想,提高系统的高效性,给出了模块实现的流程图和主要的数据结构。由于在目前的公共交通工具中还很难看到有使用该种功能设备的,相信该系统会对公共交通工具上传统的音乐播放方式起到一定的促进作用,所以相信在未来的车载设备市场中,有类似功能产品必将有一个广阔的市场前景。

吴继发[6]2009年在《嵌入式音频点播系统的设计与实现》文中研究说明嵌入式音频点播系统的近年来受到广泛的关注。该系统专为五星级酒店、VIP会所、高档住宅设计,客户在每个房间都可以听到高品质、高保真立体声音乐,并且每个房间可以进行独立、智能、个性化的控制与操作,比如独立调节高低音及音量、选择音源及音乐播放模式、设定不同的定时开关机时间、选择不同的曲目、电话接入时相应房间音量自动减小等等,并且每个家庭可以根据自身实际情况选择理想的音乐家居模式,享受现代科技带来的高品质和谐生活。本文首先简要介绍了嵌入式音频点播系统的研究现状、课题来源和课题研究的主要意义,接着分析该系统的应用场合,比较了与现有产品的优势所在,进一步明确了本嵌入式音频点播系统的功能需求。根据系统具体的功能需求,研究了系统的总体设计方案,包括软件和硬件两个方面。接下来的章节中,分两章详细论述了系统的硬件设计方案和软件设计方案。硬件设计方案详细介绍了主机系统和分机系统的组成原理、系统结构和电路模块,软件设计方案详细介绍了主机系统和分机系统的软件层次结构、移植过程和应用软件执行流程。最后,对系统的功能和性能进行了测试和评估,该系统基本功能完备,性能比较稳定,达到了预期的效果。

梁永康[7]2012年在《基于ARM结构具有联动功能的广播级固态音频播放器的研究》文中提出随着应用广泛、发展迅速的嵌入式系统,利用ARM处理器和嵌入式操作系统开发产品已成为工程师的优选方案。本文提出并实现了基于S3C2440A微处理器的具有联动功能的广播级固态音频播放器的解决方案。该方案以Mini2440开发系统为基础,通过自带的GPIO接口实现控制信号的采集,以支持调音台远端控制的联动功能,通过mplayer解码播放,配合Qt图形用户界面,开发出了针对广播使用的固态音频播放器。本系统采用板载Flash及SD卡等高可靠性存储介质,解决了机械硬盘在复杂环境下的使用寿命问题,显着提高了系统运行可靠性。保证直播室内的静音要求,并具有方便携带、容量大、成本低等特点。论文完成的主要工作包括:(1)硬件方面:重点分析了Mini2440开发板的硬件构成,S3C2440A处理器的体系结构,各组成模块的功能、构成以及信号定义;(2)软件方面:完成了嵌入式Linux交叉编译环境的搭建,掌握了Linux和Qt的图形界面的开发方法;(3)深入研究了GPIO驱动实现方法并利用GPIO端口实现了调音台的联动功能;(4)增加了VFD显示模块,使播放时间等重要信息显示更加直观,可视范围更广,更适合广播的需求;(5)I2S音频通道电路设计:对S3C2440A的I2S总线进行后级线路设计,以保证达到广播级要求的平衡XLR模拟输出和AES/EBU格式数字音频输出;(6)根据实际应用的需要,结合使用者的操作习惯专门设计了图形播放界面,更加人性化,适合广播领域的特定需求。测试结果表明,本固态音频播放器基本达到了实际应用对系统的各项要求,可以推广到实际应用中。

涂博[8]2006年在《嵌入式视频监控系统的设计及实现》文中研究说明视频监控系统是安全防卫系统中有着广泛和重要的应用。根据市场需求自主设计开发了基于MPEG-4的嵌入式网络视频监控系统,可应用于安全监控系统、视频会议、远程同步教学和视频点播等领域。通过将多媒体编码技术、网络传输技术以及嵌入式系统技术应用到视频监控领域中,针对应用要求选取适当的技术标准,设计出一种基于嵌入式处理器的视频监控系统。它完全改变了原有传统的模拟监控系统的记录方式,是目前监控领域的新型技术。嵌入式视频监控系统把摄像机所捕捉的影像,经过嵌入式处理器编码压缩后,实时地通过局域网或者Internet传输到客户端显示并存储,便于对历史记录的储存、查找、管理。可通过通用接口连接其它监控外设,如报警探头、红外探头来组成智能化的多功能监控网络。系统支持以太网和CDMA/GPRS传输功能,可以通过互联网实现远程监控、管理和维护。根据对视频监控系统提出的性能稳定、方便管理维护、可扩充发展的目标需求,提出了合适的方案。系统由一个基于嵌入式平台的视频服务器、基于PC的控制中心软件和客户端监控软件叁大部分组成。其中嵌入式平台的视频服务器以嵌入式处理器为硬件平台,移植嵌入式Linux操作系统为软件平台。嵌入式系统的软件部分,依据功能划分了四个模块。采用模块化设计方法,减少模块相关耦合性,提高系统的可扩展性。

袁洪杰[9]2008年在《基于BT协议的流媒体技术在嵌入式系统中的应用研究》文中研究指明近年来,Internet上流媒体的应用得到了迅猛发展,然而流媒体的传输速率却并不理想,主要原因是传统的客户端/服务器模式很容易导致服务器端的性能瓶颈和网络资源浪费,从而不能有效支持流媒体数据的大规模分发。此外,IP组播技术由于协议本身的复杂性、网络异构性、以及缺少支持组播的可靠性等自身固有的限制而难以部署。而由此产生的P2P模式将数据分发的中心从流媒体服务器分散到用户网络上,从而有效解决了服务器端的瓶颈问题。与此同时,随着网络技术和微电子技术的发展,具有流媒体技术的嵌入式设备(如机顶盒)也越来越受到人们的青睐。如何将基于P2P网络流媒体技术更为有效地融入嵌入式设备中,提供更加清晰、流畅的播放功能和实时的传输功能是本文的研究重点,具体如下:首先对P2P网络和流媒体技术进行了深入的研究,分析并总结了P2P网络的应用层组播技术的优势、网络拓扑结构设计和下载软件广泛应用的BT协议。其次在研究了BT协议的基础上,并对其进行了改进和扩充,提出了一种基于BT协议的P2P流媒体系统BTStream。该系统模型融合了P2P网络和传统C/S技术的优点,能够支持大量用户实时接收流媒体数据;且节点的自组织能力有效地减轻了对服务器的压力,避免了网络拥塞的发生。最后分析了嵌入式系统的特点,提出了BTStream流媒体客户端在嵌入式系统中的实现模型。在此基础上设计了嵌入式流媒体客户端和Torrent服务器端的软件,并与现有的Tracker服务器软件相结合,最终整合成一个完整的P2P流媒体系统。

赵维亮[10]2010年在《IPTV嵌入式流媒体播放器的设计与实现》文中研究说明网络技术高速发展,人们对网络服务的需求也变得多种多样。在各种服务中,IPTV即交互式网络电视的前景被业内很多人士看好。网络电视集传统数字电视与现代IP交互技术的双重优势,通过IP网络为用户提供直播、时移、点播、网页浏览、游戏等交互式电视业务,极大的丰富了人们的家庭生活,近年来获得了飞速的发展。本次课题设计实现了一款嵌入式IPTV流媒体播放器。该播放器作为IPTV流媒体业务的最终体现者运行在终端设备电视机顶盒上,基于嵌入式Linux操作系统开发,功能强大,便于移植;支持网络文件,本地文件和PC媒体共享系统文件播放;支持H.263/H.264/MPEG4/REAL视频解码,支持MP3/AAC/COOK音频解码;在软件设计时充分采用了模块化思想,使系统便于维护、移植和功能扩展。首先介绍了IPTV和流媒体相关技术,指出了IPTV的发展状况与前景;阐述了系统开发环境的搭建过程及开发过程中使用的相关技术;在此基础上详细论述了嵌入式IPTV流媒体播放器的设计和实现,并详细介绍了PC媒体共享系统的设计与实现。测试结果表明本课题开发的流媒体播放系统完全满足设计需求,系统资源消耗少,运行稳定可靠,实现了预期目标。课题研发的播放器已经实现规模商用。

参考文献:

[1]. 嵌入式系统在音频点播中的应用与开发[D]. 师建峰. 电子科技大学. 2002

[2]. 基于uClinux的音频点播系统的设计与实现[D]. 杜剑. 中国海洋大学. 2004

[3]. 基于MPEG-4的嵌入式流媒体播放器的设计与实现[D]. 徐晟华. 江苏大学. 2007

[4]. 数字音频点播终端的研究与实现[D]. 李进华. 武汉理工大学. 2006

[5]. 基于蓝牙的移动音乐播放系统的研究与实现[D]. 黄强. 电子科技大学. 2010

[6]. 嵌入式音频点播系统的设计与实现[D]. 吴继发. 中南大学. 2009

[7]. 基于ARM结构具有联动功能的广播级固态音频播放器的研究[D]. 梁永康. 华南理工大学. 2012

[8]. 嵌入式视频监控系统的设计及实现[D]. 涂博. 华中科技大学. 2006

[9]. 基于BT协议的流媒体技术在嵌入式系统中的应用研究[D]. 袁洪杰. 兰州理工大学. 2008

[10]. IPTV嵌入式流媒体播放器的设计与实现[D]. 赵维亮. 北京邮电大学. 2010

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