基于安卓智能手機的墨客平臺中視頻處理技術

黃達

（岳陽職業技術學院 湖南省岳陽市 414000）

墨客播放平臺具有直觀、內容豐富、可反復播放等優勢，被廣泛應用于教育領域，但受限于視頻制作成本，網絡基礎條件及設備等因素，難以拓展。伴隨計算機技術不斷優化升級，墨客播放平臺逐步向移動設備端拓展。其中，具有全功能特點的智能手機是墨客視頻采集設備的最優選擇。特別是在開放式操作平臺Android 系統下，能夠降低成本，實現墨客視頻的制作、上傳和播放。

1 研究背景

1.1 文獻綜述

互聯網技術與社會經濟的飛速發展，促使視頻播放系統迅猛發展，且在教育領域中的作用愈加明顯。然而，傳統視頻采集效率較低等缺陷，難以滿足視頻采集和播放的需求。在此形勢下，許多學者對此展開了詳細的論述。部分學者認為，4G 網速的快速發展，以及無線寬帶的應用，保證了視頻高壓縮率情況下，依然能夠保持高清畫質。部分領域采用電信“4G”網絡，設計了視頻播放系統，將其引入智能手機終端得以實現。視頻前端采用Н.264 編碼文件解碼方法，并利用CDMA2000*EV-DO 網絡進行數據傳輸，最終能夠在Android 系統播放視頻信息，實現智能化操作。部分學者從視頻的移動視角出發，設計了基于Android 智能手機的墨客系統。在論述中，作者介紹了墨客系統的體系結構，并闡述了嵌入式操作系統的開發方法，在借助Wi-Fi 的環境下，對播放終端進行測試，實現了移動端高清視頻播放的目的。

上述學者對于視頻播放系統的移動化與移動端的視頻錄制進行了深刻剖析，但特別針對于安卓系統的墨客平臺的設計，尚未表現良好的應用條件。為此，本文將從該角度，以Android 智能手機為研究對象，設計墨客平臺的移動端視頻采集性能，以期得到更為高效的墨客資源收集手段。

1.2 研究目的

如何借助當前開放的操作系統，實現墨客平臺中的視頻資源的遠程采集，是本文所要研究的關鍵點。目前在開放的操作系統中，Android 系統為最優選擇，特別是在具備十分豐富功能的手機端，建立相應的系統軟件，能夠有效遠程控制視頻監控，進一步提高視頻資源采集的清晰度。在此條件下，通過設計基于Android 操作系統的墨客系統，并進行一定程度的調試，具有積極的現實意義。通過一系列調試證明，基于Android 系統的墨客平臺具有一定的可行性。

2 移動視頻監控關鍵技術概述

圖1：系統總體框架

伴隨4G 移動通信網絡迅猛發展和5G 的孕育而生，移動終端功能從最初的簡單語音通話工具，逐步向移動個人信息收集與處理平臺。在此條件下，移動智能終端集中了強大的無線通信技術，以及個人信息處理能力，已經成為人們不可或缺的必需品。目前，移動終端體系結構包括了5 個層次，即硬件驅動層、操作系統（OS）、業務能力層、用戶界面層與應用層，詳細內容如表1 所示。

移動智能終端能夠提升無線通信技術，所支持的相關業務如表2 所示。

移動流媒體技術作為關鍵技術的一種，是將連續聲音影像經過壓縮之后，上傳到網絡服務器中。終端客戶可以在線觀看、收聽，或者在線緩存體驗。此技術的出現是伴隨音頻、視頻技術的進步，從采集到播放整個過程的核心技術。依據FTP/tcp 的基礎上發展得來，經過一定的數據段以分組形式以此傳輸，客戶端受到后重新組裝，最終形成完整的文件。從傳輸流程來看，移動流媒體系統包括編碼器、客戶端、服務器三部分。各模塊之間是通過既定協議進行數據交換。視頻壓縮編碼技術由ISO 與IEC 組件的活動圖像專家組（MPEG）組成，或由（ITU-T）組成的視頻編碼專家組（VCEG）組成。前者制定的標準分為MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4，Н.264是當前最先進的視頻編碼標準。

3 基于Android智能手機的視頻監控系統框架設計

本平臺基于Android 智能手機的墨客資源在線采集框架如圖1 所示，終端設備包括攝像頭、服務器與Android 手機。其中，Android 終端包括客戶端與平臺搭建兩部分。具體搭建過程如下：首先，采用移動設備攝像頭采集最初原始視頻數據；然后，通過移動設備與服務器建立通信關系，云平臺通過串口與服務器通信。在整個流程中，服務器管理每個環節，包括視頻捕捉、RTP 與RTCP打包發送、НTTP 通信控制等。在服務器的控制下，首先通過Java環境下的JMF 捕獲視頻，調用Ffmpeg 開源庫，進行Н.264 編碼壓縮，形成可上傳墨客資源。通過Socket 接口發送至服務器，進行視頻處理和轉存。

播放客戶端功能包含RTP 解析、視頻播放、云平臺控制及Н.264解碼；當客戶端接收到流媒體數據后，解析RTP 包解析，調用Ffmpeg 解析Н.264 解碼，用播放客戶端自帶媒體播放器進行播放。本平臺的服務器選擇阿里云流媒體服務器，利用Windows操作系統，編寫視頻捕獲數據，通過流媒體打包后，通過socket 進行通信和數據轉發。

表1：移動智能終端體系結構

表2：終端支持業務分布

4 Android智能客戶端的墨客平臺的應用

在移動網絡監控視頻中，需要充分考慮傳輸線路建設成本問題。例如，在在公路檢測等方面，由于低于廣闊及分散的特性，有線建設成本與維修成本過高，都限制了監控視頻的發展。隨著智能終端技術的快速發展，移動監控視頻有了更快的升級。當前，許多IT公司對于移動視頻監控領域產生了極大興趣，投入大規模人力資源進行項目研究。基于無線網絡，以及Android 智能操作系統，是今后監控視頻發展的重頭戲，特別是移動智能終端是監控應用的最佳平臺。隨著4G 網絡的逐步成熟，移動視頻監控技術將更加成熟與穩定。結合4G 技術或無線網絡平臺，進一步研發基于Android 手機平臺，是未來移動視頻監控技術的發展趨勢。為此，智能手機監控視頻技術，是移動智能終端與安防行業結合的結果。將移動通信與安全防范結合一體，能夠為企業、家庭、社會提供更簡便的監控優化方案。

首先，搭建Android 開發環境。使用Android SDK 系統，該系統能夠支持Windows、Linux、OS 系統。本次監控終端軟件開發都是在Windows 系統下開發的，主要開發環境采用JDK、IDEeclipse、Android-SDK、Debuger 等。在利用上述環境之后，下載各類軟件，將其添加到變量環境中。完成后，配置Eclipse 并啟動，選擇Preference，在這個對話框中選中Android，選擇SDK 安裝路徑，完成配置。

其次，設置客戶端應用程序框架。本次所設定的客戶端，主要包括登錄界面、服務器連接窗口、播放與畫面保存界面。在此基礎上，需要對視頻解碼模塊進行設定。此時采用Open Core 模塊，該模塊適用于Android 平臺音頻、視頻播放，對流媒體文件的播放，需要經過解析與媒體流的解碼。進一步，將Н.264 視頻流從中解析出來，之后用媒體播放器播放。最后，從服務器端軟件進行實現。這部分需要利用Sun 公司的Java 媒體框架JMF。通過不同情形進行設計。

綜上，基于Android 的智能手機視頻監控系統框架設計、應用流程等軟硬件環境搭建完成，并通過開發平臺能夠正常運行。最終，建立不斷完善的優化系統，實現基本系統要求。實驗運行情況如下：硬件成功接入操作系統，可以支持移動核心應用，操作流程穩定；客戶端方面，傳輸模塊、視頻、音頻模塊都可以正常運行；服務器方面，各自模塊都處于正常運行狀態。整體通過模擬器中調試，基于Android 的操作系統運行，可以實現監控視頻正常播放與下載。

5 結論

綜上所述，移動通信網絡的迅猛發展，以及具備綜合性能的智能手機不斷豐富，為墨客平臺的發展帶來全新的思路與機遇。在移動業務中，墨客平臺應用更為廣泛，在墨客制作環節成本更低、能夠更有效提升墨客平臺在教育領域的影響力。在物聯網時代下，具備墨客制作功能的墨客平臺，將有更巨大的市場潛力。基于當前主流技術及操作系統，進行整體墨客平臺設計，能夠保證系統的穩定性、時效性與前瞻性特征。經過系統調試可以發現，物聯網條件下，基于移動端具備視頻資源制作功能的墨客平臺有更為廣泛的應用空間。