基于Hi3510的3G视频服务器研究与设计

论文摘要

近几年来,由于社会和经济的发展,人们对视频监控的需求越来越大。作为网络视频监控产品的重要组成部分,视频服务器得到了广泛的应用。目前大多数的网络视频监控系统都是建立在有线网络或者是无线局域网络的基础上。这样就造成了很大的局限性,比如不能对固定网络未覆盖的地方以及移动的景物实施监控。随着第三代移动通信技术的发展以及运营商对3G制式的支持,使得实现在广域无线网络下的视频监控系统成为可能。本文研究和设计了基于Hi3510通信媒体处理器和MC703 CDMA EV-DO无线模块的3G视频服务器原型,主要完成了以下工作:设计了基于MC703的3G模块板硬件方案,完成了各个模块的硬件设计,给出了电路原理图,对涉及到的电气特性和电磁兼容性（EMC）问题进行了分析,论述了PCB设计的策略以及天线部分的设计问题。实现了视频服务器软件开发环境的搭建,特别是针对具体的外围芯片对HiBoot（Bootloader）进行了配置,修改了对应目录中相关硬件的驱动代码,然后对HiBoot进行了移植。另外,还实现了对内核以及根文件系统的定制、配置、编译与移植。在视频服务器的软件部分,实现了视频输入、视频编码、视频控制以及视频输出并进行无线传输的功能。对MC703无线模块在嵌入式Linux系统和Windows XP系统下的驱动进行了配置。同时,通过对PPP拨号程序的配置和交叉编译以及移植实现了拨号上网。最后,对整个系统的软硬件进行了联合测试,从结果中可以看到,3G视频服务器实现了视频处理和无线传输的基本功能,但由于受到带宽小和无线环境不理想等因素的限制,实际效果不是很好,时延也比较大。最终设计的基于Hi3510的3G视频服务器原型,具有操作简单、监控操作无地理位置局限、布局成本低等优点,具有较好的经济价值和社会价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.3 论文的主要内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 视频服务器相关技术及Hi3510 开发平台
• 2.1 H.264 视频压缩编码标准
• 2.1.1 H.264 的结构
• 2.1.2 H.264 的SP/SI 帧技术
• 2.1.3 码率控制
• 2.1.4 H.264 传输
• 2.1.5 H.264 无线通信中传输结构
• 2.2 TCP/UDP 协议
• 2.2.1 TCP/IP 协议
• 2.2.2 用户数据报协议UDP
• 2.3 RTP/RTCP 协议
• 2.3.1 流媒体概念
• 2.3.2 支持流媒体的协议
• 2.3.3 实时传输协议RTP
• 2.3.4 实时传输控制协议RTCP
• 2.4 Hi3510 视频开发平台
• 2.4.1 Hi3510 通信媒体处理器
• 2.4.2 视频开发平台的工作原理
• 2.4.3 Hi3510 扣板工作原理
• 2.4.4 开发平台基板工作原理
• 2.5 第三代移动通信CDMA2000 标准
• 2.6 本章小结
• 第三章 视频服务器总体架构与3G 模块板硬件设计
• 3.1 视频服务器总体设计方案
• 3.2 3G 模块板硬件设计
• 3.2.1 3G 模块板总体设计方案
• 3.2.2 接口模块设计
• 3.2.3 电源模块设计
• 3.2.4 RUIM 卡模块设计
• 3.3 电磁兼容性问题及PCB 设计策略
• 3.3.1 潜在的EMC 问题
• 3.3.2 PCB 设计策略
• 3.3.3 天线设计需要注意的问题
• 3.4 本章小结
• 第四章 HiBoot、内核以及根文件系统的修改与移植
• 4.1 搭建Hi3510 Linux 开发环境
• 4.1.1 安装Linux 服务器
• 4.1.2 安装交叉编译工具
• 4.1.3 安装Hi3510 SDK
• 4.2 HiBoot 的修改与移植
• 4.2.1 创建目录和文件
• 4.2.2 配置存储器
• 4.2.3 修改Flash 驱动
• 4.2.4 修改PHY 驱动
• 4.2.5 编译HiBoot
• 4.2.6 烧写HiBoot
• 4.3 配置和编译Linux 内核
• 4.4 根文件系统的定制与烧写
• 4.4.1 定制根文件系统
• 4.4.2 烧写内核和根文件系统
• 4.5 本章小结
• 第五章 3G 视频服务器的软件实现
• 5.1 视频处理功能实现
• 5.1.1 视频输入
• 5.1.2 视频编码
• 5.1.3 视频输出
• 5.2 视频传输功能实现
• 5.2.1 RTP/RTCP 协议的软件实现
• 5.2.2 RTSP 协议的软件实现
• 5.3 MC703 CDMA EV-DO 无线模块的驱动配置
• 5.3.1 基于嵌入式Linux 系统的驱动配置
• 5.3.2 基于Windows XP 系统的驱动配置
• 5.4 PPP 拨号上网的配置
• 5.4.1 嵌入式Linux 系统下的拨号配置
• 5.4.2 Windows XP 系统下的拨号配置
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 附录1：3G 模块板整体电路原理图
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录