基于3G_324M協議的可視電話終端軟件設計

摘要:可視電話是驅動3G業務開展的關鍵。在3G移動視頻市場，支持移動視頻手機和應用系統通訊的事實標準和行業標準被統稱為3G一324M泛標準(Umbrella

Standards)。課題提出了基于商用3G一324M協議棧的3G可視電話解決方案，該解決方案采用WindowsMobile操作系統，目標是實現基于3GPP3G一324M協議的3G手機可視電話應用。該方案具有良好的互操作性，較低的成本，具有重要的現實和工程意義。

關鍵詞:3g可視電話終端設計

隨著全球3G商用網絡的增長和3G用戶的大幅攀升，移動運營商逐步向公眾提供了3G可視電話服務，但是早期的3G可視電話終端普遍存在著互通性差、視頻質量低下、終端容易死機、待機時間短、費用昂貴等問題，導致用戶增長數量緩慢，大大低于設備商和運營商的期望。這些問題已隨著市場需求的擴大、設計和生產經驗的積而得到了一定程度的改善，可視電話用戶數量開始穩步增長。目前，雖然我國的3G還沒有開始大規模的商用部署，但是消費市場對移動視頻業務的認可程度和期望值很高，從日本的3G運營經驗來看，預計在不久的將來移動可視電話業務將是推動3G網絡發展的源動力。

3G一324M可視電話終端的硬件平臺是預裝WindowSMobile5.0操作系統的3G手機，預裝的WindowsMobile5.0forSmartphone操作系統具有良好的人機界面、簡單靈活的二次開發接口、低廉的開發成本以及優良的性能。綜合由生產廠家提供的R工L(Radio工 nterfaCeLayer)驅動以及Camera驅動AP工，3G一324MStaCkToolkit協議棧的基礎上，構建了3G一324M可視電話終端。

一、系統硬件平臺

3G手機是課題的硬件開發平臺，硬件配置上該手機內置了300MHzSamsung2442處理器，以及128MBROM，64MBRAM;擁有主流的2.2英寸65536色QvGA分辨率TFT屏幕130萬像素攝象頭; 正面右上角布置了一個10萬像素攝像頭，以支持3G一324M可視電話;系統支持，miCroSD卡擴展，其他功能方面還支持藍牙、紅外和USB數據線傳輸等主流的功能;系統采用1200mAh的鏗電池作為電源。內部自帶的平臺資源列表。

二、系統軟件框架

軟件方面采用了WindowsMobile5.0

Smartphone操作系統，不但能良好的支持辦公類的各種軟件，如word，PowerPoint，Excel，PDF，TxT等，它還預裝了windowsMediaPlayer10.2播放軟件，支持幾乎各種主流的音視頻格式。

系統強大的硬件資源保證了3G一324M可視電話終端的資源需求;功能強大的WindowsMobile5.0系統，為3G一324M可視電話終端的開發建立了一個高效快捷的開發平臺。

三、系統詳細設計

1、3G一324M模塊

3G一324M模塊是本方案的核心，實現了全部的3G一324M協議，主要包括Call模塊、Capab111ty模塊、Channel模塊。鑒于3G鏈路層與3G一324M模塊的緊密聯系，這里對其一起進行論述。

1.1Ca11模塊

Call模塊提供了3G一324M終端的呼叫管理功能，包括3G一324M呼叫中的“低

電平連接”和“協議連接”。具體為:

(1)呼叫建立管理，包括主動發起呼叫和接受呼叫;

(2)呼叫結束管理，包括主動結束呼叫和遠端結束呼叫;

(3)與3G一324M協議棧的交互;

(4)與 3GRIL層的交互;

(5)與GUI的交互;

(6)與視頻編解碼模塊的交互。

1.2Capabi一1tv模塊

CaPability模塊主要處理3G一324M之間的能力集交換，以設定合適的Codec模塊。Capab11ity模塊完成的工作，是從3G一324M協議棧提供的PVT樹里面，獲取3G一324M終端所需的能力集信息，從而選取實際通信過程中使用的Codec模塊。

1.33G鏈路模塊

這里的3G鏈路是指64kbit/S的透明數據傳輸鏈路，3G一324M的比特流依靠這條鏈路進行傳輸。3G一324M協議中，建議每ZOms發送160個字節到3G鏈路層。由于這條鏈路承接在3G的CS域上，對數據填充的時間準確性要求非常高。

當鏈路上填充的3G一324M碼流不足64K時，3G底層鏈路驅動會填充oxff或者Ox55;當鏈路上填充的3G一324M碼流超過64K時，3G底層鏈路驅動會丟棄一部分3G一324M碼流。這部分填充或者丟棄的碼流，很難用軟件把它從正常的3G一324M碼流分離或者恢復出來，導致有效帶寬降低。當發生無用碼流填充(oxff、0x55)或者碼流被丟棄的情況時，會導致音視頻質量惡化，甚至連可視電話呼叫的“協議連接”過程都沒法順利完成，原因是3G一 324MH.223層無法處理如此高的誤碼率。

2、視頻模塊

視頻模塊主要處理有關視頻部分的操作，具體有:

.視頻采集

.視頻編碼器接口

.視頻解碼器接口

2.1視頻采集模塊

系統配置了一個130萬象素和一個10萬象素的攝像頭，本方案中使用10萬

象素的攝像頭。攝像頭支持RGB和YUV格式的視頻數據采集。視頻編碼器支持YUV格式的視頻數據輸入，基于3G一324M標準，本方案采集QC工F(176x144)格式的YUv視頻數據，即采集攝像頭視頻數據緩存內偏移為O的數據，采集到的數據存入視頻編碼緩存。

2.2視頻編解碼模塊

視頻編解碼模塊是系統的重要組成部分，直接關系到視頻質量和系統資源消耗。由于系統硬件上沒有配置協處理器，使用的是30OMHz的ARM處理器，要完成巧幀的視頻編解碼，處理器資源較為緊張。系統使用針對平臺優化的視頻編解碼庫。

3、GUI模塊

基于VISualStudio2005的開發平臺，有2種模式開發WindowSMobile設備上的應用程序。

.Win32應用程序

.精簡的.NET架構應用程序

.NET架構是微軟提出的為跨平臺開發開發框架，可以創建和使用基于XML的應用程序。由于使用托管代碼，實際程序運行時，由底層解釋器進行解釋執行，因此執行效率較低。

本方案中，由于系統CPU資源比較緊張，需要提高程序執行效率，因此采用win32應用程序架構。

GUI的實現基于w1ndowsMobile的Dialog對話框。本文中，GUI響應兩類基本的消息:.按鍵消息.用戶自定義消息對于按鍵消息來說，消息的分發由操作系統完成，消息的響應由預先向系統注冊的函數實現。向操作系統注冊按鍵消息響應函數的工作，由Dial。g對話框應用程序框架自動完成，按鍵消息響應函數具體實現由應用層定義。

對于用戶自定義消息而言，需要完成4部分工作:定義消息，向系統注冊用戶自定義消息的響應函數，實現用戶自定義消息的響應函數，在應用程序中分發消息。

四、模塊間交互接口的設計與實現

1、3G一324M與GUI模塊的接口3G一324M模塊GUI的交互主要通過消息機制，這個消息機制有Windows Mobile系統提供。

2、3G一324M模塊與編解碼模塊的接口

視頻編碼碼流通過調用函數Rv3G324mCalILogiCa1Channe1SendData實現向3G一324M模塊發送視頻碼流。本系統也存在一些不足:首先是沒有加入音頻通話功能;其次，系統沒有加入3G一324M強制的H.263視頻編解碼器;最后，系統GUI只實現了基本的呼叫界面顯示，在呼叫通話中，無法顯示本地視頻。

以上問題，相信可以在目前研究的基礎上加以改進，實現一個功能齊全、媒體互通性好、操作方便的3G一324M可視電話終端。