【文章內(nèi)容簡介】 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 3 開發(fā)數(shù)據(jù)庫 在數(shù)據(jù)存儲和處理這兩個部分，安卓系統(tǒng)為開發(fā)者提供了一個集成了輕型的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) —sqlite3。由于 SQLite 是最新版本及主流版本是 ，所以通常稱為 ，使用 C 語言編寫，運行資源占用高效，因此他可以在任意的軟硬件執(zhí)行和安裝。它嚴格遵守 ACID 應用規(guī)范，并且為小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，那么 ACID 又什么是呢？ ACID 即為（ atomicity consistency isolation durability）原子性、一致性、獨立性、持久性。而這四個特性又 分別具有其意義如下： 原子性：一個事務是可以包含很多的操作和步驟的，在所有事務里，他不會在某個中間環(huán)節(jié)結(jié)束。倘若一個事務在正在執(zhí)行的過程中出現(xiàn)了不對的地方，他便會回到最初的狀態(tài)。 一致性：在事務執(zhí)行后，在這個系統(tǒng)的信息一致的。 隔離性：兩個事務的執(zhí)行是互不干擾的。 持久性：在事務執(zhí)行結(jié)束之后，對數(shù)據(jù)庫做的一些更新和改變可以長期地保存在數(shù)據(jù)庫當中，除此之外，而且還是完整無缺的。 SQLite 的設計目標是在嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn) SQL 語言、支持 ACID、成為多平臺的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。它支持 SQL 語言并且只需要較少的內(nèi)存就可 以得到不錯的性能。他基于 SQLite 語言，但又和普通的數(shù)據(jù)不同， SQLite 沒有獨立的服務器進程他直接訪問磁盤文件，在單一的數(shù)據(jù)庫文件中實現(xiàn)了多個數(shù)據(jù)庫、視圖、索引和觸發(fā)器。到目前為止，他是最好的選擇之一在類似的產(chǎn)品中。 視頻播放技術(shù) 在安卓系統(tǒng)中，我們最常用的也是最簡單的視頻技術(shù)就是 Mediaplayer 接口，通過這個接口就可以去播放用戶指定的音頻以及視頻文件了。 Mediaplayer功能強大，此外， VidioView 也能用來播放視頻， VidioView 類是對 Mediaplayer類的封裝，他能從不同來 源讀取圖像，計算并且維護視頻的畫面尺度以使其適應無論是哪一個布局管理器，并給予如縮放、著色等顯示選項。雖然 VidioView 比Mediaplayer 簡單易用，但是從應用程序開發(fā)角度講，他的定制性差，明顯不敵沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 4 Mediaplayer。其實， Mediaplayer 播放音頻也是較為簡單的，只是播放視頻的時候要協(xié)同 SurfaceView 工作。 視頻錄制技術(shù) 在安卓系統(tǒng)中，我們通過調(diào)用 MediaRcorder 類來錄制視頻。安卓的MediaRcorder 有兩個記錄功能，他們就是： Audio 以及 video。在安卓界面 Music以及 Video 是調(diào)用 MediaRecorder 來實現(xiàn)的。 MediaRecorder 在底層是在OpenCore(PacketVideo)庫的基礎上實現(xiàn)的，如果想建立一個 MediaRecorder 程序，上層就應該要包括進程間的通訊等部分的內(nèi)容，而要實現(xiàn)進程之間通訊，就不能忽視安卓基本庫里面的 Binder 機制，他是進程間通訊的基礎。一個 MediaRecorder在運行的狀態(tài)時，能大體分為 Client 以及 Server 這兩個局部，它們運行在兩個不一樣的進程當中，互相之間通過運用 Binder 機制去實現(xiàn) IPC 通訊。 UDP/IP 協(xié)議 安卓作為 Linux 和 Java 技術(shù)為基礎的系統(tǒng)平臺，對網(wǎng)絡的支持力強大，在SDK 中，完全實現(xiàn)了 Java 的相關(guān)網(wǎng)絡應用類，其中，包括了可以基于 socket 技術(shù)的網(wǎng)絡應用。 Socket 是一種抽象層對象，根據(jù)不同底層協(xié)議有很多不同類型的socket。流套接字使用 TCP 作為連接協(xié)議，他能給予一個值得信任的字節(jié)流傳輸，數(shù)據(jù)報套接字則使用 UDP 協(xié)議，可以給予一個盡力而為的數(shù)據(jù)報傳輸服務。 UDP 協(xié)議為 user Dategram Protocol 的英文縮寫，翻譯過來也就是用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議，為 OSI 也就是 開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型中一種沒有連接的傳輸層協(xié)議，而且位置處在 IP 協(xié)議上層。在不以按順序到達為條件的傳輸中主要應用的是UDP 協(xié)議，在應用層實現(xiàn)分組傳輸次序的檢驗和排列順序。由于其不給予數(shù)據(jù)包分組、組裝以及不可以對數(shù)據(jù)包進行排列順序序的不足，換句話說，報文雖然被傳送了，但是我們不知道所傳送的報文是不是真的準確的到了目的地。所以，其傳送服務簡單且不可靠，也正因為這樣，所以使用 UDP 協(xié)議其傳輸速率以及效率較高。它會把網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量壓縮成為數(shù)據(jù)包形式，而典型的數(shù)據(jù)包其實就是二進制的傳輸單位。 UDP 為那些必須要在計算機 之間傳送數(shù)據(jù)的應用提供支撐，這些應用主要有包含了客戶 /服務器模式的網(wǎng)絡應用、網(wǎng)絡視頻會議系統(tǒng)等。 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 5 可行性分析 本段將對該軟件的實際可行性做具體分析，即對軟件的主要內(nèi)容以及使用條件做出相應的分析。比如軟件的安裝條件，使用環(huán)境、開發(fā)環(huán)境、資金投入以及 軟件從技術(shù)經(jīng)濟、操作方面進行研究和分析比較。調(diào)查研究所設計基于安卓的音視頻監(jiān)控軟件是否有實用性，是否有存在的價值，該設計完成后能否給人們帶來方便，能否讓人們用于安全防范工作中，達到監(jiān)控的目的。 技術(shù)可行性 本設計是基于安卓手機的 軟件設計，在智能手機終端這一方面，安卓操作系統(tǒng)在最近幾年里備受關(guān)注，因為他的系統(tǒng)的開放性以及無償性，使開發(fā)人員能隨時地取到源碼，這對于運行商以及開發(fā)人員來說相當重要。除此之外又有國際一線手機開發(fā)商的參與，使安卓操作系統(tǒng)發(fā)展更為迅速。本次設計主要經(jīng)過調(diào)用安卓開發(fā)環(huán)境下 MediaRecorder()類進行視頻監(jiān)控錄制，再經(jīng)過調(diào)用 MediaPlayer()類來完成視頻播放工作。視頻播放期間同時完成播放、暫停、快進、快退、屏幕縮放等功能，其所錄制的監(jiān)控文件采用 MPEG4 格式。再根據(jù)視頻傳輸特點即傳輸時延小、傳輸流量 大、一定程度上可以允許傳輸出現(xiàn)錯誤以及數(shù)據(jù)丟失，而UDP 協(xié)議又具有實時性、效率高的特點，所以我們能通過運用 UDP/IP 協(xié)議來達到監(jiān)控所錄制視頻傳輸?shù)哪康摹? 經(jīng)濟可行性 視頻監(jiān)控器似乎已經(jīng)變?yōu)槲覀兩畹囊徊糠?，不管是走在道路，抑或是在一些商場中，你總會看到他的蹤跡。如果在家安裝一個視頻監(jiān)控器，你需要準備的物品有攝像機以及攝像機電源、攝像機路數(shù)、采集卡、硬盤、顯示設備且還需要布線。經(jīng)過查閱資料以及詢問起碼需要 800 多。但是對于普通的家庭用戶來說，并不需要每天隨時的監(jiān)控，在家里安裝監(jiān)控器不僅破壞家庭環(huán)境，而且安裝 時間長，花費高。然而開源性的安卓平臺打破了之前的操作系統(tǒng)要付出高額費用的模式，這樣，就讓智能手機的成本降低了很多。所以安卓環(huán)境移動的智能手機如今沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 6 價格低廉，你只要花費 200 左右就可以買到一部安卓智能手機。除此之外你還需要一張 SD 卡存儲錄制的視頻，經(jīng)過調(diào)查只需要 30 元左右可以買到一張 16G 的SD 卡，這樣就可以滿足監(jiān)控需要了。如果想長期保存監(jiān)控視頻可以將監(jiān)控錄制的視頻保存到電腦里，不過對于家庭監(jiān)控來說，如果當時并無異樣，當天監(jiān)控視頻也就無需保存了。再加上其具有開放源代碼的特性，這就讓手機具有更多個性化發(fā)展。在手機 上安裝一個視頻監(jiān)控軟件就能達到監(jiān)控特殊環(huán)境的目的，協(xié)助人們做好安全防范工作。所以從經(jīng)濟可行性方面來說，本設計是完全可行的。 操作可行性 本軟件設計界面簡單簡潔，操作過程直觀、自然、簡單，只要通過觸摸點擊即可實現(xiàn)其功能，不需要安裝其他的輔助設備，可以給用戶 良好的用戶體驗。將安有音視頻監(jiān)控軟件的安卓手機放置于需要監(jiān)控的空間內(nèi)，選擇好監(jiān)控角度，按照軟件界面提示即可按照自己需求設置錄像或定時錄像，并且還能事后通過無線傳輸?shù)玫轿覀兯枰谋O(jiān)控錄像。所以，本軟件設計在操作上是可行的。 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 7 2 需求分析 開發(fā)背景需求分析 視頻監(jiān)控系統(tǒng)從產(chǎn)生發(fā)展至如今，實際上其時間并不長，差不多也就只有二十幾年。其發(fā)展可以分為三個階段：模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)、半數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)、全數(shù)字網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng) [1]。 模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)：這個系統(tǒng)依賴攝像機電纜、錄像器和監(jiān)視器等專用的設備，有多少個攝像機就會有多少個監(jiān)視器，少技術(shù)含量。在視頻監(jiān)控技術(shù)的這一領(lǐng)域里，存在一個 ”一對一 “的時間段，這個時間段就是閉路監(jiān)控系統(tǒng)成長的最初級階段。 半數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)：同樣也叫做 DVR 監(jiān)控系統(tǒng)，它完全跳出了第一階段監(jiān)控系統(tǒng)的框架而特立獨行起來。他把居于主控端的全部設備集成 為一件設備，并且以高性能的多媒體設備做為核心設備，結(jié)構(gòu)則選擇模塊化式。并且他有非常友好的人機交互界面以及網(wǎng)絡的多級分控作用。 全數(shù)字網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)：他主要是由網(wǎng)絡攝像機以及其監(jiān)控管理平臺一起來構(gòu)成的。網(wǎng)絡攝像機他有自己特立的 IP 地址以及嵌入式操作系統(tǒng)，其很好地完成了真正的三網(wǎng)合一，三網(wǎng)指的是視頻、音頻、數(shù)據(jù)。全數(shù)字視頻監(jiān)控使跨區(qū)域監(jiān)控成為可能，且圖像非常清晰且可靠穩(wěn)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(jiān)控系統(tǒng)正邁向前端一體化、視頻數(shù)字 化、監(jiān)控網(wǎng)絡化、系統(tǒng)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(xiàn)在人們生活節(jié)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(jiān)控以及安防的要求也變得日益成熟。手機視頻監(jiān)控系統(tǒng)操作不僅便捷，易于隨身攜帶以及方便隱藏監(jiān)控且價格低廉?？梢哉f家庭監(jiān)控市場的發(fā)展?jié)摿κ窍喈敶蟮?，特別 3G 技術(shù)的日益成熟的發(fā)展，對于普通家庭用戶來說，手機音視頻監(jiān)控可以滿足人們安全防范的需要。 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 8 功能需求分析 本次畢設是在安卓手機上實現(xiàn)音視頻監(jiān)控錄制以及音視頻傳輸?shù)墓δ?。所以首先該軟件需要實現(xiàn)錄制功能，并且將所錄制 的視頻存儲到存儲器中。作為監(jiān)控器錄制了視頻，自然要呈現(xiàn)出來，因此要實現(xiàn)音視頻的播放。為了將視頻更好呈現(xiàn)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(shù)完成對監(jiān)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(shù)據(jù)導出端，另一端作為客戶端即數(shù)據(jù)接收端 ，然后 使用 UDP 協(xié)議 實現(xiàn)對視頻的傳輸。 技術(shù)性能 需求分析 本次畢業(yè)設計實現(xiàn)音視頻監(jiān)控功能，其是在基于安卓開發(fā)環(huán)境下開發(fā)，使用MediaRecord 類，并通過調(diào)用安卓手機的攝像頭實現(xiàn)攝像的功能，實現(xiàn)音視頻的監(jiān)控。手機要實現(xiàn)音視頻監(jiān)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(xiàn)基本監(jiān)控的功能。視頻錄制幀率為 15 每秒，可以使播放的監(jiān)控視頻流暢。將錄制好的視頻通過 UDP/IP協(xié)議，可以實現(xiàn)對錄制好的視頻無線傳輸。根據(jù)查閱資料，目前 WiFi 最大網(wǎng)絡吞吐量理論值可以達到 ， 1Gbit/s，所以 ，在 WiFi 聯(lián)網(wǎng)條件下，傳輸一個監(jiān)控視頻所需的時間還是可觀的。 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 9 3 概要設計 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計 本次 畢設所 設計軟件采用的是 MVC 構(gòu)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(yè)務邏輯、數(shù)據(jù)、界面顯示分離 這三種 。把業(yè)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(yè)務邏輯。MVC 在一個邏輯的圖形化用戶界面的結(jié)構(gòu) 里， MVC 主要用來映射輸入、輸出功能以及處理， MVC 也是因此發(fā)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(shù)據(jù)邏輯的 地方 ，一般 是用來 在數(shù)據(jù)庫中 存取以及讀取 數(shù)據(jù)；視圖是用來 處理數(shù)據(jù)顯示的部分， 其 一般根據(jù)模型的數(shù)據(jù) 來 創(chuàng)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(shù)據(jù)，控制用戶輸入，并且給模型發(fā)送數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)功能模塊設計 本設計實現(xiàn)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(jiān)控視頻播放模塊、無線傳輸模塊。其功能模塊圖如圖 所示： 音 視 頻 監(jiān) 控 軟 件音 視頻 監(jiān)控 錄制 模塊文 件查 找模 塊數(shù) 據(jù)傳 輸模 塊監(jiān) 控視 頻播 放模 塊 圖 系統(tǒng)主要功能結(jié)構(gòu)圖 沈陽航空航天大學畢業(yè)設計（論文） 10 音視頻監(jiān)控錄制模塊 音視頻模塊除了包含音視頻錄制外，還兼?zhèn)涠〞r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，其具體功能流程圖如圖 所示： 開 始是 否 定 時 錄 制定 時 錄 制 開 始 錄 制時 間 段 錄 制是時 間 點 錄 制結(jié) 束開 始 錄 制否 圖 音視頻監(jiān)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