基于Android设备的音视频实时监控系统的设计与实现已确认

2021-04-25 13:00:58本页面

基于Android设备的音视频实时监控系统的设计与实现已确认


【正文】

密级:密级:保密期限:保密期限:工程硕士研究生学位论文题目:题目:基于基于Android设备的音视频实时设备的音视频实时监控系统的设计与实现监控系统的设计与实现学学号:号:08R5328姓姓名:名:张绍起张绍起专专业:业:软件工程软件工程导导师:师:林秀琴林秀琴学学院:院:计算机学院计算机学院年年月月独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名:日期:关于论文使用授权的说明本人完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。本人签名:日期:导师签名:日期:基于Android设备的音视频实时监控系统的设计与实现摘要出于安全等方面考虑,日常生活中有很多需要用到监控的地方,如交通、电力、通信、金融、厂矿、场馆、森林防火、远程指挥。

甚至是家庭安防。传统的监控系统一般需要安装专门的传输设备和网络,价格昂贵,难以实现远距离传输。另一方面,随着我国3G通信网络的全面普及,通信网络数据承载能力取得了重大进展。在此基础上,各种智能手机、平板电脑等设备迅速得到了普及。尤其是以Android作为操作系统的智能设备,如雨后春笋般一夜之间遍地开花。Android系统具有廉价、开放、兼容性强、高效等特点,特别适合作为民用智能终端设备的操作系统。本文所述内容,是研究并实现一种使用Android系统作为监控设备、通过互联网和3G通信网络进行数据传送的音视频实时监控系统。这个系统具有廉价、方便远程监控、安装简单、无需安装专用设备网络等特点,它可以在某些对图像清晰度要求不是很高的民用领域内替代传统监控系统。

本文通过分析系统应用场景,明确技术目标和关键技术参数,对本监控系统所涉及的技术层次进行划分,选定技术模型,确定层次间接口,然后自下而上逐步进行研究和开发。在此过程中,为了使系统具有较强的兼容性和可扩展性,力求遵循相关国际标准,采用众所周知的编码格式和传输协议。本文所设计的系统主要由Android音视频受监控端和流媒体服务器端两部分构成,主监控端可以使用RealPlayer等支持RTSP协议的通用流媒体播放器,也可以使用专门进行开发的客户端进行监控。系统涉及到的技术包括FFmpeg移植、Android音视频采集、H.263编码、G.723编码、RTP/RTCP(实时传输协议/实时控制协议)、RTSP/SDP(实时流协议/会话描述协议)UPnP(通用即插即用协议)等。

关键词:Android音视频编解码实时监控流媒体服务器DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFAUDIOANDVIDEOREALTIMEMONITORINGSYSTEMBASEDONANDROIDDEVICESABSTRACTDuetosecurityissues,therearemanymonitoringsystemsinourlife.Theyarewidelyusedinmanyfields,suchastriffic,power,communication,banking,factory,mine,venues,forestfireprevention,longdistancecommand。

andevenfamilysecurity.Generally,specialtransportequipmentsandnetworkmustbedeployedfortraditionalmonitoringsystems.Itcostsmuchandishardtotransporttoalongdistance.Ontheotherhand,since3GbecomesoverallpopularinChina,datacarryingcapacityofthecommunicationnetworkhasmadesignificantprogress.Asaresult,avarietyofsmartphones。

tabletcomputersandotherequipmentsquicklygetthepopularization.Androiddevicesarethemosttypicalcase.Theyquicklyoccupiedthemarketineverycorner.Androidismuchsuitableforbeingcivilintelligentterminaldevicesoperatingsystemasitislowpriced,open,compatibleandefficient.ThispaperstudiesonamonitoringsystemwhichcapturesmediabyAndroiddeviceandtransportsthemoverinternetand3Gcommunicationnetwork。

Thissystemfeaturesasinexpensive,remotecontrol,simpleinstallationandindependentfromexclusivenetworkdevices.Iftheimagequalityisnotthemostimportantfactor,traditionalcivilmonitoringsystemcanabsolutelybereplacedwiththissystem.Inthispaper,theapplicationscenariosofthesystemisanalyzed,technicalobjectivesandnormsaregivenandthesystemisplannedtodevelopwithahierarchicalmodel。

Itisdevelopedbottomupaftertechnicalmodelischosenandinterfacesbetweenlayersaredefined.Internationalstandardsareusedandwellknowncodecsandtransportprotocolsareimplementedoveralltomakethesystemcompatibleandflexible.ThissystemiscomposedofbothAndroidbasedmonitoringterminalandstreamingserver.Tomonitor,onecansimplyuseastreamingplayerwhichsupportRTSP。

e.g.RealPlayer.Aswell,acustomizedclientcanbedevelopedforthis.Thissystemusesmanytechnologies,suchasFFmpegtransplant,audioandvideocaptureonAndroid,H.263codec,G.723codec,RTP/RTCP(RealtimeTransportProtocol/RealTimeControlProtocol),RTSP/SDP(RealTimeStreamingProtocol/SessionDescriptionProtocol),UPnP(UniversalPlugandPlay)。

etc.KEYWORDS:Android,Codec,Realtimemonitoring,Streamingserver目录第一章第一章引言引言11.1课题背景11.2课题任务21.3论文结构2第二章第二章相关技术相关技术42.1音频编码42.2视频编码52.3媒体传输协议62.4媒体传输控制协议72.4.1RTSP协议72.4.2SDP协议82.5媒体存储82.6本章小结9第三章第三章需求分析与架构设计需求分析与架构设计103.1需求分析103.1.1应用场景103.1.2网络环境103.1.3功能需求113.1.4性能要求113.1.5兼容性与扩展性需求113.2架构设计123.2.1网络架构123。

2.2设备选型123.2.3软件架构153.3本章小结20第四章第四章详细设计与实现详细设计与实现214.1受监控端214.1.1FFmpeg移植214.1.2音频数据采集264.1.3音频编码294.1.4音频传输294.1.5视频帧数据采集304.1.6视频编码314.1.7视频传输324.1.8网络地址转换334.2流媒体服务器端354.2.1音视频媒体流接收354.2.2媒体持久化36i4.2.3媒体文件读取394.2.4音视频传输404.2.5RTSP服务器实现444.2.6处理同时监控问题494.3本章小结50第五章第五章系统应用系统应用515.1应用内容515.2检验方法515.

2.1受监控端515.2.2流媒体服务器端525.3应用环境525.3.1硬件环境525.3.2网络环境525.3.3软件环境535.4应用效果535.4.1功能性目标535.4.2性能目标535.4.3兼容性目标565.5结论585.6本章小结58第六章第六章结束语结束语606.1论文工作总结606.2问题和展望60北京邮电大学软件工程硕士论文0第一章第一章引言引言1.11.1课题背景课题背景音视频监控,是社会、企业和家庭安保的重要部分,是提供照看、监视、指挥、震慑、司法取证等的重要手段。音视频监控系统,就是实现音视频监控并支持回放的设备、软件和网络所组成的应用系统。视频监控系统的历史,已有大约二十几年。

在这二十几年中,它从最早的模拟信号,到数字监控,再到最新的IP网络监控,经过了翻天覆地的变化。一般视频监控系统从技术上可以分为三代:第一代是传统的模拟信号闭路视频监控系统(CCTV),他采用模拟信号进行视频采集、传输、录制和回放,具有传输距离和容量受信号放大器和传输线缆的硬件限制、存储设备容易损坏或丢失、录制的视频质量不高等问题,目前已被完全淘汰。第二代是“模拟数字”监控系统(DVR),它是以数字硬盘录像机(DVR)为核心的视频监控系统,从摄像头到DVR一般仍然采用模拟信号进行传输,只是在DVR将模拟信号转化为数字信号并进行存储和回放。由于DVR对信号进行了数字化处理,因此这种监控系统的传输距离不再是限制。

可靠性也有了较大提高,视频质量也不受存储设备的影响。此外,有些DVR系统还支持IP网络访问。第二代监控系统是目前最为广泛使用的监控系统,然而由于国际上没有统一的标准和接口规范,导致这种系统的实现五花八门、良莠不齐,各个厂家之间的系统难以互相兼容和对接。第三代是基于IP网络的视频监控系统(IPVS),属于下一代监控系统。IPVS从视频采集、传输、存储到回放,均采用数字信号,以IP网络作为传输媒介,支持远程传输、支持多种分辨率和编码格式。然而,不管是第一代还是第二代监控系统,传统的视频监控系统都必须要配备专用摄像头、同轴电缆、视频画面分割器、矩阵、切换器、VCR、DVR之类的设备和网络,需要投入大量的硬件设备。

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