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基于云存储技术移动分组网监测系统平台及研究应用.pdf96页
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月 日 摘要 摘要 随着移动互联网业务的日益普及和高速发展，移动分组网络产生的数据量越
来越大，原有移动分组网监测系统的存储结构及数据处理模式在应对大数据时代
庞大的数据量上面临着严重挑战。如何高效存储、处理海量数据，以及对海量数
据进行有效信息挖掘是移动互联网行业普遍存在的一个棘手问题。Hadoop是一个
开源的分布式软件框架，提供了一个安全、可扩展的分布式文件系统HDFS，可以
解决海量数据高成本、低性能存储问题；还实现了一个并行计算编程模型
Map／Reduce，克服单机处理海量数据吞吐量不足的问题。 本文在研究了基于Hadoop实现的云存储平台的优缺点和传统监测系
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摘要: 手机的智能化促使人们将日常生活的应用越来越
多的移植到手机上。本文通过编译VLC源代码，将开
源播放器VLC的多路视频播放功能应用到Android操作
系统上，从而实现了多路直播流的解码。进而通过与服
务器的整合，加入云台控制功能，可以实现4路监控与
摄像头控制功能，让用户可以更方便地进行移动监控。
经过测试，在播放四路CIF分辨率的视频时，画面清晰
流畅，可以满足日常监控的需要，同时，云台控制功能为
管理员的操作提供了方便，因此本系统有着较好的应用
&现代电子技术
Modern Electronics Technique 日
第36卷第24期Dec. 2013
Vol. 36 No. 24
如今，视频监控[1]已经被广泛应用到人们的生活当
中，为大家提供了很多便利。传统的视频监控通常设有
监控室，由专人值守，监控室中设有大的屏幕可以同时
看到多路的画面，使得监控人员可以随时掌握各个区域
的情况。伴随着智能手机和无线网络的发展，过去应用
广泛的许多庞大终端如PC机等所实现的功能，尤其是
系统的控制功能，现在都已经可以在智能手机终端上实
现了。基于这样的考虑，为了实现视频监控系统的控制
移动化和智能化，开发了一套基于Android操作系统[1]的
多路视频监控系统，可以将现在的多路视频监控系统应
用到手机上，让管理员可以在任意有WiFi覆盖的地点
实现对监控系统的访问，使得多路视频监控变得更加便
本文介绍了一种基于Android智能终端的移动视频
监控系统，利用VLC实现多路视频的解码播放，终端通
过WiFi无线网络与视频服务器，视频编码器连接，可以
实现在局域网中任意地点多路视频监控与云台调整等
1 Android 系统与VLC 播放器
1.1 Android操作系统的软件开发
Android是一款基于Linux的开源操作系统，具有多
媒体性能突出，开发便利的特点。大多搭载在使用了
ARM架构的硬件设备上，近两年来也同样出现了支持
X86架构的Android操作系统。随着硬件性能的提升，
近两年来，搭载Android操作系统的手机平板等设备在
播放视频方面的性能已经逐渐可以与传统PC相媲美，
实现全高清的视频播放。
由于Android的开源特性，进行应用程序的开发非
常便捷和方便，可以通过在Android SDK中使用Java作
为编程语言来开发应用程序，同时也可以通过在
Android NDK中使用C或者C++来作为编程语言开发应
基于VLC 的Android 多路视频监控系统
李宗辰，朱秀昌
（南京邮电大学，江苏南京210003）
摘要：针对传统视频监控终端庞大，地点固定，有专人值守等特点，提出一种基于VLC开源播放器和Android操作系
统的多路视频监控系统。重点阐述如何通过编译VLC源代码以在Android操作系统下实现多路TS流解码；通过结合视频服
务器、编码器，进行4路视频监控；通过与服务器的交互，对云台进行控制。与传统的视频监控系统相比，该系统具有画面清
晰度高、便携、易接入的特点，具有广泛的应用前景。
关键字：视频监控；Android；VLC；编译；云台控制
中图分类号：TN964⁃34 文献标识码：A 文章编号：;373X（59;;04
Multi⁃channel video monitoring system based on Android and VLC
LI Zong⁃chen，ZHU Xiu⁃chang
（Nanjing University of Posts and Telecommunications，Nanjing 210003，China）
Abstract：Since the traditional video monitoring system usually has a large terminal located at certain place and needs to
be watched over by a specially⁃assigned person，a new multi⁃channel video monitoring system based on Android operating sys⁃
tem and VLC is proposed. The method of compiling VLC source code and migrating it to Android to achieve multi⁃channel TS
stream decoding on Android Platform is elaborated emphatically. The four channel video monitoring can be achieved by combin⁃
ing video server with video encoder. By interacting with video server，the console of the video camera can be control. In compari⁃
son with traditional vedio monitoring system，the system has high resolution，and is portable and easy to access. Therefore，it
has a broad application prospect.
Keywords：video monitoring；Android；VLC；compile；console control
收稿日期：;09⁃16
现代电子技术2013年第36卷
Android提供了MediaPlayer类实现多媒体文件和网
络流的播放。为了实现4路视频监控，首先考虑使用
MediaPlayer实现多路TS流的解码。经过测试，原生的
MediaPlayer由于经过高度集成，只能在上层进行调用，
通过提供URL实现播放。播放有4路视频的TS流时，只
显示其中的一路，并且延迟比较严重（达到4~5 s）。因此
考虑采用支持多路播放的开源播放器VLC，将其应用到
Android上。而由于VLC的代码完全由C和C++编写，
因此，需要通过将VLC 的源代码编译成库文件通过
Android提供的JNI接口调用，在底层进行解码操作后，
通过上层应用进行播放。
JNI（Java本地接口）是一个软件框架，可以让Dalvik
虚拟机中的Java语言通过此接口，调用本地的程序，或
者用C++/C/汇编语言编写的库文件。使用JNI接口的
应用可以让开发者实现一些用Java语言不便实现的功
能，这些情况主要有：
（1）标准的Java类库没有提供应用程序所需要的功
能，通常这些功能是平台相关的；
（2）希望使用一些已经有的类库或者应用程序，而
他们并非用Java语言编写的；
（3）程序的某些部分对速度要求比较苛刻，选择用
汇编或者C语言来实现并在Java语言中调用他们。
1.2 VLC开源播放器
VLC属于Video LAN开源项目组织中的一款全开
源的流媒体服务器[2]和多媒体播放器。作为多媒体播放
器，VLC可以播放多种格式的媒体文件，如WMV，MPG，
VLC采用全模块化结构，在系统内部，通过动态的
载入所需的模块，放入一个Module_bank的结构体中统
一管理，连VLC的Main模块也是通过插件的方式动态
载入的（通过Module_InitBank函数在初始化建立Mod⁃
ule_bank 时）。对于不支持动态载入插件的系统环境
中，VLC也可以采用Builtin的方式，在VLC启动的时候
静态载入所需要的插件，并放入Module_bank 统一管
理。VLC 的模块分成很多，类别主要有Access，Ac⁃
cess_filter，Demux等十多种。VLC无论是作为流媒体服
务器还是多媒体播放器，它的实际作用就是一个“播放
器”，用于处理ES，PES，PS，TS等流间的转换、传输与显
示。对于多媒体播放器如果采用UDP方式传输，它的
解码过程为：TS→DEMUX→ES。
该系统用VLC作为多路TS流的播放器，系统收到
由视频服务器打包的4路TS流之后，经过DEMUX模块
实现分离，再送至解码模块实现播放。
2 VLC 的编译与使用
2.1 环境搭建与VLC的编译
要进行VLC的编译，首先需要搭建Linux环境，安
装Ubuntu 12.04系统。系统搭建完成之后，安装必要的
工具JDK，SDK，NDK，ANT，完成上述必备条件之后按
如下步骤进行：
（1）打开Ubuntu的终端进行环境变量的设置（path
为所在文件路径）：
export ANDROID_SDK=/path/to/android⁃sdk
export ANDROID_NDK=/path/to/android⁃ndk
export PATH=$PATH：$ANDROID_SDK/platform⁃tools：$AN⁃
DROID_SDK/tools
（2）设置与处理器相关的环境变量，本实验采用型
号为GT&#的平板电脑，安装有Android 4.1操作系
统，处理器为支持NEON的ARMv7芯片，因此按照如下
export ANDROID_ABI=armeabi⁃v7a
（3）用git获取VLC源码：
git clone git：//git.videolan.org/vlc⁃ports/android.git
（4）执行编译：
sh compile.sh
编译完成后，会生成一个VLC目录，通过开发工具
Eclipse导入VLC项目。如图1所示，上层的主要源代码
存放于Java包org.videolan.vlc中，其中LibVLC类需要主
要使用的类，提供了VLC 对象初始化，获取对象等方
法。编译后同时生成了4个.so库文件放于armeabi⁃v7a
文件夹下（如图2 所示），其中以libiomx命名的3个库文
件为针对不同Android版本的IOMX库文件，可以实现
不同平台上的硬件解码；libvlcjni.so为解码播放所要用
到的库文件。
图1 编译之后所需要用到的Java语言包
2.2 利用VLC实现四路视频解码播放
要实现一个Android应用程序，首先需要创建一个
类，继承Activity 类，在应用程序的Activity 中创建4个
SurfaceView，分别用于显示所要呈现的四路画面。
首先在上层通过以下的代码载入之前编译过的lib⁃
vlcjni.so库
第24期李宗辰，等：基于VLC的Android多路视频监控系统
System.loadLibrary（"vlcjni"）；
LibVLC类通过声明库中的本地函数，就可以在上
层供应用程序调用。
应用程序获取到视频URL之后，要通过VLC进行
播放，首先需要获取到LibVLC的对象：LibVLC m_LibV⁃
LC = LibVLC.getInstance（），通过对象m_LibVLC调用类
中成员函数readMedia（String url，boolean novideo），在
readMedia 中，再进行调用本地函数private native void
readMedia（long instance，String url，boolean novideo）。
函数的3个参数依次为：LibVlc的对象，视频URL，是否
为视频的标志位。在此函数当中视频URL通过JNI接
口由上层传递下去，从而调用libvlcjni.so进行视频的解
以上为在程序中通过设置URL来调用解码库进行
视频解码，为正确显示4路视频，还需要将解码后的数
据在屏幕上进行显示。此时需要在Activity中创建4个
SurfaceView对象。SurfaceView对象用于将Surface的内
容显示给用户。Surface为系统中一个缓冲区的句柄，用
于进行绘图操作。
VLC解码后的图像数据通过本地函数attachSurface
（Surface surface，Activity player，int width，int height，
int nChannelNum）与要显示的Surface 相关联。参数
nChannelNum为视频的通道数，就本文而言，由于有4路，
需要调用4次attachSurface函数。
现在为每个Surface创建容器类SurfaceHolder并设
置回调接口SurfaceHolder.Callback。接口中定义了3个
函数，surfaceCreated，surfaceChanged，surfaceDestroyed，
当Surface 被Activity 创建时会自动调用surfaceCreated
函数，在surfaceCreated 函数中进行attachSurface 操作，
将每一路视频与Surface进行绑定，这样视频内容在解
码后就可以显示在SurfaceView上。
3 实现多路视频监控系统
3.1 系统设计
本文所用的视频监控系统主要由4部分组成：视频
采集模块（摄像头）、视频编码模块（编码器）、视频处理
服务器与接受视频数据的平板电脑。各模块之间的结
构与数据传递方式如图3所示。
为取得4路画面，用4台编码器连接2台标清摄像
头与2 个视频源，经编码器编码得到4 路H.264 码流。
码流经由视频处理服务器进行打包，形成一路TS流。
为了实现多路视频监控系统，实现所需要的控制功能，
所设计的应用程序主要功能有：服务器节目信息解析、
多路视频播放、摄像头云台控制。进入应用程序之后，
首先向服务器发出请求，获取服务器上的节目信息；服
务器收到请求后，在HTTP中返回XML格式的字符串；
收到返回信息之后，通过SAX方式解析出所要播放的
URL，将其设置给VLC的对象进行播放。
图3 监控系统的主要结构与数据传递方式
应用程序初始化后，进行直播的实际效果如图4所
示。左边3路中2路为摄像头数据，另一路和右边画面
为采集到的数据。通过设置编码器参数，输出视频码率
为200 kHz的时候，可以看到，4路分辨率为CIF的画面
较清晰，且速度流畅。
图4 系统进行4路TS流直播的效果截屏
3.2 云台控制功能
在视频监控当中，全景摄像头的使用非常广泛。管
理员时常需要对摄像头的云台进行控制，进行角度/焦
距/光圈等的调整。如果可以在平板上实现调整云台的
功能，管理员就可以在任何有Wifi覆盖的地点实现对云
台的控制，使得整个监控系统的功能更加完善。如图4
所示，4个Surfaceview下方设置了云台控制栏，提供包
括摄像头位置调整、光圈、距离、焦距、速度在内的云台
控制功能。
平板上实现云台控制，主要需要以下步骤：
（1）向服务器端请求当前播放的多路视频信息，取
到每一路视频的PID以及对应编码器IP。
（2）由于一次只能对一路画面进行云台调整，因此
现代电子技术2013年第36卷
需要知道所要调整画面的编码器地址。通过VLC在解
码时候取出某一路视频码流中的PID，通过PID，IP 匹
配，可以获知此路画面的编码器IP。
（3）由平板向编码器发送云台调整命令。编码器收
到之后，进而向摄像头发送命令，从而实现云台调整。
为让4路都可以进行云台调整，在原先应用程序中
添加手势侦测功能。令Activity 继承android.view.Ges⁃
tureDetector.OnGestureListener。如图5所示，4路画面的
位置固定如图，用户进行云台调整的画面始终为画面
1，因此当需要对诸如画面4的画面进行云台调整时，就
需要通过手势将画面4位置的画面移至画面1。用户通
过在触摸屏上滑动，经监听器侦测，当起点位置在画面
4 的区域中，而终点在画面1 当中时，系统就会调用
OnGestureListener接口中的OnFling函数，函数中，将这
2路画面所在的SurfaceHolder进行互换，就完成了画面
拖动。此时，按照图4当中的云台控制栏进行操作，程
序获取到画面4的编码器IP后，通过向编码器发送命
令，即可实现云台控制。
图5 云台调整图示
手机的智能化促使人们将日常生活的应用越来越
多的移植到手机上。本文通过编译VLC源代码，将开
源播放器VLC的多路视频播放功能应用到Android操作
系统上，从而实现了多路直播流的解码。进而通过与服
务器的整合，加入云台控制功能，可以实现4路监控与
摄像头控制功能，让用户可以更方便地进行移动监控。
经过测试，在播放四路CIF分辨率的视频时，画面清晰
流畅，可以满足日常监控的需要，同时，云台控制功能为
管理员的操作提供了方便，因此本系统有着较好的应用
[1] 孔晓东，曾贵华.智能视频监控技术研究[D].上海：上海交通大
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程，2011（6）：80⁃83.
作者简介：李宗辰男，1988年出生，江苏南京人，硕士研究生。研究方向为图像处理与多媒体通信。
朱秀昌男，1947年出生，江苏丹徒人，教授，博士生导师。
􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂
（上接第62页）
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作者简介：于之靖天津人，教授，博士。研究领域为计算机视觉测量、图像处理。
周欢上海人，硕士。研究领域为计算机视觉测量。
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嵌入式视频监控系统研究与客户端播放器开发.pdf80页
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嵌入式视频监控系统研究与客户端播放器开发
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四川大学 硕士学位论文
嵌入式视频监控系统研究与客户端播放器开发 姓名：费克玲 申请学位级别：硕士 专业：模式识别与智能系统 指导教师：古钟璧 座机电话号码 四川大学硕_：学位论文 嵌入式视频监控系统研究与客户端播放器开发 模式识别与智能系统专业 研究生费克玲 指导教师古钟璧 随着计算机网络和多媒体技术的迅速发展，融合计算机、网络、多媒体技
术为一体的视频监控技术也有了长足的进步。近年来，数字视频监控系统在安
防系统中得到了广泛的应用，与第一代的模拟视频监控系统相比，数字化的视
频传输与存储，使数字视频监控系统功能更为强大，同时具有便于传输、系统
扩展能力强的特点。目前市场上有两种类型的数字视频监控系统，一种是以基
于PC平台的视频服务器为核心的监控系统，另一种是以嵌入式视频服务器为
核心的监控系统。与前者相比，后者具有性能稳定可靠、实时性好、抗病毒能
力强等特点，不仅具有较高的实际应用价值，还有广阔的发展前景，因此近年
来成为业界的研究热点。 根据这种应用需求，设计了一个采用高性能嵌入式处理器芯片IBM
采用了先进的MPEG．4视频压缩标准，可以在低码流下获得高质量豹图像，完
成实时视频采集与编码，因而实现了一种性能良好、使用方便、性价比较高的
设计方案。 在此方案基础上，论文首先对本嵌入式网络视频监控系统的总体进行了设
计，进而阐述了系统的软硬件体系结构，并对系统硬件平台核心芯片的选择进
行了分析。在对嵌入式VxWorks操作系统的软件架构和开发环境作了大致介绍
后，论文给出了VxWorks操作系统板级支持包的开发方法。并在阐述系统应用
软件的各功能
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