Android环境下多媒体视频监控系统设计研究

摘 要：通过远程视频监控系统，可以实现对远程场景的实时监控。文中以移动通信设备中常用的Android系统为基础，以C/S+M架构和Java技术为依托，设计和实现了基于Android环境的多媒体视频监控系统。实际的应用效果表明，所设计的系统稳定性更可靠和稳定，系统操作性也较强。

关键词：Android系统；视频监控；服务器端；客户端

中图分类号：TP277

在现代通信和网络技术的支持下，远程监控技术应运而生。该技术能够通过计算机中所配置的软件终端，向远程计算机发送响应指令和程序，从而实现对远程网络监控设备的控制与操作。同时，还可以将信息向本地计算机返回。现在，如果仅仅通过PC来承担远程监控系统的显示终端，已经逐渐与市场和用户的多元化需求相脱节。所以，本文针对Android环境中的移动智能通信终端进行研究，设计出远程监控系统，能够实现多媒体设备控制程序与服务器端程序的分离，这样，就可以实现基于C/S+M架构的便携式远程多媒体监控系统。

1 总体设计方案

文中所采用的基于Android智能通信终端多媒体远程视频监控系统，通过将视频和音频设备与服务器端的物理分离，同时为各种多媒体设备提供专用的控制程序。这样，可以在大幅增加系统中模块独立性的同时，更提高系统的可移植性和可维护性。在本文中所设计和实现的多媒体远程监控系统中，由于采用了基于C/S+M的架构，使得可以将Android环境下的通信设备作为控制终端；而服务器端则采用个人电脑来实现。

2 系统设计与实现

在文中所设计的视频监控系统中，主要包括了采集模块、解码和编码模块、传输模块、显示模块等，所采用的驱动方式为三点一线架构，即C/S+M。系统中所包含的硬件架构中主要有云台摄像头、网络视频服务器、智能通信终端等。在文中的视频远程监控系统，关键技术环节就是对编码器的设计与实现，也就是需要通过H.264编码标准将系统中云台摄像机所得到的模拟信号和数据统一进行编码和压缩，从而得到数字化的数据，这样，就可以将这些数字信息通过TD-SCMA无线环境推动到TD-SCDMA网络中，并通过Internet网络将信号连接到视频服务器上，最后，配置了Android环境的智能通信终端，就可以通过访问网络服务器来获取保存的视频数据。

2.1 系统服务器端

在文中远程监控系统的服务器端，为了实现和创建一个新的客户端Socket对象，通常都是通过调用socket=new socket（）等方式完成。以这种方式，可以在出现setSotTimeOut设置超时的情况下，通过调用socket.connect来实现客户端和服务器端的连接，此外，还可以采用socket.getInputStrean（）方法来从服务器端所传送过来的实时图像数据。除此之外，系统还需要在服务器端额外增开一个单独的线程，实现对客户端用户请求的连续监听，在请求同意的情况下，就可以通过JMF方式，从相应的数据位置进行图像数据的抓取，并将其转换为输出流，这样就可以将输出流传送到客户端，从而构成一个完整的图像传输过程。

概括起来，服务器端所包含的主要模块及其功能有：

（1）初始化模块。该模块的主要功能就是对应用程序的运行状态进行初始化，在初始化过程中获取网络环境的IP地址、端口以及验证用户的登录密码等等。

（2）连接监听模块。该模块的主要功能就是在完成程序的初始化过程后，还需要在系统指定的端口完成TCP监听环节，从而实现对远程连接状态的等待。

（3）远程连接模块。在该模块的设计中，需要其完成实际环境中的TCP连接与数据收发。这样，如果远程视频监控终端的客户端发出了访问信号，且服务器端也完成了用户合法身份的核实和数据接收过程启动后，开始重新分配新的Socket套接字，并完成TCP连接与数据通信过程。

（4）指令处理模块。在该模块的设计中，其主要功能是接收系统传送来的指令，并对其进行解析，分析得到系统想操作的对象，并对其进行相关的操作。

（5）数据处理模块。在该模块中，主要功能是在对数据和信息进行压缩处理的基础上完成传输过程，具体而言就是根据系统中所定义的编码协议，对数据进行封装，最后通过远程连接模块，实现数据的传输。

2.2 系统客户端

在文中所设计的远程视频监控系统的客户端中，包括了多种功能，比如用的视频回放、通道切换、屏幕缩放、云台控制以及数据的存储和分发等等。在监控系统中，包含有大量的媒体流文件，在处理过程中需要通过数据处理层将其RTP包头信息去除，接着，就需要只能对RTP中所存放的信息和数据进行帧重组操作，并将重组得到的数据帧传送到整个系统的待解码缓冲区中；不过，考虑到本地文件处理的特殊性，其处理方式略有不同，需要根据相应的媒体格式继续拧封装解除，然后，可以将文件中所含的各种数据和信息，根据数据帧的已有形式将其存放到上层的待解码缓冲区中。在文中所设计的远程视频监控系统中，其用户界面的设计和实现主要通过Android环境中的GUI来完成，可以在系统用户和播放器之间设置专用的接口。一般情况下，在Android环境中，其GUI功能的实现主要包含两个不同的架构，分别是Java架构和C语言架构，同时，可以分为多个不同的层次。此外，Java应用程序层也可以对这些接口进行调用。在系统的音频和视频解码层中，还包括了其中常用的功能，比如解码组件选择、多路媒体流同步以及多样数据格式的解码等。

概括起来，系统中所采用的客户端的模块和功能主要有：

（1）初始化模块。该模块主要设计用于实现对各种应用程序运行状态的初始化处理，在获取系统各个背景参数的基础上，完成对系统中全局变量的设置。

（2）连接设置模块。该模块主要设计用于为用户提供IP连接服务，可以实现对系统中所有连接端口和用户账号和密码的设置。

（3）套接字管理器。该模块主要设计用于对套接字的状态和具体的使用情况进行管理。

（4）远程连接模块。在该模块中，主要负责完成实际的网络连接和服务器端的通信。

2.3 设备控制程序

在视频监控系统中的设备控制程序中，主要包括视频和音频程序，且每个程序中都有独立的操作指令线。指令处理模块能够将接受到的操作指令进行解析处理，将需要操作的对象及其需要进行的相关操作进行分析。设备控制程序还能够将数据流转化成字符串，然后通过indexOf（）和substring（）方法，根据系统中定义的编码协议将字符串分割处理，完成对字符串中信息的提取。

3 系统测试结果

完成对视频监控系统的设计过程后，还需要对其进行兼容性或者适应性测试。通过实际的应用监测，发现系统适用于多种Android环境下的智能通信终端。此外，还针对系统的功能性、易用性和互操作性等多种性能进行了测试。通过系统的应用测试，发现该系统的用户界面操作简单，用户的使用感觉舒适，在不同的监控界面之间进行切换，感觉比较流畅，系统的运行更加稳定。此外，在系统的服务器端和客户端，所提供的通信服务可以满足系统设计的预期。可以在500ms时间内，对服务器的请求进行相应，并对视频监控结果进行及时反馈。通过系统还能够实现对云台相机的多方向移动控制，并通过快照功能将数据推送到网络平台上。

4 结束语

在现代网络通信和信息处理技术发展的推动下，基于移动网络和智能通信终端的远程多媒体监控系统已经逐渐成为监控领域的一个全新发展方向。主要是由于以远程移动视频监控系统为依托，可以实现对远程场景的实时监控。所以，文中以移动通信设备中常用的Android系统为基础，以C/S+M架构和Java技术为依托，设计和实现了基于Android环境的多媒体视频监控系统。

参考文献：

[1]黄金雪.Socket高效网络服务端研究[J].现代计算机，2011（10）：22-25.

[2]杨明极，毕晶.基于Android 视频客户端的设计[J].电视技术，2012（03）：43-47.

作者简介：徐时芳（1982-），女，贵州瓮安人，研究生，研究方向：信息与计算科学。

作者单位：黔南民族师范学院，贵州都匀 558000