專利名稱：基于s3c6410的多媒體遠程教育終端的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于移動通信技術領域，特別是一種基于S3C6410的多媒體遠程教育 終端。
背景技術：
隨著計算機技術和通信技術的迅速發(fā)展，在這個多媒體技術日益發(fā)達的今天，視 頻通信技術在視頻會議、視頻監(jiān)控、遠程教育等領域的應用越來越廣泛，也刺激了人們對可 視通信更多的需求。越來越多的領域要求高效實時的音視頻交互，尤其是遠程教育系統(tǒng)，人 們對多媒體的需求愈加強烈。就目前的狀況，遠程教育系統(tǒng)無論在互動性、實時性都無法和真實的課堂 相比較。尤其是教育系統(tǒng)的終端，形式比較單調，現在的音視頻處理硬件一般采用DSP (Digital Signal Processor，數字信號處理器)或是直接采用PC機。采用DSP的方案，界 面不夠友好，大多側重于算法的優(yōu)化而忽略了人機交互性；采用PC機的方案，則成本太高。

實用新型內容本實用新型的目的就是為克服現有技術的上述缺陷，提供一種設計合理、性價比 高、顯示效果良好的基于S3C6410的多媒體遠程教育終端。該終端集成了強大的功能模塊， 可以進行實時的多媒體授課，同時支持各種教程的下載、本地教程播放，還可以支持實時的 音視頻交互，可以作為視頻會議或視頻電話使用，同時由于植入了嵌入式wince系統(tǒng)，還可 以讓用戶自主添加各種小游戲，有很強的DIY功能。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種基于S3C6410的多媒體遠程教育終端，它包括S3C6410處理器，S3C6410處理 器通過網卡芯片與Internet連接；S3C6410處理器與存儲裝置、DVD控制器、紅外接口、usb 接口、ATA硬盤接口和音視頻接口分別連接；其中，存儲裝置用于存儲定制的操作系統(tǒng)、應 用程序和用戶需要保存的信息；紅外接口完成與用戶的交互功能，通過遙控器進行各種功 能的切換；ATA硬盤接口與硬盤連接，存儲用戶下載的各種教程；USB接口外接鼠標、鍵盤、 USB攝像頭或U盤；音視頻接口中的音頻接口包括話筒和音頻輸出；視頻接口包括視頻輸入 和視頻輸出，視頻輸入直接復合視頻攝像頭，視頻輸出外接VGA顯示器或者帶復合視頻接 口的顯示器，直接與普通電視機相連；DVD控制器進行V⑶或DVD播放。所述存儲裝置包括Flash存儲器和DDR RAM存儲器。基于S3C6410的多媒體遠程教育終端工作方法，它的步驟為a.加載操作系統(tǒng)，終端程序開始；b.通過鼠標鍵盤或遙控器操作，選擇錄像功能進入步驟C，選擇網絡教程播放則 進入步驟d，選擇本地教程播功能則進入步驟e、選擇教程下載功能則進步步驟f、選擇視頻 會議功能則進入步驟g，選擇DVD功能，則進入步驟h，選擇娛樂功能則進入步驟i ；C.采集音視頻，然后進行H. 264壓縮，將壓縮的音視頻信息保存到外接的硬盤上，
3收到停止操作命令則進入步驟j ；d.連接到服務器，打開服務器的遠程教育主頁，選擇資源，然后接收音視頻流，接著 將音視頻流進行解碼，將解碼后的音視頻數據輸出，收到停止操作命令則進入步驟j ；e.打開本地硬盤的文件列表，根據用戶選擇，讀取本地音視頻流，進行音視頻流解 碼，將解碼后的音視頻進行顯示，收到停止操作命令則進入步驟j ；f.連接服務器打開服務器的遠程教育主頁選擇資源，通過Internet接受數據，支 持FTP，HTTP等多種格式，將接收的數據保存到外接硬盤，收到停止操作命令則進入步驟j ；g.采集本機的音視頻，然后進行264壓縮，并將壓縮的音視頻流傳輸到Internet，
同時接收Internet對端的音視頻信息完成解碼輸出顯示，收到停止操作命令則進入步驟 j ；h. S3C6410給DVD控制器發(fā)送串口命令，可以播放碟盒的V⑶或DVD，收到停止操 作命令則進入步驟j ；i.打開初始自帶的多款游戲，同時用戶還可以從網絡下載其他wince系統(tǒng)的游戲 用來更新，收到停止操作命令則進入步驟j ；j.結束，退出程序。本實用新型的基于S3C6410的嵌入式網絡多媒體遠程教育終端，在硬件設計上 包括底板和核心板兩部分；其中核心板設有S3C6410，FLASH存儲器以及DDR2 RAM連接。 FLASH存儲器用于存儲定制的操作系統(tǒng)、應用程序和用戶的一些需要保存的信息；整個系 統(tǒng)上電運行后，FLASH存儲器里存儲的數據由S3C6410拷貝到DDR2 RAM存儲器中運行，系 統(tǒng)加載后運行相應的應用程序。底板上設有網絡模塊、紅外模塊、硬盤模塊、音視頻接口、 USB接口、視頻接口、DVD模塊。網絡模塊使用DM9000作為網卡芯片，使本終端可以直接接 入Internet。紅外模塊可以完成與用戶的交互功能，可以使用遙控器方便的進行各種功能 的切換。硬盤模塊支持ATA接口硬盤，用來存儲用戶下載的各種教程，USB接口可外接鼠標、 鍵盤、USB攝像頭和U盤等移動設備。音視頻接口中的音頻接口包括話筒和音頻輸出。視頻 接口包括視頻輸入和輸出，輸入可直接復合視頻攝像頭，視頻輸出接口可外接VGA顯示器 或者帶復合視頻接口的顯示器，可直接與普通電視機相連。DVD模塊可支持V⑶，DVD播放它的運行方法為加電后首先加載操作系統(tǒng)，用戶終端程序開始；通過遙控器、鼠標或鍵盤操作，可選擇錄像、網絡教程播放、本地教程播、教程下 載、視頻會議、DVD、娛樂等功能。當選擇錄像功能時，開始采集音視頻，然后進行264視頻壓縮，將壓縮的音視頻信 息保存到外接的硬盤上，直到收到停止操作，則結束本操作；當選擇網絡教程播放時，首先連接到服務器，打開服務器的遠程教育主頁，選擇資 源，然后接收音視頻流，接著將音視頻流進行解碼，將解碼后的音視頻數據輸出，如果收到 停止操作則結束本次操作；當選擇本地教程播放時，打開本地硬盤的文件列表，根據用戶選擇，讀取本地音視 頻流，進行音視頻流解碼，將解碼后的音視頻進行顯示，直到收到停止操作則結束本次操 作；當選擇教程下載時，首先連接服務器打開服務器的遠程教育主頁選擇資源，通過Internet接受數據，支持FTP，HTTP等多種格式，將接收的數據保存到外接硬盤，直到收到 停止操作，則結束本次操作；當選擇視頻會議功能時，可以采集本機的音視頻，然后進行264壓縮，并將壓縮 的音視頻流傳輸到Internet，同時接收Internet對端的音視頻信息完成解碼輸出顯示。 當選擇DVD功能時，S3C6410給DVD控制器發(fā)送串口命令，可以播放碟盒的V⑶或DVD，當接 到停止命令時，結束本次操作。當選擇娛樂功能時，會打開初始自帶的多款游戲，同時用戶還可以從網絡下載其 他wince系統(tǒng)的游戲用來更新，當接到停止命令時，結束本次操作。通過對硬件處理器性價比的比較和對音視頻解碼算法的研究，本實用新型采用了 高性價比高且視頻數據處理能力強大，外設豐富的三星公司的S3C6410作為硬件平臺CPU。 S3C6410這款ARMll處理器，擁有良好的用戶交互接口，同時內部集成了硬件DSP核可完成 視頻的壓縮解壓。在此平臺上可通過以太網接收音視頻流的同時進行流暢的播放，同時多 種外設接口可以擴展很多豐富的功能。該平臺支持TS流、MPG2、MPG4、264等數據格式，視 頻大小最大為Dl PAL制格式。終端監(jiān)控功能采用H. 264壓縮，網絡狀態(tài)良好的情況下，幀 率為25fps。硬件平臺采用wince操作系統(tǒng)，友好的windows操作風格，終端和服務器的通 信采用的是RTP/RTCP協(xié)議，對網絡接受到的音視頻流進解碼、顯示，同時，終端應用程序響 應紅外遙控器或鼠標鍵盤的指令，進行播放的控制。本實用新型中，在嵌入式操作系統(tǒng)上運行的應用程序與硬件處理器是配合的，操 作系統(tǒng)采用wince操作系統(tǒng)，定制過程中要加入支持應用程序開發(fā)的基礎類庫及網絡通信 功能，選擇開發(fā)應用程序和服務的基礎類庫等，同時為了支持硬件接口的工作，所有外設的 驅動都要加入內核。最后移植到終端硬件平臺上的嵌入式操作系統(tǒng)能較好的網絡通信功能 以及對底層硬件的強大支持。終端應用程序采用多線程方式，采用模塊化的軟件編程思想，每個功能單個線程 執(zhí)行。主要功能包括網絡通信和音視頻解碼、音視頻輸出、視頻采集以及控制模塊等。終端 利用MFC完成用戶軟件設計，當請求不同的服務時，啟用不同的功能模塊，所有的操作均支 持紅外遙控、鼠標或鍵盤進行操作。本實用新型的優(yōu)點是在此平臺上，該嵌入式視頻播放終端接收通過RTP/ RTCP協(xié)議傳輸的音視頻流，將接收到的音視頻數據交付給處理器內部集成的硬件編解碼 核，并將最終顯示結果在顯示器上流暢播放。在客戶端進行每秒25幀解碼模式下，顯示效 果和實時性方面表現良好。

圖1是本實用新型終端網絡架構的示意圖；圖2是本實用新型播放終端硬件組成示意圖；其中1.Internet 2.網卡芯片 3. Flash 存儲器 4. S3C6410 處理器 5. DDR RAM存儲器6. DVD控制器7.紅外接口 8. usb接口 9. ATA硬盤接口 10.音視頻接口 11.服務器12.教育終端。
具體實施方式

以下結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。圖1中，為本實用新型組網后的網絡結構，服務器11通過衛(wèi)星通信等手段不斷更 新遠程教育終端12的內容，各個教育終端12通過Internetl與服務器11連接。圖2中，教育終端12包括S3C6410處理器4，S3C6410處理器4通過網卡芯片2與 Internetl連接；S3C6410處理器4與存儲裝置、DVD控制器6、紅外接口 7、usb接口 8、ATA 硬盤接口 9和音視頻接口 10分別連接；其中，存儲裝置用于存儲定制的操作系統(tǒng)、應用程序 和用戶需要保存的信息；紅外接口 7完成與用戶的交互功能，通過遙控器進行各種功能的 切換；ATA硬盤接口 9與硬盤連接，存儲用戶下載的各種教程；usb接口 8外接鼠標、鍵盤、 USB攝像頭或U盤；音視頻接口 10中的音頻接口包括話筒和音頻輸出；視頻接口包括視頻 輸入和視頻輸出，視頻輸入直接復合視頻攝像頭，視頻輸出外接VGA顯示器或者帶復合視 頻接口的顯示器，直接與普通電視機相連；DVD控制器6進行VCD或DVD播放。存儲裝置包括Flash存儲器3和DDR RAM存儲器5。本實用新型的工作方法為a.加載操作系統(tǒng)，終端程序開始；b.通過鼠標鍵盤或遙控器操作，選擇錄像功能進入步驟C，選擇網絡教程播放則 進入步驟d，選擇本地教程播功能則進入步驟e、選擇教程下載功能則進步步驟f、選擇視頻 會議功能則進入步驟g，選擇DVD功能，則進入步驟h，選擇娛樂功能則進入步驟i ；c.采集音視頻，然后進行264視頻壓縮，將壓縮的音視頻信息保存到外接的硬盤 上，收到停止操作命令則進入步驟j ；d.連接到服務器，打開服務器的遠程教育主頁，選擇資源，然后接收音視頻流，接 著將音視頻流進行解碼，將解碼后的音視頻數據輸出，收到停止操作命令則進入步驟j ；e.打開本地硬盤的文件列表，根據用戶選擇，讀取本地音視頻流，進行音視頻流解 碼，將解碼后的音視頻進行顯示，收到停止操作命令則進入步驟j ；f.連接服務器打開服務器的遠程教育主頁選擇資源，通過Internet接受數據，支 持FTP，HTTP等多種格式，將接收的數據保存到外接硬盤，收到停止操作命令則進入步驟j ；g.采集本機的音視頻，然后進行264壓縮，并將壓縮的音視頻流傳輸到Internet，
同時接收Internet對端的音視頻信息完成解碼輸出顯示，收到停止操作命令則進入步驟 j ；h. S3C6410給DVD控制器發(fā)送串口命令，可以播放碟盒的V⑶或DVD，收到停止操 作命令則進入步驟j ；i.打開初始自帶的多款游戲，同時用戶還可以從網絡下載其他wince系統(tǒng)的游 戲用來更新，收到停止操作命令則進入步驟j ；j.結束，退出程序。
權利要求一種基于S3C6410的多媒體遠程教育終端，其特征是，它包括S3C6410處理器，S3C6410處理器通過網卡芯片與Internet連接；S3C6410處理器與存儲裝置、DVD 控制器、紅外接口、usb接口、ATA硬盤接口和音視頻接口分別連接；其中，紅外接口完成與用戶的交互功能，通過遙控器進行各種功能的切換；ATA硬盤接口與硬盤連接；USB接口外接鼠標、鍵盤、USB攝像頭或U盤；音視頻接口中的音頻接口包括話筒和音頻輸出；視頻接口包括視頻輸入和視頻輸出，視頻輸入直接復合視頻攝像頭，視頻輸出外接VGA顯示器或者帶復合視頻接口的顯示器，直接與普通電視機相連；DVD控制器進行VCD或DVD播放。
2.如權利要求1所述的基于S3C6410的多媒體遠程教育終端，其特征是，所述存儲裝置 包括Flash存儲器和DDR RAM存儲器。
專利摘要本實用新型涉及一種基于S3C6410的多媒體遠程教育終端。它設計合理、性價比高、顯示效果良好，其結構為它包括S3C6410處理器，S3C6410處理器通過網卡芯片與Internet連接；S3C6410處理器與存儲裝置、DVD控制器、紅外接口、usb接口、ATA硬盤接口和音視頻接口分別連接。
文檔編號G09B5/06GK201667137SQ20102012423
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權日2010年3月5日
發(fā)明者劉其鵬, 李慶華, 栗華, 汪延東, 王洪君 申請人:山東大學