可視電話(huà)技術(shù)論文(2)
可視電話(huà)技術(shù)論文
可視電話(huà)技術(shù)論文篇二
基于3G_324M協(xié)議的可視電話(huà)終端軟件設(shè)計(jì)
摘要:可視電話(huà)是驅(qū)動(dòng)3G業(yè)務(wù)開(kāi)展的關(guān)鍵。在3G移動(dòng)視頻市場(chǎng),支持移動(dòng)視頻手機(jī)和應(yīng)用系統(tǒng)通訊的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)被統(tǒng)稱(chēng)為3G一324M泛標(biāo)準(zhǔn)(Umbrella
Standards)。課題提出了基于商用3G一324M協(xié)議棧的3G可視電話(huà)解決方案,該解決方案采用WindowsMobile操作系統(tǒng),目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基于3GPP3G一324M協(xié)議的3G手機(jī)可視電話(huà)應(yīng)用。該方案具有良好的互操作性,較低的成本,具有重要的現(xiàn)實(shí)和工程意義。
關(guān)鍵詞:3g可視電話(huà)終端設(shè)計(jì)
隨著全球3G商用網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng)和3G用戶(hù)的大幅攀升,移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商逐步向公眾提供了3G可視電話(huà)服務(wù),但是早期的3G可視電話(huà)終端普遍存在著互通性差、視頻質(zhì)量低下、終端容易死機(jī)、待機(jī)時(shí)間短、費(fèi)用昂貴等問(wèn)題,導(dǎo)致用戶(hù)增長(zhǎng)數(shù)量緩慢,大大低于設(shè)備商和運(yùn)營(yíng)商的期望。這些問(wèn)題已隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的積而得到了一定程度的改善,可視電話(huà)用戶(hù)數(shù)量開(kāi)始穩(wěn)步增長(zhǎng)。目前,雖然我國(guó)的3G還沒(méi)有開(kāi)始大規(guī)模的商用部署,但是消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)的認(rèn)可程度和期望值很高,從日本的3G運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)移動(dòng)可視電話(huà)業(yè)務(wù)將是推動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的源動(dòng)力。
3G一324M可視電話(huà)終端的硬件平臺(tái)是預(yù)裝WindowSMobile5.0操作系統(tǒng)的3G手機(jī),預(yù)裝的WindowsMobile5.0forSmartphone操作系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面、簡(jiǎn)單靈活的二次開(kāi)發(fā)接口、低廉的開(kāi)發(fā)成本以及優(yōu)良的性能。綜合由生產(chǎn)廠家提供的R工L(Radio工 nterfaCeLayer)驅(qū)動(dòng)以及Camera驅(qū)動(dòng)AP工,3G一324MStaCkToolkit協(xié)議棧的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了3G一324M可視電話(huà)終端。
一、系統(tǒng)硬件平臺(tái)
3G手機(jī)是課題的硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái),硬件配置上該手機(jī)內(nèi)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(wàn)像素?cái)z象頭; 正面右上角布置了一個(gè)10萬(wàn)像素?cái)z像頭,以支持3G一324M可視電話(huà);系統(tǒng)支持,miCroSD卡擴(kuò)展,其他功能方面還支持藍(lán)牙、紅外和USB數(shù)據(jù)線(xiàn)傳輸?shù)戎髁鞯墓δ?系統(tǒng)采用1200mAh的鏗電池作為電源。內(nèi)部自帶的平臺(tái)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(lèi)的各種軟件,如word,PowerPoint,Excel,PDF,TxT等,它還預(yù)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(qiáng)大的硬件資源保證了3G一324M可視電話(huà)終端的資源需求;功能強(qiáng)大的WindowsMobile5.0系統(tǒng),為3G一324M可視電話(huà)終端的開(kāi)發(fā)建立了一個(gè)高效快捷的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。
三、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
1、3G一324M模塊
3G一324M模塊是本方案的核心,實(shí)現(xiàn)了全部的3G一324M協(xié)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(lián)系,這里對(duì)其一起進(jìn)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(xié)議連接”。具體為:
(1)呼叫建立管理,包括主動(dòng)發(fā)起呼叫和接受呼叫;
(2)呼叫結(jié)束管理,包括主動(dòng)結(jié)束呼叫和遠(yuǎn)端結(jié)束呼叫;
(3)與3G一324M協(xié)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(shè)定合適的Codec模塊。Capab11ity模塊完成的工作,是從3G一324M協(xié)議棧提供的PVT樹(shù)里面,獲取3G一324M終端所需的能力集信息,從而選取實(shí)際通信過(guò)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(shù)據(jù)傳輸鏈路,3G一324M的比特流依靠這條鏈路進(jìn)行傳輸。3G一324M協(xié)議中,建議每ZOms發(fā)送160個(gè)字節(jié)到3G鏈路層。由于這條鏈路承接在3G的CS域上,對(duì)數(shù)據(jù)填充的時(shí)間準(zhǔn)確性要求非常高。
當(dāng)鏈路上填充的3G一324M碼流不足64K時(shí),3G底層鏈路驅(qū)動(dòng)會(huì)填充oxff或者Ox55;當(dāng)鏈路上填充的3G一324M碼流超過(guò)64K時(shí),3G底層鏈路驅(qū)動(dòng)會(huì)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(fù)出來(lái),導(dǎo)致有效帶寬降低。當(dāng)發(fā)生無(wú)用碼流填充(oxff、0x55)或者碼流被丟棄的情況時(shí),會(huì)導(dǎo)致音視頻質(zhì)量惡化,甚至連可視電話(huà)呼叫的“協(xié)議連接”過(guò)程都沒(méi)法順利完成,原因是3G一 324MH.223層無(wú)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(guān)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(gè)130萬(wàn)象素和一個(gè)10萬(wàn)象素的攝像頭,本方案中使用10萬(wàn)
象素的攝像頭。攝像頭支持RGB和YUV格式的視頻數(shù)據(jù)采集。視頻編碼器支持YUV格式的視頻數(shù)據(jù)輸入,基于3G一324M標(biāo)準(zhǔn),本方案采集QC工F(176x144)格式的YUv視頻數(shù)據(jù),即采集攝像頭視頻數(shù)據(jù)緩存內(nèi)偏移為O的數(shù)據(jù),采集到的數(shù)據(jù)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(guān)系到視頻質(zhì)量和系統(tǒng)資源消耗。由于系統(tǒng)硬件上沒(méi)有配置協(xié)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(duì)平臺(tái)優(yōu)化的視頻編解碼庫(kù)。
3、GUI模塊
基于VISualStudio2005的開(kāi)發(fā)平臺(tái),有2種模式開(kāi)發(fā)WindowSMobile設(shè)備上的應(yīng)用程序。
.Win32應(yīng)用程序
.精簡(jiǎn)的.NET架構(gòu)應(yīng)用程序
.NET架構(gòu)是微軟提出的為跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)框架,可以創(chuàng)建和使用基于XML的應(yīng)用程序。由于使用托管代碼,實(shí)際程序運(yùn)行時(shí),由底層解釋器進(jìn)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(yīng)用程序架構(gòu)。
GUI的實(shí)現(xiàn)基于w1ndowsMobile的Dialog對(duì)話(huà)框。本文中,GUI響應(yīng)兩類(lèi)基本的消息:.按鍵消息.用戶(hù)自定義消息對(duì)于按鍵消息來(lái)說(shuō),消息的分發(fā)由操作系統(tǒng)完成,消息的響應(yīng)由預(yù)先向系統(tǒng)注冊(cè)的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。向操作系統(tǒng)注冊(cè)按鍵消息響應(yīng)函數(shù)的工作,由Dial。g對(duì)話(huà)框應(yīng)用程序框架自動(dòng)完成,按鍵消息響應(yīng)函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)由應(yīng)用層定義。
對(duì)于用戶(hù)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(cè)用戶(hù)自定義消息的響應(yīng)函數(shù),實(shí)現(xiàn)用戶(hù)自定義消息的響應(yīng)函數(shù),在應(yīng)用程序中分發(fā)消息。
四、模塊間交互接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1、3G一324M與GUI模塊的接口3G一324M模塊GUI的交互主要通過(guò)消息機(jī)制,這個(gè)消息機(jī)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(guò)調(diào)用函數(shù)Rv3G324mCalILogiCa1Channe1SendData實(shí)現(xiàn)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(méi)有加入音頻通話(huà)功能;其次,系統(tǒng)沒(méi)有加入3G一324M強(qiáng)制的H.263視頻編解碼器;最后,系統(tǒng)GUI只實(shí)現(xiàn)了基本的呼叫界面顯示,在呼叫通話(huà)中,無(wú)法顯示本地視頻。
以上問(wèn)題,相信可以在目前研究的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能齊全、媒體互通性好、操作方便的3G一324M可視電話(huà)終端。
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