● 摘要
在嵌入式无线音频系统的传输过程中，传输时延、抖动、乱序、超时等问题是影响播放质量的关键，特别是移动设备上的无线网络稳定性差，发送阻塞现象严重。本文针对嵌入式Linux平台上的无线音频传输过程，综合考虑减少延时和处理抖动、乱序、超时，设计并实现了一种音频传输系统。为减少传输时延，主要采取了以下几种措施。第一，将音频传输系统放在Linux内核空间实现，避免了音频传输系统中内核空间和用户空间的数据传输以及CPU内核态和用户态工作模式的切换。第二，在声音的采集和播放模块，使用DMA方式在内存和声卡之间传送数据，使得采集与发送、接收与播放可以同时进行，减少时延。第三，在音频发送模块，采用基于数据链路层最大传输单元限制的小包发送，减少了IP数据报的拆分，并在网络层进行流量控制，保证了音频数据的稳定带宽，使得音频数据能够尽快的发送出去，减少了延时。为处理抖动、乱序、超时问题，在传输层使用UDP协议，应用层利用RTP/RTCP实时传输协议。在音频接收模块，设立环形缓冲区存放RTP包，利用序号和时间戳信息进行入队、刷新、出队的一系列操作，处理抖动、乱序、超时。同时，根据网络状态的变化，对发送进行控制，减少无线网络发送阻塞现象的发生。基于以上设计和实现方案，通过实验测量表明，延时降低了40ms，降至70ms左右。10ms左右的抖动处理后低于1ms。能够处理乱序、超时。