基于安卓的移动视频监控系统的设计与实现计算机专业.docx

摘 要 随着网络通信技术和视频编解码技术的不断进步，视频监控系统也不断发展。目前，第三代视频监控技术即网络视频监控技术已经占据市场主流，人们对移动视频监控系统的市场需求也在日益扩大。与此同时，安卓智能手机市场飞速发展，安卓手机更新换代速率由以前的一年一代到如今的半年一代甚至三个月一代。移动设备的性能已经完全可以满足视频监控的硬件要求，而已经广泛应用的第四代移动通信技术和无线局域网技术完全可以满足传输高清网络视频的要求。因此，开发一个基于安卓手机的移动视频监控系统完全可行。 本文研究了基于安卓系统的视频监控实现所需要的技术，包括视频编解码技术，视频传输技术，流媒体播放，安卓界面设计等相关知识。 本监控系统包括视频采集端和视频播放端。视频采集端利用安卓手机的相机作为网络摄像头，实时采集监控数据，视频采集端采用MPEG编码技术对采集的图片进行编解码，并采用HTTP技术传输视频流。安卓客户端利用了基于VLC流媒体库的播放技术，可以远程实时播放摄像头监控的视频。 经过在一加手机和华为手机上测试，本视频监控软件具有良好的表现，性能和清晰度均达到设计要求，能够很好的实现视频监控功能。 关键词：视频监控；安卓系统；MPEG；HTTP - I - Design and implementation of mobile video monitor system based on Android Abstract With the network communication technology and video codec technology continues to progress, video monitor system is also evolving. At present, the third generation of video monitor technology has occupied the mainstream market, people demand on the mobile video monitor system market is also expanding. At the same time, Android smart phone market, the rapid development of Android mobile phone replacement rate from the previous generation to today's semi-annual generation or even three months generation. Mobile device performance has been fully meet the hardware requirements of video monitor, and the fourth generation of mobile communication technology and wireless network technology meet the requirements of high-definition video transmission. Therefore, the development of a mobile phone based on android mobile video monitor system is feasible. This article has studied the technology needed for Android video monitor implementation, including Android interface design language, video codec technology, video transmission technology, streaming media playback and other related knowledge. The monitoring system includes video capture and video playback. Video acquisition using Android mobile phone camera as a web camera, real-time acquisition of monitoring data, video acquisition using MPEG encoding technology to capture the image encoding and decoding, and the use of HTTP technology to transmit video streams. Video player uses a VLC streaming library based on the playback technology, you can remotely play the camera real-time video recording. By testing on mobile phone, the video monitor software has a good performance, performance and clarity are designed to meet the requirements, it can be a very good video monitor function. Keywords: Video Monitor; Android System; MPEG; HTTP - IV - 目 录 摘 要 I Abstract II 绪 论 1 1.1 课题来源 1 1.2 国内外研究状况 2 1.3 项目目标 4 1.4 本章小结 4 2 开发环境和相关技术介绍 5 2.1 开发环境 5 2.2 编程语言 5 2.3 关键技术 6 2.3.1 HTTP技术 6 2.3.2 Surfaceview 6 2.3.3 Java多线程 7 2.4 本章小结 7 3 需求分析和系统设计 8 3.1 可行性研究 8 3.2 系统总体设计 8 3.3 系统界面需求和设计 10 3.4 系统功能需求和设计 13 3.5 算法选择 13 3.6 本章小结 13 4 系统实现 14 4.1 界面实现 14 4.1.1 采集端界面模块实现 14 4.1.2 安卓端界面模块实现 16 4.2 系统功能实现 18 4.2.1 采集端预览模块实现 18 4.2.2 安卓端播放模块实现 21 4.2.3 PC端实现 22 4.3 系统实现结果和分析 23 4.4 本章小结 27 5 系统测试 28 5.1 界面和功能测试 28 5.1.1 采集端主界面测试 28 5.1.2 采集端设置界面测试 28 5.1.3 安卓端界面测试 29 5.1.4 安卓端功能测试 29 5.1.5 PC端测试 30 5.2 系统性能测试 30 5.3 本章小结 32 结 论 33 参 考 文 献 34 致 谢 35 绪 论 1.1 课题来源 说起视频监控，很多人的第一印象仍然是固定的前端摄像头和笨重的后端监视器。其实不然，近些年来，随着移动通信技术的飞速发展，视频监控网络化不断加快，基于互联网传输的移动视频监控技术正逐渐兴起。只要有网络的地方，我们就可以通过移动终端，查看监控画面，观看监控视频[1]。并且人们可以根据自己的需要添加报警装置，可以在电脑终端进行报警布防设置，一旦发现异常情况，网络移动终端可接到报警提醒，而且手机，平板摄像头的可移动性大大增加了安装监控系统的便利，也提高了监控系统的灵活性。手机，平板等移动终端真正的成为了我们的安全监视中心。随着人们对移动监控需求的不断增大，移动视频监控的应用场景也越来越丰富。家居视频监控和视频直播是移动监控的典型应用。 家居视频监控的发展是随着整个视频监控市场的不断进步而发展的。在视频监控发展初期，网络技术还很不发达，用户无法远程观看监控视频，只能在本地查看监控视频，当时主要的家居应用有：监视家庭保姆的工作情况；或者用户不放心小孩，老人一个人在家里，通过视频监控，照看老人或小孩。这个阶段的视频家居应用还很少，视频监控系统也多以模拟监控系统居多。基本配置为前端模拟摄像头和后端监视器，如果有录制监控视频的需求，还需要硬盘录像机。这个阶段家居视频监控的市场需求也很小，普通人几乎很少使用。后来伴随着网络通信技术的不断进步，家居监控也有了一定的发展，很多用户通过电脑的浏览器端或软件客户端来监视家里的情况，基于网络传输的远程视频监控系统开始兴起。但是由于受到网络费用，网络带宽和观看条件等因素限制，一般家庭使用还是少数。在这个家居视频监控阶段，一路监控视频大约需要256K的带宽，而且低带宽环境下的视频编解码技术也不成熟，应用到监控系统中的效果也不理想。现阶段，家居视频监控可以通过第四代移动通信技术或者无线局域网技术来实时监控家里的状况。家居视频监控的功能比以前也有了长足的进步。从初期的简单观看监视视频，到现在的报警，对讲，甚至双向视频，家居监控系统已经进入到我们每一个人的生活中。随着智能家居行业的兴起，家居智能监控的发展也越来越重要。 视频直播是移动视频监控的另一个应用场景。视频直播是指利用互联网及流媒体技术进行直播，视频因融合了图像、文字等丰富元素，声形并茂，效果极佳，逐渐成为互联网的主流表达方式。视频直播的实现方式：当视频主播发出直播请求后，服务器根据直播信息，将直播频道的播放地址返回给观众，观众访问播放地址即可观看视频直播。直播业务一般采用组播实现，而不是单播或者广播。因为IP组播群组成员的关系是动态的，用户主机可以随时加入或者推出IP群组。同单播和广播相比较而言，组播的效率是最高的，因为任何给定的链路最多使用一次，可以节省网络资源和网络带宽，降低成本。相对于传统的媒体而言，视频直播具有得天独厚的优势。视频直播的快捷性：随着网络的不断普及，人们对移动终端如手机，平板的使用越来越多。在无线通信技术如此发达的今天，这些便携式设备完全能够满足流媒体播放的硬件要求。而很多大事件的直播都是转瞬即逝的，即使时候可能会有相关的回放和介绍，但是观看直播的体验却是失不再来的。网络直播则很好的解决了这一个问题，只要有一台可以接入互联网的移动终端设备，你就可以看到你想看到的一切。视频直播的互动性：视频直播不仅可以让用户完整的看到事情发生的过程，让观众与直播现场更近一步，观众还可以通过论坛或者弹幕等形式发表自己的看法，与其他的观众一起交流讨论。这样直观方便的交流互动是传统媒体无法做到的。视频直播的灵活性：传统的电视节目播出时受到了线性传播的限制，用户无法选择自己想观看的节目，用户没有自主选择的权利。网络视频直播则很好地解决了这个问题。在视频直播结束后，视频被保存在相关的直播平台上，观众如果错过了直播观看，依然可以在任何时间，通过网络平台对录制的视频进行点播，这样的观看更加灵活，更加贴近受众。 现如今，随着互联网，大数据，物联网等技术的发展，移动视频监控也处于爆发式增长的阶段[2]。除了传统的安防企业，互联网企业，甚至家居企业，IT通信企业都加入到其中，移动视频监控的应用空间越来越广，发展前景也越来越明朗。 1.2 国内外研究状况 通常来说：视频监控系统的发展经历了三个阶段，分别是模拟监控时代，数字监控时代和网络视频监控时代。视频监控技术经过了多年的发展，视频监控画面从最初的D1标清画面，逐渐迈