李銘峰 周文翔 全佺

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Android系統(tǒng)警用實(shí)時(shí)音視頻傳輸軟件的設(shè)計(jì)

李銘峰 周文翔 全佺

吉林大學(xué)軟件學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130012

視頻信息是現(xiàn)代刑偵技術(shù)中，重要的證據(jù)信息之一，我國(guó)99%的大案要案的偵破需要視頻監(jiān)控信息。利用Android設(shè)備開發(fā)的實(shí)時(shí)音視頻傳輸軟件，為警方提供了更多的視頻信息獲取途徑。Android設(shè)備完整的相機(jī)模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊，為開發(fā)視頻采集與傳輸為一體的軟件提供了便利。

Android軟件；流媒體；實(shí)時(shí)傳輸；軟件設(shè)計(jì)

基于Android系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備，無論是硬件或者軟件方面，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，在性能上有了顯著的提升，它的便攜性和移動(dòng)性打破了計(jì)算機(jī)以往在處理某些領(lǐng)域時(shí)時(shí)空方面的限制[1]。設(shè)計(jì)基于Android系統(tǒng)的實(shí)時(shí)音視頻傳輸軟件，可以填補(bǔ)警用“天眼”系統(tǒng)的監(jiān)控盲點(diǎn)，擁有方便布置、設(shè)備性價(jià)比高的優(yōu)勢(shì)。為打擊活動(dòng)于地下的不法分子，提供了有力的工具和條件。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于Android系統(tǒng)的警用實(shí)時(shí)音視頻傳輸軟件，利用外部服務(wù)器到內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)來處理驗(yàn)證登陸，實(shí)現(xiàn)了軟件的登陸應(yīng)用。利用Android手機(jī)自身的GPS定位，實(shí)現(xiàn)了播放端對(duì)監(jiān)控端的實(shí)時(shí)定位[2]。架設(shè)于服務(wù)器上的信息推送處理引擎，使得Android監(jiān)控端可以隨時(shí)通知外部終端消息。因?yàn)锳ndroid系統(tǒng)內(nèi)置有完整的網(wǎng)絡(luò)模塊，利用RTSP協(xié)議，將采集的音視頻數(shù)據(jù)打包傳輸給服務(wù)器，并由服務(wù)器實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給其他播放終端，以此來實(shí)現(xiàn)流媒體信息的實(shí)時(shí)傳輸。

2 主要模塊

2.1 安全與審核管理模塊

該模塊主要負(fù)責(zé)登錄驗(yàn)證，權(quán)限管理和賬戶配置等維護(hù)系統(tǒng)安全的活動(dòng)[3]。登錄驗(yàn)證確保使用系統(tǒng)的限制在指定的范圍內(nèi)，防止信息泄露引起的安全隱患，也避免偽造、不實(shí)信息可能產(chǎn)生的干擾；權(quán)限管理明確了系統(tǒng)不同使用者之間的職責(zé)劃分，保障信息采集端和接收端之間數(shù)據(jù)的正確傳遞；賬戶控制則為用戶了解分析系統(tǒng)使用情況，綜合掌握大局提供基礎(chǔ)。

2.2 GPS定位模塊

GPS定位模塊負(fù)責(zé)提供系統(tǒng)使用者的實(shí)時(shí)定位信息，結(jié)合具體定位數(shù)據(jù)為信息接收方提供錄制現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的預(yù)測(cè)分析，針對(duì)視頻采集中可能出現(xiàn)的意外狀況提供一定的幫助。該模塊的實(shí)現(xiàn)使用了高德地圖提供的API[4]。

2.3 視頻采集模塊

視頻采集模塊包括視頻錄制和處理兩部分，視頻錄制直接通過控制系統(tǒng)硬件接口操縱手機(jī)攝像頭實(shí)現(xiàn)；通過即時(shí)音視頻處理庫(kù)對(duì)錄制視頻文件進(jìn)行即時(shí)處理，包括壓縮和優(yōu)化等具體操作，處理過的視頻在盡量保證質(zhì)量的前提下進(jìn)行了高強(qiáng)度的壓縮，為視頻信息的高效傳遞提供保障。

2.4 視頻發(fā)布模塊

視頻發(fā)布模塊包括視頻推送和離線緩存兩部分，視頻推送將結(jié)合GPS定位模塊提供的具體信息對(duì)指定接收端進(jìn)行視頻推送，保證視頻信息能夠智能地傳遞給接受端，同時(shí)也解決了多個(gè)視頻采集端并行發(fā)布視頻的問題。根據(jù)安全管理審核模塊中的權(quán)限管理優(yōu)先級(jí)劃分，接收端可以有針對(duì)性地在多個(gè)并發(fā)的視頻推送間進(jìn)行選擇。視頻推送系統(tǒng)使用了極光推送所提供的API。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境受到干擾的情況下，視頻的推送可能會(huì)出現(xiàn)斷線等情況，離線緩存的存在能夠有效避免視頻內(nèi)容丟失，以確保接收方獲取完整的現(xiàn)場(chǎng)視頻。

2.5 視頻播放模塊設(shè)計(jì)

軟件作為音視頻傳輸端與接收端的設(shè)計(jì)，利于監(jiān)控端與播放端的可移動(dòng)性，不止局限于監(jiān)控指揮中心。流媒體的視頻編碼選用H.264。H.264 是由ITU-T視頻編碼專家組（VCEG）和 ISO／IEC 動(dòng)態(tài)圖像專家組（MPEG）聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組（JVT，Joint Video Team）提出高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)[4]。針對(duì)于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜，高效的編碼方式，可以最大化利用有限的帶寬資源。

3 結(jié)論

基于Android系統(tǒng)的警用音視頻傳輸軟件，是對(duì)警用“天眼”系統(tǒng)的補(bǔ)充，利用智能移動(dòng)設(shè)備，以及4G第四代移動(dòng)通信技術(shù)的高帶寬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，最為有效證據(jù)的音視頻信息得以實(shí)時(shí)傳輸并保留，避免了錄制設(shè)備對(duì)于視頻信息獲取的滯后性，進(jìn)一步為警方打擊違法犯罪提供了幫助。

[1]曾清.基于Android的流媒體服務(wù)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].廣東：華南理工大學(xué)，2015.

[2]單俊麗.基于Android的流媒體客戶端的研究與設(shè)計(jì)[D].陜西：西安電子科技大學(xué)，2013.

[3]李賽漢.基于Android的流媒體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].吉林：吉林大學(xué)，2012.

[4]全子一.圖像信源壓縮編碼及信道傳輸理論與新技術(shù)[M].北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2006：10-15.

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