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视频应用与工程 VIDEO APPLICATION & PROJECT 【本文献信息】 李琴, J〕 2012, 7 . 任志刚 . 基于
Android 智能手机远程视频监控系统的设计〔 . 电视技术, 陈立定, 36 基于
Android 智能手机远程视频监控系统的设计 陈立定, 李 琴, 任志刚 广东 广州 510640 华南理工大学 自动化科学与工程学院, 【摘 要】 提出了一种基于
Android 2. 1 操作系统智能手机远程视频监控系统的方案,对系统的总体结构进行了分析和阐述,对 关键技术进行了详细的研究, 设计并实现了该系统。
结果表明, 携带方便, 该系统稳定可靠, 极有应用前景。
【关键词】
Android 系统 智能手机 远程视频监控 【中图分类号】TN943 【文献标识码】B Design of Remote Video Monitoring System Based on Smart Phone
Android Platform LI Qin,CHEN Lidin,REN Zhigang School of Automation Science & Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China 【Abstract】The remote video monitoring system based on smart phone is designed which runs on the
Android 2. 1 operating system. The total design of and the system is described and analyzed, the key techniques are studied and designed in detail. Finally, implementation of the system is presented. The results prove that the system is stable,reliable,portability,and has good application prospects. 【Key words】
Android system smart phone remote video monitoring 视频监控具有悠久的历史,目前广泛应用于安防领 中介软件是操作系统与应用程序的沟通桥梁,应用 域, 对人身安全和家庭财产安全的保护起到了关键的作 分为函数层 Library 和 虚 拟 机 Virtual Machine 。
An- 1 〔〕 用 。
传统的视频监控系统大部分采用 PC 作为监控终 droid 的中间层多以 Java 实现,并且采用特殊的 Dalvik 虚 端, 需要在指定的地点以及专用网络设备支持的环境下才 拟机。
虚拟机技术使得
Android 的 Java 应用更接近于底 能对目标现场进行监控, 极大地限制了监控系统的灵活性 层系统, 效率更高,同时也使得
Android 的应用在被监控 和应用范围。
而现代 3G 移动网络的飞速发展,使视频传 的情况下运行,安全性更高。
Android 开放的平台允许任 2 〔〕 输在智能手机上得以轻易实现 。
为解决传统监控系统 何移动终端厂商加入到
Android 联盟中来,从而不存在以 让人们通过移动手机随时对家人和住房等 不灵活的弊端, 往任何阻碍移动产业创新的专有权障碍。
Android 是一个 本文提出了一种基于
Android 平台智 进行视频安防检测, 代码完全开源免费。
对第三方软件完全开放的平台, 能手机的远程视频监控系统的设计方案。
该系统主要采 3D 在
Android 平台上提供了 2D、 的图形支持、 数据库 用 Eclipse 编程工具下的
Android 语言对其进行了设计与 支持 SQLite , 集成了浏览器,可以开发出各式各样的应 只要在无线网络覆盖的范围内, 实现, 人们就可以通过 用。
在应用程序层,
Android 本身附带了一些核心的应用 4 〔〕
Android 手机画面实现对目标现场的实时监控,极大方便 程序,大大简化了
Android 应用程序的开发 。
Android 了人们的生活。
的应用程序是用 Java 语言开发的,其编程语言完全开源 免费。
1
Android 操作系统 ,
Android 本义指“机器人” 同时也是 Google 于 2007 2 系统总体设计 年 11 月 5 日宣布的基于 Linux 平台的开源手机操作系统 本系统主要是从网络监控摄像头直接读取视频流, 的名称,它采用了软件堆层 Software Stack,又名软件叠 使用户可 然后通过网络在手机上面进行实时播放和浏览, 主要分为底层 Linux 内核、 层 的架构, 中介软件和应用 以随时随地通过智能手机对家居环境进行远程监视。
监 软件。
控系统采用 C / S 架构: 客户端为基于
Android 平台的智能 底层 Linux 内核只用来提供基本功能, 用来提供系统 支持 3G 和音频视频业务, 手机, 具有联网功能,作为掌上 的底层服务位于硬件和其他软件层之间。
主要是添加了 终端设备实时显示远程家居监视画面 服务器端为 1 台带 一个名为 Goldfish 的虚拟 CPU 以及
Android 运行所需的 有监控摄像头的 PC,部署在用户家中,负责连接、控制监 5 〔〕 包括安全机制、 特定驱动代码, 内存管理、进程管理、网络 控设备并与用户的智能手机进行通信 。
系统的总体设 3 〔〕 堆栈及一系列的驱动模块 。
计如图 1 所示。
134 《电视技术》 36 卷第 7 期 总第 382 期 投稿网址 http: www.VideoE.cn 第 视频应用与工程 VIDEO APPLICATION & PROJECT 图1 系统总体架构图3 系统软件设计 图3 Socket 客户 / 服务器通信模型3. 1 服务器端软件设计 设计了 CCaptureVideo 类, 实现。
在视频捕获中, 并将其实 服务器端设计的主要功能是初始化摄像头设备和主 在打开视频响应函数中通过该类的调用实现视频的捕 现,机 IP 以及网络端口号, 实时捕捉现场 开启视频监控服务, 创建一个新的 TCP 捉。
在对捕获的视频图像进行处理时,图像并等待客户端的连接请求。
在与远程请求的手机客 线程 TcpThread,将捕获的视频图像转换成连续的 JPG /户端成功建立连接后便开始向其发送视频图像信息。
服 JPEG 格式的图像存储在数据缓冲区中,该线程持续不断务器端整体设计流程图如图 2 所示。
将图像发送给客户端。
地接受客户端的连接请求, 3. 2 手机客户端软件设计 本系统手机客户端软件是基于
Android 操作系统智 能手机开发的,在客户端软件设计过程中,主要利用 An- droid 软件平台的功能模块进行设计,在应用层利用 An- droid 提供的各种组件 API 接口进行设计实现。
手机客户端首次打开运行后,需要用户添加远程监 控主机 IP 和网络端口号以实现与主机的网络通信连接, 用户添加的注册信息可以保存到手机端以方便用户以后 的操作。
客户端的登录界面设计如图 4 所示。
图2 服务器端整体设计流程图 负责现场监控的 PC 服务器端, 由于需要对监控设备进行初始化控制,采用 Visual Studio 编程环境下的C /MFC 语言来实现。
在进行网络通信传输时,本系统采用 图4 手机登录界面 截图稳定可靠的 TCP 套接字 Socket 传输协议来实现服务器 手机客户端的设计采用 Eclipse 工具下的
Android 插 以实现图像稳定传输。
端和客户端之间的通信, 程序的设计主要基于 Java 语言对其进行实 件进行开发, TCP 流式套接字的编程步骤如图 3 所示。
并调用了
Android 的部分 API 函数库。
Java 语言编程 现, Socket 通信部分利用 MFC 中的 CSocket 类来实现, 而 特点是构建各个类来实现,为此构建了系统的主要类,分摄像头控制及图像采集则通过服务厂商提供的 SDK 进行 《电视技术》 36 卷第 7 期 总第 382 期 投稿网址 http: www.VideoE.cn 第 135 视频应用与工程 VIDEO APPLICATION & PROJECT 别为主程序入口类 VideoMonitorClient,连接视频类 Con- nectServer, 信 处 理 类 SocketVide, 像 捕 获 处 理 类 通 图 以及线程类 MonitorThread。
其中 Sock- VideoMonitorView, etVide 主要完成套接字 Socket 服务,通过绑定服务器 IP 地址和端口号与远程服务器进行通信连接。
通信处理类 SocketVide 和图像捕获处理类 VideoMonitorView 被线程类 MonitorThread 调用,该类继承函数库类 thread,进行视频 处理线程管理。
程序实现结构是: 建立远程视频请求连接时,程序开 始调 用 ConnectServer, 后 在 ConnectServer 里 面 调 用 然 MonitorView,VideoMonitorView 新 建 1 个 mvideo 对 象, mvideo 对象调用其方法 DownloadThread 处理线程函数和 MonitorThread 类 创 建 的 对 象 thread, 象 thread 调 用 对 这个类对象建立 TCP 连接, SocketVide 类对象, 建立连接 后对象 thread 调用里面的视频捕捉处理图像函数, 最后保 存并不断地将图像显示出来。
客户端的程序设计流程图 如图 5 所示。
VS 和
Android 环境编程对系统进行了设计与实现。
手机 具有超强的跨平台移植性 客户端完全利用开源代码实现, 紧扣目前主流技术, 和二次开发设计, 具有先进、可靠、经 便利等特点。
实践证明该系统具有较高的性能和可靠 济、 4G 性。
随着 3G, 移动网络传输速度和智能手机处理性能 的大幅度提高,本手机远程监控系统必将有广阔的发展 前景。
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Android 在嵌入式车载导航系统的应用研究 王力虎, 3. 3 测试结果 J〕 2010, 11 : 2473-2476. 〔 . 计算机工程与设计, 31 在无线网络覆盖区域内,对设计的整个系统进行了 .