点对多点无线实时视频传输系统的设计

论文摘要

无线通信和视频技术的飞速发展,使得无线视频通信成为研究的热点。由于无线信道易受干扰,不能提供可靠的视频传输质量。同时由于常规的视频压缩编码系统采用预测和熵编码技术,不可避免地导致信道误码沿时域和空域在视频序列中传播与扩散,使得压缩后的视频码流更容易受到误码的影响,加剧了接收端图像质量的恶化。因此,无线差错环境下视频通信的抗误码性能的研究成为非常具有挑战性的重要课题。如何在有限的带宽资源下,有效地控制信道干扰对视频码流的影响,在解码端获得最优的视频质量,成为无线视频通信必须面对的问题,同时能否应用无线通信中的点对多点技术来构建一个点对多点的无线实时视频通信系统等。这些都是本文关心的问题。本论文的主要内容有:（1）简单地介绍了MPEG-4视频压缩编码技术,包括MPEG-4的主要特点、差错控制技术、数据结构和码流结构等。（2）简单地介绍了蓝牙技术,重点介绍了蓝牙中的点对点和点对多点的通信机制。在蓝牙的微微网中,主设备最多可以和七个蓝牙从设备进行通信,可以和高达255个从设备保持同步但不通信。采用时分复用的通信机制,主设备在偶数时隙发起传输,从设备在主设备的控制下在奇数时隙发起传输。（3）重点地介绍了点对多点的蓝牙无线实时视频传输系统的详细的设计过程,包括软件设计、硬件架构、图形界面设计和对实验结果的分析。本文应用蓝牙和MPEG-4技术实现了一个点对多点的无线实时视频传输系统。该系统可以至多同时显示四个蓝牙从设备采集到的实时视频。显示的图像的分辨率为352pixel×288pixel,当四个从设备同时采集视频时平均帧率为20fps,最高总的传输速率为1.5Mbps（只测试传输速率）,延迟大约为110ms。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 典型的点对点无线视频通信系统
• 1.2.2 无线视频传输的特点
• 1.2.3 无线视频传输中信道上的差错控制技术
• 1.3 本课题完成的主要工作
• 第二章 点对多点无线实时视频传输系统中的关键技术
• 2.1 MPEG-4 视频压缩技术简介
• 2.1.1 MPEG-4 概述
• 2.1.2 MPEG-4 差错控制技术在无线视频通信中的应用
• 2.1.3 MPEG-4 的数据结构
• 2.1.4 MPEG-4 的码流结构
• 2.2 蓝牙无线通信技术简介
• 2.2.1 蓝牙技术概述
• 2.2.2 蓝牙的组网方式
• 2.2.3 蓝牙设备之间的连接建立
• 2.2.4 蓝牙中的点对点和点对多点的通信机制
• 2.3 小结
• 第三章 点对多点无线实时视频传输系统的设计
• 3.1 硬件架构
• 3.1.1 OMAP5910 硬件开发平台简介
• 3.1.2 专用视频编码芯片模块的介绍
• 3.2 软件设计
• 3.2.1 蓝牙协议的软件实现
• 3.2.2 发送端的软件设计
• 3.2.3 接收端的软件设计
• 3.2.4 接收端主程序与蓝牙摄像机之间的通信设计
• 3.3 图形界面设计
• 3.3.1 图形界面的设计
• 3.3.2 图形界面与接收端主程序的通信设计
• 3.4 小结
• 第四章 点对多点无线实时视频传输系统的实验结果和分析
• 4.1 系统性能参数的计算方法
• 4.2 实验结果及分析
• 4.3 小结
• 第五章 总结和展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者攻读硕士学位期间的研究成果