Android手机视频采集与传输软件设计

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2024年1月14日发(作者：)

通信技术及应用有线电视技术周毅徐志江浙江省网络通信技术及应用重点实验室浙江工业大学摘要：本文设计并实现了一个基于Android手机的视频采集与传输软件。该设计使用Android手机摄像头作为视频采集设备端，通过调用OpenCore多媒体框架实现视频采集、编码功能。编码格式采用H.264。再把经过编码的视频通过RTP协议传输给PC客户端进行播放。总体实现了Android手机采集视频、PC端观看视频的功能。本文主要实现Android手机的视频采集传输模块。关键词：OpenCoreAndroidH.264视频编码RTP1引言OpenCore从宏观上面看，主要包含两大方面内容：（1）PVPlayer：提供媒体播放功能，完成各种音频、视频流的回放。（2）PVAuthor：提供媒体流记录的功能，完成各种音频、视频流以及静态图像的捕获。为了更好的组织整体架构，OpenCore在软件层宏观上面分为几个层次。具体分层如下：（1）OSCL：是操作系统兼容库，包含一些操作系统底层的操作，以便于更好的在不同的操作系统之间移植。包含了基本数据类型、配置、字符串工具、IO等，类似基础的C++库。（2）PVMF：PV多媒体框架，在框架内实现文件解析和编码器接口。（3）PVPlayer引擎：驱动PVPlayer运行。（4）PVAuthor引擎：驱动PVAuthor运行。具体的OpenCore框架结构如图1所示。2.2文件格式处理和编解码部分整个OpenCore框架是由很多文件组成的，在它的文件目录中包含不同的子文件。整个文件格式处理在此文件主要在fileformats（文件格式）文件中执行，目录下面包含了avi、mp3、mp4、wav等子文件目录，各个文件目录分别用于处理不同的文件格式数据。需要通过相应的接口函数调用。目前，Android操作系统是世界上最流行的手机操作系统之一，它在智能手机市场的占有率达到40%以上。越来越多的人开始使用Android智能手机，而基本上Android手机都自带摄像头，可以实现拍照、录像等功能。但一般情况下，拍的照片或者录像在当时只能自己才能看到。如果想发给远方的亲朋好友，要通过彩信或者3G视频电话等功能实现，这样做不仅资费高，而且十分不便。本文的设计思想是利用Android手机的摄像头，调用多媒体框架OpenCore实现视频采集[1]、编码，并通过RTP协议把视频打包发送到PC客户端[2]。利用手机3G传输网络，实现手机拍摄、PC客户端观看视频的功能。22.1OpenCore多媒体框架OpenCore概述OpenCore的另一个常用称呼是PacketVideo，它是Android的多媒体核心，是Android框架的软件层名称。OpenCore的代码非常庞大，是基于C++实现的，各种基本功能均被定义了全功能的操作系统移植层，封装成为类的形式，各层次之间的接口一般使用继承方式。502012年第9期（总第273期）

有线电视技术通信技术及应用图1OpenCore框架结构图编解码部分针对音频数据和视频数据，主要在codecs_v2文件中执行，其中包含2个主要子文件：audio（音频）和video（视频），其中video文件中包含了avc_h264文件夹，用于执行h.264格式编解码。3RTP协议RTP是为了满足对实时流传输而制定的一种实时数据流传输协议，它在TCP/IP体系中的位置如图2所示，它位于传输层与应用层之间，由应用程序产生的实时流数据包，要被封装成RTP格式数据包，然后再在RTP数据包外面封装上UDP格式包头，变成UDP数据包，最后要将UDP格式的数据包外面加入IP包头，封装成IP数据包，封装好的数据需要通过底层的协议进行传输。图2RTP在TCP/IP体系中的位置包之后要进行解码、播放等过程。其中Android采集发送端在Eclipse开发环境中编写[4]，PC客户端在VC++开发环境中编写，本文主要设计视频采集与发送。系统框图如图3所示。4.1视频采集与编码设计与实现视频采集部分包括摄像头开启、初始化以及关4软件实现方案本系统总体由Android视频采集发送端和PC接收端组成。通过Android手机摄像头采集视频数据，调用OpenCore框架进过H.264编码、存储[3]。之后通过RTP协议，在手机发送端和PC接收端建立起RTP会话端口，进行RTP包的传输。PC客户端接收到RTP闭，这通过调用Android系统的Camera来实现。摄像头的参数主要有以下两种：（1）帧率：摄像头每秒图像包含的帧数。（2）分辨率：采集图像的分辨率。2012年第9期（总第273期）51

通信技术及应用有线电视技术图3系统框图图4视频采集与编码之后根据RTP协议，对数据进行分包传输[5]。传输完毕则要关闭会话。流程如图5所示。5测试程序设计完成之后进入测试阶段。采用华为C8650手机作为视频采集设备端，传输网络是CDMA2000，手机的摄像头分辨率采用320伊240，帧率为10帧/秒。PC端采用基于DirectShow[6]环境开发的视频解码播放器。最终的接收画面如图6所示。图5RTP发送流程图视频编码部分调用OpenCore框架的库函数来实现。首先调用initEncoder（）方法来实现编码器的初始化，初始化参数包括帧率和图像分辨率；再调用startEncoder（）方法来开始H.264编码；然后把编码的数据存入缓存；摄像头关闭时调用DeinitEncoder（）来结束编码。流程如图4所示。4.2RTP发送设计与实现经过编码之后的视频数据要通过RTP协议发送图6PC端接收画面给PC接收端。在Android系统上面实现RTP协议需要调用Jliprtp库。Jlibrtp库是完全按照RFC3984标准写成的，是由Java实现的RTP协议的开源库。发送时建立发送端与接收端之间的RTP会话，设置好端口，6结束语本文设计了一种基于OpenCore多媒体框架的（下转第76页）522012年第9期（总第273期）

数字电视增值业务表1技术名称系统架构存储方式传统监控方案备注有线电视技术系统实用性及技术比较亿通视频监控系统分布存储，集中管理，采用就近存储，流媒体转发备注采用分布存储，集中远程管理，占用主网带宽较小，有利于网络运营商开展其它业务，大量减小通道租赁费通过实现分级监控方式的机制，可大大提高监控设备有效性，减轻指挥中心压力，提高分控中心工作效率可细化进行权限的管理，可可管理到各客户端使用功能的细化配置，及图像调看，回放及下载的管理及记录设备采用自主研发设备，均内置应答协议，可实现自动故障报告该传输属广电增值业务，共享带宽资源，可大幅度提高使用率，有效降低成本集中监控，集中存储，由于采用集中存储方式，中心数采用一对一直传进入监控中心指挥中心及分控中心监控据量庞大，网络费用大幅度提高，还使中心机房设备投入提高由于图像较多，监控中心无法进监控方式行全方位的监视，还需要对大屏实现各级指挥中心分级监控及电视墙的大量投入由于多家设备商无法统一的软权限管理无法有效进行细分权限管理件协议，管理平台只能对部分功有效防止图像资源的流失及能权限进行管理因采用多家设备商提供的设备，功能的使用可自动对所有设备进行远程扫描监测故障监测无无法采用软件技术自动扫描监测网络运营商光纤资源浪费较大，带来成本提高联网方式光纤直连广电双向网传输构，采用多级流媒体转发方式。系统突破了时间和地域的限制，理论上，只要有网络存在的地方就可以建立网络监控系统，而且省去了传统的布线和线路维护费不管是传统的模拟闭用，大大降低了成本。相对而言，路电视监控（CCTV）系统，还是嵌入式DVR数字监控系统，在组网设计和系统架构方面都无法应用于大型的跨地域监控，系统实用性及技术比较如表1所示。3.3高清图像整个系统采用一次编码，避免了传统监控系统因为多级级联而造成的图像质量急剧下降的现象发生，可以最大限度地还原图像的真实情况。从而为用户提供了高画质高清晰图像。3.4灵活高效的EPON+EoC接入亿通视频监控系统使用了电信级的EPON传输技术，实现高效灵活的接入。EPON+EoC非常符合城市及乡村道路线路布置的特点，通过一个节点可以解决大量的监控媒体终端的接入，大大节省了光纤布线（上接第52页）Android手机视频采集传输软件。将Android手机采集的视频数据经过编码，发送到接收端进行显示。通过接收客户端的改变，不仅可以在PC平台上面接收视频，还可以在Android、Symbian、iPhone等多平台进行接收。利用Android手机的智能性、灵活性，本设计有较大的应用价值。参考文献[1]从秋波.用于Android手机操作系统的视频引擎[J].电子设计技术,2010.17（7）成本。同时其无源特性大大提高了网络的安全性和可靠性。EPON传输链路的使用，可以降低施工复杂度，节约集成成本，提高实施效率。除此之外，亿通视频监控系统还集成了“用户权限管理”“视频设备管理/控制”、“云台控制”、“告警管理”、、“系统日志记录”“系统时钟基准”、“、GIS地图服务”等丰富功能，为不同行业的监控需求提供不同的解决方案。4结束语随着广电有线数字双向网改造的完成，如何提升既有网络的价值是整个广电行业尤为关注的问题，基于广电双向网的亿通视频监控系统作为广电增值业务，不仅共享带宽资源，还可有效地降低成本，无疑是有线存储、管理、传输双向网增值应用的典型方案。集监控、于一身的亿通视频监控系统的面世，将有效地促进视频监控行业在广电领域的规模化、专业化发展。蒉[2]杨伟伟.基于H.264的移动视频监控系统的设计与实现[D].浙江工业大学,2011[3]陶桂东，张占军.基于RTP协议H.264视频流传输QoS保证的研究[J].装甲兵工程学院学报,2006.20（5）[4]RickRogers,JohnLombardo,ZigurdMednieks&dApplicationDevelopment[M].人民邮电出版社,2010[5],sela,3984,February2005[6]钟礼秋,马争.基于DirectShow的MPEG-4监控系统的设计与实现蒉762012年第9期（总第273期）

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