LINUX的内核裁剪及IEEE1394视频采集、输出板卡的设计与实现

摘要

目前，随着嵌入式应用环境的增多和Linux等源代码开放软件的发展，嵌入式Linux的研究已经成为当今操作系统的热点，它的应用蕴含着巨大的商业价值。嵌入式Linux是指Linux经过裁剪小型化后，可以固化在存储存器或单片机中，应用于特定嵌入式场合的专用Linux操作系统。本文实现对Linux的裁剪，并且在裁剪后的Linux操作系统中，借助于IEEE1394总线的视频采集板，实现了音视频的采集与插放。 首先，本文对Linux的系统结构进行了分析，研究了Linux操作系统的各个模块的功能，如：loadable moclel support、Video for Linux等，loadable modelsupport是内核支持模块，比如在本系统中，加入IEEE1394模块，从而使内核增加一些特性，驱动IEEE1394板卡；Video for Linux是Linux视频支持模块。本文研究的是Linux下视频流的传输，对一些与本系统无关的模块进行了裁剪，如：Network device support，网络设备模块，并且在此基础上，对音视频模块也相应的进行了裁剪，使其能方便移植到嵌入式操作系统中。 其次，本文根据开发需求，重点研究了相关的IEEE1394协议规范，按照总线配置、仲裁机制和数据传输进行了分析，对IEEE1394的通信原理有了深入的了解。 进而，构建了基于1394的系统架构，实现了数据在1394系统的核心模块IEEE1394、raw1394、libraw1394中的传输，研究了数字视频的解压缩方法，使数字音视频流能够在IEEE1394总线上传输。 最后，在裁剪后的Linux操作系统中，借助于IEEE1394总线的视频采集板卡，实现了音视频的采集与平滑、流畅地播放。 本文的研究和实现对于理解IEEE1394总线在多媒体教育平台中的开发应用以及Linux操作系统及其内核有较好的实用意义。基于Linux操作系统的数字视频的采集与播放将会应用到越来越多的领域中，Linux系统中的多媒体应用将不断发展。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题来源

1.2本课题涉及到的主要技术

1.3应用背景介绍

1.4本课题的主要工作

第二章Linux操作系统内核的裁剪

2.1 Linux内核简介

2.2软件裁剪的起源

2.3 Linux裁剪的现状和研究意义

2.4 Linux系统的构建

2.4.1通过条件编译裁剪Linux内核

2.4.2创建系统盘

2.4.3 Linux裁剪的关键问题

2.5GUI的裁剪

2.5.1本系统对Linux内核的裁剪的具体实现

第三章IEEE1394接口技术

3.1 IEEE1394设备的概念和功能

3.1.1 IEEE1394总线的主要特点

3.1.2 IEEE1394与USB的比较

3.2 1394接口及其特点

3.2.1 1394接口的两种形式

3.3 IEEE1394协议介绍

3.3.1物理层

3.3.2链路层

3.3.3总线传输

3.3.4事务层

3.3.5串行总线的配置

3.4数字视频采集卡简介

第四章数字视音频技术分析

4.1模拟视频技术与数字视频技术

4.1.1模拟视频技术

4.1.2数字视频技术

4.2 DV视频简介

4.3视频压缩方式

4.4数字音频技术

4.5视音频同步技术

第五章基于IEEE1394的DV音视频系统的软件设计与实现

5.1操作系统的选择

5.2基于IEEE1394的系统架构

5.2.1基于libraw1394模块数据的传输

5.2.2基于IEEE1394模块数据的传输

5.2.3基于raw1394模块数据的传输

5.2.4高层操作

5.3基于IEEE1394的DV应用系统的设计

5.3.1音视频数据采集过程的实现

5.3.2视音频数据解压缩过程的实现

第六章总结与展望

6.1实验结论

6.2总结

6.3下一步工作展望

参考文献

攻读硕士期间论文及科研情况

致谢

附录