基于Android智能視頻監(jiān)控預警系統(tǒng)的設計

耿金龍，薛 峰

（1.江蘇科技大學 計算機科學與工程學院，江蘇 鎮(zhèn)江212003；2.江蘇科大匯峰科技有限公司 江蘇 鎮(zhèn)江212003）

基于Android智能視頻監(jiān)控預警系統(tǒng)的設計

耿金龍1，薛 峰2

（1.江蘇科技大學 計算機科學與工程學院，江蘇 鎮(zhèn)江212003；2.江蘇科大匯峰科技有限公司 江蘇 鎮(zhèn)江212003）

隨著無線技術、視頻編碼技術和流媒體技術的高速發(fā)展，人們對于監(jiān)控視頻的需求也不斷提高，傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)主要用于被動的視頻錄像，效率不高。本文基于開放的Android平臺，設計了基于Android平臺的智能視頻監(jiān)控預警系統(tǒng)。本系統(tǒng)由研智能分析儀，網絡攝像頭，視頻流服務器，短信預警平臺及移動監(jiān)控端構成。采用H.264對視頻進行編碼，利用RTP/RTCP等協議來傳輸和控制視頻流。實現了隨時隨地可預警的實時視頻服務。

Android；流媒體；視頻監(jiān)控；H.264

隨著互聯網+、無線技術和視頻編碼技術的高速發(fā)展[1]，人們對智能監(jiān)控的要求也越來越高，然而目前的監(jiān)控系統(tǒng)卻存在一系列的問題[2]?；诖耍闹刑岢隽艘环N基于Android視頻監(jiān)控預警系統(tǒng)[3]，本系統(tǒng)通過前端視頻采集器（球形攝像頭、智能分析儀），采集監(jiān)控現場視頻原始數據，并通過智能分析儀自動分析，一旦檢測到異常畫面，如果與事先設定的情況相符，則產生預警信號等一系列操作；滿足了人們通過移動終端隨時隨地的查看監(jiān)控現場的需求[4]，并且實現了主動預警功能。系統(tǒng)穩(wěn)定，視頻流暢，實時性好，市場前景廣闊。

1 系統(tǒng)總體結構

文中智能視頻監(jiān)控預警系統(tǒng)采用熟知的C/S體系結構，主要分為以下幾個部分：視頻前端采集器（球形攝像頭）、數字硬盤刻錄機（大華3100H）、live555流媒體服務器、設備分析儀（trk1）、短信平臺以及智能終端（小米2S）等。智能監(jiān)控系統(tǒng)整體架構設計如圖1所示。

2 系統(tǒng)服務器設計與實現

Web服務器與視頻處理器設計系統(tǒng)采用的框架是struts2+JDBC[5]，struts負責處理客戶端發(fā)送的請求，JDBC用來訪問SQL Server數據庫。使用MVC+ DAO的設計模式[6]。

圖1 系統(tǒng)總體結構圖

當Android客戶端登錄時，Web服務器需要對用戶信息進行驗證[7]，沒有訪問權限的用戶，不允許使用本系統(tǒng)。還可以對設備和用戶信息進行添加，修改等操作。其中采用Json技術，對數據庫中的預警視頻數據進行封裝。

視頻處理服務器具體功能如圖2所示。

圖2 視頻處理服務器功能圖

前端視頻采集器（球形攝像頭、智能分析儀），采集監(jiān)控現場視頻原始數據，并通過智能分析儀自動分析，一旦檢測到異常畫面，如果與實現設定的情況相符，則產生預警信號。當服務器（live555流媒體服務器、中心服務器）檢測到預警信號，并將錄制的預警視頻信息保存到事先指定的文件夾中，同時調用短信接口給對應的用戶發(fā)送預警短信[8]；另一方面對視頻數據進行H.264的壓縮編碼[9]，然后添加包頭封裝為RTP數據包并發(fā)送。在此過程中RTCP協議負責控制和管理RTP數據包的安全傳輸[10]。最后用戶端接收RTP數據包，根據預警短信的提示，可以播放已錄制的異常視頻。下面章節(jié)，主要介紹Android客戶端設計。

3 客戶端主要程序設計與實現

Android客戶端軟件由以下4個模塊組成：實時監(jiān)控管理模塊、預警視頻模塊、用戶和設備管理模塊，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)客戶端總體功能圖

3.1 實時監(jiān)控管理模塊

主要對監(jiān)控現場進行對視頻監(jiān)控的現場畫面進行實時瀏覽，對實時視頻進行截圖、錄像、多路視頻監(jiān)控切換以及對實時視頻進行播放、暫停等操作。Android實時視頻監(jiān)控模塊主要有視頻流的傳輸，數據流的解碼和終端顯示模塊組成[11]；可以對監(jiān)控現場實時查看，用戶可以對視頻進行錄像，回訪和截圖等操作，錄制，截圖及回放操作都是通過按鈕完成的。其中需要對手機客戶端接收的數據需進行H.264解碼[12]。

3.2 實時短信預警模塊設計

接受和查看預警短信，使用戶可以及時了解所錄制并保存的異常視頻信息，在視頻列表中，用戶可以方便的觀看或刪除預警視頻。

主動預警程序，可以方便用戶隨時隨地掌握監(jiān)控現場的實時信息，并可以對異常情況，通過短信預警，迅速做出判斷和處理。短信主動預警過程如下：服務器端檢測監(jiān)控現場有異常情況出現時，服務器端會通過短信平臺向對應的用戶發(fā)送預警短信，則用戶可以進入系統(tǒng)中的預警視頻列表，然后選擇相應視頻進行播放[13]；若短信內容不匹配，則不播放預警音樂。具體流程如圖4所示。

圖4 報警短信攔截流程圖

系統(tǒng)短信主動預警功能部分代碼如下：

3.3 設備管理與用戶管理模塊設計

設備管理模塊主要對前端智能分析設備進行管理，可以依次錄入多個智能分析儀的設備信息[14]，也可以對不需要或是已損壞的設備進行刪除等操作。對于用戶管理模塊，當用戶注冊成功后，信息會存入對應的數據庫；當用戶信息有誤或需要更改時，需輸入驗證碼進行驗證，然后再對用戶信息進行相應的操作，如新增、刪除、修改等。

3.4 系統(tǒng)測試結果

在4G網絡和無線網絡覆蓋范圍內[15]，本測試環(huán)境下采用小米2s（Android5.0.2）作為移動終端[16]，硬盤錄刻錄機（大華3100H），對系統(tǒng)進行了整體測試，畫面流暢，幾乎不掉幀，系統(tǒng)運行非常穩(wěn)定，實時性高。實時預警效果圖5，短信預警界面如圖6。

圖5 實時預警視頻瀏覽界面

圖6 預警短信界面

4 結束語

文中主要研究基于Android平臺[17]的智能視頻監(jiān)控預警系統(tǒng)，并給出了具體設計和實現方案。系統(tǒng)延時少，穩(wěn)定性高，監(jiān)控畫面清晰流暢，用戶界面簡潔，滿足了用戶隨時隨地對監(jiān)控現場實時預警的需求，應用前景廣闊。

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Design of intelligent video monitoring and early warning system based on Android

GENG Jin-long1，XUE Feng2
（1.School of Computer Science and Engineering，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang 212003，China；2.Jiangsu University of Science and Technology Hui Feng Technology，Zhenjiang 212003，China）

With the development of wireless technology，video encoding technology and streaming media technology rapid development， the demand for video surveillance is also rising， the traditional monitoring system is mainly used for passive video，the efficiency is not high.In this paper，based on the open Android platform，the design of intelligent video monitoring system based on Android platform.This system is composed of intelligent research analyzer，network camera，video server，SMS warning platform and mobile monitoring terminal structure.The use of video encoding H.264，to transmit and control video stream using RTP/RTCP protocol.Realize the real time video service that can be early warning at any time and place.

Android；streaming media；monitoring；H.264

TN919.82

：A

：1674－6236（2017）05-0187-03

2016-03-18稿件編號：201603232

耿金龍（1989—），男，安徽宿州人，碩士研究生。研究方向：軟件工程。