论文摘要：嵌入式Linux视频传输系统的设计与实现

视频传输系统面临着数据量大，实时性高，处理算法复杂等难题，尤其是在资源相对缺乏的嵌入式平台和带宽有限、信道不稳定的无线网络中，如何提高视频处理效率和传输质量成为无线视频传输系统关注的主要问题。本文在Intel XScale PXA270嵌入式Linux平台上，采用MPEG-4视频编码技术，设计并实现了一种基于802.11无线局域网的实时视频传输系统。为了提高视频处理效率和网络传输质量，本文从系统平台、视频采集、压缩编码、网络传输和视频播放五个方面对系统进行了设计改进。在系统平台部分，视频传输系统采用多任务并发和共享缓冲区机制提高系统整体性能，为了保证任务调度的实时性，在Linux平台上构建了RTAI实时系统，实现EDF软实时调度算法。在视频采集部分，通过FIQ快速中断优化USB主控制器DMA数据传输，并采用OV511硬件压缩技术，加速视频采集过程。在压缩编码部分，针对嵌入式硬件平台资源有限以及无线网络带宽不稳定的特点，基于Intel IPP 集成性能函数库，设计并实现了具有码率控制功能的MPEG-4视频编解码器。在网络传输部分，为了解决无线传输过程中的延时、丢包、乱序等问题，基于RTP/RTCP实时传输协议，在发送方设计了针对MPEG-4视频的分组发送策略，在接收方设计了一种基于环形缓冲区的视频分组接收机制。为了避免由于无线链路状态不稳定而引发的拥塞问题，发送方采用了流量自适应控制机制，根据网络状态动态调整视频码率和发送参数，来达到视频传输质量的最优化效果。在视频播放部分，采用Linux FrameBuffer图像显示接口，通过LCD硬件控制器的图层叠加和图像格式转换功能，提高视频播放性能。基于以上设计与实现方案，通过实验测试表明，在320 x 240图像分辨率下，视频端对端无线传输速率达到了25帧/秒，网络延时控制在300ms以内，CPU占用率在50%左右。

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