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1、第1 9 卷第7 期电脑开发与应用 文章编号：1 0 0 3 5 8 5 0 ( 2 0 0 6 ) 0 7 0 0 1 3 0 3 基于o M A P 平台移动流媒体V o D 系统设计与实现 D e s i g na n dR e a l i z a t i o n o ft h eM o b i l eS t r e a mM e d i aV o Db a s e do no M A P 熊霞杨亚萍尹湘源 ( 浙江万里学院宁波3 1 5 1 0 0 ) 【摘要】将流媒体技术应用于移动终端，可以实现移动流媒体视频点播系统。在开放式多媒体应用平台上，利用 流媒体技术，开发多媒体终端，实现移
2、动V O D 系统，应用前景广泛。论述了基于0 M A P 平台移动流媒体V O D 系统的 设计与实现过程。 【关键词】流媒体，开放式多媒体应用平台，多媒体终端，移动v o D 中图分类号：即3 9 1文献标识码：A A B S T R A CT U s i n gs 打e 踟m e d i at e c h n o l o g yt om o b i l et e m i n a lc a J lr e a l i z em o b i l eV i d e o o n d e m a n d0 D ) s y s t e m hh a sa na d V a I l c e d p r
3、o s p e c tt od e v e l 叩M u k m e d i at e m i n a la I l dr e a l i z eV O Ds y s t e mb yu s i n gs t r e 锄m e d i at e c h n o l o g yb a s e do no p e nm u h i m e d i aa p p I y i n gp l a t f o m n i s p a p e re l u c i d a t e st h ed e s i g na n dr e a I i z a t i o no fm em o b i l es t
4、r e 砌m e d i aV O Ds y s t e mb a s e d o nt l e0 M A P K E Y W o R D Ss t r e 锄m e d i a 0 M A P m u l t i m e d i at e 瑚i n a l 。m o b i l eV O D 随着3 G 网络基础设施的完善，移动流媒体作为未 来移动数据的主要应用已经开始在世界范围内迅速发 展，将是移动增值业务的下一个热点。未来几年，移动 流媒体业务将得到很大的发展，一些业务将随着网络 和终端的不断发展而逐步实现。由美国T I 公司推出， 适用于流媒体开发的开放式多媒体应用平台0 M A P
5、( O p e nM u l t i m e d i aA p p l y i n gP l a 旺o r n l ) ，全面支持各种流 媒体格式。它将T M s 3 2 0 c 5 5 xD s P 核和A R M 9 2 5 核整 合在同一个处理器中，用D s P 核处理高复杂度的数字 信号，用A R M 核来做通讯、控制和人机接口的处理，拥 有高效能和低功耗的设计。 1 移动流媒体技术与协议 实现流媒体的关键技术是流式传输。流式传输的 定义很广泛，主要是指通过网络传送媒体( 如视频、音 频) 的技术总称。流式传输模式一般会使用R T P u D P 、 R T s P 厂I C P 两种
6、通信协议，与A 厂v ( A u d i o 厂v i d e o ) S e r v e r 建立联系，将服务器的输出重定向到一个运行A P l a y e r 程序所在客户机的目的地址。 如图1 所示，流媒体传输协议主要有以下几种。 资源预留协议 R S V P 实时传输( 控制) 协议 R T P ，R T C P 实时流协议l 会话描述协议 R T s Ps D P 用户数据报协议 U T P 传输控制协议 T C P 对等层协议 B e a r e r I 目e r 图1 流媒体传输协议 1 1 实时传输协议R T P 、R T C P R T P ( R e a lt i m eT
7、 r a n s p o r tP r o t o c 0 1 ) 是在I n t e m e t 上 针对多媒体数据流的一种传输协议，提供时间信息和 实现流同步。R T P 通常使用u D P 传送数据，也可在 T c P 或A T M 协议上工作。R T c P ( R e a lt i m eT r a n s p o r t c o n 咖lP m t o c 0 1 ) 与R T P 共同提供流量控制和拥塞控制 服务。在R T P 会话期间，参与者周期性地传送R T C P 包。R T P 与R T C P 的配合使用可有效地进行反馈，从而 减小开销、提高传输效率，非常适合传送网上的
8、实时数 据。 1 2 实时流协议R T S P 实时流协议R T s P ( R e a lt i m es t r e a m i n gP r o t o c 0 1 ) 是 由R e a lN e t w o r k s 、N e t s c 印e 共同提出的一种协议，它定 义了如何使一对多应用程序有效地通过I P 网络传送 多媒体数据。R r r S P 在体系结构上位于R T P 、R T C P 之 上，它使用T c P 或R T P 完成数据传输。与H T T P 相比， R T P 传送的是多媒体数据，而H r I ，I P 传送H T M L 。在使 用R T s P 时，客
9、户机和服务器均可发出请求，也就是说 R T s P 可双向服务，而H r I t I P 的请求是由客户机发出 的，服务器进行响应。 1 3 资源预订协议R s V P 音视频数据流对网络的延时比数据业务更敏感， 如何在网络中传输高质量的音视频信息，除了带宽要 求之外，还需要其他条件。R s V P ( R e s o u r c eR e s e r v a t i o n P r o t o c 0 1 ) 是一种正在开发的I n t e m e t 资源预订协议，它 通过采取预留一部分网络资源的措施，在一定程度上 + 2 0 0 6 0 2 1 8 收到，2 0 0 6 0 4 0 3
10、改回 * + 基金项目：宁波市青年基金资助项目( 项目编号：2 0 0 5 A 6 0 0 0 2 ，2 0 0 5 A 6 0 0 0 6 ) ；浙江万里学院科研基金资助项目。 + 料熊霞，女，1 9 7 9 年生，硕士，2 0 0 4 年毕业于武汉大学，研究方向：计算机信息系流工程，信息资源管理。 万方数据 基于0 M A P 平台移动流媒体V O D 系统设计与实现2 0 0 6 年 程序存储器s D R M 图20 M A P 平台的硬件架构 为流媒体传输提供Q o s 。 2 O M A P l 5 1 0 内部结构 0 M A P l 5 1 0 的硬件构架主要由D S P 核、A
11、 R M 核以 及业务控制器( T r 拍cC o n t r 0 1 l e r ) 组成。增强型A R M 9 2 5 核工作主频为19 2 M H z 。它包括存储器管理单元、高速 指令缓冲存储器、数据高速缓冲存储器和写缓冲器，片 内有1 5 M b 的内部S R A M ；c 5 5 xD s P 核工作主频为 2 0 0 M H z 。它采用了增大空闲省电区域、变长指令、扩大 并行机制三项关键技术，其结构对于多媒体应用高度 优化，适合低功耗的实时语音图像处理。O M A P l 5 1 0 平 台具有丰富的无线通信外围接口，适合于开发应用于 2 5 G 或3 G 网络的移动终端产品，
12、硬件架构见图2 。 3 基于0 M A P 平台的移动流媒体点播 系统的实现 由于O M A P 先进独特的结构，其芯片运算处理能 力强、功耗低，在移动通信和多媒体信号处理方面具有 明显优势。如在视频上，视频软件以每秒1 5 帧的速度 同时编码解码Q c I F 图像时，才使用了D s P 运算能力 的1 5 。而剩余的8 5 仍可用于其他任务，如图形增 强、音频播放、语音识别等。O M A P 不仅提供运算能力， 也提供了视频应用中必须的数据传输能力。 3 1 系统分析 基于O M A P 平台开发流媒体视频点播系统，是在 点播终端上安装播放软件浏览并选择节目源，接受服 务器的流媒体，并实时
13、地解压缩视音频数据流并在终 端上显示和播放出来。系统的结构如图3 所示。终端完 成视频点播的功能需要经过下列过程： 终端浏览节目目录； 选择需要点播的内容，节目目录包括实时节目流 图3 移动V O D 系统框图 和非实时节目流； 终端将选择好的节目编号发送到服务器提 出点播请求，点播请求还可选择播放模式，然后终 端等待接受节目流； 服务器在接到点播请求号，从视频数据库或 者实时节目源中获取需要传输的节目数据流，送到缓 存中，然后向终端传输节目内容； 终端接收并实时解码和播放节目内容，需要时可 保存在终端上。 3 2 相关标准 传输协议：R T P 实时媒体传输、R T S P 实时流传 输、R
14、 T c P 实时媒体传输控制； 视频编码：M P E G 4 、H 2 6 3 或H 2 6 4 标准； 音频编码：G 7 2 2 1 标准或G 7 2 2 2 标准。 支持的终端：基于O M A P 的移动终端； 支持的操作系统：L i n u x 或w i n C E ； 网络平台：c D M A l x ，G P R s ，宽带网络。 3 3系统设计 终端实现如图4 所示。 天线 C D M A G P R S 厢L A N 睡 0 M A P 外设 接口 耳机话筒 触摸屏 键盘 智能卡 摄像头 红外接口 u s B 接口 电池 L c D 显示ff 多媒体卡或串行数据卡接口 图4 终
15、端设计框图 4 结论 由于传送内容对网络带宽、传输速度和移动终端 ( 下转第1 7 页) 器煞 万方数据 第1 9 卷第7 期电脑开发与应用 D I R = 1 ： e n d 迁 i f ( S J I o P - 0 ) t I e n R U N ：O ： e l s i f ( U F r = O o r R I G H T - 0 ) t l l e n R U N = 1 ： e n d 正 i f 限U N = 1 ) 也e n i f I R = 1 ) t h e n Q ( 3d 嗍t 0 1 ) = Q ( 2d o w n t o0 ) ； Q ( o ) = n o
16、t Q ( 3 ) ； e l s e Q ( 2d o w n t o0 ) = Q ( 3d o w n t o1 ) ； Q ( 3 ) = n o t Q ( 0 ) ； e n d 证 e n d 芷 e n d 证 e n dp m c e s s ； e n dj o h n s o n a r c h ； 在编程下载前可用仿真验证设计的正确性。参见 图3 ：设计实例功能仿真图。 从图3 可知所设计的J o h n s o n 计数器完成表l 所 示的功能，验证正确。 图3设计实例功能仿真图 表1J 曲血s 岫计数器功能说明 S T O PI u G H TI J F TC U
17、【功能说明 OXXX停止计数并保存计数值 1OXt F - 岬一3 一l 一右移 110 t一+ 1 _ + 3 _ 7 _ + F + 左移 1ll t按原来计数方向计数 3 小结 F o u n d a t i o n 的设计流程可概括为：设计输入、设计 综合与实现、设计的验证和设计的下载编程四个环节。 在每一个设计环节，F o u n d a t i o n 都提供了许多辅助工具 供设计者根据实际的设计要求和环境选用。设计的输 入可选用原理图，硬件描述语言或者有限状态机输入。 笔者在输入时一般是顶层均采用原理图方式，这样的 顶层设计文档直观，设计的模块化也清晰明了。在设计 的验证环节，可
18、采用逻辑功能仿真器验证设计的功能， 也可以采用时间分析器( T i m i n gA n a l y s i s ) 分析验证所 设计系统的性能是否满足要求。设计综合与实现一般 是自动完成的，还可以采用约束编辑器( C o n s 妇n t E d i t o r ) 和底层布线器( F 1 0 0 r _ p l 粕e r ) 对芯片资源利用进 行人工调整，使设计系统的性能更完善。关于设计的编 程下载，根据使用的不同类型器件，F o u n d a t i o n 提供了 许多构造模式( c o n f i g l l r a t i o nM 0 d e ) ，设计者应根据编程 次数，编程
19、时间，功能芯片的嵌人方式来综合考虑选 择。 参考文献 【1 】 V i c t 咖PN e l n ，H7 I m yN a g l e ，B i UDC a n D Ue ta 1 D i 西t a l h g i cC i r e u i tA n a l y s i s & D e s i 印 M 】，N e w y o r k ：P 砖n eH a l l ， 1 9 9 7 【2 】 M a r kZ w o l i n s k i D i g i t a lS y s t e mD e s i g nw i 出V H D I 正M 】N e 叮o r k ： P e a r s o
20、 nE d u c a t i o nU m i 训2 0 0 0 3 】任晓东C P L D ，F P G A 高级应用开发指南【M 】北京：电子工业 出版社，2 0 0 3 ( 4 】李国丽E D A 与数字系统设计【M 】北京：机械工业出版社， 2 0 0 4 【5 】牛风举基于I P 复用的数字I c 设计技术 M 】北京：电子工 业出版社，2 0 0 4 【6 】 潘 松E D A 技术实用教程【M 】北京：科学出版社，2 0 0 2 ( 上接第1 4 页) 的要求，移动多媒体终端的性能取决于好的开发平台。 基于O M A P l 5 1 0 移动V O D 的开发，在2 5 G 网
21、络或者 3 G 网络中能充分发挥其特色。因此对运营商来说，移 动V O D 业务的意义在于它是下一代3 G 网络可支持的 众多业务的基础，可以培育市场对移动数据的需求，增 加运营商的收入。我们可以预计它也必将成为未来国 内移动通信业务的一个有力的增值点。 参考文献 【1 】 谢 凯开放的多媒体应用平台O M A P 【J 】电子技术应用 2 0 0 1 ( 1 1 ) ：1 2 1 4 【2 】张雄伟D S P 芯片的原理与开发应用【M 】北京：电子工业 出版社2 0 0 2 3 】王念旭D s P 基础与应用系统设计 M 】北京：北京航空航天 大学出版社2 0 0 3 4 】 申 敏D s P 原理及其在移动通信中的应用嗍北京：人民 邮电出版社2 0 0 4 【5 】梅晓兰，张连发，梅启斌基于O M A P l 5 1 0 双核架构的移动 多媒体通信终端的设计与实现叨电子技术应用，2 0 0 4 ( 8 ) ： 5 6 5 9 万方数据