基于Android智能手机的移动视频监控系统的开发与实现

发布时间：2017-06-05 02:13

  本文关键词：基于Android智能手机的移动视频监控系统的开发与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科技的发展和人们生活水平的提高,视频监控系统在越来越多的场合得到应用,视频监控系统向着网络化,智能化,高清化的方向发展。近年来,移动通讯网络的发展和Android系统智能手机的普及使得移动视频监控成为一个重要的研究方向。本文在原有网络视频监控系统的基础上,基于Android系统的智能手机完成了一个移动视频监控系统的设计和实现。移动视频监控系统基于C/S架构设计,由Android手机视频采集终端,Android手机视频查看客户端和平台服务器三个模块组成。手机视频采集终端负责通过摄像头和麦克风采集音频和视频信息,编码成为H.264格式的视频数据和G.726格式的音频数据,通过无线网络上传到服务器；手机视频查看客户端向服务器请求终端的音视频数据,解码并播放出来；服务器是客户端和终端之间沟通的中介,负责终端与客户端之间的数据转发。本文基于UDP通讯协议设计了音视频的传输协议,并利用Android NDK技术将现有的音视频开源编解码解决方案FFmpeg和X.264移植到Android环境。Android手机视频采集终端利用X.264编码库和Android多媒体API MediaRecoder分别实现了视频的软编码和硬编码两种编码方式。软编码更灵活但占用CPU资源,效率低；硬编码利用手机硬件编码,效率高但是在编码格式等方面灵活性差,可移植性不高。为保证系统实时性,本文采用了硬编码方式。此外软件还实现了音频的采集播放和编解码,照片拍摄和上传以及GPS定位功能。Android手机视频查看客户端在接收到视频数据以后,利用帧号和帧包号重组成视频帧,接着通过移植的FFmpeg解码库实现视频的解码和图像格式转换,最后显示在屏幕上。客户端软件还实现了针对原网络视频监控系统固定终端摄像头的远程控制功能,设计并实现了利用三维立体球坐标系表示摄像头云台偏转位置的立体云台坐标,更加直观地控制摄像头姿态调整。接着,本文在分析了服务器与终端,服务器与客户端之间的数据流图的基础上,给出了服务器软件的设计。服务器转发的数据有直接转发和缓存转发两种类型,本文对此设计了不同的数据转发机制。最后,文章总结了课题的工作,并对系统的改进提出了展望。
【关键词】：移动视频监控 Android系统 编解码 H.264 FFmpeg
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.52;TN948.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 视频监控系统与Android系统的发展和趋势9-10
• 1.3 本文的研究内容和章节安排10-12
• 1.3.1 研究内容10-11
• 1.3.2 论文章节安排11-12
• 第二章 视频监控系统的总体设计12-22
• 2.1 系统总体结构设计12-14
• 2.2 音视频流传输技术14-16
• 2.2.1 TCP/UDP传输协议14
• 2.2.2 RTP/RTCP协议14-15
• 2.2.3 音视频数据传输协议设计15-16
• 2.3 Android开发环境16-20
• 2.3.1 Android应用程序框架16-17
• 2.3.2 Android开发环境搭建17-20
• 2.4 本章小结20-22
• 第三章 视频编解码库及其移植22-30
• 3.1 H.264视频编解码技术22-25
• 3.1.1 H.264编码的关键技术22-23
• 3.1.2 H.264编码网络传输特性23-24
• 3.1.3 Android环境下H.264流的解码与编码24-25
• 3.2 Android NDK开发方法25-27
• 3.2.1 Android NDK25
• 3.2.2 Android配置文件详解25-26
• 3.2.3 Android JNI26-27
• 3.3 FFmpeg解码库的移植27-28
• 3.4 本章小结28-30
• 第四章 Android手机视频采集终端的设计与实现30-48
• 4.1 Android手机视频采集终端架构30-31
• 4.1.1 终端软件功能框架30
• 4.1.2 终端软件架构30-31
• 4.2 视频采集与编码的实现31-37
• 4.2.1 基于X.264编码库的视频软编码实现32-34
• 4.2.2 基于MediaRecoder的视频硬编码实现34-37
• 4.2.3 软编码与硬编码的比较37
• 4.3 音频采集播放与编解码37-39
• 4.3.1 G.726音频编码格式37
• 4.3.2 音频采集与播放37-38
• 4.3.3 音频编解码38-39
• 4.4 高清照片拍摄和上传39-44
• 4.4.1 高清照片拍摄39-41
• 4.4.2 高清照片上传机制41-44
• 4.5 GPS定位实现44-45
• 4.5.1 Android位置服务API44
• 4.5.2 GPS定位程序实现44-45
• 4.6 软件运行界面45-46
• 4.7 本章小结46-48
• 第五章 Android手机视频查看客户端的设计与实现48-64
• 5.1 Android手机视频查看客户端架构48-53
• 5.1.1 客户端软件功能框架48-49
• 5.1.2 客户端软件架构分析49-50
• 5.1.3 SQLite数据库50-51
• 5.1.4 通讯模块51-53
• 5.2 视频数据处理53-59
• 5.2.1 视频数据传输与组包53-54
• 5.2.2 视频数据解码与播放54-56
• 5.2.3 视频丢帧机制56-58
• 5.2.4 视频播放界面自适应UI设计58-59
• 5.3 立体云台坐标的绘制及纠偏59-62
• 5.3.1 立体云台坐标的绘制59-61
• 5.3.2 云台转动纠偏功能的实现61-62
• 5.5 本章小结62-64
• 第六章 平台服务器的设计与实现64-70
• 6.1 QT开发环境64-65
• 6.1.1 QT中一些重要的类64-65
• 6.1.2 QT的信号和槽机制65
• 6.2 服务器软件的设计与实现65-69
• 6.2.1 服务器的功能分析65-66
• 6.2.2 服务器程序的设计66-68
• 6.2.3 服务器数据转发机制68-69
• 6.3 本章小结69-70
• 第七章 系统运行与测试70-74
• 7.1 服务器软件运行与测试70
• 7.2 Android应用软件运行与测试70-74
• 第八章 总结与展望74-76
• 参考文献76-78
• 致谢78-80
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及获奖80

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