基于蓝牙标准的点到多点音视频传输技术的研究与设计

论文摘要

随着无线通信技术的发展,人们的生活品质得到逐步地提高,随之而来的无线互连式便携式设备正逐渐地融入到人们的工作、生活当中。应用蓝牙无线通信技术代替有线,摆脱设备纷繁的连线困扰,使得数据的传输与交换更加便捷,极大地方便了人们的生活、工作、娱乐的方式。蓝牙音频传输的创新应用给人们带来了前所未有的多媒体享受。研究如何运用蓝牙技术来传输立体声音频、传输视频,构建新一代家庭娱乐网络,是如今蓝牙技术研究的一个新焦点,也是蓝牙技术发展的一个重要方向。本文在深入研究蓝牙协议栈及蓝牙应用框架的基础之上,对基于蓝牙无线通信技术的点到多点音频传输技术、点到多点视频传输技术进行研究,并利用相关技术对蓝牙多点音视频系统进行构建。具体工作如下:(1)本文研究了蓝牙无线通信技术,包括蓝牙技术的包括蓝牙技术特点、蓝牙体系结构及蓝牙应用规范等等。针对蓝牙技术的特性,以及实际的应用需求,文章对蓝牙多点音视频传输技术关键问题进行了分析。分别提出了基于单媒体流的点到多点音频传输系统、基于多媒体流的点到多点音频传输系统、点到多点视频传输系统的应用场景,并对其关键技术问题进行解决。(2)在研究系统构建的关键问题之后,本文根据蓝牙网络拓扑特性,以及嵌入式系统的设计方法,对基于单媒体流的点到多点音频传输系统进行设计与实现,重点突出了该系统的一对多调度策略的实现过程。(3)通过对蓝牙点到多点音频传输技术的研究,以及对多个媒体流同步传输概念的理解,文章给出了基于多媒体流的点到多点音频传输系统的设计与实现。作为本文的研究重点,本系统是点到多点音频传输概念进一步深化,文章从需求分析入手,给出了系统的总体设计,包括该系统的物理结构、层次结构、逻辑结构等模型。同时,文章也给出了该系统的硬件设计、软件设计以及测试分析。另外,针对多个音频流的同步问题,文章给出多音频流的同步算法。(4)文章研究了蓝牙点到多点视频传输技术,对蓝牙环境下多音频流传输深入到多视频传输,提出了蓝牙点到多点视频传输系统的设计方案。本文实现的基于多媒体流的点到多点音频传输系统是对蓝牙音频传输技术的深入应用,给用户带来了蓝牙无线环境下的高质量环绕立体声的音频服务。文章提出的点到多点视频传输系统在蓝牙技术应用方面体现了一定创新性,将对蓝牙技术的研究与发展起到一定的推动作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 课题研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 蓝牙无线通信技术
• 2.1 无线网络技术比较
• 2.2 蓝牙技术特点
• 2.2.1 蓝牙基本射频特性
• 2.2.2 蓝牙网络拓扑
• 2.2.3 蓝牙通信机制
• 2.2.4 蓝牙物理链路
• 2.2.5 蓝牙安全管理
• 2.2.6 蓝牙链路控制状态综述
• 2.3 蓝牙体系结构
• 2.3.1 蓝牙协议栈概述
• 2.3.2 蓝牙协议
• 2.4 蓝牙应用规范
• 2.5 本章小结
• 第3章 蓝牙多点音视频传输关键问题分析
• 3.1 基于单媒体流的点到多点音频传输关键问题
• 3.1.1 系统的提出
• 3.1.2 蓝牙免提规范分析
• 3.1.3 系统工作机制
• 3.2 基于多媒体流的点到多点的音频传输关键问题
• 3.2.1 应用场景
• 3.2.2 系统的实现目标
• 3.2.3 蓝牙高级音频传输协议分析
• 3.2.4 SBC音频编解码分析
• 3.2.5 系统工作机制
• 3.2.6 多路音频同步问题的解决
• 3.3 蓝牙点到多点视频传输关键问题
• 3.3.1 系统的提出
• 3.3.2 点到多点视频传输问题难点
• 3.3.3 点到多点视频传输难点解决
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于单媒体流的点到多点音频传输系统设计与实现
• 4.1 系统开发方案及开发平台选择
• 4.1.1 系统开发方案
• 4.1.2 系统开发平台选择
• 4.2 基于单媒体流点到多点音频传输系统需求分析
• 4.3 基于单媒体流的点到多点音频传输系统硬件设计
• 4.3.1 系统硬件方案
• 4.3.2 硬件系统功能模块设计
• 4.4 基于单媒体流的点到多点音频传输系统软件设计
• 4.4.1 软件体系结构
• 4.4.2 系统功能模块设计
• 4.4.3 系统一对多调度策略的实现
• 4.5 系统实物及测试
• 4.5.1 系统实物
• 4.5.2 功能测试
• 4.5.3 性能测试
• 4.6 本章小结
• 第5章 基于多媒体流的点到多点音频传输系统设计与实现
• 5.1 基于多媒体流的点到多点音频传输系统需求分析
• 5.1.1 系统需求概述
• 5.1.2 系统功能需求
• 5.1.3 系统性能需求
• 5.2 基于多媒体流的点到多点音频传输系统总体设计
• 5.2.1 系统的物理结构模型
• 5.2.2 系统的层次结构模型
• 5.2.3 系统的逻辑结构模型
• 5.3 基于多媒体流的点到多点音频传输系统硬件设计
• 5.3.1 基于FPGA的蓝牙多路音频发送器的硬件设计
• 5.3.2 蓝牙音频接收端硬件设计
• 5.4 基于多媒体流的点到多点音频传输系统软件设计
• 5.4.1 系统软件部分体系结构
• 5.4.2 蓝牙多路音频发送器的软件设计与实现
• 5.4.4 蓝牙接收端软件设计与实现
• 5.4.5 蓝牙链路管理与控制
• 5.5 系统实物及测试
• 5.5.1 系统实物
• 5.5.2 功能测试
• 5.5.3 性能测试
• 5.6 本章小结
• 第6章 蓝牙点到多点视频传输系统的设计
• 6.1 蓝牙点到多点视频传输系统硬件设计
• 6.1.1 蓝牙多路视频发送器硬件设计
• 6.1.2 蓝牙视频接收器硬件设计
• 6.2 蓝牙点到多点视频传输系统软件设计
• 6.2.1 软件体系结构
• 6.2.2 蓝牙多路视频发送器工作流程
• 6.2.3 基于MPEG-4 的HCI封装设计
• 6.2.4 多视频流同步设计
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢