基于Android的无线音视频教学终端的研发

发布时间：2017-08-11 17:29

  本文关键词：基于Android的无线音视频教学终端的研发

  更多相关文章： Android FFmpeg技术 RTP/RTCP协议 JNI技术

【摘要】：众所周知,智能移动终端,如智能手机、平板电脑等已经成为了人们日常生活和学习的必需品,同计算机一样创新出许多智能的应用,代替人力劳动为生活和学习提供了便利。传统的教学模式也随着多媒体技术的发展进行了诸多的变革和改进,但是目前还没有成型的利用移动智能终端进行教学模式设计的技术。针对以上现状,本课题将在移动智能终端平台下,进行基于无线音视频交互的教学应用设计。本课题采用了智能手机与平板电脑作为应用设计的硬件系统,以Google公司推出的移动终端市场占有率最高的Android操作系统为开发环境,配备供Android开发的SDK和无线局域网技术,实现教师与学生之间通过音视频交互进行教学的功能。本课题采用的硬件是先进的移动智能终端,底层环境是基于成熟的Linux系统的ARM处理器;开发系统则选择开源且日益完善的Android操作系统。硬件方面集成了高性能的摄像头模块和音频采集模块;已实现硬件驱动无线网卡,可直接进行网络连接;高分辨率的LCD触摸屏可以满足视频需求。本课题的软件部分则是以Android系统为基本开发架构,以C/C++语言进行底层模块功能的实现,以Java语言进行程序的应用层开发。在关键技术方面,本题采用了功能完备的FFmpeg音视频处理系统作为研究基础,通过JNI技术调用本地FFmpeg编译的动态库,实现了基于H.264的视频编解码、基于AAC的音频编解码和音视频同步机制。以基于WiFi的无线网络技术作为数据传输通道,借助基于UDP协议的RTP/RTCP的流媒体传输协议作为数据传输标准,完成了对音视频的网络传输实现良好的控制。通过程序设计,以硬件设备自带的摄像头和内置声音系统进行教学音视频信息的实时采集,提取FFmpeg的音视频处理技术进行压缩编码,将教学流媒体数据借助RTP/RTCP实时传输协议由本地服务器发送给学生接收端,然后对流媒体数据解码和同步,就可以还原音视频信息,完成无线教学的功能。本设计的重点就是对移动教学终端核心功能:基于Android下基于无线WiFi的音视频实时传输的实现。本设计对研究对象进行模块划分和深入研究,不仅在应用层上通过Java编程实现了设计要求,还对其底层的C/C++程序实现原理进行了分析和探讨,最终将关键技术与设计的教学终端功能进行匹配并进行软件测试分析,完成了本题的设计目标。
【关键词】：Android FFmpeg技术 RTP/RTCP协议 JNI技术
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 研究背景与意义10
• 1.2 国内外研究状况10-11
• 1.3 论文的研究内容和结构安排11-13
• 第2章 关键技术介绍13-29
• 2.1 Android操作系统简介13-20
• 2.1.1 Android系统架构13-15
• 2.1.2 Android四个基本组件介绍15-16
• 2.1.3 Activity的生命周期16-18
• 2.1.4 JNI技术简介18-20
• 2.2 FFmpeg技术介绍20-22
• 2.2.1 FFmpeg基本概念和结构20-21
• 2.2.2 FFmpeg基本库介绍21
• 2.2.3 FFmpeg常见数据结构介绍21-22
• 2.3 Android下的流媒体传输协议介绍22-28
• 2.3.1 RTP协议介绍22-25
• 2.3.2 RTCP协议介绍25-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 系统总体方案设计29-37
• 3.1 系统主要研究内容29-33
• 3.1.1 系统总体框架设计29-30
• 3.1.2 系统的功能设计和性能需求30-31
• 3.1.3 系统主要模块与架构31-33
• 3.2 软硬件开发平台33-36
• 3.2.1 硬件平台的搭建33-34
• 3.2.2 Android Studio开发环境的搭建34-36
• 3.3 本章小结36-37
• 第4章系统模块的实现原理37-60
• 4.1 FFmpeg库到Android平台的移植37-42
• 4.1.1 NDK的安装37
• 4.1.2 FFmpeg库的移植37-42
• 4.2 FFmpeg视频编解码过程的实现42-45
• 4.2.1 视频编码42-44
• 4.2.2 视频解码44-45
• 4.3 FFmpeg语音编解码的实现45-48
• 4.3.1.语音编码45-47
• 4.3.2 语音解码47-48
• 4.4 音视频同步技术48-53
• 4.4.1 同步原理48
• 4.4.2 基于FFmpeg的同步实现48-53
• 4.5 RTP封装和解封53-59
• 4.5.1 RTP封包54-57
• 4.5.2 RTP解封57-59
• 4.6 本章小结59-60
• 第5章 Android下的系统实现60-78
• 5.1 音视频采集系统的实现60-68
• 5.1.1 视频采集模块的实现60-65
• 5.1.2 音频采集系统的实现65-67
• 5.1.3 多媒体信息广播的实现67-68
• 5.2 音视频播放系统的实现68-72
• 5.2.1 视频播放系统的实现68-70
• 5.2.2 音频播系统放的实现70-72
• 5.3 PC端服务器的搭建72-75
• 5.4.应用功能与UI设计75-77
• 5.5 本章小结77-78
• 第6章 系统测试78-86
• 6.1 功能测试78-81
• 6.2 性能测试81-86
• 第7章 总结与展望86-88
• 7.1 总结86-87
• 7.2 展望87-88
• 参考文献88-91
• 作者简介与科研成果91-92
• 致谢92

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本文编号：657365