【正文】 p arf arch/arm/machs3c2440/ arch/arm/machs3c2440/mach vi arch/arm/machs3c2440/ 把 MACHINE_START(S3C2440, SMDK2440) ， 修改成 MACHINE_START(MINI2440, FriendlyARM Mini2440 development board)。 內(nèi)核移植 就是根據(jù)開發(fā) 系統(tǒng)的需要對已有的系統(tǒng)進(jìn)行裁減，保留需要的模塊去掉不需要的模塊， 生成一個適合目標(biāo)嵌入式系統(tǒng)的過程。本系統(tǒng)中，嵌入式 Linux 內(nèi)核選擇 。 下面是對 uboot 源碼修改后 編譯 的結(jié)果。第三階段是初始化外設(shè)，包括 LCD、網(wǎng)卡和 YAFFS2 文件 系統(tǒng) 支持等。Uboot 修改主要經(jīng)歷四 個階段，第一階段修改啟動代碼，包括初始化 CPU頻率，代碼重定向等。以上測試通 過后，說明編譯環(huán)境和基本的開發(fā)板 代碼創(chuàng) 16 建都沒有問題。目的：以 sbc2410x 為藍(lán)本，因?yàn)?sbc2410 和 mini2440 配置最接近， 代碼復(fù)用，這樣可以 加快移植進(jìn)度。 調(diào)用內(nèi)核 Stage1： 檢測 內(nèi)存映射 15 建立開發(fā)板文件并 測試編譯環(huán)境 修改頂層 Makefile 目的：定義交叉編譯工具鏈和開發(fā)板配置選項(xiàng)。 本系統(tǒng)中，使用 mini2440 開發(fā)板，采用 uboot 作為 S3C2440 處理器 的BootLoader。 所以移植所要做的就是針 S3C2440 和 SBC2410 的不同，以及 SBC2410 和 mini2440 開發(fā)板的外設(shè)不同作相應(yīng)的修改，并增加新的功能。 14 圖 52 兩個階段啟動流程圖 uboot 移植步 驟 移植就是根據(jù)開發(fā)板和系統(tǒng)需求做相應(yīng)的修改 。 啟動代碼中 C 語言的主函數(shù)是 在 lib_arm/中的 start_armboot。 啟動的 stagel 一般 用匯編語言來實(shí)現(xiàn) ， 匯編語言能更加高效的實(shí)現(xiàn)對底層硬件的操作且代碼量小， 對應(yīng)的是 文件。stage1 完成初始化 硬件的工作 ，為 stage2 準(zhǔn)備 足夠的 內(nèi)存空間，并將 stage2可執(zhí)行映像 復(fù)制到內(nèi)存中，設(shè)置堆棧，然后轉(zhuǎn)調(diào)到 stage2 的 C入口。因而針對不同的嵌入式平臺要進(jìn)行 加載引導(dǎo)程序 相關(guān)的修改以滿足項(xiàng)目需求。所能做的就是讓一種加載引導(dǎo)程序支持盡量多的平臺，賦予它良好的移植性。 啟動加 載模式是產(chǎn)品發(fā)布時必須置為的模式，在這種模式下啟動系統(tǒng)不需要用戶的干涉，自動從目標(biāo)主機(jī)的存儲設(shè)備上將操作系統(tǒng)加載到內(nèi)存中運(yùn)行。下載模式主要是針對嵌入式開發(fā)人員的 ，因?yàn)榍度胧揭浦策^程中的各種調(diào)試基本都是這種模式來實(shí)現(xiàn)的，下載模式可以通過串口、 NFS、 TFTP 等方式實(shí)現(xiàn)。 這段程序 主要作用就是 初始化硬 件設(shè)備、生成 內(nèi)存 映射圖等，為最后 調(diào)用嵌入式 內(nèi)核 做好充足的 前期 準(zhǔn)備 。 圖 51 虛擬機(jī)下工作目錄 嵌入式 linux 的 uboot移植 bootloader 介紹 嵌入式 系統(tǒng)的引導(dǎo)加載程序是系統(tǒng)必不可少的一部分，引導(dǎo)加載程序是系統(tǒng)加電后運(yùn)行的第一段軟件代碼 。 解壓安裝 LogoMaker 開機(jī)啟動畫面制作工具 tar xvzf /tmp/linux/ – C / 在開發(fā)時經(jīng)常用到 NFS、 TFTP 和 SMB 服務(wù)，所以系統(tǒng)服務(wù) 要 事先配置好并且保證正常運(yùn)行。 圖 44服務(wù)器工作流程 開始 監(jiān)聽 TCP 端口 等待客戶連接 請求連接 接受連接 創(chuàng)建新連接 接受客戶消息 關(guān)閉連接 執(zhí)行客戶消息 響應(yīng)客戶消息 結(jié)束 N N VOD Server Client RTSP 控制信息（ TCP） RTP 音、視頻（ UDP） RTCP 分組 (UDP) HTTP 點(diǎn)播請求 11 5 系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計 及實(shí)現(xiàn) 該部分介紹了系統(tǒng)的實(shí)施細(xì)節(jié)，包括嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建， uboot、kernel 移植以及視頻播放主界面的設(shè)計。 應(yīng)用層 ： 內(nèi)核層 ： 引導(dǎo)層 ： 硬件層 ： 通信協(xié)議棧 音視頻解碼 GUI 嵌入式應(yīng)用程序 Linux內(nèi)核 根文件系統(tǒng) Bootloader 硬 件 平 臺 嵌入式微處理器 外 圍 設(shè) 備 10 圖 43 VOD 服務(wù) 模型 在用戶進(jìn)行播放點(diǎn)播 的過程中 ，服務(wù)器 必須 要 開啟 服務(wù) 和流媒體傳輸兩個服務(wù) [10]， 通過 協(xié)議， 用戶可以向服務(wù)器端發(fā)送視頻點(diǎn)播的請求 ， 通過 RTP/RTSP 進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)流的傳輸和控制 。網(wǎng)絡(luò)播放時在播放時連接服務(wù)器，連接成功后，讀取服務(wù)器的視頻資源，更新網(wǎng)絡(luò)播放列表 ，點(diǎn)擊相應(yīng)的視頻文件后， QT視頻播放 客戶端會調(diào)用 開 源軟件 mplayer 進(jìn)行音視頻解碼將視頻顯示在播放器播放窗口， 并且在播放的狀態(tài)下 支持隨機(jī)訪問，可以進(jìn)行暫停、快進(jìn)、快退等交互式操作 。 體系結(jié)構(gòu) 如圖 42 所示。 圖 41嵌入式最小系統(tǒng)構(gòu)成 GUI 圖形用戶界面 、通信協(xié)議棧和 音視頻解碼器 mppalyer 三個 主要 模塊 集 成在一起就構(gòu)成了論文的嵌入式用戶應(yīng)用程序 。 因?yàn)榇藭r的系統(tǒng)還沒有任何的用戶應(yīng)用程序，但是下載到開發(fā)板可與看到自己的根文件系統(tǒng)目錄了。 系統(tǒng)總體劃分 通常 嵌入式 Linux 視頻點(diǎn)播 系統(tǒng)從軟件的角度看通?？梢苑譃樗膫€層次，即引導(dǎo)加載程 序，嵌入式 LinuX 內(nèi)核，文件系統(tǒng)以及用戶應(yīng)用程序 [08]。 8 4 系統(tǒng)的總體設(shè)計 該部分主要進(jìn)行系統(tǒng)的整體設(shè)計， 需要對系統(tǒng)進(jìn)行總體劃分，一般 將嵌入式流 媒體播放器的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)劃分為三層，包括硬件層、內(nèi)核層和應(yīng)用層。 服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的發(fā)送 ，使用戶可以觀看自己點(diǎn)播的視頻文件。 其次點(diǎn)播 系統(tǒng)是通過客戶端 /服務(wù)器模式實(shí)現(xiàn)的，所以系統(tǒng)的功能需求可以客戶端和服務(wù)器兩大部分來劃分。 這 需要在 PC 機(jī)上建立一個用于 ARM 目標(biāo)板的交叉編譯環(huán)境 ，本機(jī)使用 交叉編譯器 配置如下： 名 稱 嵌入式 linux 點(diǎn)播系統(tǒng)開發(fā) CPU AMD 2445 內(nèi) 存 2G 虛擬機(jī) Server2021 下 VMWEAR Linux 系統(tǒng) Fedora 交叉編譯器 表 21 x86 主機(jī)配置 宿主機(jī) 目標(biāo)板 網(wǎng)絡(luò) /串口 /JTAG 7 3 系統(tǒng) 的需求說明 功能 需求 首先系統(tǒng)是基于 mini2440 開發(fā)板進(jìn)行設(shè)計的， 所以 在 uboot、 kerne 移植時要進(jìn)行定制， 包括 mini2440 板級的定制和和針對 VOD 需求的定制。 Server Client RTSP 流控（ TCP） RTP 數(shù)據(jù)流（ UDP） RTCP 分組 (UDP) 6 圖 23交叉開發(fā)模型 交叉編譯就是在一個平臺上生成在另一個平臺上執(zhí)行的代碼。 典型的 嵌入式 Linux 開發(fā)使用 如圖所示的宿主機(jī) /目標(biāo)板開發(fā)模式。 交叉編譯 嵌入式開發(fā)一般是基于一 個資源受限的系統(tǒng)， 直接在目標(biāo)板上進(jìn) 行相關(guān)軟件的編寫不僅困難而且調(diào)試麻煩 ， 一般的解決方案 是 利用 交叉開發(fā)模型。 通過質(zhì)量反饋來進(jìn)行流量的擁塞控制，利 用這些反饋信息進(jìn)行傳輸速度的 相應(yīng) 調(diào)整。隨著視頻解壓縮技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提高，客戶端的視頻質(zhì)量會越來越好。 RTP協(xié)議 通常 是用 UDP協(xié)議來封裝 的， 所以只提供實(shí)時的數(shù)據(jù)傳輸，但是不保證傳輸?shù)目煽啃浴? RTSP 層 RTP /TRCP 層 UDP/TCP 層 IP 層 應(yīng)用層 網(wǎng)絡(luò)層 傳輸層 5 圖 22 基于 C/S模式的 RTSP RTP 協(xié)議（ Real Time Protocol）提供 實(shí)時的數(shù)據(jù)流傳輸 。 RTSP 在進(jìn)行控制信息交互式是保證交付質(zhì)量的 TCP 連接， 但 在進(jìn)行數(shù)據(jù)流傳輸時 和反饋調(diào)整 使用 UDP 連接，會導(dǎo)致分組丟失。在用戶進(jìn)行視頻點(diǎn)播時， 通過 rtsp 協(xié)議 內(nèi)部 定義的方法 可以實(shí)現(xiàn)交互式操作，比如暫停 、后退、前進(jìn)等。 協(xié)議 簇 的層次結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。 實(shí)時流媒體傳輸 協(xié)議 介紹 實(shí)時流媒體播放協(xié)議簇 主要 由 RTSP、 RTP和 TRCP 構(gòu)成 ， 整個 RTSP 協(xié)議棧是建立 在 TCP/IP 協(xié)議棧之上的 。實(shí)時流傳輸允許用戶在進(jìn)行視頻觀看時進(jìn)行相關(guān)的交互式操作， 支持 4 隨機(jī)訪問， 比如前進(jìn)、后退等。 流式傳輸有兩種方式 ：實(shí)時 流式傳輸和順序流式傳輸。而現(xiàn)在很流行的嵌入式視頻點(diǎn)播系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)即播即放，極大地減少了等待時間，并且在播放時用戶還可以進(jìn)行相關(guān)的交互式操作。 在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)播放時，等待時間和視頻質(zhì)量是用戶主要的考慮因 素 。 流傳輸技術(shù) 流媒體技術(shù) 和流式傳輸方式 流媒體是指使用流式傳輸?shù)姆绞皆诰W(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)拿襟w格式。 MPEG4 的可視信息的碼率范圍可從 5～ 64kbit/s 直至 64kbit/s4Mbit/s，并且可以 兼容 MPEG1 和 MPEG2 已經(jīng)提供的大多數(shù)功能 [03]。 MPEG4標(biāo)準(zhǔn)具有通用的訪問性，適用于無線和有線網(wǎng)絡(luò)以及固態(tài)存儲，支持各種帶寬的傳輸信道和接收端。 MPEG4 在較高的壓縮比下也能獲得較高的圖像質(zhì)量， 最大的特點(diǎn)是基于對象的編碼方式以及對合成對象的編碼能力。 這種視頻格式的優(yōu)點(diǎn)是可以跨多個平臺使用，其缺點(diǎn)是視頻文件太大 ， 目前 是一種常用的視頻文件格式。WAV 文件時 AVI 文件中伴音信號來源，包括影像與伴音的交織參數(shù)和同步控制參 3 數(shù)。AVI 文件主要參數(shù)有影像參數(shù)、伴音參數(shù)和壓縮參數(shù)。 這種 播放方式不僅可以提高系統(tǒng)的工作效率，同時也可以迅速地加載和啟動播放程序，減少播放 AVI視頻數(shù)據(jù)時的用戶等待時間。 隨著多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體數(shù)據(jù)的存儲與壓縮技術(shù)已經(jīng)相對 比較成熟 ，例如 ,MPEG4 等，其中 MPEG 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)從 MPEG MPEG2 發(fā)展到了目前應(yīng)用比較廣泛的 MPEG4 標(biāo)準(zhǔn) [02]。 進(jìn)入信息時代，數(shù)字化后的視頻文件具有海量性， 由于目前的網(wǎng)絡(luò)帶寬 有限 ，在網(wǎng)絡(luò)傳輸高清大視頻文件是一件 很不容易 的事 ，因?yàn)閭鬏斔俣群?視頻 質(zhì)量很難滿足用戶的需求。 用戶 可以按照自己的需求點(diǎn)播視頻，即播即放，并且可以實(shí)現(xiàn)暫停、快進(jìn)、后退等操作，這種系統(tǒng) 播放等待時間小 并且支持多種流媒體視頻格式。 現(xiàn)代社會中，高端嵌入式移動終端成為人們接受信息 資源 的便捷方式。 2 2 流媒體 相關(guān) 技術(shù) 介紹 VOD介紹 VOD 是 Video On Demand 的縮寫 。 嵌入式開發(fā) 不同于傳統(tǒng)的 有著豐富資源的 PC 開發(fā)，嵌入式開發(fā) 往往是基于受限的硬件資源 ， 這在技術(shù) 和實(shí)施難度 上對嵌 入式流媒體點(diǎn)播提出了更高的要求，成為研究嵌入式多媒體點(diǎn)播的難點(diǎn)。 在遠(yuǎn)程醫(yī)療，酒店 VOD，遠(yuǎn)程實(shí)時視頻會議 上 得到了越來越廣泛的應(yīng)用 ，并且智能化成為其發(fā)展一大趨勢。 關(guān)鍵字 ： 嵌入式系統(tǒng)； 實(shí)時流傳輸協(xié)議 ； 流媒體 ；視頻點(diǎn)播 3 ABSTRACT With the embedded system and puter work munication technology, the rapid development of multimedia applications, home entertainment center, video on demand based on embedded Linux and realtime conference system development has bee a hot spot. This system because of its small volume, low power consumption, easy to use and popular. Thesis mainly do the uboot, the transplantation of the kernel, and players main interface design work. The kernel of Linux used against mini2440 development threatening the custom kernel did the board level. Based on the Qt player main interface is designed. Paper introduces the system structure and working principle of RTS