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基于Android智能手機(jī)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2013-04-29 00:44:03張霄
電腦迷 2013年9期
關(guān)鍵詞:Android系統(tǒng)智能手機(jī)

張霄

摘 要 基于Android3.1操作系統(tǒng),本文提出了一種基于智能手機(jī)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的方案。本文首先分析了Android操作系統(tǒng),然后闡述和分析了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),并詳細(xì)的闡述了主要的技術(shù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)。經(jīng)過驗(yàn)證,所設(shè)計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,攜帶方便,應(yīng)用前景較好。

關(guān)鍵詞 Android系統(tǒng) 智能手機(jī) 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控

中圖分類號:TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

3G移動網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),使智能手機(jī)能夠輕易實(shí)現(xiàn)視頻的傳輸。這篇文章所提出的方案實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)測的功能是在Eclipse編程環(huán)境下的,運(yùn)用Android語言進(jìn)行編程。它能夠?qū)崿F(xiàn)只要存在無線網(wǎng)絡(luò),就可以通過Android智能手機(jī)手對目標(biāo)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,使人們的生活變得更加便利。

1 Android操作系統(tǒng)

Android是一種基于Linux平臺的開源手機(jī)操作系統(tǒng),它運(yùn)用的架構(gòu)是軟件堆層(SoftwareStack,又叫做軟件疊層),一般包括三個部分:中介軟件、底層Linux內(nèi)核和應(yīng)用軟件。

中介軟件的作用是溝通操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序,包括虛擬機(jī)(VirtualMachine)和函數(shù)層(Library)。Android的中間層采用特殊的Dalvik虛擬機(jī),多以Java實(shí)現(xiàn)。通過使用虛擬機(jī)技術(shù),Android的Java應(yīng)用效率更高,更接近于底層系統(tǒng),也讓Android的應(yīng)用能夠運(yùn)行在被監(jiān)控的情況下,提高了安全性。

底層Linux內(nèi)核只用來提供基本功能,位于硬件和其他軟件層之間,用來提供系統(tǒng)的底層服務(wù)。其特點(diǎn)是多了Android運(yùn)行所需的特定驅(qū)動代碼和一個叫做Goldfish的虛擬CPU,包括內(nèi)存管理、安全機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)堆棧、進(jìn)程管理和一系列的驅(qū)動模塊。

Android的平臺是開放的,不包含任何從前妨礙移動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權(quán)的障礙,因而任何的移動終端廠商都可以加入到Android聯(lián)盟。Android是一個開放的平臺,對第三方軟件完全開源免費(fèi)。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

要實(shí)現(xiàn)次系統(tǒng),必須先要讀取視頻流,這就需要網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像頭的幫助。這樣就用戶就可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽和播放對家居環(huán)境的監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)采用C/S架構(gòu):服務(wù)器端被部署在用戶家中,是一臺帶有監(jiān)控?cái)z像頭的PC,主要功能是連接、與用戶的智能手機(jī)進(jìn)行通信且控制監(jiān)控設(shè)備;客戶端是一部Android智能手機(jī),能夠連接互聯(lián)網(wǎng),并支持音頻視頻和3G業(yè)務(wù)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 服務(wù)器端軟件設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)服務(wù)器端的一般作用是用來將主機(jī)IP和攝像頭設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)端口號初始化,并開啟視頻監(jiān)控服務(wù),實(shí)時等待客戶端的連接請求并捕捉現(xiàn)場圖像。在與遠(yuǎn)程請求的手機(jī)客戶端成功建立連接后便開始向其發(fā)送視頻圖像信息。

PC服務(wù)器端是用來負(fù)責(zé)現(xiàn)場監(jiān)控的,實(shí)現(xiàn)是運(yùn)用VisualStudio編程環(huán)境下的C++/MFC語言來,原因是需要對監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行初始化控制。為了實(shí)現(xiàn)圖像穩(wěn)定傳輸在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信傳輸,此系統(tǒng)選擇可靠穩(wěn)定的TCP套接字(Socket)傳輸協(xié)議,用作客戶端和服務(wù)器端之間的通信的實(shí)現(xiàn)。

3.2 手機(jī)客戶端軟件設(shè)計(jì)

在這一基于Android操作系統(tǒng)智能手機(jī)開發(fā)的系統(tǒng)的手機(jī)客戶端軟件設(shè)計(jì)的過程中,利用Android所已有的各種組件API接口設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層。

手機(jī)客戶端的開發(fā)是利用Eclipse工具下的Android插件,主要基于Java語言進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)現(xiàn),而且調(diào)用了Android中的部分API函數(shù)庫。Java語言是通過構(gòu)建各個類來實(shí)現(xiàn)編程,因此進(jìn)行了系統(tǒng)的主要類構(gòu)建,分別為主程序入口類Video Monitor Client,通信處理類Socket Vide,連接視頻類Connect Server,線程類Monitor Thread,和圖像捕獲處理類Video Monitor View。Socket Vide的任務(wù)是套接字Socket服務(wù),通過綁定端口號和服務(wù)器IP地址來和遠(yuǎn)程服務(wù)器之間通信連接。程序的實(shí)現(xiàn)過程:一開始先建立遠(yuǎn)程視頻請求連接,程序開始執(zhí)行并調(diào)用Connect Server,之后Connect Server中調(diào)用Monitor View,Video Monitor View新建一個mvideo對象,mvideo對象調(diào)用其方法Download Thread處理線程函數(shù)和Monitor Thread類創(chuàng)建的對象thread,對象thread調(diào)用Socket Vide類對象,這一類對象可以建立TCP連接,建立連接后對象thread調(diào)用中的視頻處理捕捉圖像的函數(shù),結(jié)果是保存圖像并不斷顯示出圖像。

3.3 測試結(jié)果

對于整個系統(tǒng)在有wifi的條件下進(jìn)行了測試,客戶端為基于Android的智能手機(jī),服務(wù)器端是可以進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控的PC,實(shí)驗(yàn)顯示,連接圖像的速度快,整個系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定,預(yù)期設(shè)想的效果達(dá)到。

4 結(jié)論

本系統(tǒng)利用Android環(huán)境編程和VS,對于當(dāng)今的主流Android智能手機(jī),對系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。完全利用開源代碼實(shí)現(xiàn)了手機(jī)客戶端,其二次開發(fā)設(shè)計(jì)和跨平臺移植性很強(qiáng),具有先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、可靠、便利等特點(diǎn)。經(jīng)過試驗(yàn)可以看出該系統(tǒng)具有較高的可靠性和性能。隨著智能手機(jī)處理性能的大幅度提高和3G、4G移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,該手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展前景十分廣闊。

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