基于Android的移動視頻監控系統的設計

張淑榮 蘇 兵

（1．廣東白云學院，廣東 廣州 510450；2．廣州華夏職業學院，廣東 廣州 510935）

基于Android的移動視頻監控系統的設計

張淑榮1蘇 兵2

（1．廣東白云學院，廣東 廣州 510450；2．廣州華夏職業學院，廣東 廣州 510935）

本文將采用全新的信息技術設計出滿足用戶需求的移動視頻監控系統。該移動視頻監控系統集中運用了AI2編程技術、H.264視頻壓縮編碼技術、網絡傳輸技術、SAE云計算技術等。該系統具有移動視頻在線點播和移動視頻在線采集功能，管理員可應用Windows客戶端管理網絡服務器的用戶信息和視頻數據。

Android；移動視頻監控；AI2；SAE

1 緒論

隨著WiFi和4G無線網絡技術的普及，移動互聯網已成為當今信息通信產業中發展最快和最活躍的領域。智能移動終端作為移動網絡的主要接入終端，其數量巨大，且可隨時隨地接入互聯網。本文所取得的成果可以應用到以下的范圍內，但不限于這個范圍：

（1）城市管理部門移動視頻監控執法，如公安部門、交警部門、城管部門、人口與計劃生育管理部門和環境保護部門等；

（2）家居和賣場的安防；

（3）朋友圈短片分享。

本文基于Android平臺的移動視頻監控系統的設計正是基于云計算平臺應用的第四代視頻監控的延伸，將滿足于國內移動視頻監控市場的需求。

該移動視頻監控系統集中運用了App Inventor 2(縮寫為AI2)編程技術、H.264視頻壓縮編碼技術、網絡傳輸技術、Sina App Engine(縮寫為SAE)云計算技術等，完成了移動視頻在線點播、移動視頻在線采集，并應用Windows客戶端管理網絡服務器的用戶信息和視頻數據。

本文的主要工作包括以下幾點：

（1）整個移動視頻監控系統的整體設計。

（2）使用新浪SAE云計算平臺作為用戶身份驗證和存儲視頻數據。

（3）利用AI2開發Android客戶端，用于采集視頻數據、壓縮編碼視頻數據、上傳視頻數據到SAE服務器和在線點播視頻存儲于SAE服務器的視頻數據。

2 系統的設計

該移動視頻監控系統由三個部分組成，分別是服務器、客戶端和信道，如圖1所示。在該系統中，Android客戶端和Windows客戶端都被稱為客戶端。Android客戶端用于采集視頻和顯示視頻，Windows客戶端利用SAE服務器提供的Cyberduck工具軟件來管理SAE服務器中的數據。SAE服務器用于存儲視頻數據和用戶信息，而信道則是用于客戶端與SAE服務器交換數據的通道，信道采用的技術為WiFi或4G無線網絡技術和HTTP超文本傳輸協議技術。該移動視頻監控系統的Android客戶端是由兩個模塊組成，分別是移動式視頻采集模塊和移動式視頻點播模塊。

圖1 系統的框架圖

2.1 服務器的設計

2.1.1 用戶管理的設計

該移動視頻監控系統利用SAE服務器提供了MySQL云存儲類對用戶的信息進行有效的管理。本系統的MySQL是SAE服務器為用戶提供的分布式MySQL數據庫集群服務，可以支持百萬級的數據庫訪問。

該系統的管理員可以通過在MySQL的管理頁面中集成的PhpMyAdmin里創建數據庫和數據表。

下面為“permittedUser”表和“user”表的設計：

（1）“permittedUser”表的設計

“permittedUser”表需要該系統的管理員在本地計算機完成錄入，再導入到SAE服務器服務器，或在SAE服務器上直接錄入和保存。由于登錄密碼采用了MD5的加密方式，故SAE服務器上直接錄入數據后，需密碼數據的函數設置為“MD5”加密方式，才能給密碼進行加密，而從本地計算機導入的密碼數據無需進行如此的操作，SAE服務器將自動按照該系統的管理員預先的設置進行操作。“permittedUser”表只有兩個字段，分別是用戶的姓名（name）和手機號碼（telnum），這是已被授權使用該移動視頻監控系統的用戶信息。這兩個字段的數據類型都設置為“varchar”，其中，“telnum”字段設置為主鍵（primary key）、11位，“name”字段設置為不能為空、20位，如表1所示。

表1 “permittedUser”表中字段的設置

（2）“user”表的設計

“user”表是用于存儲完成了身份驗證的用戶信息，并用于在用戶第二次起登錄該移動視頻監控系統時進行用戶的身份驗證。在該系統中，用戶抽象為一個實體，其擁有3個屬性，分別為用戶的手機號碼、密碼和姓名，如圖2所示。根據這個用戶實體邏輯設計的數據表為“user”。該表有三個字段，分別是用戶的手機號碼（telnum）、密碼（password）和姓名（name）。這三個字段的數據類型都設置為“varchar”，其中，“telnum”字段設置為主鍵（primary key）、11位，“password”字段設置為不能為空、30位，“name”字段設置為不能為空、20位，如表2所示。

圖2 用戶實體圖

表2 “user”表中字段的設置

2.1.2 視頻數據管理的設計

該移動視頻監控系統的視頻數據存儲于新浪SAE云計算平臺的Storage中，所有的視頻數據文件將永久性地存儲于Storage。SAE服務器為用戶提供了API接口，用戶通過API接口就可以進行讀取文件、寫入文件、獲取文件屬性等操作。

2.2 客戶端的設計

該移動視頻監控系統的設計包括Android客戶端和Windows客戶端兩個方面的設計：

（1）Android客戶端：它是用于用戶登錄該移動視頻監控系統，進行視頻數據的采集，上傳完成采集和編碼的視頻數據，并能在線點播存儲于SAE服務器的最新5個視頻文件。

（2）Windows客戶端：它是該系統的管理員利用Cyberduck用于管理和設置SAE服務器，為Android客戶端提供優質的服務。

2.2.1 Android客戶端的設計

Android客戶端的設計是該移動視頻監控系統的重點之一，它是直接影響用戶對使用該移動視頻監控系統的體驗，故除了考慮其功能和性能外，還需考慮其界面設計、屏幕轉換效果和APP圖標等。下面重點闡述該移動視頻監控系統的2大功能模塊的設計，包括視頻采集模塊的設計和視頻點播模塊的設計。

（1）視頻采集模塊的設計

目前，基于Android平臺的智能終端均攜帶有攝像頭，只要通過開發相應的應用程序來驅動Camcorder，便完成對視頻數據的采集，使用AI2進行Android客戶端開發完成能滿足這個設計理念。視頻采集子模塊的軟件流程設計如圖3所示。

（2）視頻點播模塊的設計

視頻點播模塊主要是驅動AI2組件videoplay進行視頻解碼和播放。

視頻點播模塊的設計方案如所4所示。在該移動視頻監控系統初始化視頻點播模式時，Android客戶端向SAE服務器發出一個請求，希望獲得需要訪問的文件名，一旦SAE服務器響應Android客戶端向的請求，便向Android客戶端傳遞需要訪問的文件名的索引號。接著，若Android客戶端的點播視頻事件的按鈕被觸發，按鈕的顏色由灰色變成橙色，這事件是Android客戶端向SAE服務器請求需要讀取存儲于SAE服務器Storage的視頻數據，一旦這請求得到SAE服務器的響應，SAE服務器便向Android客戶端傳輸被請求的視頻數據，Android客戶端先將這些視頻數據存儲于內存中，等接收完成SAE服務器傳輸過來的視頻數據，按鈕的顏色由橙色變成灰色，這時，只要用戶點擊videoplay的播放按鈕，便可在線觀看存儲于SAE服務器的視頻數據。視頻點播方案如圖4所示。

圖3 Android客戶端視頻采集方案

圖4 視頻點播方案

2.2.2 Windows客戶端的設計

目前，SAE服務器中的PHP 5.3網絡編程技術支持32位的Window XP操作系統和更高版本的Windows操作系統。該系統的管理員通過Windows客戶端連接互聯網后，就可以訪問SAE服務器，但該Windows客戶端的操作系統版本必須是Windows XP以上的版本。在Windows客戶端中，只要正確安裝和配置SAE服務器提供的專業軟件Cyberduck，就能對存儲于SAE服務器的視頻數據進行管理，如對視頻文件進行delete、upload和download等操作，如圖5所示。

圖5 Windows客戶端的設計方案

2.3 信道的設計

該移動視頻監控系統的信道設計上主要考慮的是Android客戶端采用了WiFi或4G無線網絡技術連接互聯網。2G或3G無線網絡技術無法滿足于該移動視頻監控系統的需求。而成熟的HTTP超文本傳輸協議完全能滿足于互聯網與SAE服務器和Windows客戶端的通訊需求。整個信道的設計如圖6所示。

圖6 信道的設計

3 結束語

本文闡述了該移動視頻監控系統的具體設計，包括采用新浪SAE云計算平臺的MySQL管理用戶和Storage存儲視頻數據，Android客戶端利用新浪SAE云計算平臺提供的API接口對SAE服務器的數據進行讀與寫操作，該系統的管理員也可以通過新浪SAE云計算平臺提供的Windows客戶端對SAE服務器中的數據進行有效的管理。

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Design of Mobile Video Surveillance System Based onAndroid

Zhang Shurong1Su Bing2
(1.Guangdong Baiyun University,Guangzhou 510450,Guangdong; 2.Guangzhou Huaxia Technical College,Guangzhou 510935,Guangdong)

This paper uses some new information technology to design a mobile video surveillance system for the needs of the users.The mobile video surveillance system uses the AI2 programming technology,H.264 video compression encoding technology, network transmission technology,and SAE cloud computing technology.It has the functions of mobile video on demand and mobile video online collection.The administrator uses Windows client terminal to manage the user information and video data of SAE cloud server.

Android;mobile video surveillance;AI2;SAE

TN929；TP277

A

1008-6609(2016)10-0067-03

張淑榮（19 8 1-），女，吉林通化人，碩士，講師，研究方向為人工智能與數據挖掘。