VoIP语音模块软件的设计

论文摘要

“VoIP通信系统”的硬件由语音模块和管理PC组成。其中,语音模块是堆叠了4片Infineon VINETIC-2CPE EDSP语音处理芯片的VoIP板卡,每个芯片支持2路电话通道,VoIP板卡可支持8路电话通道;管理PC的主要功能是对多个语音模块进行管理。VoIP语音模块软件不但能实现管理PC对语音模块的控制,还能实现板卡内部以及板卡间的语音通信。本文针对VoIP语音模块的芯片内部、板卡内芯片间、板卡间和板卡与管理PC间通信需求,提出了实现语音通信和控制功能的自定义通信协议,并以内核模块方式在Monta Vista Linux内核态下实现。通过修改Monta Vista Linux内核源代码及网卡驱动程序,提供基于网卡驱动程序底层切入的自定义系统调用;在内核模块中定义回调函数,通过修改VINETIC-2CPE中断服务程序,在中断服务程序中调用回调函数。从而,回调函数与自定义系统调用可以进行交互操作,实现了对实时性要求高的摘挂机检测、拨号检测、语音数据处理等功能,提高了系统整体性能。该方案已成功实施,相关研究成果已应用于具体工程实践。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文背景和意义
• 1.2 论文工作
• 1.3 论文结构
• 第二章 VoIP 技术概述
• 2.1 VoIP 的基本原理
• 2.2 VoIP 系统的组成
• 2.3 语音编码压缩技术
• 2.4 VoIP 的控制信令技术
• 2.4.1 基于H.323 协议的VoIP 信令技术
• 2.4.2 基于SIP 协议的VoIP 信令技术
• 2.4.3 SIP 协议与H.323 协议的比较
• 2.5 VoIP 的QoS 保证技术
• 2.6 VoIP 的实时传输技术
• 第三章 VoIP 语音模块的系统设计
• 3.1 系统设计
• 3.2 硬件设计
• 3.2.1 VoIP 板卡体系结构
• 3.2.2 可堆叠的VoIP 语音模块体系结构
• 3.2.3 主要芯片介绍
• 3.3 软件设计
• 3.3.1 Linux 设备驱动程序
• 3.3.2 VINETIC2CPE驱动程序设计
• 3.3.3 可堆叠VoIP 语音模块的VINETIC2CPE驱动程序
• 第四章 UBoot引导系统
• 4.1 UBoot简介
• 4.1.1 UBoot的基本架构
• 4.1.2 UBoot的工作方式
• 4.1.3 UBoot的目录结构
• 4.2 UBoot软件架构
• 4.2.1 启动流程
• 4.2.2 Flash 地址空间划分
• 4.2.3 SDRAM 地址空间划分
• 4.2.4 网卡的相关设置
• 4.3 UBoot的移植
• 4.3.1 针对CPU 的移植
• 4.3.2 针对board 的移植
• 4.4 UBoot编译与调试
• 4.5 UBoot的基本操作
• 第五章 语音模块的软件设计
• 5.1 语音通信流程
• 5.1.1 语音通信流程概述
• 5.1.2 建立连接
• 5.1.3 语音通信
• 5.1.4 断开连接
• 5.2 自定义通信协议
• 5.2.1 包格式
• 5.2.2 板卡之间的通信协议
• 5.2.3 板卡内部的通信协议
• 5.2.4 板卡与管理PC 之间的通信协议
• 5.3 用户态下的语音通信设计
• 5.3.1 进程和线程简介
• 5.3.2 查询方式
• 5.3.3 信号方式
• 5.4 自定义内核模块设计
• 5.4.1 自定义内核模块概述
• 5.4.2 摘挂机回调函数
• 5.4.3 拨号回调函数
• 5.4.4 语音回调函数
• 5.5 语音模块的软件实现
• 5.5.1 自定义内核模块的主循环体
• 5.5.2 板卡信息表
• 5.5.3 网卡驱动程序的修改
• 5.6 系统初始化
• 5.6.1 板卡初始化
• 5.6.2 VINETIC2CPE初始化
• 5.6.3 自定义内核模块初始化
• 5.7 自定义内核模块的加载
• 第六章 结束语
• 6.1 主要研究成果
• 6.2 有待完善之处
• 6.3 创新点
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间的研究成果