基于S3C2440的IP可视电话的设计与实现毕业论文.docVIP

摘要 2 Abstract 3 第一章 绪论 4 1.1 课题背景 4 1.2系统设计思路 4 1.3 我国所做的工作 5 1.4 嵌入式系统概述 6 第二章 总体设计方案及相关技术概要 8 2.1 IP可视电话的体系结构 8 2.2 网络UDP协议 9 2.3 构建嵌入式Linux系统 9 2.3.1 嵌入式Linux 的软件结构 10 2.3.2 嵌入式Linux 的软件开发模式 11 2.3.3 构建嵌入式Linux 系统的步骤 12 第三章 S3C2440的IP可视电话硬件设计 18 3.1 硬件总体设计 18 3.2 硬件详细设计 21 3.2.1 视频采集电路 24 3.2.3 语音采集和播放电路 26 3.2.4 以太网接口电路 27 第四章 S3C2440的IP可视电话软件设计 30 4.1 软件总体设计 30 4.2 视频采集和显示模块 30 4.2.1 V4L2 架构 30 4.2.2 视频采集和显示模块的实现 30 4.2.3 Linux系统中的USB摄像头驱动程序 32 4.2.4使用双URB轮流通信 33 4.2.5使用双帧缓冲提高效率 34 4.3 语音采集和播放模块 35 4.3.1 PMIC 硬件驱动 35 4.3.2 ALSA 编程接口 36 4.3.3 语音采集和播放模块的实现 36 4.4 网络实时传输模块 38 4.4.1 UDP套接字接口 38 4.4.2 交换机的使用 39 4.5 基于多线程的主程序设计 40 4.5.1 Linux多线程编程 40 4.5.2 主函数设计 41 第五章 S3C2440的IP可视电话的实现 43 5.1 可视IP电话终端的硬件组成 43 5.2 可视IP 电话终端的软件组成及其执行 43 5.3. 总体测试 44 第六章 总结与展望 46 摘要 现代通信技术的高速发展使得人们对通信服务提出了更高的要求，可视电话应运而生。早期的可视电话基于公共电话交换网，但由于传输速率不能满足高性能视频通信的要求，已经逐步退出了历史舞台 。 本文首先概述了可视IP电话技术的发展历史并通过对当前市场上同类产品发展现状的分析，指出了这些产品具有硬件设计复杂、图像分辨率低、占用带宽过大和价格过高等特点，阐明了设计和实现一款高性能和低成本的嵌入式可视IP电话终端的意义，提出了以ARM多媒体处理器S3C2440作为主控芯片的单芯片设计方案并研究了该方案的软硬件实现方法，最后初步完成了可视IP电话在局域网内部视频通信。 单芯片设计方案提高了该系统的集成度和稳定性、降低了功耗且减少了硬件成本；在软件设计方面，充分使用了“自顶向下，逐步细化”的分层设计方法，将软件分解为应用层、中间件和底层，这使其具有了很强的可移植性和扩展性，可以被复用到同类产品的开发和基于本产品的二次开发中；在软件实现上，通过将Linux内核移植到底层软件中并借助它的信号量机制有效地解决了可视IP电话终端中视频编解码的技术难点，满足了它同时编码和解码的需求，而且Linux的多线程机制也为电话终端中音视频相关的多个任务的并发执行搭建了平台。 关键词：可视IP电话，2440，多线程机制 Abstract Modern communication technology enables people have a higher requirement for the communication services, so Video Phone come into being. Video phone based on the early public telephone switching network has gradually withdrawn from the history, because the transfer rate can not meet the requirements of high-performance video communication. With the emergence and improvement of the audio and video codec standards, real-time transport protocol and signaling protocols as well as the continuous development of IP technology, IP-based Video Phone has gained a unified technical standards, and gradually developed into a direction in the Video Pho