基于ARM的無線視頻傳輸系統的設計

摘要：設計一套低幀速無線視頻傳輸系統，將個人計算機屏幕上的圖像通過無線的方式傳輸到投影儀上。系統中視頻發送端采用普通個人計算機，視頻接收端是基于ARM11的嵌入式系統。所傳輸圖像使用JPEG標準進行壓縮，傳輸數據鏈路為Wi-Fi。該系統主要用于教學、會議等場合。本系統可以減少演示場合的線纜，并省去頻繁插拔的麻煩。
關鍵詞：無線視頻傳輸；ARM；嵌入式系統；Linux

個人計算機設備及其外設的無線化一直是行業趨勢，隨著科技進步，無線鼠標、無線鍵盤、無線路由等無線設備紛紛問世。但是目前幾乎所有在使用的投影儀都使用線纜和計算機連接，在商務、科研的會議或展示場合，這往往會帶來不便。
視頻傳輸數據量大、實時要求高，而完成無線視頻傳輸，無線鏈路的數據吞吐量必須大于視頻數據流量。近年來Wi-Fi標準不斷演進，傳輸速度越來越高；另一方面，嵌入式處理器的處理能力越來越強，并且芯片廠商會在某些嵌入式處理器中集成DSP核心，使得嵌入式系統的視頻解碼能力有了一個大幅提高，完全能夠完成高解析度的視頻解碼，這使得傳送經過壓縮的視頻數據成為可能，從而間接地降低了視頻數據流所占帶寬的大小。這一切，使得無線視頻傳輸成為可能。

1 系統硬件構成
1．1 系統整體框架
該系統由視頻發送端和視頻接收端組成，它們之間以Wi-Fi作為通信鏈路。如圖1所示，視頻發送端是需要進行幻燈片播放的普通計算機，視頻接收端是采用ARM11處理器的嵌入式系統，它負責接收、解碼視頻信號，并通過VGA接口將視頻信號傳送至大屏幕顯示設備上(如投影儀，大屏幕平板電視等)。

1．2 視頻接收端硬件構成
圖像接收端采用以三星公司S3C6410芯片為主控的嵌入式系統。S3C6410芯片采用65 nm制程，最高主頻可達667MHz。其內部采用了ARM11核心作為主控部分，并集成了存儲器控制器、USB控制器、LCD控制器等多種外部設備控制、接口；與此同時，S3C6410還集成了多媒體加速內核(Multimedia Acceleration)。S3C6410芯片如圖2所示。

該芯片中集成的多媒體處理核心包括了JPEG編譯碼器，可以實現對JPEG格式圖片的硬件解碼，從而大大提高了系統對JPEG圖片的處理能力。它最大支持編解碼65 535x65 535分辨率的JPEG圖片。接收系統框圖如圖3所示。
視頻接收端配備了Marvell 8636為主控的Wi-Fi模塊，其支持802．11b／g標準，通過SDIO接口與系統相連。
視頻數據經解壓后輸出到數模轉換模塊上，最終轉換為VGA信號送至投影儀。