Android手机实时视频监控(安卓实时屏幕)

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最近手机安装了一个“千里&#;”和千里&#;家居远程监控的应用，对里面的实时监控交通路口的状态有点好奇。以是使用相应的方法反编译看看她的原理。对于软件“千里&#;”，经过代码的翻看，发现采用的是VideoView中访问RTSP实时视频流的思路实现的。反编译后的代码

软件千里&#;家居远程监控采用的是另外一种思路：从反编译代码可以看出

代码可以看出是通过Flash以及WebView的方式实现的。经过两个项目的分析，我可以确认相应的实现思路了。本系统的架构分为三层。1 视频实时监控层2 视频RTSP传输控制层3 Android手机层

第一层可以通过很多不同的方法来实现。1 使用我们普通的摄像头，然后通过FFMpeg来获取视频流。2 通过特殊专用的监控摄像头或者摄像机之类。然后根据摄像机的API来构造获取视频流。可以参考海康家的解决方案。之前在做某监控项目用过她家的卡，效果非常不错。

第二层的方法也很多。1 使用FFMpeg项目的里面的FFServer来实现，可能会有延迟，但是最容易演示。

然后使用FFMpeg将摄像头的视频重定向到/tmp/feed1.ffm中。

这种方式目前不能商用，只能演示。商用可能需要对FFServer做很大的修改。比如将其中的select模型改为epoll或者其他。开发的时候，FFServer估计是为了保证在windows以及Linux中的兼容性而采用select模型的。2 使用Helix家的解决方案，收费比较高。3 使用开源的gst-rtsp-server实现。4 使用Flash Media Server来实现。

第三层方法可以是两种1 使用VideoView实现。2 使用Flash的方式实现LiveStream(对应与Flash Media Server的实现)。

参考文章：1 （好像目前打不开）3、 应用程序的开发方法，并结合实际的应用系统，重点论述了Android 平台上视频监控客户端的设计思路。移植了音视频解码库FFmpeg 进行H. 视频解码，并采用OpenGL ES 实现实时视频显示。在无线局域网络的环境下对视频监控终端进行测试，达到了利用手机进行移动视频监控的目的。

　　随着多媒体技术、视频压缩技术以及网络传输技术的发展，视频监控正朝着数字化、网络化、智能化方向持续发展，并越来越广泛地渗透到政府、教育、娱乐、医疗等领域。目前大部分的网络视频监控系统是基于WEB 服务器的， 监控终端为PC机，用户使用浏览器获取监控服务。由于互联网接入地点的限制，普通的网络视频监控无法满足用户在任何时间、任何地点获取监控信息的需求。

　　本文介绍了一种以Android 智能手机为终端的视频监控系统，该系统将传统的视频监控与移动多媒体技术相结合，真正实现了移动视频监控。

　　1系统的结构

　　本文中的视频监控系统采用C/ S 体系结构。

　　如图1 所示，该系统由视频采集端（ 摄像头），视频服务器以及监控客户端等构成。

视频服务器是整个系统的核心部分，它将摄像头采集到的原始模拟信号转换为数字信号，并对视频数据进行编码压缩，最后通过Internet 将压缩后的数据传送至客户端。客户端通过TCP/ IP 协议访问服务器，通过对视频数据的接收、解码以及显示，实现实时预览功能。客户端也可以根据用户需求发送控制命令，实现对前端设备的控制操作，如云台控制等。

　　服务器部分采用Hi 处理器芯片为硬件平台，并移植了嵌入式操作系统Linux 作为整个系统运行的软件环境。Hi 是一款基于ARM9 处理器内核以及视频硬件加速引擎的高性能通信媒体处理器，具有H. 和MJPEG 多协议编解码能力。

　　本文以基于Hi 的远程视频监控系统为例，重点介绍了Android 平台上监控客户端的设计过程。

　　2Android 开发介绍

　　Android 是基于Linux 开放性内核的操作系统，是Google 公司在 年 月5 日公布的手机操作系统。Android 采用软件堆层的架构，主要分为三部分：底层以Linux 核心为基础，提供基本功能；中间层包括函数库和虚拟机；最上层是各种应用软件。

　　Android 平台显着的开放性使其拥有众多的开发者，应用日益丰富，不仅应用于智能手机，也向平板电脑、智能MP4 方面急速扩张。

　　Android 应用程序用Java 语言编写，每个应用程序都拥有一个独立的Dalvik 虚拟机实例，这个实例驻留在一个由Linux 内核管理的进程中。Dalvik支持Java Native Interface（JNI）编程方式，Android 应用程序可以通过JNI 调用C/ C&#;&#;开发的共享库，实现“Java&#;C冶的编程方式。开发Android 应用程序最简捷的方式是安装Android SDK 和Eclipse IDE.

3 监控客户端的设计与实现

　　基于Android 平台的监控客户端的总体框架如图2 所示，分别由网络通讯模块、视频解码模块以及视频显示模块等构成。其中网络通讯模块接收来自服务器的所有数据，对数据进行解析，并将视频数据存入到视频缓冲区。视频解码模块负责从视频缓冲区中读取数据并送入H. 解码器进行解码。最后，采用OpenGL 图形库将解码后图像绘制到屏幕上实现视频播放。

3. 1 H. 视频解码器的实现

　　在网络视频监控系统中，视频的编码压缩是非常必要和关键的工作，没有经过压缩的海量数据对网络传输系统来说是无法承受的［7］ .H. 是目前最先进的视频压缩算法，它由视频编码层VCL 和网络提取层NAL 两部分组成。其中，VCL 进行视频编解码，包括运动补偿预测、变换编码和熵编码等；NAL 采用适当的&#;式对VCL 视频数据进行封装打包。H. 标准对编码效率和图像质量进行了诸多改进，且抗丢包性能和抗误码性能好，适应各种网络环境，非常适合于对压缩率要求高，网络环境复杂的移动视频监控。

　　客户端接收的数据是经过H. 编码压缩后的数据，需要经过H. 解码还原视频图像后才能够显示，因此，H. 解码器是客户端的关键部分。这里移植了开源的音视频解码库FFmpeg 进行H. 解码。在Android 应用程序中使用FFmpeg 的步骤如下：

　　（1）在Linux 环境下安装Android 原生开发工具包NDK.

　　（2） 创建jni 文件夹，将FFmpeg 工程复制到文件夹下。创建HDecoder. c 源文件，提供Android程序使用的接口函数，文件需要包括JNI 的操作头文件《jni. h 》， 且函数名有固定的形式， 如com_ipcamera_PreView_HDecoder 表示com_ipcamera包下面PreView 类中HDecoder 函数。

　　（3）创建Android. mk 文件，该文件包含正确构建和命名库的MakeFile 说明。分别在LOCAL_SRC_FILES 和LOCAL_C_INCLUDES 项中添加编译模块所需源文件和头文件目录。

　　（4）执行NDK 开发包中的ndk鄄build 脚本，生成对应的。 so 共享库，并复制到Android 工程下的libs/armeabi 目录下。

为了提高绘图的效率，客户端使用OpenGL ES实现视频图像的显示。OpenGL ES 是一个2D/3D轻量图形库，是跨平台图形库OpenGL 的简化版。

　　OpenGL ES 专门针对手机、PDA 和游戏主机等嵌入式设备而设计，目的是为了充分利用硬件加速，适合复杂的、图形密集的程序。

　　Android 中使用GLSurfaceView 来显示OpenGL视图，该类继承至SurfaceView 并包含了一个专门用于渲染3D 的接口Renderer，主要通过实现ON鄄DrawFrame、onSurfaceChanged 以及onSurfaceCreated等方法构建所需的Renderer.解码器解码一帧图像后，调用GLSurfaceView 的requeSTRender 方法通知OpenGL ES 完成视频图像的显示。使用OpenGL 绘图的核心代码如下：

3. 3多线程设计

　　视频数据的接收和解码都是复杂、持续的过程，如果其中一个过程出现阻塞会影响整个程序的运行，因此，客户端使用多线程实现数据接收和视频解码的并行处理。在整个程序运行过程中，主线程响应用户操作，负责屏幕刷新工作，并创建两个子线程：数据接收和视频解码子线程，处理过程如图3 所示。

图3子线程处理流程。

　　在Java 中， 多线程的实现有两种方式： 扩展java. lang. Thread 类或实现java. lang. Runnable 接口。这里通过继承Thread 类并覆写run（）方法实现两个子线程。在多线程的应用中关键是处理好线程之间的同步问题，以解决对共享存储区的访问冲突，避免引起线程甚至整个系统的死锁。Java 多线程主要利用synchronized 关键字和wait（ ）、notify（ ） 等方法实现线程间的同步。

　　4 结束语

　　目前，该系统已经在实验室进行测试，服务器输出fps CIF &#;式的H. 视频数据，客户端安装在Android 手机上，通过WIFI 接入无线局域网中与服务器建立连接，用户界面如图4 所示，可实现远程视频预览、云台控制等操作。

随着3G 时代的到来，数据传输速度有了大幅提升，为移动实时视频业务的实现创造更好的条件。

　　手机用户可以直接接入3G 网络访问视频监控服务器，实现移动在线的实时视频监控。由此可见，手机视频监控市场潜力巨大，具有很好的发展前景。

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