G.729音讯压缩传输软硬体共同实验.ppt

實驗四 G.729音訊壓縮傳輸 軟硬體共同實驗,OUTLINE,一.嵌入式LINUX開發環境建立 二.LINUX的下載、燒寫與啟動 三.Camera拍攝實驗 四.無線網路驅動 五.G.729無線傳輸,嵌入式LINUX開發環境建立,1.嵌入式LINUX簡介 LINUX是一個類似 UNIX的操作系統,其代碼是完全重新開放的,內核功能強大,實現簡潔.它提供了類似UNIX的編程接口和系統調用,可以方便的將UNIX系統上的應用程序,移植到LIN-UX上運行.LINUX內核之詞多種體系結構的處理器,包括目前流行Intelx86,Moto-rola/IBM PowerPC ,ARM,Compaq, Alp-ha,Sun SRARC等處理器體系架構.,嵌入式LINUX有以下特點: 1)完全開放源代碼 2)成本低 3)豐富的實用軟件支持 4)嵌入式LINUX的可移植性 5)嵌入式LINUX的應用,2.交叉編譯器介紹 1)交叉編譯器概述: 交叉編譯就是在一個平台上生成可以在另一個平台上執行 的代碼.這裡的平台,實際上包含兩各概念,(Architecture) 、 (Operating sysetem). 2)GNU工具簡介: 在這裡介紹嵌入式用的最多GNU開發工具. GNU開發工具包括C編譯器GCC,C+編譯器G+,鏈接器LD,3.嵌入式Linux內核代碼結構 下面介紹的是嵌入Linux內核代碼的組織結構 /arch子目錄包含了所有硬件結構特定的內核代碼, 如i386,alp和arm。 /drivers子目錄包含了內核中所有的設備驅動程序, 如usb和sound。 /fs子目錄包含了所有的文件系統的代碼,如nfs,ext3和jffs2等。 /include子目錄包含了建立內核代碼時所需的大部份庫文件, 這個模組利用其他模組重建內核。,4.建立交叉編譯環境 下面步驟是在LINUX操作系統平台下做的. 建立交叉編譯環境步驟如下: 1)編譯工具包 3.3.2.tar.bz2 在YL-PXA270P教學平台的配套光碟中 2)解壓編譯工具包 先進入/usr/local目錄,建立一個arm的子目 錄(如果/usr/local/arm目錄不存在的話),再 進入arm的子目錄,接著將3.3.2.tar.bz2拷貝 至arm目錄下,然後進入arm目錄下執行命令: tar -xjvf 3.3.2.tar.bz2,解壓後會出現一個3.3.2的目錄,該目錄下有 gcc、 g+、binutils、genromfs f、lthdr和elf2flt 等各種實用工具.就這樣,交叉編譯工具安裝完成. 3)將交叉編譯工具的路徑添加到環境變量 解壓後,交叉編譯工具中的可執行文件在 3.3.2/bin目錄下,此目錄不再LINUX系統下 需要在啟動設置後手工添加進去,作法是修改 /etc/bashrc,再文件最後一行添加路徑: export PATH=$PATH:/usr/local/arm/3.3.2/bin,5.編譯內核 首先將pxa27x_kernel2.6.9_rel_hzh.tar.gz拷貝 到/home目錄下,然後進入此目錄下 解壓命令: tar xzvf pxa27x_kernel2.6.9_rel_hzh.tar.gz 解壓完成後,將會看到在pxa27x_kernel2.6.9_rel_hzh.tar.gz 所再目錄下生成一個linux-2.6.9-hzh文件目錄,接著,進入Linux-2.6.9-hzh此目錄,執行make menuconfig命令 make menuconfig 下圖為執行make menuconfig後顯示的選單,選擇”Load an Alternate Configuration File”檔來裝載 一個已存在的配置文件,修改要load的配置文件名,這裡裝載的文件名為: kernel_pxa27x.cfg 配置文件名後,按”ok”回到主選單,按Esc鍵離開內核 配置選單,這時出現一個詢問保存配置選單,按下”yes” 到這裡,內核配置結束,接著,執行命令: make zImage 就可以進行內核的 編譯,編譯結束後可以在arch/arm/boot目錄下,找到 壓縮內核文件,此文件可以通過BOOTLOADER下載 運行和燒寫至Flash裡,LINUX的下載、燒寫與啟動,1)下載與燒寫LINUX內核 用BOOTLOADER的串口連接或網路連接方式都可以在 DNW裡下載文件 首先使用實驗平台所附的RJ45網路交叉線將PC網卡與 教學平台的10M網口(CON4口),相連接.然後執行DNW程序 按住平台4X4小鍵盤的E鍵不放同時按下Reset鍵,這時可以 看到BOOTLOADER的選擇介面! 在BOOTLOADER下按”5”鍵,然後回復,目的是要設置BOOT- LOADER與PC通訊時所使用的IP位址.按下”5”鍵後,輸入你的 IP位址(xxx.xxx.xxx.xxx)-此IP要與PC的位址同一個子網,另外,如果要保存這個IP位址,那麼輸入”11”,” Save Boot Parameters”保存此項設置. 下一步,應該下載內核映像到板子的RAM.在Bootloader 下選擇”3”,然後回復,目的是進入網路下載功能,在提示下載 內存的位址時輸入”2”即進入網路下載功能,如圖示: 我們以提示訊息可以看到一個tftp文件傳輸服務程序 已經運行起來了,這時候我們需要在PC機上運行tftp的客戶端程序,並通過客戶程序 上傳linux內核映象文件.方法是再存放zImage的文件夾生成一個 批處理文件, 並輸入以下內容,如圖: tftp i 00 put zImage 它的作用是將zImage這個內核映像文件上傳到00(這裡 應該輸入你平台預設ip)這主機上,保存了批處理文件後,開啟這個批處理檔,然後將目光 轉移至DNW上.正常的話,我們可以看到文件被下載至 板子的過程,如下圖所示: 下載結束後,按下”n”選擇不運行它,回到BOOTLOADER選單, 按下”1”鍵後, 選擇把下載的文件燒入Nor Flash,在選擇”1”, 燒寫在Nor Flash的kernel分區.,按下”1”鍵後,出現了下面的界面,按下”y”鍵,就可進行燒寫.,2)下載與燒寫LINUX的根文件系統 下載過程何上面下載內核一樣,在編譯傳送的 批處理文件時應該輸入跟文件系統的文件名稱, 如下圖:,下載結束後,選擇”1”將文件燒寫道Nor Flash裡,在選擇 2-roofts分區後按下”y”燒寫.,3)啟動運行LINUX 用交叉串口線連接開發版的全功能串口(P2口)和PC 的串口.關閉DNW程序(若先前在使用),打開超級終端 選擇PC和YL-PXA270P連接所用的串口,設置如下圖:,按確定保存設置後啟動連接 先按住4X4鍵盤上的”D”鍵,再打開底板電源或再已開電源 下案依下底板的RESET鍵,BOOTLOADER會自動啟動 LINUX,啟動後再鬆開”D”鍵,啟動後超級終端機畫面如下:,Camera拍攝實驗,1)實驗目的 1.了解Camera的相關特性 2.掌握PXA270對Camera的實現 3.了解Linux下PXA270的Camera驅動程序的實現 2)實驗內容 在Linux下啟動Camera 3)實驗設備 1.YL-PXA270P教學實驗平台 2.PC機 3.網現 ,串口連接線,電源,一.在PXA270的Linux內核裡添加Camera驅動 (1)進入linux-2.6.9-hzh目錄下,運行 Make menuconfig命令 (2)在彈出的內核配置框中,選擇”Multimedia Devices”,在”Multimedia devices”的目錄下,選擇“Video For Linux” 選項,接著又選”Video For Linux”選項,進入”Video For Linux”目錄後,設置如下: 設置好後,按”Esc”鍵退出。這樣就將PXA270的Camera 接口添加至Linux中,二.Camera測試 將PXA270所附的照相機鏡頭安裝在JP6接口,在Shell下 /tmp目錄 執行testcamera m就可以啟動照相機,啟動成功如下訊息 這時在LCD上出現Camera捕捉畫面, 按下”c”鍵可以捕捉畫面 保存再jpg文件,按下”d”鍵可以禁止顯示畫面,按下”Esc”即離開畫面,上圖顯示的jpgfile0000.jpg就是測試程序保存的圖片文件,平台上照相機的影像(圖中紅框為camera),無線網路驅動,使用工具: 1)usb無線網卡兩個 2)D-LINK路由器一台 3)usb無線網卡資料光碟一張,利用rz指令,將rt73.ko、 rt73.bin、rt73sta.dat三個檔案 下載到目標板上的 /tmp目錄,3)開啟D-LINK路由器,登記網卡MAC,靜態分配兩個IP 分別為10與12 4)輸入指令insmod /tmp/rt73.ko (承載usb網卡裝置) 5)輸入指令 ifconfig rausb0 10(路由器分配的ip) 啟用usb無線網卡,G.729無線傳輸軟硬體共同實驗,Step1.錄製音訊檔,利用WINDOWS內建錄音程式，錄製一段語音，並將檔案存為每秒取樣8kHz、單聲道、16位元的WAV檔,按此為錄製的聲音,Step2.音訊轉檔,利用SOX軟體，將WAV檔轉為RAW檔，以供G.729軟體作壓縮使用,Step3.音訊壓縮,利用G.729軟體，將RAW檔壓縮成語音位元串流 ，產生一個.stream的檔案,Step4.無線傳輸至平台,輸入指令:ftp 10至平台上,輸入平台帳號:root 密碼:linux,將壓縮後的audio.stream傳送至平台/tmp底下,Step5.平台傳送至PC,從平台終端機,可看見接收的壓縮檔案audio.stream,案取右鍵,選取接收檔案設定欲接受路逕,利用sz指令傳送至PC 輸入: sz audio.stream,step6.位元串解壓縮,將audio.stream檔複製回c:g729資料夾,利用G.729軟體，將.stream的串流檔解壓縮成.RAW檔案,Step7.利用Matlab軟體，撰寫程式 以觀察未壓縮前的音訊波形,左圖為原始檔波形 右圖為經由IEEE802.11G無線通道解壓縮波形,Step8.用matlab撰寫計算MSE,MSE值為:0.0043,按此為經由通道解壓縮聲音,壓縮比 計算原始*.wav檔