可視電話技術論文(2)
可視電話技術論文
可視電話技術論文篇二
基于3G_324M協議的可視電話終端軟件設計
摘要:可視電話是驅動3G業(yè)務開展的關鍵。在3G移動視頻市場,支持移動視頻手機和應用系統(tǒng)通訊的事實標準和行業(yè)標準被統(tǒng)稱為3G一324M泛標準(Umbrella
Standards)。課題提出了基于商用3G一324M協議棧的3G可視電話解決方案,該解決方案采用WindowsMobile操作系統(tǒng),目標是實現基于3GPP3G一324M協議的3G手機可視電話應用。該方案具有良好的互操作性,較低的成本,具有重要的現實和工程意義。
關鍵詞:3g可視電話終端設計
隨著全球3G商用網絡的增長和3G用戶的大幅攀升,移動運營商逐步向公眾提供了3G可視電話服務,但是早期的3G可視電話終端普遍存在著互通性差、視頻質量低下、終端容易死機、待機時間短、費用昂貴等問題,導致用戶增長數量緩慢,大大低于設備商和運營商的期望。這些問題已隨著市場需求的擴大、設計和生產經驗的積而得到了一定程度的改善,可視電話用戶數量開始穩(wěn)步增長。目前,雖然我國的3G還沒有開始大規(guī)模的商用部署,但是消費市場對移動視頻業(yè)務的認可程度和期望值很高,從日本的3G運營經驗來看,預計在不久的將來移動可視電話業(yè)務將是推動3G網絡發(fā)展的源動力。
3G一324M可視電話終端的硬件平臺是預裝WindowSMobile5.0操作系統(tǒng)的3G手機,預裝的WindowsMobile5.0forSmartphone操作系統(tǒng)具有良好的人機界面、簡單靈活的二次開發(fā)接口、低廉的開發(fā)成本以及優(yōu)良的性能。綜合由生產廠家提供的R工L(Radio工 nterfaCeLayer)驅動以及Camera驅動AP工,3G一324MStaCkToolkit協議棧的基礎上,構建了3G一324M可視電話終端。
一、系統(tǒng)硬件平臺
3G手機是課題的硬件開發(fā)平臺,硬件配置上該手機內置了300MHzSamsung2442處理器,以及128MBROM,64MBRAM;擁有主流的2.2英寸65536色QvGA分辨率TFT屏幕130萬像素攝象頭; 正面右上角布置了一個10萬像素攝像頭,以支持3G一324M可視電話;系統(tǒng)支持,miCroSD卡擴展,其他功能方面還支持藍牙、紅外和USB數據線傳輸等主流的功能;系統(tǒng)采用1200mAh的鏗電池作為電源。內部自帶的平臺資源列表。
二、系統(tǒng)軟件框架
軟件方面采用了WindowsMobile5.0
Smartphone操作系統(tǒng),不但能良好的支持辦公類的各種軟件,如word,PowerPoint,Excel,PDF,TxT等,它還預裝了windowsMediaPlayer10.2播放軟件,支持幾乎各種主流的音視頻格式。
系統(tǒng)強大的硬件資源保證了3G一324M可視電話終端的資源需求;功能強大的WindowsMobile5.0系統(tǒng),為3G一324M可視電話終端的開發(fā)建立了一個高效快捷的開發(fā)平臺。
三、系統(tǒng)詳細設計
1、3G一324M模塊
3G一324M模塊是本方案的核心,實現了全部的3G一324M協議,主要包括Call模塊、Capab111ty模塊、Channel模塊。鑒于3G鏈路層與3G一324M模塊的緊密聯系,這里對其一起進行論述。
1.1Ca11模塊
Call模塊提供了3G一324M終端的呼叫管理功能,包括3G一324M呼叫中的“低
電平連接”和“協議連接”。具體為:
(1)呼叫建立管理,包括主動發(fā)起呼叫和接受呼叫;
(2)呼叫結束管理,包括主動結束呼叫和遠端結束呼叫;
(3)與3G一324M協議棧的交互;
(4)與 3GRIL層的交互;
(5)與GUI的交互;
(6)與視頻編解碼模塊的交互。
1.2Capabi一1tv模塊
CaPability模塊主要處理3G一324M之間的能力集交換,以設定合適的Codec模塊。Capab11ity模塊完成的工作,是從3G一324M協議棧提供的PVT樹里面,獲取3G一324M終端所需的能力集信息,從而選取實際通信過程中使用的Codec模塊。
1.33G鏈路模塊
這里的3G鏈路是指64kbit/S的透明數據傳輸鏈路,3G一324M的比特流依靠這條鏈路進行傳輸。3G一324M協議中,建議每ZOms發(fā)送160個字節(jié)到3G鏈路層。由于這條鏈路承接在3G的CS域上,對數據填充的時間準確性要求非常高。
當鏈路上填充的3G一324M碼流不足64K時,3G底層鏈路驅動會填充oxff或者Ox55;當鏈路上填充的3G一324M碼流超過64K時,3G底層鏈路驅動會丟棄一部分3G一324M碼流。這部分填充或者丟棄的碼流,很難用軟件把它從正常的3G一324M碼流分離或者恢復出來,導致有效帶寬降低。當發(fā)生無用碼流填充(oxff、0x55)或者碼流被丟棄的情況時,會導致音視頻質量惡化,甚至連可視電話呼叫的“協議連接”過程都沒法順利完成,原因是3G一 324MH.223層無法處理如此高的誤碼率。
2、視頻模塊
視頻模塊主要處理有關視頻部分的操作,具體有:
.視頻采集
.視頻編碼器接口
.視頻解碼器接口
2.1視頻采集模塊
系統(tǒng)配置了一個130萬象素和一個10萬象素的攝像頭,本方案中使用10萬
象素的攝像頭。攝像頭支持RGB和YUV格式的視頻數據采集。視頻編碼器支持YUV格式的視頻數據輸入,基于3G一324M標準,本方案采集QC工F(176x144)格式的YUv視頻數據,即采集攝像頭視頻數據緩存內偏移為O的數據,采集到的數據存入視頻編碼緩存。
2.2視頻編解碼模塊
視頻編解碼模塊是系統(tǒng)的重要組成部分,直接關系到視頻質量和系統(tǒng)資源消耗。由于系統(tǒng)硬件上沒有配置協處理器,使用的是30OMHz的ARM處理器,要完成巧幀的視頻編解碼,處理器資源較為緊張。系統(tǒng)使用針對平臺優(yōu)化的視頻編解碼庫。
3、GUI模塊
基于VISualStudio2005的開發(fā)平臺,有2種模式開發(fā)WindowSMobile設備上的應用程序。
.Win32應用程序
.精簡的.NET架構應用程序
.NET架構是微軟提出的為跨平臺開發(fā)開發(fā)框架,可以創(chuàng)建和使用基于XML的應用程序。由于使用托管代碼,實際程序運行時,由底層解釋器進行解釋執(zhí)行,因此執(zhí)行效率較低。
本方案中,由于系統(tǒng)CPU資源比較緊張,需要提高程序執(zhí)行效率,因此采用win32應用程序架構。
GUI的實現基于w1ndowsMobile的Dialog對話框。本文中,GUI響應兩類基本的消息:.按鍵消息.用戶自定義消息對于按鍵消息來說,消息的分發(fā)由操作系統(tǒng)完成,消息的響應由預先向系統(tǒng)注冊的函數實現。向操作系統(tǒng)注冊按鍵消息響應函數的工作,由Dial。g對話框應用程序框架自動完成,按鍵消息響應函數具體實現由應用層定義。
對于用戶自定義消息而言,需要完成4部分工作:定義消息,向系統(tǒng)注冊用戶自定義消息的響應函數,實現用戶自定義消息的響應函數,在應用程序中分發(fā)消息。
四、模塊間交互接口的設計與實現
1、3G一324M與GUI模塊的接口3G一324M模塊GUI的交互主要通過消息機制,這個消息機制有Windows Mobile系統(tǒng)提供。
2、3G一324M模塊與編解碼模塊的接口
視頻編碼碼流通過調用函數Rv3G324mCalILogiCa1Channe1SendData實現向3G一324M模塊發(fā)送視頻碼流。本系統(tǒng)也存在一些不足:首先是沒有加入音頻通話功能;其次,系統(tǒng)沒有加入3G一324M強制的H.263視頻編解碼器;最后,系統(tǒng)GUI只實現了基本的呼叫界面顯示,在呼叫通話中,無法顯示本地視頻。
以上問題,相信可以在目前研究的基礎上加以改進,實現一個功能齊全、媒體互通性好、操作方便的3G一324M可視電話終端。
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