aAndroid和H264的实时监控客户端的设计与实现

硕士学位论文基于Android和H.264的实时监控客户端的设计与实现↑DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFREAL-TIMEMONITORINGCLIENTBASEDONANDROIDANDH.264王红霞哈尔滨工业大学2011年12月国内图书分类号：TP37学校代码：10213国际图书分类号：004.52密级：公开↑↑（宋体小4号字）（宋体小4号字）工学硕士学位论文↑基于Android和H.264的实时监控客户端的设计与实现硕士研究生：王红霞导师：王鸿鹏教授申请学位：工学硕士学科：计算机科学与技术所在单位：深圳研究生院答辩日期：2011年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP37U.D.C:004.52ThesisfortheMasterDegreeinEngineering↑DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFREAL-TIMEMONITORINGCLIENTBASEDONANDROIDANDH.264Candidate：WangHongxiaSupervisor：Prof.WangHongpengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ComputerScienceandTechnologyAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学硕士学位论文-I-摘要无论是在国家重要部门,各个关键领域还是在人们的生活，工作，娱乐中，视频监控都扮演者十分重要的角色，为国家和人民的财产提供了强有力的保障。高清化，智能化，实时性一直是视频监控追求的目标，目前制约视频监控发展的主要是视频的压缩，无线传输的带宽，以及播放的流畅性等。本文的研究目的是实现一个基于H.264和Android平台的实时监控的客户端系统。H.264是新一代的视频编解码标准，其在发布以来不到十年的时间里已经获得广泛的应用。Android是专为智能手机而设计的操作系统。系统在视频的处理上采用大型音视频编解码库—FFmpeg来实现视频解码部分，需要将PC上的FFmpeg多媒体编解码库裁剪优化为一个小型的只包含H.264解码部分的解码器并移植到Android手机上。采用RTP/RTCP协议来实现监控视频的实时传输，在Android平台上实现播放器的界面设计。本系统实现流程大致如下：(1).从FFmpeg中提取出本文所需的H.264的解码部分代码，以及相关资源及配置文件，得轻型H.264解码器，并在在Linux环境下进行编译。(2).搭建Android平台开发环境，移植FFmpeg裁剪得到的播放器到Android平台，通过JNI调用H.264解码库，实现视频数据的解码。(3).进行实时接收部分的设计和实现。使用RTP/RTCP协议实现实时接收部分，在缓冲区部分进行改进，降低丢包率和延迟。并将解码后的图像数据从YUV格式转换为视频播放适用的RGB格式并进行视频播放测试。(4).系统集成及测试。通过以上裁剪和实验初步实现了实时视频监控客户端的基本功能，并通过对缓冲区的改进，在一定程度上提高了监控视频的传输质量。关键词：Android；H.264；实时监控哈尔滨工业大学硕士学位论文-II-AbstractNomatterinpeople’slife,work,entertainment,orintheimportantdepartmentofthecountry,videosurveillanceisalwaystheimportantcomponentofsecuritysystems.Withtheintuitive,accurate,richinformationfeatures,itisusedinmanyfields.HD,intelligent,real-timearealwaysthegoalsthatvideosurveillancepursue.Themainconstrainstovideosurveillancearethecompressionofvideo,wirelessbandwidth,andsmoothlyplayback,etc.Thepurposeofthisthesisistoimplementaclientsystemofreal-timemonitoringwhichisbasedonH.264andandroid.H.264isanewvideocodecstandard,sinceitsrelease,ithasreceivedawiderangeofapplications.Androidisanoperatingsystemwhichisspeciallydesignedforsmartphone.Astothevideoprocessing,thesystemadoptIadapttheFFmpegtorealizetheH.264decoder.Inthisarticle,weneedtocutandoptimizethePC-basedFFmpegforasmallH.264decoderandportittotheAndroidplatform.UsetheRTP/RTCPprotocolstotransferthesurveillancevideo,designandimplementationthevideoplayerontheAndroidphone.Theflowgraphofthesystemisasfollows:(1).CuttheH.264decoderpart,therelativeresourcesandtheconfigurationfilesfromFFmpegtobealittledecoderandcompileitsuccessfullyinLinux.(2).BuildtheAndroiddevelopmentenvironmentandtransporttheH.264decoderwhichiscutfromFFmpegtotheAndroidplatform.CalltheH.264decoderthroughtheJNImechanism,sotodecodethevideo.(3).Designthereal-timereceivingpart,usetheRTP/RTCPprotocoltorealizethereal-timereceivingmodule,anddosomeimprovementtothebuffer,soastoachieveminimizethepacketlossanddelay.Afterdecodethevideo,itshouldtransformthedatathatgetfromthedecoder,thatischangeitsformatfromYUVtoRGB,anddisplaythevideo.(4).Systemintegrationandtesting.Aftertheexperimentsabove,weimplementedthebasicfunctions,anddosomeimprovementtothedatabuffersoastoimprovethequalityofthevideotransmission.Keywords:Android,H.264,Real-TimeMonitor哈尔滨工业大学硕士学位论文-III-目录摘要...............................................................................................................IAbstract..........................................................................................................I目录.............................................................................................................II第1章绪论..................................................................................................11.1课题背景...........................................................................................11.2课题目的与意义................................................................................21.3视频监控领域的现状与分析...............................................................31.3.1视频监控终端的变化...............................................................31.3.2视频编解码标准的演进...........................................................41.3.3视频监控技术的发展现状........................................................41.4论文主要内容....................................................................................51.5本文的结构.......................................................................................6第2章相关技术及标准综述...........................................................................72.1Android开发平台简介......................................................................72.1.1Android开发平台的选取.........................................................72.1.2Android平台的特性和架构.....................................................72.2H.264标准简介.................................................................................92.2.1H.264的档次划分.................................................................102.2.2H.264的关键技术.................................................................112.3FFMPEG的研究..............................