基于uClinux的多媒体传输系统的数据恢复与纠错方案的研究

论文题目: 基于uClinux的多媒体传输系统的数据恢复与纠错方案的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 软件工程

作者: 许波

导师: 孟昭鹏,武建平

关键词: 嵌入式操作系统,前向纠错方法,网络质量,数据恢复

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近年来,随着通信技术的迅猛发展,各种多媒体业务呈现出空前的繁荣景象,这些新的业务为用户提供了灵活、多样的服务。其中在网络上传输音频和视频实时多媒体业务的应用越来越广泛,逐步成为业务的主流。由于IP网络的设计初衷只是为了处理非实时数据,只能提供“尽力而为”(best effort)的服务,所以无法满足实时播放音频和视频多媒体业务所需的服务质量。加之实时多媒体业务占用的带宽明显加大,在网络总带宽一定的情况下,导致每个用户可以用来接收多媒体业务的带宽不足,造成播放效果不佳。如何提高实时多媒体数据传输的可靠性,确保传输业务的服务质量,是当前实时多媒体业务应用研究的关键问题。本文提出了一种具体的实现方案,该方案基于嵌入式操作系统,能够保证多媒体传输业务的实时播放质量。基于这个方案,本文探讨了在M5249C3开发板上建立嵌入式操作系统环境的方法和过程,并分析、对比研究了适用于实时多媒体传输的数据恢复方法。在深入探讨嵌入式操作系统和实时多媒体应用技术背景和发展前景的基础上,本文首先描述了M5249C3开发板内部模块和外部接口,探讨了uClinux嵌入式操作系统的基本原理及其在M5249C3上的具体实现方法,包括内核模块的选择、JFFS文件系统驱动程序的编写与实现、内核编译与程序调试。然后,本文介绍了实时传输协议RFC 1889,并在此基础上分析了影响实时多媒体回放质量的因素和实时性能的平衡问题。最后,本文提出了一种使用前向纠错方法(RFC 2733)来保证实时多媒体回放质量的方法,并进行了实验测试。测试结果表明,本文提出并采用的前向纠错方法可以大幅度的降低分组丢失率,提高实时多媒体业务的回放质量,增强实时多媒体数据传输的可靠性并较有效地解决了实时多媒体回放的质量问题。

论文目录:

中文摘要

Abstract

第一章 概述

1.1 嵌入式系统概述

1.1.1 嵌入式系统的历史、现在和未来

1.1.2 嵌入式系统的特点

1.2 实时多媒体网络传输

1.2.1 流媒体技术

1.2.2 网络协议

1.3 本论文的主要工作

1.4 论文的章节安排

第二章 M5249C3 开发板和嵌入式操作系统uClinux

2.1 开发板M5249C3

2.2 MCF5249 的主要模块

2.2.1 ColdFire V2 Core

2.2.2 DMA控制器模块

2.2.3 EMAC单元

2.2.4 SIM（System Integration Module，系统集成模块）

2.2.5 片选模块

2.2.6 BDM（Background Debug Mode，背景调试模式）模块

2.3 嵌入式操作系统uClinux

2.3.1 uClinux概述

2.3.2 uClinux和linux的异同

2.4 uClinux的内核编译和工作环境建立

2.4.1 添加用户应用程序

2.4.2 选择内核模块和应用程序

2.4.3 创建JFFS文件系统

2.4.4 编译内核和应用程序

2.4.5 建立网络开发环境

2.4.6 向硬件下载uClinux代码

2.4.7 使用GDB调试uClinux和应用程序

第三章 实时传输协议RTP和前向纠错

3.1 基本协议简介

3.1.1 网际协议IPV4

3.1.2 用户数据协议UDP

3.2 实时传输协议RTP

3.2.1 RTP简介

3.2.2 RTP分组结构

3.2.3 RTP的有关讨论[14]

3.3 通用前向纠错的一种RTP载荷格式——RFC 2733

3.3.1 RFC 2733 定义的基本操作

3.3.2 分组结构

3.3.3 FEC保护操作

3.3.4 FEC恢复操作

第四章 网络质量实验

4.1 引言

4.2 实验条件

4.3 实验结论与分析

4.3.1 分组丢失率

4.3.2 网络延迟

4.3.3 连续分组丢失长度

4.4 网络分组丢失模型

4.4.1 Bernoulli模型

4.4.2 Gilbert模型

第五章 前向纠错协议RFC 2733 的实现与分析

5.1 数据结构设计

5.2 发送端设计

5.3 接收端设计

5.4 前向纠错的性能分析

5.4.1 基于分组的奇偶校验码

5.4.2 基于奇偶校验码的前向纠错

5.4.3 实测

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

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