宋紅軍 李復生 黃開元 重慶師范大學涉外商貿(mào)學院

智能化異地監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

宋紅軍 李復生 黃開元 重慶師范大學涉外商貿(mào)學院

視頻監(jiān)控；Android；Socket

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控的應用也越來越廣泛，主要應用于公安、消防、軍事、教育等各個領(lǐng)域，取得了不可替代的作用。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的服務端采用的是計算機作為監(jiān)控中心，各個視頻采集端是固定的攝像頭，極大的限制了監(jiān)控的靈活性和動態(tài)性。隨著第四代移動電話通信標準4G傳輸?shù)膶崿F(xiàn)，移動無線網(wǎng)絡傳輸速度獲得了極大的提高， ITU （International Telecommunication Union）4G要求傳輸比現(xiàn)有家用有線ADSL快25倍，可達100Mbit/s，促使移動的視頻信息監(jiān)控成為可能。視頻采集端采用移動設(shè)備，通過移動4G網(wǎng)絡或者WIFI等將信息傳到服務端，服務器端采用計算機進行信息接收和顯示，同時服務端可以根據(jù)需要進行信息的再轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)異地移動監(jiān)控。

1.系統(tǒng)的總體設(shè)計思路

系統(tǒng)總體采用C/S的模式進行架構(gòu)，視頻信息采集端和視頻信息接收端采用的是構(gòu)建于Android操作系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的應用程序，在它們之間采用視頻信息接收和轉(zhuǎn)發(fā)平臺進行連接，平臺采用的是功能強大的計算機服務器來實現(xiàn)，在采集和轉(zhuǎn)發(fā)的過程中實現(xiàn)視頻信息的存儲和動態(tài)圖片抓取。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

視頻采集采用裝載Android系統(tǒng)的平板和手機作為客戶端，通過4G、3G、WIFI等形式，采用Socket連接方式把采集的視頻信息轉(zhuǎn)為圖像幀的形式轉(zhuǎn)發(fā)給服務器；服務器把接收到的幀圖像連續(xù)播放實現(xiàn)動態(tài)視頻顯示，服務器端還可以進行實時監(jiān)控，動態(tài)圖片截取，監(jiān)控視頻信息的轉(zhuǎn)發(fā)；移動監(jiān)控端可以是手機、平板、 PC機等，用來接收服務器轉(zhuǎn)發(fā)來的采集端采集的視頻信息。

2.系統(tǒng)的具體實現(xiàn)

2.1 視頻采集端的實現(xiàn)

視頻采集端依據(jù)Android系統(tǒng)進行開發(fā)，在服務器登錄界面，如圖2所示， IP地址選項輸入服務器端的IP地址，端口號選項輸入和服務器創(chuàng)建Socket連接的端口號，端口號由用戶動態(tài)指定。 0-1023的端口號為系統(tǒng)保留所用，端口號的選擇最好在1023以上，并且不被其他的應用所占用。由于服務端采用的是線程動態(tài)加載的方式，所用每個端口號不同的視頻采集端都會在服務端產(chǎn)生一個新的視頻監(jiān)控窗口。不同端口號的監(jiān)控窗口可以動態(tài)關(guān)閉，可以動態(tài)創(chuàng)建，如果監(jiān)控窗口未關(guān)閉，視頻采集端斷開，如果視頻采集端從新創(chuàng)建連接，依舊采用的是原來的端口號，監(jiān)控信息會在原來的監(jiān)控窗口顯示，增強了軟件的健壯性。

圖2 視頻采集端登陸界面

視頻采集端還必須在AndroidManifest.xml文件中配置必要的權(quán)限，程序才能正常的運行：

圖3 視頻采集端與服務器端交互活動圖

2.2 服務器端的實現(xiàn)

對于視頻采集端傳回的信息，服務器端在JFrame容器中進行顯示，對于不同監(jiān)控端采集的信息，分別在不同的窗口中進行顯示以進行區(qū)分，區(qū)分的依據(jù)是Socket連接的不同端口號。

2.3 監(jiān)控端和服務器端的交互方式

視頻采集端接收用戶輸入的IP地址和端口號，然后和服務器端建立連接，開始的時間和服務器端建立的Socket連接使用的端口號8888，為了把接下來進行的視頻圖片傳輸使用的端口號傳給服務器端，進行第一次傳輸，然后，服務端和監(jiān)控端使用用戶輸入的端口號進行二次連接。視頻采集端通過獲取攝像頭權(quán)限，進行信息的采集，每秒捕獲22～33幀圖片，圖片的格式為NV21，接下來對圖片進行壓縮并轉(zhuǎn)化為JPEG格式，然后把圖片發(fā)送給服務器端。服務端在監(jiān)控到由新的端口號發(fā)來的圖片信息后，創(chuàng)建一個新的JFrame容器來動態(tài)顯示圖片，達到視頻放映的目的，還可以實時抓拍圖片進行保存。對于不同的端口號建立的連接分別采用不同的JFrame容器來顯示，可以實時關(guān)閉不同的端口號創(chuàng)建的連接，對其他的監(jiān)控不會發(fā)生影響，視頻采集端與服務器端交互活動圖如圖3所示。

圖4 服務器端不同端口號監(jiān)控效果圖

3.實現(xiàn)結(jié)果

下面通過兩個視頻采集端采集信息，分別采用的端口號為8001和9001建立Socket連接，在服務器通過兩個JFrame容器來進行顯示的效果圖。在實際應用中可以對視頻采集端進行動態(tài)擴充，服務器端會把它們顯示到不同的JFrame容器中。

［1］ 魏崇毓，張菲菲.基于Android平臺的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計［J］.計算機工程，2012，38（14）：214-216.

［2］ 張雅楠，楊璐，鄭麗敏.基于Android手機的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)［J］.計算機應用，2013，33（S1）：283-286.

重慶師范大學涉外商貿(mào)學院2015年度校級科研項目，智能化異地監(jiān)控系統(tǒng)的研究，項目編號：KY2015011。

本文介紹了通過Android視頻采集端進行信息采集，在服務器端進行視頻監(jiān)控的設(shè)計方案，同時通過不同的Socket連接的端口號進行區(qū)分，實現(xiàn)多采集端動態(tài)實時監(jiān)控。