朱書彪，張 拓

（江西泰豪動漫職業(yè)學院，江西 南昌 330000）

0 引 言

監(jiān)控是安防系統(tǒng)的重要組成部分，視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠獲取被監(jiān)控區(qū)域的圖像，能夠更加直觀、清晰地展現(xiàn)出真實情況。在移動智能設備不斷普及的背景下，遠程實時監(jiān)控逐漸成為現(xiàn)實，基于安卓操作系統(tǒng)的智能手機應用最為廣泛，在手機市場中占據(jù)主導地位。為了提高監(jiān)控系統(tǒng)的應用便利性，基于安卓平臺開發(fā)一種移動端遠程監(jiān)控系統(tǒng)，使其能夠在移動手機中搭載，從而提高遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應用便捷性和實時性。

1 安卓平臺的遠程監(jiān)控系統(tǒng)總體設計

1.1 系統(tǒng)需求和架構(gòu)

基于Android平臺的遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要是對覆蓋區(qū)域進行實時監(jiān)控，獲取被監(jiān)控區(qū)域的實時圖像信息。該系統(tǒng)設計為獨立的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻捕捉、視頻壓縮以及無線傳輸?shù)裙δ?。因為視頻監(jiān)控信息在數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信方面具有一定的特征，所以系統(tǒng)設計需要重點考慮以下3個方面內(nèi)容。

（1）視頻清晰度。視頻清晰度對于遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有重要意義，在對系統(tǒng)進行設計時需要充分考慮視頻攝像頭像素、視頻壓縮格式以及壓縮數(shù)據(jù)量的輸出等因素，從而保證傳回的視頻具有較高清晰度[1]。

（2）信息實時性。遠程監(jiān)控視頻系統(tǒng)最為重要的功能之一是獲取實時視頻，因此必須縮短視頻傳輸時間，從而保證監(jiān)控系統(tǒng)中的圖像為被監(jiān)控區(qū)域的實時信息，需要對視頻信息傳輸進行處理，保證監(jiān)控端與用戶端同步[2]。

（3）連續(xù)性。系統(tǒng)設計時需保證系統(tǒng)監(jiān)控端與用戶端視頻圖像具有連續(xù)性，不能出現(xiàn)卡頓或斷流等問題。

基于上述需求，筆者所設計的遠程監(jiān)控系統(tǒng)包括攝像頭、USB接口、網(wǎng)絡接口、路由器、存儲器、無線網(wǎng)卡以及Android手機等[3]。

1.2 系統(tǒng)基本構(gòu)成及實現(xiàn)方式

本次系統(tǒng)設計采用基于S3C6410處理器的嵌入式設備，通過USB接口連接USB攝像頭，從而實時收集監(jiān)控圖像。攝像頭所采集的實時視頻數(shù)據(jù)會緩存在服務器中，通過壓縮處理后利用網(wǎng)絡傳輸將數(shù)據(jù)輸送到用戶端。用戶終端為基于安卓操作系統(tǒng)的移動終端設備，例如智能手機、平板電腦等，通過安裝基于系統(tǒng)開發(fā)的App應用軟件與服務器網(wǎng)絡連接后，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、圖像解碼以及實時顯示等功能，從而完成對監(jiān)控區(qū)域的實時遠程監(jiān)控。

2 安卓平臺的遠程監(jiān)控系統(tǒng)手機客戶端設計

2.1 系統(tǒng)界面設計

本次設計的安卓平臺遠程監(jiān)控系統(tǒng)界面具有簡潔性、高效性和功能集中性等特點，操作較為靈活。系統(tǒng)界面應用Android系統(tǒng)的伴生控制軟件，利用嵌套RelativeLayout以及FrameLayout布局模式，通過xml標簽進行配置，界面與程序之間的邏輯相互獨立，能夠為開發(fā)人員提供快捷的維護和開發(fā)服務[4]。系統(tǒng)界面整體采用九宮格形式，用戶在使用該系統(tǒng)時操作和瀏覽界面主要包括登錄界面、服務連接界面以及系統(tǒng)設置界面。登錄界面能夠為系統(tǒng)安全性提供保障，用戶在輸入正確的賬號密碼后才能夠登入系統(tǒng)，該界面主要包括文本輸入框和功能按鈕。服務連接界面為用戶提供服務器選擇服務，可以實現(xiàn)連接操作，同時可以新建服務器參數(shù)或?qū)ΜF(xiàn)存的數(shù)據(jù)進行修改調(diào)整。顯示界面能夠?qū)崟r顯示出服務器端的視頻圖像數(shù)據(jù)，用戶可以在該界面中完成瀏覽、截圖等操作，且截圖可以保存到指定路徑，同時配置斷開功能，能夠與現(xiàn)有服務器斷開連接，并連接新的服務器。在服務器參數(shù)設置界面中，包括IP地址、端口號等[5]。

2.2 網(wǎng)絡模塊設計

網(wǎng)絡模塊作為安卓平臺遠程監(jiān)控系統(tǒng)服務端與用戶端的連接紐帶，主要負責信息和數(shù)據(jù)傳輸。在該模塊中，采用HTTP協(xié)議完成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸。按照HTTP的網(wǎng)絡協(xié)議，服務器對客戶端所發(fā)出的請求進行響應，請求處理結(jié)束后服務器會根據(jù)協(xié)議規(guī)定自動連接。Android平臺與HTTP協(xié)議通過接口實現(xiàn)，本次系統(tǒng)采用Java接口和Apache接口。網(wǎng)絡模塊的部分代碼如下：

2.3 視頻顯示模塊設計

視頻顯示模塊的主要功能是顯示服務器端傳回的實時圖像，屬于UI層。在此模塊中，能夠接收服務器端采集的原始視頻并將其進行顯示。該模塊的基本架構(gòu)為：onCreate()→布局界面預覽窗口設置→資源ID獲取、布局界面加載→子線程視頻數(shù)據(jù)處理啟用→主線程顯示→斷開按鈕結(jié)束顯示→onDestroy()，其中子線程視頻數(shù)據(jù)處理啟用包括數(shù)據(jù)接收、顯示區(qū)域設置、顯示資源獲取以及刷新，將結(jié)果傳遞到主線程顯示模塊中。視頻顯示模塊為最后的視頻輸出，模塊集成SurfaceView實現(xiàn)SurfaceHolder.Callback接口顯示視頻圖像[6]。

2.4 系統(tǒng)設置模塊設計

系統(tǒng)設置模塊的功能主要為用戶登錄密碼設置，該模塊在保存密碼前會對密碼裝填進行檢測。如果檢測到密碼已經(jīng)設置完成，則會將密碼儲存在數(shù)據(jù)庫中；如果更改密碼，則會將更新后的密碼數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中[7]。系統(tǒng)設置模塊的部分代碼如下：

3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

將PC機打開后運行超級終端，并將比特率設置為115 300 b/s，數(shù)據(jù)位設置為8位，停止位設置為1。開啟開發(fā)板電源，開發(fā)板會自動加載Linux操作程序及相關驅(qū)動程序，系統(tǒng)加載完成后查看網(wǎng)絡參數(shù)，并運行服務器[8]。啟動智能手機界面，將其連入無線網(wǎng)絡，打開視頻監(jiān)控程序，輸入賬號密碼后登入，在系統(tǒng)界面中點擊連接按鈕進入服務器。系統(tǒng)運行后，服務器端所收集的視頻信息通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)绞謾C界面中，用戶通過觀看圖像即可實現(xiàn)遠距離監(jiān)控[9]。監(jiān)控畫面清晰度較好，能夠直觀地觀察到被監(jiān)控區(qū)域的大部分細節(jié)，且數(shù)據(jù)傳輸速度較快，基本可以實現(xiàn)用戶端與服務器端視頻畫面同步。測試過程中沒有出現(xiàn)卡頓、斷流等現(xiàn)象，應用效果較好[10]。

4 結(jié) 論

綜上所述，本文根據(jù)安防監(jiān)管對于遠程監(jiān)控的實際需求，基于Android平臺開發(fā)設計了一個可以用于遠程監(jiān)控的系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能較為完善，經(jīng)過實測后證明該軟件能夠?qū)崿F(xiàn)遠程視頻監(jiān)控功能，希望能夠?qū)ο嚓P軟件開發(fā)起到一定的借鑒作用，不斷提高遠程監(jiān)控系統(tǒng)的性能。