移動(dòng)端智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳 康

(湖北工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，湖北 武漢430068)

移動(dòng)端智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳 康

(湖北工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，湖北 武漢430068)

將傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控與移動(dòng)設(shè)備相結(jié)合，強(qiáng)化監(jiān)控和報(bào)警的主動(dòng)性、實(shí)時(shí)性，是未來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)的主要發(fā)展方向.基于Android平臺(tái)，文章討論了視頻采集、視頻編碼、視頻傳輸、目標(biāo)識(shí)別、實(shí)時(shí)報(bào)警等功能模塊的實(shí)現(xiàn).其中，重點(diǎn)研究了在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的流量擁塞問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)的平穩(wěn)自適應(yīng)算法，以提高移動(dòng)端視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院蜁r(shí)效性.最后給出了移動(dòng)端智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景，并驗(yàn)證了系統(tǒng)的實(shí)用性.

智能視頻監(jiān)控；Android平臺(tái)；擁塞控制；平穩(wěn)自適應(yīng)算法

0 引 言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們?cè)谧非笊钯|(zhì)量的同時(shí)，越來(lái)越注重人身和財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題，這為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣提供了潛在的巨大需求.傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要基于有線(xiàn)寬帶、服務(wù)器、個(gè)人電腦為用戶(hù)提供監(jiān)控服務(wù)，因此具有“運(yùn)行維護(hù)成本高、被動(dòng)監(jiān)控”的缺點(diǎn).首先，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控采用了有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的傳輸，這就使得監(jiān)控具有了地域局限性，而且用戶(hù)查看監(jiān)控視頻需要借助于已連接網(wǎng)絡(luò)的個(gè)人電腦，這樣極不方便；其次，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控大多是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行錄像，在異常出現(xiàn)后，由用戶(hù)調(diào)取某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的視頻進(jìn)行回放觀看，對(duì)于一些重要場(chǎng)所的監(jiān)控，雖然安排相關(guān)人員實(shí)時(shí)觀察，但這難免會(huì)出現(xiàn)疏漏.因此，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有“被動(dòng)監(jiān)控”的特點(diǎn).

隨著移動(dòng)設(shè)備的普及與應(yīng)用，尤其是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的進(jìn)步，為以個(gè)人電腦為客戶(hù)端的視頻監(jiān)控向基于移動(dòng)端的視頻監(jiān)控轉(zhuǎn)變提供了技術(shù)支撐.此外，針對(duì)傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控的“被動(dòng)性”特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面異常的自動(dòng)捕捉和實(shí)時(shí)報(bào)警，也是未來(lái)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向[1].當(dāng)前，應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)端操作系統(tǒng)為Android系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)具有開(kāi)放性特點(diǎn)，使得企業(yè)或個(gè)人可以根據(jù)實(shí)際需求，基于該操作系統(tǒng)定制個(gè)性化的應(yīng)用.目前，大部分主流的手機(jī)生產(chǎn)廠商，如三星、華為，都采用了該操作系統(tǒng).在無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)方面，比3G傳輸速率更快的4G網(wǎng)絡(luò)已廣泛覆蓋，這為移動(dòng)視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳輸提供了技術(shù)保障.綜上所述，本文討論的移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅順應(yīng)視頻監(jiān)控的發(fā)展方向，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，而且在實(shí)現(xiàn)層面上具有技術(shù)可行性.

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在國(guó)外，由歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家掌握著智能視頻監(jiān)控的核心技術(shù)，同時(shí)，在政府及軍隊(duì)的支持下，智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品已從實(shí)驗(yàn)室走向社會(huì)或軍隊(duì)?wèi)?yīng)用，且已實(shí)現(xiàn)批量規(guī)?；a(chǎn)[2].早期的VSAM視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)是由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)合研發(fā)，該系統(tǒng)具有視頻監(jiān)控和智能分析理解的能力，可以應(yīng)用于未來(lái)城市，以及比較危險(xiǎn)的場(chǎng)所，如戰(zhàn)場(chǎng)[3].由Maryland大學(xué)主導(dǎo)研發(fā)的W4實(shí)時(shí)視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了基本的視頻監(jiān)控，而且具備人體輪廓識(shí)別能力，并可以同步跟蹤多個(gè)目標(biāo)以及與監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行交互[4].目前，美國(guó)的Object Video公司的智能視頻監(jiān)控解決方案被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，在視頻監(jiān)控市場(chǎng)上占有率最高[5].

在國(guó)內(nèi)，智能視頻監(jiān)控的研究起步相對(duì)較晚，盡管如此，在國(guó)家各級(jí)政府及科研機(jī)構(gòu)的重視下，我國(guó)智能視頻監(jiān)控的研究成績(jī)斐然.最具代表性的是以中科院模式識(shí)別國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為主導(dǎo)的智能視頻監(jiān)控研究小組，針對(duì)監(jiān)控應(yīng)用最為廣泛的交通場(chǎng)所，深入研究了視覺(jué)監(jiān)控和人體行為識(shí)別技術(shù)[6].此外，我國(guó)地方科研所和部分高校定期舉行智能視頻監(jiān)控研究學(xué)術(shù)會(huì)議，廣泛深入探討視頻監(jiān)控的發(fā)展方向，致力于我國(guó)智能視頻監(jiān)控理論及技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化[7].

移動(dòng)設(shè)備的普及和應(yīng)用以及Android平臺(tái)的流行，為移動(dòng)端智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)提供了條件支撐.在國(guó)內(nèi)，致力于視頻監(jiān)控產(chǎn)品研發(fā)的海康威視經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，其移動(dòng)端監(jiān)控解決方案在市場(chǎng)上占有了一席之地.此外，深圳華科安和也推出了自主研發(fā)的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品及解決方案[8].可以預(yù)見(jiàn)的是，隨著我國(guó)智能視頻監(jiān)控理論及技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的廠商將角逐于智能視頻監(jiān)控市場(chǎng).

2 相關(guān)技術(shù)介紹

2.1 Android平臺(tái)

Android系統(tǒng)是當(dāng)前最為流行的移動(dòng)設(shè)備操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了四層結(jié)構(gòu)，分別是應(yīng)用程序?qū)?、框架層、中間件層、Linux內(nèi)核層[9].應(yīng)用程序?qū)用嫦蛴脩?hù)提供應(yīng)用服務(wù)，所有應(yīng)用程序由Java編寫(xiě).框架層主要面向移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供應(yīng)用程序重用機(jī)制，通過(guò)允許開(kāi)發(fā)者直接訪問(wèn)API框架，從而簡(jiǎn)化組件或構(gòu)造重用模塊.中間件層分為程序庫(kù)和運(yùn)行庫(kù)兩部分，程序庫(kù)包括C或C++編寫(xiě)的集庫(kù)，通過(guò)框架層為開(kāi)發(fā)者提供服務(wù)；運(yùn)行庫(kù)為Java編程語(yǔ)言提供支撐，包括了該編程語(yǔ)言所需要核心庫(kù)的大部分功能.Linux內(nèi)核層為Android平臺(tái)的核心服務(wù)提供支撐，同時(shí)該層也作為硬件的抽象層.

2.2 H.264編解碼技術(shù)

H.264是基于MPEG-4技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的一種新的數(shù)字視頻編解碼技術(shù)，與同類(lèi)視頻壓縮技術(shù)相比，在相同的網(wǎng)絡(luò)條件，它能提供更優(yōu)質(zhì)的視頻圖像畫(huà)面[10].該視頻壓縮技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)有：首先，網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)，通過(guò)該技術(shù)壓縮的視頻文件能夠在不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)上傳輸；其次，容錯(cuò)能力強(qiáng)，對(duì)于在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的丟包現(xiàn)象，它提供了必要的容錯(cuò)機(jī)制；再次，數(shù)據(jù)壓縮比例高，對(duì)于同等質(zhì)量的視頻圖像，利用H.264壓縮后所占用的存儲(chǔ)空間是采用MPEG系列技術(shù)壓縮所占用空間的二分之一，甚至更少[11].

2.3 流媒體傳輸協(xié)議

流媒體傳輸協(xié)議主要包括RTP和RTCP.RTP是針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的流媒體傳輸協(xié)議，其傳輸方式包括一對(duì)一和一對(duì)多.RTP協(xié)議并不能確保視頻數(shù)據(jù)包傳輸?shù)捻樞蛐院涂煽啃?，也不能為傳輸擁塞控制提供相?yīng)的機(jī)制，其目的是向接收端提供時(shí)間信息和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流同步.而流量控制、擁塞控制以及傳輸質(zhì)量控制均由RTCP協(xié)議完成[12].

3 系統(tǒng)需求分析

基于移動(dòng)端的智能視頻監(jiān)控是傳統(tǒng)監(jiān)控在移動(dòng)通信領(lǐng)域的延伸，是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、視頻傳輸及控制技術(shù)、移動(dòng)終端技術(shù)等綜合應(yīng)用的產(chǎn)物.本文討論的移動(dòng)端智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，除了具備傳統(tǒng)監(jiān)控的視頻采集、編碼之外，還包括基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的視頻傳輸、實(shí)時(shí)報(bào)警功能.在分析具體功能之前，首先探討移動(dòng)端智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程，如圖1所示.

通過(guò)攝像頭采集到現(xiàn)場(chǎng)視頻后，在進(jìn)行編碼的同時(shí)，對(duì)視頻內(nèi)容進(jìn)行智能分析，以判斷監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)是否出現(xiàn)異常情況.如果監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)異常，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，服務(wù)器在偵測(cè)到報(bào)警信號(hào)后，向移動(dòng)端發(fā)送報(bào)警短信，移動(dòng)端在接收到報(bào)警短信后，提醒用戶(hù)通過(guò)移動(dòng)終端觀看現(xiàn)場(chǎng)視頻.采集視頻首先要經(jīng)過(guò)H.264編碼，然后通過(guò)RTP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)包封裝和發(fā)送，移動(dòng)端接收到數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，然后完成視頻的解碼.

基于移動(dòng)端的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控相比，其特性主要表現(xiàn)在視頻接收的終端為移動(dòng)設(shè)備，同時(shí)，系統(tǒng)具有視頻內(nèi)容智能分析的功能.本文討論的移動(dòng)端智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括視頻采集、視頻編碼、視頻傳輸、目標(biāo)識(shí)別、實(shí)時(shí)報(bào)警等功能模塊.

4 功能設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

4.1 視頻采集

視頻采集是通過(guò)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)攝像頭完成，在攝像頭捕捉現(xiàn)場(chǎng)圖像之前，服務(wù)器端要完成一系列的初始化操作.首先要獲取音頻、視頻等多媒體捕捉設(shè)備及其所在位置的信息；然后創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器端程序?qū)ο?，由該?duì)象實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)視頻的采集.該功能的實(shí)現(xiàn)采用了JMF(Java Media Framework，Java多媒體框架)技術(shù)框架，實(shí)現(xiàn)流程如圖2所示.結(jié)合程序流程，可以給出視頻采集功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵代碼.

//提取所有視頻采集設(shè)備列表

allVideoCaptureDvice = CaptureDev iceManager.getDeviceList(null);

//從視頻采集設(shè)備列表中提取一個(gè)采集設(shè)備，并實(shí)例化為一個(gè)采集對(duì)象

aVideoCaptureDvice = allVideoCaptureDvice.elementAt(j);

//通過(guò)視頻采集設(shè)備定位器取得原始視頻數(shù)據(jù)

originalVideoData =Manager.createDataSource(locator);

//創(chuàng)建原始視頻數(shù)據(jù)處理對(duì)象HandleObject

HandleObject = Manager.createProcessor();

//獲取視頻數(shù)據(jù)處理通道

TrackControl[] ProcessingChannel=HandleObject.getTrackControls();

圖2 視頻采集程序流程圖

4.2 視頻編碼

通過(guò)視頻采集設(shè)備獲取的原始視頻由于占用存儲(chǔ)空間較大，不適合直接向其他設(shè)備傳輸，尤其是當(dāng)接收端為移動(dòng)設(shè)備時(shí)，更受制于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬，因此，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼壓縮非常必要.視頻數(shù)據(jù)壓縮的前提是至少要符合兩個(gè)相關(guān)性：一是時(shí)間相關(guān)性，即時(shí)間相鄰的兩幀之間，只存在極少的不同之處；二是空間相關(guān)性，即在同一幀內(nèi)，相鄰像素距離極小.在確保這兩個(gè)相關(guān)性滿(mǎn)足的前提下，便可以采取適當(dāng)?shù)木幋a方法對(duì)原始視頻進(jìn)行壓縮.本文采用了主流的H.264視頻編碼技術(shù)，通過(guò)該方式完成對(duì)采集視頻的編碼，該編碼原理如圖3所示.

4.3 視頻傳輸

視頻傳輸是移動(dòng)端與服務(wù)器端進(jìn)行通信的過(guò)程，這種通信基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行，為了實(shí)現(xiàn)雙方通信，必須具備兩個(gè)條件.首先，在視頻傳輸之前，要獲取服務(wù)器的IP地址和端口號(hào)，然后才能創(chuàng)建Socket通信通道；其次，前端攝像頭采集的視頻為YUV格式，這種格式視頻體積大，不利于網(wǎng)絡(luò)的傳輸，因此，需要對(duì)采集的視頻進(jìn)行RTP封裝.本文采用了JMF技術(shù)傳輸RTP數(shù)據(jù)，此時(shí)將用到會(huì)話(huà)處理器，其實(shí)現(xiàn)步驟為：

1)創(chuàng)建RTP管理器，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)例化方法操作.

2)實(shí)現(xiàn)一個(gè)RTPConnector的類(lèi)，包括5個(gè)參數(shù)，分別是：發(fā)送端的端口號(hào)、發(fā)送端的RTCP端口號(hào)、接收端的IP地址、接收端的端口號(hào)、接收端的RTCP端口號(hào).

3)采用實(shí)例化的視頻傳輸方法，將數(shù)據(jù)源作為輸入數(shù)據(jù)，得出格式為RTP的數(shù)據(jù)流.

4)調(diào)用Start()方法，啟動(dòng)視頻傳輸線(xiàn)程，完成視頻數(shù)據(jù)傳輸.

4.4 目標(biāo)識(shí)別

目標(biāo)識(shí)別是智能監(jiān)控的前提和核心，只有識(shí)別出目標(biāo)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)物體，才能在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步判斷目標(biāo)物體的行為特征及軌跡.本文采用了幀差法對(duì)目標(biāo)監(jiān)控區(qū)域的畫(huà)面進(jìn)行檢測(cè).該算法的核心思想是將相鄰兩幀的畫(huà)面像素進(jìn)行比較差分，并通過(guò)設(shè)置的閥值區(qū)分監(jiān)控畫(huà)面中的像素變化區(qū)域.算法的具體流程為：首先，將前一幀畫(huà)面作為背景圖像，然后將其像素與當(dāng)前畫(huà)面像素進(jìn)行差分，得出差分值；然后，比較差分值與閥值，如果差分值小于閥值，則將當(dāng)前畫(huà)面設(shè)置為背景圖像，并以此進(jìn)行下一輪差分；如果差分值大于閥值，則表示當(dāng)前畫(huà)面出現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的變化像素，通過(guò)這種標(biāo)記，便可以準(zhǔn)確地識(shí)別出畫(huà)面中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的位置.上述算法實(shí)現(xiàn)流程如圖4所示.

4.5 實(shí)時(shí)報(bào)警

實(shí)時(shí)報(bào)警是監(jiān)控系統(tǒng)在檢測(cè)到目標(biāo)區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)物體之后所做出的反應(yīng)，主要是借助于短信平臺(tái)向移動(dòng)客戶(hù)端發(fā)送短信.為了確保移動(dòng)端用戶(hù)能在第一時(shí)間查看監(jiān)控畫(huà)面，必須實(shí)現(xiàn)報(bào)警短信的實(shí)時(shí)接收，當(dāng)發(fā)現(xiàn)移動(dòng)端有短信通知，目標(biāo)系統(tǒng)能同步做出響應(yīng)，如發(fā)出用戶(hù)指定的報(bào)警聲提醒用戶(hù)觀看現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控視頻.功能實(shí)現(xiàn)的程序如圖5所示.

5 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題

基于移動(dòng)端的視頻監(jiān)控涉及視頻數(shù)據(jù)的傳輸，與其他數(shù)據(jù)傳輸不同，受視頻數(shù)據(jù)體積大、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)寬帶受限等諸多因素影響，移動(dòng)端視頻監(jiān)控系統(tǒng)要解決視頻傳輸過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)擁塞問(wèn)題.當(dāng)前，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的解決方法主要有兩類(lèi)，分別是速率自適應(yīng)算法(RAP)和平穩(wěn)自適應(yīng)算法.

速率自適應(yīng)算法是基于端到端的數(shù)據(jù)傳輸控制機(jī)制，該方法的思想是在發(fā)送端傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送一個(gè)帶有序列號(hào)的數(shù)據(jù)分組，接收端在接收到該組數(shù)據(jù)后，針對(duì)該序列號(hào)數(shù)據(jù)分組，并反饋一個(gè)應(yīng)答數(shù)據(jù)；發(fā)送端根據(jù)反饋數(shù)據(jù)，對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)的速率做出及時(shí)調(diào)整.該算法公式如下：

(1)

在式(1)中，D(t)和D(t+1)，表示t時(shí)刻和t+1時(shí)刻的發(fā)送速率，β表示增長(zhǎng)常量，Wls表示數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程的丟包率，Tls表示數(shù)據(jù)包丟失率門(mén)限，α為乘減少因子.該算法的實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，由于β是常量，所以，針對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定狀態(tài)的定義相對(duì)主觀，即，對(duì)傳輸速率的調(diào)整缺乏更精準(zhǔn)的量化標(biāo)準(zhǔn).

平穩(wěn)自適應(yīng)算法是以RAP為基礎(chǔ)，針對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，該公式如下：

(2)

在式(2)中，將φ設(shè)置為變量，當(dāng)φ越來(lái)越靠近上一次的擁塞點(diǎn)時(shí)，該變量的值會(huì)越來(lái)越小，其函數(shù)公式為：

(3)

雖然該算法比RAP算法復(fù)雜，但能針對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，有效提高媒體流數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠椒€(wěn)特性，能在一定程度上提高減少流媒體數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的抖動(dòng).因此，目標(biāo)系統(tǒng)采用了改進(jìn)的平穩(wěn)自適應(yīng)算法解決網(wǎng)絡(luò)擁塞的問(wèn)題.

6 實(shí)現(xiàn)效果

基于移動(dòng)端的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在視頻采集端采用了攝像頭完成視頻畫(huà)面的捕捉，將攝像頭采集的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，經(jīng)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)至移動(dòng)端用戶(hù).圖6為視頻采集端的效果圖.

圖6 視頻監(jiān)控畫(huà)面

圖7 移動(dòng)客戶(hù)端實(shí)時(shí)查看監(jiān)控畫(huà)面

圖8 報(bào)警短信列表界面

通過(guò)移動(dòng)客戶(hù)端查看現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控畫(huà)面是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的核心目標(biāo)，圖7所示為移動(dòng)端用戶(hù)查看現(xiàn)場(chǎng)視頻的界面.打開(kāi)此頁(yè)面，默認(rèn)狀態(tài)為視頻實(shí)時(shí)查看，用戶(hù)可以通過(guò)操作該界面下方展示的相應(yīng)按鈕，實(shí)現(xiàn)視頻回放、快進(jìn)、倒退、最大化、最小化等功能.

當(dāng)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)可疑運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)，服務(wù)器會(huì)調(diào)用短信平臺(tái)的接口向移動(dòng)端用戶(hù)發(fā)送短信，并將已經(jīng)發(fā)送的短信以列表的方式展示給用戶(hù)，如圖8所示.

7 總結(jié)

在移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)普及應(yīng)用的背景下，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)向基于移動(dòng)端應(yīng)用轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢(shì).本文討論了基于Android平臺(tái)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案，給出了視頻采集、視頻編碼、視頻傳輸、目標(biāo)識(shí)別、實(shí)時(shí)報(bào)警等功能模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程.其中，視頻采集功能采用了JMF技術(shù)框架，本文給出該功能實(shí)現(xiàn)的流程和關(guān)鍵代碼；視頻編碼采用了當(dāng)前主流的H.264編碼方式；在視頻傳輸模塊方面，介紹了采用會(huì)話(huà)處理器、基于JMF技術(shù)傳輸RTP數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程；目標(biāo)識(shí)別功能的實(shí)現(xiàn)采用了幀差法，通過(guò)對(duì)相鄰兩幀畫(huà)面像素進(jìn)行差分比較并進(jìn)行標(biāo)記，從而識(shí)別出可疑運(yùn)動(dòng)目標(biāo)；實(shí)時(shí)報(bào)警模塊主要討論了報(bào)警短信攔截以及報(bào)警提示功能的實(shí)現(xiàn).針對(duì)視頻傳輸過(guò)程中可能產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)擁塞，本文采用了一種改進(jìn)的平穩(wěn)自適應(yīng)算法，該算法有效提高了視頻數(shù)據(jù)傳輸效率和穩(wěn)定性.

隨著無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，必將解決視頻數(shù)據(jù)傳輸速率的問(wèn)題，同時(shí)，基于移動(dòng)端的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將更側(cè)重于智能的研發(fā)方向，例如，在檢測(cè)出監(jiān)控區(qū)域中出現(xiàn)可疑運(yùn)動(dòng)目標(biāo)后，能通過(guò)相應(yīng)算法提高識(shí)別的準(zhǔn)確率.

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(責(zé)任編輯 鄧 穎)

Design and Realization of Intelligent Video Monitoring System of Mobile Terminal

Chen Kang

(School of Science, Hubei University of Technology, Wuhan, Hubei 430068)

The combination of traditional video surveillance and mobile devices,and the strengthening of the initiative,real-time monitoring and alarm are the main developmental orientation in the future monitoring system.Based on the Android platform,the paper discusses the implementation of the function modules which include the video collection,video coding,video transmission,target recognition and real-time alarm,etc.The focus of the paper is laid on the problem of traffic congestion in the wireless network environment by offering an improved smooth adaptive algorithm in order to improve the integrity and efficiency of the mobile terminal video data transmission.Finally,the paper puts forward the application scenarios of a mobile intelligent video surveillance system and verifies its practicability.

intelligent video monitoring;Android platform;congestion control;smooth adaptive algorithm

2016-10-07

陳 康(1990- )，男，浙江諸暨人，研究方向：計(jì)算機(jī)軟件及計(jì)算機(jī)應(yīng)用.

10.16169/j.issn.1008-293x.k.2016.09.08

TP277.2

A

1008-293X(2016)09-0036-07