基于3G的移动视频监控系统的设计与实现

摘要

视频监控技术一直是人们关注的热点之一，随着网络和计算机的普及，监控探头大量出现在住宅区、公路、银行等场所，为人们的财产安全保驾护航，为公安机关侦破案件提供重要的线索。但有些情况并不能有效布置有线监控，如森林火灾监控、监控目标经常移动、农村地区等，无线监控能够较好的解决这些问题。第三代移动通信技术(3G)的发展和普及，为无线监控提供了网络基础，使基于无线网络的视频服务变得可能。最近出现的Android嵌入式操作系统性能表现优异，在市场上迅速普及，这也为无线视频监控提供了一个开发平台。
　　本文讨论了Android平台上视频录制的实现以及对视频数据的处理方法，最后把处理后的视频数据通过3G网络发送出去。主要包括如下工作:
　　(1)设计嵌入式采集端的硬件结构。总结Android嵌入式系统的移植方法，并且详细介绍描述了输入系统、定位系统、摄像头的移植步骤。
　　(2)研究Android平台的多媒体框架，通过分析Android平台视频录制的底层实现，提出了获取视频流的方法，同时也提出了对视频数据进行预处理的方法，并利用合适的传输协议，把处理后的视频数据通过Android平台的网络模块发送到3G网络。
　　(3)对比各种视频编码技术，综合考虑传输质量和网络带宽，选择适合3G网络的编码算法。深入分析了MP4容器和H264编码的内部结构，阐述了从MP4文件中获取各种编码信息的方法。
　　(4)研究实时传输协议(RTP)标准，并把它应用到系统中。本文提出了把视频数据打包成RTP包的方法，并把视频数据以RTP包的方式发送出去，提高了视频实时播放的效果。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 视频监控的研究现状

1．2．1 国外发展现状

1．2．2 国内发展现状

1．3 论文的研究内容

1．4 论文组织结构

第2章 相关技术

2．1 Android平台概述

2．1．1 Android平台架构

2．1．2 Android应用程序框架

2．2 RTP协议

2．2．1 RTP简介

2．2．2 RTP包结构

2．3 视频编码技术

2．3．1 常用视频编码格式

2．3．2 H264编码

2．4 嵌入式处理器Cortex-A8

2．5 本章小结

第3章 需求分析及总体设计

3．1 系统需求分析

3．1．1 森林防火监控

3．1．2 高速公路施工监管

3．1．3 治安维护

3．2 可行性分析

3．2．1 经济可行性

3．2．2 技术可行性

3．3 平台的总体设计

3．3．1 系统的体系结构

3．3．2 嵌入式采集端的设计

3．3．3 监控端软件设计

3．4 本章小结

第4章 系统的详细设计与实现

4．1 嵌入式硬件设计

4．2 Android系统移植

4．2．1 Android移植的主要工作

4．2．2 移植环境搭建

4．2．3 系统移植

4．3 视频流预处理

4．3．1 Android平台的多媒体支持

4．3．2 用Camera-PreviewCallback接口获取视频流

4．3．3 通过LocalSocket获取视频流

4．4 构造视频流的头部

4．4．1 MP4容器的内部结构

4．4．2 H264头部信息的获取

4．5 系统实现

4．5．1 界面管理模块

4．5．2 视频头信息处理模块

4．5．3 网络发送模块

4．5．4 帧数据形成模块

4．6 本章总结

第5章 系统测试

5．1 调试环境搭建

5．2 功能测试

5．3 性能测试

5．4 本章小结

第6章 结束语

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文