摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展和3G技術(shù)的進(jìn)步，手機(jī)視頻監(jiān)控技術(shù)也逐漸進(jìn)入了人們的視野，在手機(jī)上實(shí)時(shí)對(duì)所需地點(diǎn)進(jìn)行視頻圖像的觀察和掌控也極大地方便了人們的生活，3G時(shí)代的來臨也給手機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)帶去了良好的發(fā)展前景。本文通過研究視頻系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)資料，提出了基于J2ME的手機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，并對(duì)J2ME系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)及其設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的探討，為手機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)帶去重要的實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：3G技術(shù)；J2ME；手機(jī)視頻監(jiān)控

中圖分類號(hào)：TP277

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展給人們帶來了多樣化的網(wǎng)絡(luò)智能終端與互聯(lián)網(wǎng)功能，人們只需將所需的應(yīng)用程序安裝在手機(jī)上即可享受此程序所帶來的服務(wù)，人們完全能夠?qū)崿F(xiàn)在辦公和生活。并且隨著3G時(shí)代的來臨，手機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)逐漸成為3G視頻應(yīng)用中的重點(diǎn)，在通過手機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行道路管理、公安執(zhí)法、街道巡查以及事故應(yīng)急指揮等操作已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，而在手機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中所采用的J2ME技術(shù)更是為手機(jī)客戶端進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻接收與查看提供了更為便捷的方式，J2ME技術(shù)通過服務(wù)端口進(jìn)行攝像和數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)傳送至中心服務(wù)器進(jìn)行視頻圖像壓縮，為用戶提供高清流暢的視頻資源，用戶只需通過手機(jī)即可對(duì)所需視頻進(jìn)行瀏覽。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1 H.264技術(shù)

H.264是由ITU（國際電信聯(lián)盟）和ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）聯(lián)合組建的數(shù)字視頻壓縮格式，在ITU-T中其是以H.26x系列為名稱命名，在ISO/IEC中，它又被稱為MPEG-4高級(jí)視頻編碼。H.264技術(shù)的提出主要為了在現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)器的基礎(chǔ)上進(jìn)行帶寬優(yōu)化，為相同帶寬下的使用者提供更為優(yōu)質(zhì)的視頻圖像。H.264不僅能夠?yàn)橛脩籼峁┻B續(xù)性的流暢高質(zhì)量視頻圖像，還具有極強(qiáng)的容錯(cuò)能力，讓使用者在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不穩(wěn)定的情況下避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。采用先進(jìn)整數(shù)變換、幀間預(yù)測(cè)與幀內(nèi)預(yù)測(cè)技術(shù)的H.264系統(tǒng)技術(shù)具有超高的數(shù)據(jù)壓縮比率，能夠使高清流暢的視頻圖像順利傳送至用戶接收端口，在傳輸過程中實(shí)現(xiàn)帶寬減少，節(jié)約數(shù)據(jù)資源。

1.2 J2ME技術(shù)

J2ME又稱Java ME，其包括JVM規(guī)范與API規(guī)范技術(shù)，是通過JCP制定、與Java SE、Java EE并稱Java技術(shù)的三大版本。J2ME的虛擬機(jī)技術(shù)可以為用戶提供無線和有線連接，使用戶能夠隨需進(jìn)行應(yīng)用程序的使用。J2ME采用了JAVA虛擬機(jī)技術(shù)為各類的嵌入式消費(fèi)電子設(shè)備提供JAVA語言平臺(tái)，是一種高度優(yōu)化下的JAVA運(yùn)行環(huán)境，其運(yùn)行目標(biāo)多樣化，能夠滿足各方面的用戶需求。

1.3 RTSP協(xié)議

RTSP不僅是一種實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議，同時(shí)也是TCP/IP系統(tǒng)中的一項(xiàng)應(yīng)用層協(xié)議，其可以有效控制流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行有線或無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳送，還能夠?yàn)橛脩籼峁┮曨l模式的遠(yuǎn)程控制功能，包括對(duì)視頻圖像進(jìn)行快進(jìn)、后退、停止和定位等基本操作，RTSP還允許用戶進(jìn)行同時(shí)多個(gè)串流需求控制，在服務(wù)器端口可根據(jù)需求選擇是否使用TCP或UDP來進(jìn)行數(shù)據(jù)內(nèi)容的串流傳送。除此之外，RTSP還可根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況進(jìn)行服務(wù)器轉(zhuǎn)換和重新導(dǎo)向加載功能，避免數(shù)據(jù)負(fù)載造成服務(wù)器延遲，并通過與低層協(xié)議結(jié)合為基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸提供流化服務(wù)。

2 基于J2ME的手機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

手機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示，手機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端采集、中心服務(wù)器和客戶終端構(gòu)成，通過前端采集視頻圖像，并在監(jiān)控中間的服務(wù)器中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、整理并壓縮，最后通過有線和無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境傳輸至客戶終端進(jìn)行視頻圖像的釋放。

2.2 客戶端

監(jiān)控系統(tǒng)客戶端口通過了J2ME平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要用于滿足用戶登錄需求與信息的收發(fā)，客戶端讀取服務(wù)器響應(yīng)信息后自動(dòng)選擇視頻數(shù)據(jù)源來接收?qǐng)D像并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)播放，同時(shí)可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行視頻切換、屏幕圖案捕捉、保存視頻信息等處理，用戶只需通過服務(wù)器登陸并進(jìn)行驗(yàn)證，在通過驗(yàn)證后從服務(wù)器發(fā)送的視頻設(shè)備列表中提取需要的視頻源，選擇接收視頻圖像即可，在視頻播放期間還可進(jìn)行各種基本的簡(jiǎn)易操作。

2.3 視頻服務(wù)器

該系統(tǒng)既要向終端提供和傳輸圖像，還要給客戶提供可在web端口進(jìn)行瀏覽的視頻數(shù)據(jù)，這就要求J2ME系統(tǒng)必須滿足不同客戶端口的數(shù)據(jù)傳輸要求，設(shè)置不同規(guī)格的視頻壓縮模式?？刹捎玫痛a流、高質(zhì)量圖像的H.264來進(jìn)行視頻壓縮。H.264的轉(zhuǎn)碼模塊主要由核心轉(zhuǎn)碼器、接收和發(fā)送模塊構(gòu)成，接收模塊與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控相連，為用戶提供調(diào)用指令，同時(shí)接收和提取來自監(jiān)控端口的格式編碼、幀率、分辨率和碼率等視頻流，核心轉(zhuǎn)碼器將視頻流信息轉(zhuǎn)換成H.264視頻格式，并同步用戶選擇來修改視頻分辨率，轉(zhuǎn)碼后進(jìn)行TS/ES流分裝，最后通過網(wǎng)絡(luò)為用戶提供視頻數(shù)據(jù)。

3 基于J2ME的手機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 服務(wù)器端

服務(wù)器開發(fā)工具為VC6.0，采用了Windows 2003 sever操作系統(tǒng)，是一款微軟制作的C++編譯器。在操作過程中，先采用InitStreamClientLib函數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，同時(shí)利用StartServer函數(shù)初始化服務(wù)器，接著啟動(dòng)流媒體服務(wù)器，設(shè)置本地文件路徑，再啟用Run Server函數(shù)啟動(dòng)服務(wù)器端口，如果需要結(jié)束服務(wù)端軟件，調(diào)用停止服務(wù)系統(tǒng)，再關(guān)閉系統(tǒng)服務(wù)即可。當(dāng)服務(wù)端口接收到用戶需求信息時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟獨(dú)立數(shù)據(jù)傳輸與客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，然后利用圖像捕捉系統(tǒng)進(jìn)行圖像捕捉并壓縮，最后將經(jīng)過處理的圖像以JPEG的格式發(fā)送至用戶的手機(jī)接收端口。

3.2 手機(jī)客戶端

手機(jī)系統(tǒng)客戶端是一種方式移動(dòng)信息設(shè)備程序，支持用戶在MIDP設(shè)備上運(yùn)行MIDP應(yīng)用并利用僅利用MIDP規(guī)范各種API的運(yùn)行。其中WTK（Sun J2ME Wireless Toolkit）是Sun開發(fā)者研制的一款無線開發(fā)工具包，目的在于幫助開放人員更為便捷的進(jìn)行J2ME的開發(fā)。而Eclipse（集成開發(fā)環(huán)境）則為無線開發(fā)者提供了一個(gè)全新的框架服務(wù)，并通過插件組件為使用者構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境。手機(jī)系統(tǒng)客戶端利用多樣化線程為用戶進(jìn)行不同數(shù)據(jù)的傳輸與存儲(chǔ)，同時(shí)調(diào)用socket來與服務(wù)器端口進(jìn)行通訊，為了給使用者一個(gè)更好的用戶體現(xiàn)，手機(jī)系統(tǒng)客戶端界面選用了MIDP（移動(dòng)信息設(shè)備配置文件）來顯示用戶圖形界面，其主要運(yùn)用程序包括Choice Group、Alert、Item、Form、Text Field、List等。在系統(tǒng)線程中主要使用的網(wǎng)絡(luò)連接主要通過Java.lang.Thread來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并未用戶提供Socket UDPDatagram Connection、Connection、ServerSocketConnection數(shù)據(jù)源接口，使MIDlet在TCP/IP層能夠通過socket作為BSD UNIX的進(jìn)程通信機(jī)制來描述端口和IP地址。

4 結(jié)語

綜上所述，基于J2ME的手機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在近些年來已經(jīng)逐漸成為3G時(shí)代下視頻應(yīng)用的重要組成部分，使用者通過手機(jī)客戶端對(duì)服務(wù)器端所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來對(duì)視頻進(jìn)行瀏覽和查看，為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳播提供了多元化的方式。且隨著J2ME系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，J2ME手機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)為人們的生活提供更多的便捷服務(wù)，其在未來必然會(huì)擁有廣闊的發(fā)展空間。

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作者單位：新余學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，江西新余 338000