基于Android的实时监控系统的设计与实现

摘 要：随着移动互联技术的发展，3G、Wi-Fi技术以及智能手机在社会上得到了大量的应用。本文主要介绍在3G网络或Wi-Fi覆盖范围内，使用基于Android操作系统的智能手机，对特定场所进行远程的实时视频监控和操作。

关 键 词：JMF；RTP协议；Andriod；视频监控

1 引言

本文主要研究的是“实时视频系统”的开发，本系统通过服务器端连接的摄像头拍摄画面，经过处理与压缩后通过互联网将视频流传送给便携设备手机，使用户随时随地可以对某些特定场所，如家庭、办公室、实验室等场所的安全、环境等情况进行远程的监控。本系统采用C/S构架，服务器端使用JMF技术对捕获的视频进行处理和压缩，通过RSTP协议经由互联网，将视频流传送给以手机为平台的客户端上，使用户可以远程观看某些特定场所的画面。

2 系统分析

2.1 功能架构

根据需求调研结果确定本系统主要包括以下功能模块，如图1所示。

2.2 模块需求

（1）视频流捕获及处理

对USB摄像头的拍摄视频流进行实时捕获与处理。

（2）视频流传输

与客户端建立连接，开始视频流传输。

（3）接受视频流及播放

客户端将接收的视频流进行处理并通过播放器播放出来。

2.3 系统开发环境

（1）服务器硬件环境：1GHz/512MB/5G/1Mbps网络接入。

（2）客户端硬件环境：手机。

（3）服务器软件环境：jdk1.6。

（4）客户端软件环境：Android 1.6以上。

3 系统设计

3.1 架构设计

本系统采用C/S构架，在PC端搭建RED5服务器，手机或PC机客户端通过3G网络、以太网或Wi-Fi网络连接服务器。服务器端进行视频采集和后台数据处理，客户端为用户呈现实时视频数据信息等。[1]

3.2 功能结构设计

本系统主要分为服务端功能和客户端功能。服务端有采集视频功能，采集后将视频处理并传输给客户端，客户端通过播放器显示接收到的视频流。同时，提供服务器端的后台控制界面，如图2所示。

4 系统实现

4.1 服务器端

4.1.1 Red 5服务器配置

本系统采用Red 5作为流媒体服务器，使用前需要先将其配置到Tomcat下。具体配置方法如下：

安装tomcat和Red后，在eclipse下新建一个web project工程，将Red 5根目录下的red5.jar和lib目录下的所有jar包，全部拷贝到工程项目WebRoot＼lib包下。这些就是Red 5集成到tomcat启动所需要的全部jar包。

在安装Red 5的根目录下面有个src.zip文件，这里面放的是Red 5的源代码，将其在当前目录下解压，然后进入D：＼Red5＼src＼src＼conf＼war目录，该目录下就是配置所需要的全部配置文件。

4.1.2 视频采集

本系统使用外接USB摄像头，因此需要先查询设备名称。方法是，运行JMF的bin目录下JMFRegistry.exe，在Capture Devices选项卡中可以看到当前连接到计算机的设备，如果没有找到目标设备可以点击左下角的Detect Capture Devices重新检测已连接的设备。

4.2 客户端[2]

客户端采用Android手机操作系统，界面主要控件为视频播放器，如图3所示。

5 结束语

本课题的特色在于使用了3G、Wi-Fi等移动互联网技术，对流媒体的处理与传输，基于开源Android操作系统的手机进行软件开发。最终实现手机远程监控特定场所的实时视频信息，并对远程摄像装置进行参数调整，控制等操作。

本系统已经实现了基本的视频传输。完成了需求中所提出的远程视频监控的功能。但本系统如果想要进入商用仍然存在一些问题。首先，由于开发文档与相关开发历程的空白，使用Java语言对视频压缩未能实现，这将导致Android手机客户端在使用时的硬件资源负载较大，并且会占用较大的网络带宽。这将给使用3G接入的系统用户产生较为昂贵的网络使用费用。其次，本系统登陆界面使用的是较为简单的账号、密码验证。无法杜绝账号、密码的劫持以及暴力破解等问题，这为使用者的隐私安全留下隐患。如果本系统进入商用，应对安全验证部分进行完善，如果应用于对安全系数要求较高的特种领域，还应对网络传输部分进行数据加密。不过这也将带来系统更大的资源消耗。

参考文献

[1] 杨文志.Google Android程序设计指南[M].北京：电子工业出版社.2009.

[2] 梅尔著，王鹏.Android高级编程[M].北京：清华大学出版社.2010.