智能小区中嵌入式MP3流媒体网络广播系统设计

早期的智能小区|0">智能小区广播大多采用模拟方式．如调幅、调频广播。这种方式的优点是减少了布线的麻烦，缺点是容易在传输过程中受空中杂波的干扰。随着数字技术、多媒体技术、网络技术的发展，数字网络音频广播已悄然兴起。

　　数字网络广播将模拟信号转换为数字信号进行处理和传输。由于它采用了纠错编码技术，消除了模拟方式的噪声干扰，从而保证了传输的可靠性。传统广播只能在规定的频率和发射功率内进行传播，覆盖范围受到制约。

　　而数字网络广播却可以通过网络将广播发送至网络用户，广播范围大幅度增大，并且其接收音质好，可令听众享受到CD质量的广播节目。网络广播抗干扰能力强，信号几乎零失真。目前，智能小区已开始利用千兆以太局域网进行音频广播。

　　网络广播一般分为两种方式：

　　(1)下载播放，即先把数据通过网络下载在本地，然后再用媒体播放器播放。这种广播的优点是播放与网络的传输速率无关，播放效果好，允许分段多次续传下载，下载后可以反复播放。缺点是必须等待文件完全下载后才能播放，时间较长，且用户端要有较大的存储容量。

　　(2)流式播放。流是连续传输的数据，流式传输方式是将整个多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由服务器向用户计算机连续实时传输。它采用边下载边播放的方式。与下载播放方式相比。流式播放不仅使启动延时大幅度缩短，而且对系统缓存容量的需求也大大降低。流式播放为实时广播提供了保证。

本文设计实现了一种嵌入式MP3流媒体广播系统，用于智能小区的媒体广播。系统的硬件采用嵌入式结构，优点是体积小、成本低、占有资源少、管理简单、维护容易。因为MP3是目前网络上音频播放文件最普遍的格式，所以音频数据格式采用MP3。与其他音频数据格式(如PCM、VOC、MIDI等)相比，MP3具有较高的压缩率和不逊于CD的音频质量。数据传输和播放采用流媒体形式。采用MF3流媒体广播的优点是兼容性强、实时性高、连续性好、数据传输和广播连续进行、无须数据下载，解决了掉包、时断时续、数据下载等待等问题。

　　1 嵌入式MP3流媒体网络广播系统的设计

　　在过去的十年中，嵌入式系统的开发与应用方式发生了很大变化，其应用已由工业、通信和网络扩展到与数字多媒体相关的各个消费领域。过去，嵌入式系统是一个孤立的、资源有限、功能较少、用途单一的系统，各自拥有独特的显示方式和用户界面。它们的生产商追求在有限的价格上满足一定的功能要求，通常采用功能并不强大的CPU，尽可能地压缩系统性能。今天，人们将嵌入式系统用在智能化和互联化的系统中是希望它们能够通过互联网、无线或其他方式相互连接，采用相同的方式．运行很多相同的应用程序，实现多种智能化的功能。

　　由嵌入式系统的结构可以看出，在实时操作系统(RTOS)之上建立嵌入式系统的应用程序非常必要。嵌入式系统应用软件的开发与研究，一直都是非常重要及有意义的课题。

　　本系统就是基于嵌入式Linux操作系统开发的一个应用系统，其功能是实现智能小区中MP3流媒体网络广播。系统主要由服务器端和客户终端两部分组成。要创建MP3流媒体广播嵌入式系统，已有的Linux下的开放源码工具不符合嵌入式系统的工作条件和要求(如采用icecasl和ices进行创建)，因此，必须对广播的服务器端和客户终端进行软件的研究和设计。本系统的服务器端在Windows环境下工作，界面用VC编程实现。嵌入式客户终端的操作界面应用qt-embedded库实现。

　　在小区的物业管理中心安装了MP3广播服务器。服务器端由管理中心人员操作。由于Windows系统的普及性及易操作性，所以在服务器端选择以Windows作为系统平台运行MP3的播放程序。为了让用户能有更多的选择，系统实现了多路的MP3广播。对于多路的发送与接收，主要利用RTP和RTCP所用端口号分别监听。

　　每一路分别采用一个独立的RTP和RTCP端口号，与接收端的接收路数的端口号相对应。这样才能使每一路的数据在网络中不交叉，各自独立。考虑到网络的带宽以及使用需求，本设计采用了8路通道以保证数据流能顺畅地发送。

　　在系统文件中，将需广播的歌曲分别放置到8个不同目录(以后对歌曲的管理都在相应的文件夹下进行)中，每路播放分别对应不同的目录，启动服务器端程序即启动8路播放线程。首先分别读出8路所对应文件夹下的所有MP3文件，每路都产生随机数以便歌曲被随机播放。

随后每路利用不同的RTP和RTCP端口号分别建立RTP会话。MP3数据被封装为一个个的RTP包，不断循环地送往小区局域网络，直到一首歌曲发送完成，开始对下一首歌曲文件进行封包发送。这样不