基于android手機的音視頻監控軟件的設計與實現畢設論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 人機交互界面以及網絡的多級分控作用。全數字網絡視頻監控系統：他主要是由網絡攝像機以及其監控管理平臺一起來構成的。網絡攝像機他有自己特立的IP地址以及嵌入式操作系統，其很好地完成了真正的三網合一，三網指的是視頻、音頻、數據。全數字視頻監控使跨區域監控成為可能，且圖像非常清晰且可靠穩定。那么從圖像存儲檢索方面來說的話，他又具有方便、容易、安全、能異地存儲和多機備份的良好的特點[1]。視頻監控系統正邁向前端一體化、視頻數字化、監控網絡化、系統集成化的道路并前進著[2]。安防工作不是只有在公共場合才有，現在人們生活節拍的日益加快，其個人對安全感的需求越來越強，所以人們對家庭監控以及安防的要求也變得日益成熟。手機視頻監控系統操作不僅便捷，易于隨身攜帶以及方便隱藏監控且價格低廉。可以說家庭監控市場的發展潛力是相當大的，特別3G技術的日益成熟的發展，對于普通家庭用戶來說，手機音視頻監控可以滿足人們安全防范的需要。 功能需求分析本次畢設是在安卓手機上實現音視頻監控錄制以及音視頻傳輸的功能。所以首先該軟件需要實現錄制功能，并且將所錄制的視頻存儲到存儲器中。作為監控器錄制了視頻，自然要呈現出來，因此要實現音視頻的播放。為了將視頻更好呈現出來，播放控制必須設有一些基礎的功能也就是播放、暫停、快進、快退這些功能。為了給用戶在視覺上有更多的，豐富多彩的體驗，設置屏幕背景可以改變并且其尺度能縮放。設置一進度條可顯示當時的播放時間以及最大播放時間，這對于安全防范工作是非常主要的。最后，通過UDP/IP技術完成對監控所錄制的音視頻的傳輸功能。以一個手機作為服務端即數據導出端，另一端作為客戶端即數據接收端，然后使用UDP協議實現對視頻的傳輸。 技術性能需求分析 本次畢業設計實現音視頻監控功能，其是在基于安卓開發環境下開發，使用MediaRecord類，并通過調用安卓手機的攝像頭實現攝像的功能，實現音視頻的監控。手機要實現音視頻監控的功能，其手機攝像分辨率在480P就可以達到標清的標準，鑒于家庭面積的以及私家車大小所以可以實現基本監控的功能。視頻錄制幀率為15每秒，可以使播放的監控視頻流暢。將錄制好的視頻通過UDP/IP協議，可以實現對錄制好的視頻無線傳輸。根據查閱資料，1Gbit/s，所以，在WiFi聯網條件下，傳輸一個監控視頻所需的時間還是可觀的。3 概要設計 系統結構設計本次畢設所設計軟件采用的是MVC構建模式，這是一種軟件設計的典范。Model View Controller,也就是模型、視圖、控制器的縮寫，他組織代碼的方法為業務邏輯、數據、界面顯示分離這三種。把業務邏輯匯聚同一部件中，當要改進以及自定義定制界面及和用戶交互的時候，我們沒有必要再次編寫業務邏輯。MVC在一個邏輯的圖形化用戶界面的結構里，MVC主要用來映射輸入、輸出功能以及處理，MVC也是因此發展起來的。MVC把應用程序的輸入、處理和輸出功能強行分散，因此就得到三個核心部件也就是模型、視圖、控制器。模型是處理應用程序數據邏輯的地方，一般是用來在數據庫中存取以及讀取數據；視圖是用來處理數據顯示的部分，其一般根據模型的數據來創造；控制器處理用戶交互部分，一般用來從在視圖中讀取出數據，控制用戶輸入，并且給模型發送數據。 系統功能模塊設計 本設計實現主要功能模塊可分為四個模塊，分別為音視頻錄制模塊、文件查找監控視頻播放模塊、無線傳輸模塊。： 音視頻監控錄制模塊音視頻模塊除了包含音視頻錄制外，還兼備定時錄制的功能，你可以設定任一時間讓其自動開始錄制或是設置一個時間段開始錄制，： 音視頻監控錄制流程圖 文件查找模塊錄制得到相應的MP4文件，通過在“我的文件”里查找，瀏覽文件從SD卡文件中找到Recvideo文件，從而找到所監控的音視頻文件。： 文件查找功能流程圖 監控音視頻播放模塊 視頻播放模塊也就是實現監控軟件對所錄制的視頻的播放，且播放控制可以實現播放、暫停、快退、快進的工作。視頻播放的界面，拖動進度條可以看到當前播放時間以及播放最大時間，并且可以對屏幕進行縮放，： 播放模塊流程圖 數據傳輸模塊無線傳輸模塊實現在基于安卓手機所監控音視頻與手機之間的傳輸，服務端手機向客戶端手機申請導出數據，等待客戶端響應，直到傳輸完畢，： 數據傳輸流程4 詳細設計 一個軟件的要成功設計去完成他所要求的功能，是多個模塊共同協作的結果，那么下面介紹本次軟件設計的各個模塊的詳細設計。 音視頻監控錄制模塊本次軟件設計實現音視頻采集錄制功能的需要使用MediaRecord類，他作為狀態機運行，需要為他設置不一樣的參數，比如說設備和格式，在設置好參數后，就可以利用他執行任何時長的視頻采集錄制，通過設置定時錄制，可以使其自動在某個時間點錄制，直到用戶停止。： MediaRecord的常用方法方法方法描述setMaxDuration()設置最大持續時間setAudioSource()設置音頻源setVideoSourse()設置視頻源setoutputFormat()設置文件輸出格式setAudioEncoder()設置音頻解碼格式setVideoEncoder()設置視頻解碼格式setVideoFrameRate()設置視頻幀率setPreviewDisplay()設置預覽setOutputFile()指定輸出文件start()開始播放stop()停止播放release()釋放MediaRecord對象reset()重置MediaRecord對象prepare()準備播放同步setMaxfileSize()設置文件同意的最大數據量setCamera()設置攝像機setvideoSize()設置視頻分辨率大小setMaxAmplitude()獲取最大幅度 音頻錄制 其中安卓支持的錄音媒體源包括：MIC:移動設備內置麥克風。VOICE_UPLINK:語音通話時向對方發送音頻。VOICE_DOWNLINK:語音通話時接受來自對方的音頻。VOICE_CALL語音通話時包括接受來自對方和發送給對方的音頻VOICE_RECONGITION:語音識別狀態時的麥克風（假如可以使用）CAMCORDER:攝像狀態時的麥克風（假如可以使用） Android支持的錄音文件輸出格式包括：THREE_GPP:3GPP多媒體文件格式。MPEG_4：MPEG4 多媒體文件格式。AMR_NB:自適應多速率窄帶編碼格式，即未經過封裝的AMR的裸碼流格式。 安卓支持的音頻解碼格式包括:AMR_NB:自適應多速率窄帶編碼格式本設計音頻的錄制格式采用的就是AMR_NB格式。 視頻錄制 安卓目前只支持的視頻源為攝像頭安卓支持的錄像文件輸出格式包括以下兩種：THREE_GPP:3GPP多媒體文件格式。MPEG_4：MPEG4 多媒體文件格式。安卓支持的視頻解碼格式包括以下三種：H263：。H264：。MPEG_4_SP:MPEG4 Simple Profile視頻解碼。這次設計主要運用的視頻錄制格式為MPEG_4 多媒體文件格式，它主要用來存儲數字音頻以及數字視頻。MPEG也就是Moving Pictures Experts Group翻譯為中文就是動態圖像專家組。他采取的是基于對象的編碼思想，也就是編碼時把同一個景象分開，從而使他變為幾個在時間以及空間上存在一定聯系的視頻、音頻對象。其各自編碼之后，通過復用傳輸至接收端，之后又對各個不相同的對象分別解碼，這樣就可以組合成所需求的相應音視頻。MPEG4 引入了AV 對象，使得更多的交互操作成為可能，AV對象就為聽覺、視覺、或是視聽內容的體現單元。MPEG4具備高效壓縮性、交互性強、通用訪問性的優點。解碼格式即采用MPEG_4_SP:MPEG4 Simple Profile格式。 本程序設計中，實現了音視頻的同時錄制具體步驟如下： 創建MediaRecord對象以及用于視頻預覽的SurfaceView組件，具體代碼如下： 初始化MediaRecorder ，主要設置一些參數，程序中我封裝了init() 方法來完成參數的具體設置。具體代碼實現如下：代碼中，字符串fileName是用來保存監控錄制的視頻文件的路徑，視頻文件格式默認是 MP4格式，所有視頻文件的路徑保存在videoTempFiles這個集合容器中，視頻名稱使用集合大小命名：,...。 程序啟動開始，在RecActivity類中的onCreate()方法中初始化視頻文件的默認存儲目錄，手機內存中的RecVideo目錄。初始化代碼如下： generateParentFolder()方法主要創建保存所錄制視頻的RecVideo目錄，具體實現如下：myreset()方法主要實現刪除同名文件功能，具體實現如下： 初始化工作完成后，便可開始進行視頻錄制，程序中封裝了start() 方法，實現開始錄制視頻；stop()方法，實現停止錄制視頻。開始錄制視頻代碼實現如下：停止錄制視頻代碼具體實現如下：其中isRecording是個Boolean類型變量，主要作為視頻錄制標志。若變量值是false的情況時，其就能開始錄制視頻,最后其值變成true；當值是true的情況時,就能終止視頻錄制，最后其值變成false。 視頻錄制由于需要調用系統攝像頭完成錄制拍攝，并且需要將已經錄制好的視頻予以保存，,應該需要給相關的文件讀寫以及運用Camera的權限。相關具體權限配置如下所示： 定時音視頻錄制設置 在本次程序設計中，監控視頻錄制方式分為兩種：一是通過設置時間段來實現定時錄制視頻的功能；另一種是通過設置具體時間點，時間一到視頻便自動開始錄制。兩種方式的實現是獨立開來的，在主界面中，點擊音視頻錄制按鈕進入設置界面，其中點擊“設置”按鈕，可以完成時間段的參數設置，時間段設置以秒，分鐘和小時為單位，進度條最大值100，所以對應的時間段最大設置可以為100秒、100分鐘和100小時，時間參數使用SharePreference保存下來。設定一個時間段去錄制視頻其具體實現步驟如下面所述 ：（1）選擇時間單位，這里使用Spinner下拉框組件，用戶可以通過下拉框選擇時、分或秒作為時間單位，需要將被選擇單位的位置序號記錄下來。0表示秒，1表示分鐘，2表示小時。具體代碼實現如下： 其中Time_Setings(...)方法實現秒，分和小時的時間換算，具體代碼實現如下：返回的Alltime值即為拖動進度條的值得倍數，計算出總時間并保存。具體代碼實現如下：（2） 時間段完成設置后，點擊開始錄制視頻按鈕，經過定制的時間段后自動停止錄制并將錄制的視頻文件保存下來。程序中，使用Android定時器Timer類來完成計時功能，該類需要開辟一個新的線程來執行定時工作，程序中使用到了Handler來解決線程通信。具體核心代碼實現如下： 計時時間結束后自動停止錄制，此時需要通過Handler發送一個消息，具體代碼實現如下： 定時器結束后，需在handleMessage(...)方法中做停止錄制視頻的處理，核心代碼實現如下：方式二，進入音視頻錄制設置主界面，點擊“設”按鈕設定需要定制的具體時間通過使用AlarmManager類，該類主要是用來完成一個倒計時的功能，當用戶設定的時間倒計時完成后會發送一條廣播，在廣播中便可以啟動實現視頻自動錄制的類，從而實現自動錄制視頻功能，這個功能詳細實現步驟如下所述：（1）時間點設置，程序中使用到了TimePicker控件來設定時間。具體代碼實現如下： （2） 定義一個廣播接收類AlarmReceiver用于對設定的時間完成響應。代碼實現如下：在AlarmReceiver類響應，啟動自動錄制視頻分裝類RecActivity，完成時間點設置自動錄制視頻功能。具體代碼實現如下： 音視頻播放模塊Me