李強(qiáng)

摘 要：?；返陌踩找娴玫礁骷壵陀嘘P(guān)企業(yè)的重視，利用Android智能手機(jī)對?；愤M(jìn)行實(shí)時視頻監(jiān)控可以更方便有效。系統(tǒng)分為信息采集模塊、視頻服務(wù)器模塊和客戶終端模塊三大部分，適合企業(yè)和有關(guān)監(jiān)管部門對?；愤M(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：?；?；Android；視頻監(jiān)控；H.264

0 引言

?；吩谏a(chǎn)、運(yùn)輸、存儲、銷售過程的安全問題已經(jīng)引起了企業(yè)和安監(jiān)主管部門的高度重視，目前?；繁O(jiān)控的主要方式為在其生產(chǎn)和流通各環(huán)節(jié)安裝攝像頭，用戶可使用臺式電腦或筆記本電腦，通過互聯(lián)網(wǎng)登錄服務(wù)器查看視頻監(jiān)控信息。近年來，隨著4G技術(shù)和智能手機(jī)的出現(xiàn)，無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾什粩嗵岣叨嬞M(fèi)價格更加便宜，主流手機(jī)已廣泛使用支持MPEG4甚至H.264標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)置播放器，能夠提供很好的視頻質(zhì)量，可以使得監(jiān)控方式進(jìn)一步簡化，"隨時隨地"監(jiān)控成為可能，為?；返谋O(jiān)控帶來極大的方便。

1 系統(tǒng)總體架構(gòu)和功能設(shè)計

系統(tǒng)總體采用Client/Server（客戶端/服務(wù)器）設(shè)計模式，充分利用硬件優(yōu)勢，合理分配任務(wù)，降低通信開銷?？蛻舳丝墒褂眠\(yùn)行Android操作系統(tǒng)的智能手機(jī)，服務(wù)器可根據(jù)需要利用S3C6410嵌入式開發(fā)板自行設(shè)計。系統(tǒng)按功能可分為信息采集模塊、視頻服務(wù)器模塊和客戶終端模塊三大部分。信息采集模塊的任務(wù)是通過攝像頭采集模擬視頻信息，并將其傳至服務(wù)器；視頻服務(wù)器模塊將接收信息進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮和發(fā)送；終端模塊向服務(wù)器發(fā)送指令，接收、播放、調(diào)用視頻數(shù)據(jù)。

2 信息采集模塊設(shè)計思路

信息采集模塊整體以嵌入式平臺為載體，設(shè)計主要考慮的問題是驅(qū)動程序的設(shè)計、視頻的采集以及采集端與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)通信。

驅(qū)動程序設(shè)計的主要任務(wù)是編寫移植所用攝像頭的驅(qū)動程序至內(nèi)核中；編寫視頻采集應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)注冊與注銷驅(qū)動程序，打開、讀寫、控制、中斷和輪詢處理設(shè)備。

信息采集模塊的前端攝像頭采用了JMF 技術(shù)，JMF標(biāo)準(zhǔn)提供了程序開發(fā)者自行設(shè)計相容的插件，當(dāng)數(shù)據(jù)采集完成后，系統(tǒng)可以從采集到的視頻流中得到視頻幀。

視頻采集端要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送的功能，采用了TCP/IP協(xié)議，為Socket網(wǎng)絡(luò)編程提供支持。Socket編程為信息采集模塊和服務(wù)器之間的通信提供了接口，二者可以通過本地網(wǎng)絡(luò)或者公共網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

3 視頻處理服務(wù)器模塊設(shè)計思路

視頻監(jiān)控服務(wù)端是監(jiān)控系統(tǒng)的核心，為了滿足實(shí)時視頻監(jiān)控的需求，可采用三星S3C6410作為核心芯片，主要考慮是該處理器集成的編解碼器，編碼速度快且支持多種視頻格式；還采用了Tiny6410嵌入式開發(fā)板作為硬件平臺，Android操作系統(tǒng)作為軟件平臺。

視頻的壓縮處理可采用新一代的視頻編解碼技術(shù)H.264標(biāo)準(zhǔn)，使用該標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢是低碼率；圖像質(zhì)量高；容錯能力強(qiáng)；網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)。

完成網(wǎng)絡(luò)通信是視頻服務(wù)器的重要工作內(nèi)容。一方面要對攝像前端進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和控制，另一方面用于與客戶端建立連接，這就要求服務(wù)端啟動后開啟多個線程。具體流程是首先創(chuàng)建服務(wù)端 ServerSocket，等待客戶端的請求或者向攝像前端發(fā)出指令，確認(rèn)后接受客戶端請求并建立連接，然后把圖像信息發(fā)送至客戶端，或者與攝像前端建立連接，接收其傳來的圖像信息。

4 客戶終端模塊設(shè)計

客戶終端系統(tǒng)可采用Android智能手機(jī)和平板電腦來實(shí)現(xiàn)，支持客戶端的軟件系統(tǒng)主要包括界面單元、控制單元、視頻處理單元三大部分。

界面單元的功能是提供良好的人際交互的界面，實(shí)現(xiàn)用戶與應(yīng)用程序間的信息交互，方便用戶對設(shè)備的操作。界面設(shè)計可充分利用Android系統(tǒng)豐富的可視化界面組件，如對話框、菜單、按鈕等，采用在XML的配置文件中進(jìn)行聲明的方式進(jìn)行布局?？蛻舳说挠脩艚缑婵砂ǖ卿浗缑?、監(jiān)控對象的選擇界面和參數(shù)配置界面、視頻監(jiān)控界面等。

控制單元的功能是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控客戶端對云臺等設(shè)備的控制。當(dāng)用戶點(diǎn)擊視頻監(jiān)控界面中的"上"、"下"、"左"、"右"按鈕時，客戶端會采用TCP/IP協(xié)議發(fā)出控制指令，監(jiān)控前端接到控制指令后對控制指令進(jìn)行解析，然后發(fā)出相應(yīng)的控制信號以控制云臺的動作。Android操作系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)TCP/IP傳輸，提供了Socket類和ServerSocket類。

視頻處理單元是監(jiān)控終端模塊的主體，主要功能是接收、解碼、顯示和存儲數(shù)據(jù)。視頻的解碼、顯示采用硬件解碼，通過VideoView和MediaPlayer來調(diào)用視頻。VideoView是Android系統(tǒng)提供的媒體、播放顯示和控制的控件。使用MediaPlayer需要利用SurfaceView來實(shí)現(xiàn)畫面。

5 結(jié)語

本文提出了基于 Android 的危化品監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案，分別介紹了信息采集端，視頻處理服務(wù)器、客戶終端三個模塊的設(shè)計思路，相關(guān)實(shí)驗證明，該設(shè)計方案操作方便，滿足了需要。

參考文獻(xiàn)：

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