基于嵌入式移动设备网络视频播放器的实现.doc

I移动设备网络视频播放器的实现摘要随着手机等移动设备的广泛普及以及国内3G推广在即，届时无线网络的速度将明显提高，这为在移动终端上实现视频传播提供了现实可能，并且由于基于嵌入式的移动设备在市场上的占有率不断提高并逐渐成为发展的主流趋势,有必要对基于嵌入式移动设备网络视频播放器的实现方案进行研究，并提出一种高效的可行方案。本课题目的是在ARM-Linux嵌入式环境下实现网络功能，系统主要由硬件层、内核层、应用层三部分构成。为了达到网路播放的功能，本文通过对基于ARM9的up-tech嵌入式开发平台硬件以及Mplayer解码及播放功能的研究提供了一种在嵌入式开发平台上实现网络播放的可行方案。本方案在ARM920T硬件结构体系下通过移植经过裁剪的linux内核、根文件系统、Mplayer以及播放器图形界面。通过整合硬件层、内核层以及应用程，在嵌入式环境下利用FTP传输协议实现网络播放功能。本项目最后已在宿主机中实现网络播放功能，但在嵌入式开发平台中运行时仍有不足之处，需要进一步完善。通过这一课题的研究了解移动设备网络视频播放器的实现主要技术，并提供一款低成本、实用性高的无线网络视频播放器，这对嵌入式移动设备领域的研究来说具有重要意义。关键期：嵌入式；arm-Linux；QT；Mplayer；网络播放器IITheDesignofMP3PlayerBaseonEmbeddedLinuxOperationSystemandQTGUIToolAbstractAsembeddedsystemsarewidelyusedinvariousfieldsofnationaleconomy,theresearchonembeddedsystemshasveryimportantpracticalsignificance.ThisarticledescribesistheMP3playerwhichbasedonembeddedLinuxandQTdesignandimplementation.Inthispaper,UP-TECH2410embeddeddevelopmentboardasthehardwareplatform,QT4.5.3asthecoredevelopmenttools,intheembeddedLinuxsystem,theimplementationoftheMP3playerprogramdesignandimplementation.Tothehardwareplatform,thispaperfirstlyintroducesthecorepartofUP-TECH2410,andthenanalysesthecircuitofserialport,AudioCircuit,LCD,TouchScreen,networkcardandotherimportantperipheralcircuits.Tothesoftwareplatform,afterintroducingacross-platformQTapplication-QTDesigner,QTsignalandslotmechanism,QTeventprocessingtechnology,thispaperthenfocusingontheachievementofGUIbasedonQT.InthispaperalsoshowtheresultthatMP3playerrunintheUP-TECH2410embeddeddevelopmentboard.Whatsatlastistheexplainingofconfiguringexploitationenvironmentandthereviewandexpectationofthispaper.Keywords:Embeddedsystem；Linux；QT；MP3；PlayerIII目录摘要.IAbstract.II目录.III第一章概述.11.1课题背景.11.2课题理论意义与运用.11.3QT介绍.错误!未定义书签。1.4本文主要内容与组织结构.3第二章硬件相关介绍.42.1开发平台介绍.42.1.1核心模块.52.1.2主板资源.错误!未定义书签。2.1.3软件资源.62.1.4本设计所用到的硬件平台.62.2硬件平台详细介绍.72.2.1核心板电路.72.2.2以太网接口电路.92.2.3音频电路.102.2.4触摸屏和LCD电路.102.2.5电源电路.错误!未定义书签。2.2.6复位电路.错误!未定义书签。第三章软件设计流程.错误!未定义书签。3.1系统软件体结构系构.113.2设计工具与相关技术介绍.错误!未定义书签。3.2.1QtDesigner.错误!未定义书签。3.2.2QT信号与槽机制.133.2.3Qmake.133.2.4QT的事件处理.133.3MP3播放器设计与实现.133.3.1MP3播放器模块化设计思想.133.3.2“播放”按键功能的设计与实现.133.3.3“停止”和“暂停”按键功能的设计与实现.133.3.4“添加”按键功能的设计与实现.133.3.5“上一曲”“下一曲”按键功能设计与实现.143.3.6“滚动字幕”设计与实现.143.3.7MP3播放器运行效果.15第四章开发环境配置.164.1开发环境的搭建与使用.164.2系统运行环境分析.17第五章总结与展望.205.1设计总结.205.2设计展望.21IV致谢.21参考文献：.221第一章概述1.1课题背景随着嵌入式系统应用的逐渐普及，为保证嵌入式系统的顺利运行，嵌入式软件得到了快速发展，成为软件业的一股新生力量。嵌入式软件与嵌入式系统是密不可分的，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”，就是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。而嵌入式软件就是基于嵌入式系统设计的软件，它也是计算机软件的一种，同样由程序及其文档组成，可细分成系统软件、支撑软件、应用软件三类，是嵌入式系统的重要组成部分。随着信息技术以及互联网飞速发展普及，3C（计算机、通讯、消费电子）合一的加速，嵌入式设计已经成为工业现代化、智能化的必经之路，嵌入式产品已经深入到各行各业。嵌入式接入设备是数字化时代的一大主流产品，嵌入式软件已经成为数字化产品的核心。嵌入式软件大量应用于家用市场、工业市场、商业市场、通讯市场和国防市场。近几年来，信息电器迅速发展，也为嵌入式软件的发展起到推波助澜的作用。彩电、DCD、手机、MP3/MP4、掌上电脑、汽车等都是潜在的信息电器。信息电器平台与通用操作系统、数据库不同，不存在国外软件厂商垄断市场的现象，这一领域已成为中国软件业的突破口。随着Linux操作系统本身的不断完善，嵌入式Linux已经广泛应用到手机、PDA以及其他移动终端产品中。嵌入式Linux以其开放的源码，良好的适应性，较低的成本和很好的技术移植在手机等移动终端产品的操作系统领域，获得了越来越多的青睐。1.2移动终端简介移动终端或者叫移动通信终端是指可以在移动中使用的计算机设备，广义的讲包括手机、笔记本、POS机甚至包括车载电脑。但是大部分情况下是指手机或者具有多种应用功能的智能手机。随着网络和技术朝着越来越宽带化的方向的发展，移动通信产业将走向真正的移动信息时代。另一方面，随着集成电路技术的飞速发展，移动终端的处理能力已经拥有了强大的处理能力，移动终端正在从简单的通话工具变为一个综合信息处理平台。这2也给移动终端增加了更加宽广的发展空间。现代的移动终端已经拥有极为强大的处理能力（CPU主频已经接近1）、内存、固化存储介质以及像电脑一样的操作系统。是一个完整的超小型计算机系统。可以完成复杂的处理任务。移动终端也拥有非常丰富的通信方式，即可以通过，等无线运营网通讯，也可以通过无线局域网，蓝牙和红外进行通信。随着移动终端硬件技术的发展以及3G网络建成使得通讯速率的提高。今天的移动终端不仅可以通话，拍照、听音乐、玩游戏，而且可以在线播放电视及点播电影、上传及下载多媒体信息，成为移动办公和移动商务的重要工具。1.3嵌入式在移动终端中的应用在移动终端发展史中，随着通信技术的发展，具有不同功能的应用软件可以运行在移动终端上为人们提供各种各样的服务，但是没有统一的系统结构框架使得这些应用软件的互动性非常差。于是移动终端产商们便开始寻求一种基于“开放”的操作系统的手机，所谓“开放”指其所有的API（应用程序接口）应该是公开并且受到广泛支持。当时所面临的选择有Symbian的EPOC平台，Palm/OS以及微软的WINCE。随着研究的深入，Linux的嵌入式版本开始受到青睐并扩展其市场。从2001年至2002年，嵌入式Linux在嵌入式操作系统的市场份额迅速增长了一倍左右，从而成为嵌入式OS中的重要一员。嵌入式Linux在移动终端中有如此中大作用得益于其如下优势：（1）Linux属于开放的操作系统,它自身的技术文档甚至源代码都是开放的,因而在学术领域受到格外青睐,使得它对新技术，新协议有良好的适应性.（2）由于Linux和Unix之间的相似性，使得许多对Unix熟悉的开发人员能够很快在相似的基于嵌入式Linux开发环境中进行开发工作。另外,由于Linux源码的开放性使得代码移植和重用变得相当普遍，基于嵌入式Linux平台的开发产品往往只花费较低的成本就能有很好的质量。这对于注重开发成本的公司无疑具有极大的诱惑力。（3）Linux提供了良好的安全性能和并行处理能力。Java语言在移动领域正逐渐成为主流的开发语言，而实验表明，在相同的硬件平台上，Java虚拟机在Linux上能取得比WindowsCE上更好的性能值。因此Java+Linux成为现在的时尚搭配。当然，Linux在价格上的优势也很关键。尽管Linux并非全免费，但和其他商用操作系统相比，它还是占尽价格优势。31.4课题理论与实际意义本课题旨在研究在嵌入式平台上实现网络播放器的网络播放，在FTP网络协议环境下测试网络播放器的播放效果。本课题所涉及的理论内容有嵌入式系统、linux系统内核、根文件系统、FTP网络协议、ARM应用软件移植、QT应用软件编程。通过这些理论知识的整合在嵌入式平台上实现播放器网络播放并且注重编程规范形成一套标准的项目开发流程。就如课题背景所言，由于嵌入式系统软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。正是由于嵌入式的这些优点使得当今移动设备生产商如此青睐于嵌入式系统。加之3G网络的发展，通讯速率届时将大幅提升，应广大移动终端用户的要求，移动终端多媒体化将是发展的主流趋势。通过在嵌入式平台上实现网络播放器方案的研究有助于为开发一种低成本、高效率的移动设备网络播放器提供有效的技术支持。并且由于QT是面向对象的、跨平台的用户图形界面开发软件，它具有良好的移植性，通过QT编写应用程序图形界面为嵌入式应用程序图形界面提供了一种很好的解决方案。1.5本文主要内容与组织结构4第二章硬件平台及开发流程2.1开发平台介绍本课题采用的硬件开发平台为由北京博创兴业科技有限公司开发的基于ARM体系结构的UP-CUP2410-S平台。UP-CUP2410-S平台的CPU为ARM920T内核的三星S3C2410芯片，由于有MMU可以运行标准的ARM-LINUX内核。除此之外UP-CUP2410-S开发平台带有丰富的外围开发部件和完善的开发手册，使得这一开发平台非常适合嵌入式教学和进行嵌入式软件开发。图2-1UP-TECH2410嵌入式开发板52.1.1开发平台硬件配置UP-TECHS2410/P270DVP的硬件配置如表2-1-2所示表2-1-2UP-TECHS2410/P270DVP的硬件配置4配置名称型号说明CPUARM920T结构芯片三星S3c2410X工作频率203MHzFLASHSAMSUNGK9F120864MNANDSDRAMHY57V561620ATH32M2=64MEtherNet网卡DM9000AE10/100M自适应LCDLQ080V3DG018寸16bitTFT触摸屏SX-080-W4R-FBFM7843驱动USB接口4个HOST/1个DEVICE由AT43301构成USBHUBUART/IrDA2个RS232，1个RS485，1个IrDAAD8路10位内部AD控制器3个电位器控制输入AUDIOIIS总线，UDA1341芯片44.1KHz音频扩展