基于流媒体技术的语音报警系统在嵌入式系统平台的实现

发布时间：2020-06-03 16:15

【摘要】：煤矿瓦斯监控系统的良好运行对煤矿安全生产、提高煤矿生产效率、减少人民群众生命财产损失等方面具有重要意义。作为煤矿瓦斯监控系统中非常重要的一部分,语音报警系统采用语音的方式对报警信息进行报警,对煤矿快速解决生产事故、加强安全管理起着非常重要的作用。本文在参考一些常用的煤矿语音报警系统的基础上,提出一种基于流媒体传输技术的煤矿瓦斯语音报警系统,并在基于ARM7的自制嵌入式系统平台下进行了设计实现。嵌入式系统接入网络是今后嵌入式系统发展的重要方向,流媒体技术是在网络技术基础上发展起来的一种新技术,只需适当缓冲区,便可实现边下载边播放,这对资源非常有限的嵌入式设备很有吸引力。将嵌入式系统和流媒体技术应用于煤矿瓦斯语音报警系统,简便实用,不用存储语音文件,可以快速地实现报警信息语音文件清晰播放。 本文的语音报警系统主要分为服务器端、客户端两部分。服务器端在PC机Win 32操作系统上设计实现,采用C#编程语言和多线程编程技术,实现语音合成、缓冲区设置、建立服务器端与客户端会话、流媒体数据包封装、信息报接收等功能。考虑到自制嵌入式平台具有丰富的硬件模块,如存储模块、网络模块、音频模块等,可移植嵌入式操作系统和网络协议,开发功能强大的应用程序,客户端采用自制嵌入式系统平台,建立了基于多任务的语音报警系统客户端应用程序,设计实现流媒体数据包接收、WAV报警语音文件播放等功能。作为服务器端与客户端的连接纽带,网络传输技术主要采用以太网传输协议UDP、流媒体实时传输协议和实时传输控制协议。 本文的各个设计部分进行了测试,测试运行基本正确,结果表明系统设计合理、有效,为实际应用提供了一种较好的软、硬件平台。本文的工作对基于嵌入式系统和流媒体技术的开发与研究提供了一些良好的借鉴。
【图文】：

7Lw工P进程模型F192.7theProeessmodelofLwIP从图4.3可以看出，整个TCP/IP协议栈都在一个进程当中。应用层程序可以是独立的进程(如途中的tftpjhread，tepeeho_thread)，也可以在tepip一hre中，利用内部回调函数接口(RawAPI)和TCP/IP协议通信。2.UDP协议处理语音报警系统的流媒体传输协议建立在网络的传输协议UDP之上，RTP、盯CP数据包封装在UDP包中，进而封装IP包，在网络上传输。LwIP协议栈现了TCP/IP模型中几个最基本的协议，由于语音报警系统用到UDP协议，其王里流程如图2.8。发送UDP数据包的工作流程为:应用程序调用udp_sendo函数，之后由函数udP--outputO函数，在数据发送之前，udp_outputo函数会首先完成必要的验和计算及填充UDP包头的工作。由于校验和包括lP数据包的源地址，所以

Fig32thememoryhardwaredesign3.1.21/0接口模块处理器通过1/0口和外围硬件连接，s3C44BOX的工/O口通常都是和其他引脚复用的。s3C44BOX有71个通用可编程多功能输入/输出引脚，可分为以下7类端口:一个10位输出端口(PortA)、一个n位输出端口(PortB)、一个16位输入输出端口(PortC)、两个8位输入输出端口(PortD和PortG)、两个9位输入输出端口(PortE和PortF)。每个端口都可通过对应设置以满足各种各样的系统设置和外围硬件设计要求，，其功能都要在主程序开始前被定义。1/0端口的各种功能主要是通过对端口各个寄存器进行设置而实现的。在ARM处理器中，1/0操作通常被映射成存储器操作，如此以来，FO空间就被映射成了存储空间。对于存储器映射的I/O空间，连续读取所返回的结果可能是不同的，而大多数的编译器为优化代码对内存作了关键性的假设:即除非明确把值写到内存，否则内存中的值是不会改变的。解决这个问题可使用C语言中的关键字，，volatile’’声明存储器映射
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP277;TP368.1

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本文编号：2695076