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學院

視頻監(jiān)控；Android；Socket

隨著科學技術的發(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發(fā)，實現(xiàn)異地移動監(jiān)控。

1.系統(tǒng)的總體設計思路

系統(tǒng)總體采用C/S的模式進行架構，視頻信息采集端和視頻信息接收端采用的是構建于Android操作系統(tǒng)基礎之上的應用程序，在它們之間采用視頻信息接收和轉發(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)總體架構如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構圖

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為圖像幀的形式轉發(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)關閉，可以動態(tài)創(chuàng)建，如果監(jiān)控窗口未關閉，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。