【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù) 在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理這兩個(gè)部分，安卓系統(tǒng)為開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)集成了輕型的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)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(yǔ)言編寫，運(yùn)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(yán)格遵守 ACID 應(yīng)用規(guī)范，并且為小型數(shù)據(jù)庫(kù)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(dú)立性、持久性。而這四個(gè)特性又 分別具有其意義如下： 原子性：一個(gè)事務(wù)是可以包含很多的操作和步驟的，在所有事務(wù)里，他不會(huì)在某個(gè)中間環(huán)節(jié)結(jié)束。倘若一個(gè)事務(wù)在正在執(zhí)行的過(guò)程中出現(xiàn)了不對(duì)的地方，他便會(huì)回到最初的狀態(tài)。 一致性：在事務(wù)執(zhí)行后，在這個(gè)系統(tǒng)的信息一致的。 隔離性：兩個(gè)事務(wù)的執(zhí)行是互不干擾的。 持久性：在事務(wù)執(zhí)行結(jié)束之后，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)做的一些更新和改變可以長(zhǎng)期地保存在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，除此之外，而且還是完整無(wú)缺的。 SQLite 的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) SQL 語(yǔ)言、支持 ACID、成為多平臺(tái)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。它支持 SQL 語(yǔ)言并且只需要較少的內(nèi)存就可 以得到不錯(cuò)的性能。他基于 SQLite 語(yǔ)言，但又和普通的數(shù)據(jù)不同， SQLite 沒(méi)有獨(dú)立的服務(wù)器進(jìn)程他直接訪問(wèn)磁盤文件，在單一的數(shù)據(jù)庫(kù)文件中實(shí)現(xiàn)了多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、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(jiǎn)單的視頻技術(shù)就是 Mediaplayer 接口，通過(guò)這個(gè)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(qiáng)大，此外， VidioView 也能用來(lái)播放視頻， VidioView 類是對(duì) Mediaplayer類的封裝，他能從不同來(lái) 源讀取圖像，計(jì)算并且維護(hù)視頻的畫面尺度以使其適應(yīng)無(wú)論是哪一個(gè)布局管理器，并給予如縮放、著色等顯示選項(xiàng)。雖然 VidioView 比Mediaplayer 簡(jiǎn)單易用，但是從應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)角度講，他的定制性差，明顯不敵沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 Mediaplayer。其實(shí)， Mediaplayer 播放音頻也是較為簡(jiǎn)單的，只是播放視頻的時(shí)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(guò)調(diào)用 MediaRcorder 類來(lái)錄制視頻。安卓的MediaRcorder 有兩個(gè)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(lái)實(shí)現(xiàn)的。 MediaRecorder 在底層是在OpenCore(PacketVideo)庫(kù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，如果想建立一個(gè) MediaRecorder 程序，上層就應(yīng)該要包括進(jìn)程間的通訊等部分的內(nèi)容，而要實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間通訊，就不能忽視安卓基本庫(kù)里面的 Binder 機(jī)制，他是進(jìn)程間通訊的基礎(chǔ)。一個(gè) MediaRecorder在運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，能大體分為 Client 以及 Server 這兩個(gè)局部，它們運(yùn)行在兩個(gè)不一樣的進(jìn)程當(dāng)中，互相之間通過(guò)運(yùn)用 Binder 機(jī)制去實(shí)現(xiàn) IPC 通訊。 UDP/IP 協(xié)議 安卓作為 Linux 和 Java 技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)平臺(tái)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支持力強(qiáng)大，在SDK 中，完全實(shí)現(xiàn)了 Java 的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類，其中，包括了可以基于 socket 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。 Socket 是一種抽象層對(duì)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(gè)值得信任的字節(jié)流傳輸，數(shù)據(jù)報(bào)套接字則使用 UDP 協(xié)議，可以給予一個(gè)盡力而為的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸服務(wù)。 UDP 協(xié)議為 user Dategram Protocol 的英文縮寫，翻譯過(guò)來(lái)也就是用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議，為 OSI 也就是 開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型中一種沒(méi)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(dá)為條件的傳輸中主要應(yīng)用的是UDP 協(xié)議，在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)分組傳輸次序的檢驗(yàn)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(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行排列順序序的不足，換句話說(shuō)，報(bào)文雖然被傳送了，但是我們不知道所傳送的報(bào)文是不是真的準(zhǔn)確的到了目的地。所以，其傳送服務(wù)簡(jiǎn)單且不可靠，也正因?yàn)檫@樣，所以使用 UDP 協(xié)議其傳輸速率以及效率較高。它會(huì)把網(wǎng)絡(luò)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(shí)就是二進(jìn)制的傳輸單位。 UDP 為那些必須要在計(jì)算機(jī) 之間傳送數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供支撐，這些應(yīng)用主要有包含了客戶 /服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)等。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 可行性分析 本段將對(duì)該軟件的實(shí)際可行性做具體分析，即對(duì)軟件的主要內(nèi)容以及使用條件做出相應(yīng)的分析。比如軟件的安裝條件，使用環(huán)境、開(kāi)發(fā)環(huán)境、資金投入以及 軟件從技術(shù)經(jīng)濟(jì)、操作方面進(jìn)行研究和分析比較。調(diào)查研究所設(shè)計(jì)基于安卓的音視頻監(jiān)控軟件是否有實(shí)用性，是否有存在的價(jià)值，該設(shè)計(jì)完成后能否給人們帶來(lái)方便，能否讓人們用于安全防范工作中，達(dá)到監(jiān)控的目的。 技術(shù)可行性 本設(shè)計(jì)是基于安卓手機(jī)的 軟件設(shè)計(jì)，在智能手機(jī)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?yàn)樗南到y(tǒng)的開(kāi)放性以及無(wú)償性，使開(kāi)發(fā)人員能隨時(shí)地取到源碼，這對(duì)于運(yùn)行商以及開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)相當(dāng)重要。除此之外又有國(guó)際一線手機(jī)開(kāi)發(fā)商的參與，使安卓操作系統(tǒng)發(fā)展更為迅速。本次設(shè)計(jì)主要經(jīng)過(guò)調(diào)用安卓開(kāi)發(fā)環(huán)境下 MediaRecorder()類進(jìn)行視頻監(jiān)控錄制，再經(jīng)過(guò)調(diào)用 MediaPlayer()類來(lái)完成視頻播放工作。視頻播放期間同時(shí)完成播放、暫停、快進(jìn)、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(diǎn)即傳輸時(shí)延小、傳輸流量 大、一定程度上可以允許傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤以及數(shù)據(jù)丟失，而UDP 協(xié)議又具有實(shí)時(shí)性、效率高的特點(diǎn)，所以我們能通過(guò)運(yùn)用 UDP/IP 協(xié)議來(lái)達(dá)到監(jiān)控所錄制視頻傳輸?shù)哪康摹? 經(jīng)濟(jì)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?chǎng)中，你總會(huì)看到他的蹤跡。如果在家安裝一個(gè)視頻監(jiān)控器，你需要準(zhǔn)備的物品有攝像機(jī)以及攝像機(jī)電源、攝像機(jī)路數(shù)、采集卡、硬盤、顯示設(shè)備且還需要布線。經(jīng)過(guò)查閱資料以及詢問(wèn)起碼需要 800 多。但是對(duì)于普通的家庭用戶來(lái)說(shuō)，并不需要每天隨時(shí)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(shí)間長(zhǎng)，花費(fèi)高。然而開(kāi)源性的安卓平臺(tái)打破了之前的操作系統(tǒng)要付出高額費(fèi)用的模式，這樣，就讓智能手機(jī)的成本降低了很多。所以安卓環(huán)境移動(dòng)的智能手機(jī)如今沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 價(jià)格低廉，你只要花費(fèi) 200 左右就可以買到一部安卓智能手機(jī)。除此之外你還需要一張 SD 卡存儲(chǔ)錄制的視頻，經(jīng)過(guò)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(zhǎng)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(guò)對(duì)于家庭監(jiān)控來(lái)說(shuō)，如果當(dāng)時(shí)并無(wú)異樣，當(dāng)天監(jiān)控視頻也就無(wú)需保存了。再加上其具有開(kāi)放源代碼的特性，這就讓手機(jī)具有更多個(gè)性化發(fā)展。在手機(jī) 上安裝一個(gè)視頻監(jiān)控軟件就能達(dá)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(jì)可行性方面來(lái)說(shuō)，本設(shè)計(jì)是完全可行的。 操作可行性 本軟件設(shè)計(jì)界面簡(jiǎn)單簡(jiǎn)潔，操作過(guò)程直觀、自然、簡(jiǎn)單，只要通過(guò)觸摸點(diǎn)擊即可實(shí)現(xiàn)其功能，不需要安裝其他的輔助設(shè)備，可以給用戶 良好的用戶體驗(yàn)。將安有音視頻監(jiān)控軟件的安卓手機(jī)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(shè)置錄像或定時(shí)錄像，并且還能事后通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)玫轿覀兯枰谋O(jiān)控錄像。所以，本軟件設(shè)計(jì)在操作上是可行的。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 2 需求分析 開(kāi)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(shí)際上其時(shí)間并不長(zhǎng)，差不多也就只有二十幾年。其發(fā)展可以分為三個(gè)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(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng) [1]。 模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)：這個(gè)系統(tǒng)依賴攝像機(jī)電纜、錄像器和監(jiān)視器等專用的設(shè)備，有多少個(gè)攝像機(jī)就會(huì)有多少個(gè)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(gè) ”一對(duì)一 “的時(shí)間段，這個(gè)時(shí)間段就是閉路監(jiān)控系統(tǒng)成長(zhǎng)的最初級(jí)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(dú)行起來(lái)。他把居于主控端的全部設(shè)備集成 為一件設(shè)備，并且以高性能的多媒體設(shè)備做為核心設(shè)備，結(jié)構(gòu)則選擇模塊化式。并且他有非常友好的人機(jī)交互界面以及網(wǎng)絡(luò)的多級(jí)分控作用。 全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)：他主要是由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)以及其監(jiān)控管理平臺(tái)一起來(lái)構(gòu)成的。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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(chǔ)檢索方面來(lái)說(shuō)的話，他又具有方便、容易、安全、能異地存儲(chǔ)和多機(jī)備份的良好的特點(diǎn) [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(luò)化、系統(tǒng)集成化的道路并前進(jìn)著 [2]。安防工作不是只有在公共場(chǎng)合才有，現(xiàn)在人們生活節(jié)拍的日益加快，其個(gè)人對(duì)安全感的需求越來(lái)越強(qiáng)，所以人們對(duì)家庭監(jiān)控以及安防的要求也變得日益成熟。手機(jī)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(jià)格低廉?？梢哉f(shuō)家庭監(jiān)控市場(chǎng)的發(fā)展?jié)摿κ窍喈?dāng)大的，特別 3G 技術(shù)的日益成熟的發(fā)展，對(duì)于普通家庭用戶來(lái)說(shuō)，手機(jī)音視頻監(jiān)控可以滿足人們安全防范的需要。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 功能需求分析 本次畢設(shè)是在安卓手機(jī)上實(shí)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?shí)現(xiàn)錄制功能，并且將所錄制 的視頻存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。作為監(jiān)控器錄制了視頻，自然要呈現(xiàn)出來(lái)，因此要實(shí)現(xiàn)音視頻的播放。為了將視頻更好呈現(xiàn)出來(lái)，播放控制必須設(shè)有一些基礎(chǔ)的功能也就是播放、暫停、快進(jìn)、快退這些功能。為了給用戶在視覺(jué)上有更多的，豐富多彩的體驗(yàn)，設(shè)置屏幕背景可以改變并且其尺度能縮放。設(shè)置一進(jìn)度條可顯示當(dāng)時(shí)的播放時(shí)間以及最大播放時(shí)間，這對(duì)于安全防范工作是非常主要的。最后，通過(guò) UDP/IP 技術(shù)完成對(duì)監(jiān)控所錄制的音視頻的傳輸功能。以一個(gè)手機(jī)作為服務(wù)端即數(shù)據(jù)導(dǎo)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(shí)現(xiàn)對(duì)視頻的傳輸。 技術(shù)性能 需求分析 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)音視頻監(jiān)控功能，其是在基于安卓開(kāi)發(fā)環(huán)境下開(kāi)發(fā)，使用MediaRecord 類，并通過(guò)調(diào)用安卓手機(jī)的攝像頭實(shí)現(xiàn)攝像的功能，實(shí)現(xiàn)音視頻的監(jiān)控。手機(jī)要實(shí)現(xiàn)音視頻監(jiān)控的功能，其手機(jī)攝像分辨率在 480P 就可以達(dá)到標(biāo)清的標(biāo)準(zhǔn)，鑒于家庭面積的以及私家車大小所以可以實(shí)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(guò) UDP/IP協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)錄制好的視頻無(wú)線傳輸。根據(jù)查閱資料，目前 WiFi 最大網(wǎng)絡(luò)吞吐量理論值可以達(dá)到 ， 1Gbit/s，所以 ，在 WiFi 聯(lián)網(wǎng)條件下，傳輸一個(gè)監(jiān)控視頻所需的時(shí)間還是可觀的。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 3 概要設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本次 畢設(shè)所 設(shè)計(jì)軟件采用的是 MVC 構(gòu)建模式， 這 是一種軟件設(shè)計(jì)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(wù)邏輯、數(shù)據(jù)、界面顯示分離 這三種 。把業(yè)務(wù)邏輯匯聚 同 一部件中， 當(dāng)要 改進(jìn)以及自定義 定制界面及 和 用戶交互的時(shí)候， 我們沒(méi)有 必要再次編寫業(yè)務(wù)邏輯。MVC 在一個(gè)邏輯的圖形化用戶界面的結(jié)構(gòu) 里， MVC 主要用來(lái)映射輸入、輸出功能以及處理， MVC 也是因此發(fā)展起來(lái)的 。 MVC 把 應(yīng)用程序的輸入、處理 和 輸出功能強(qiáng)行分散 ， 因此就得到 三個(gè)核心部件 也就是 模型、視圖、控制器。模型 是 處理應(yīng)用程序數(shù)據(jù)邏輯的 地方 ，一般 是用來(lái) 在數(shù)據(jù)庫(kù)中 存取以及讀取 數(shù)據(jù)；視圖是用來(lái) 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(lái) 創(chuàng)造；控制器處理用戶交互部分，一般用來(lái)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(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)主要功能模塊可分為四個(gè)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(wú)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(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shí)錄制的功能，你可以設(shè)定任一時(shí)間讓其自動(dòng)開(kāi)始錄制或是設(shè)置一個(gè)時(shí)間段開(kāi)始錄制，其具體功能流程圖如圖 所示： 開(kāi) 始是 否 定 時(shí) 錄 制定 時(shí) 錄 制 開(kāi) 始 錄 制時(shí) 間 段 錄 制是時(shí) 間 點(diǎn) 錄 制結(jié) 束開(kāi) 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(yīng)的 MP4 文件，通過(guò)在 “我的文件 ”里查找，瀏覽文件從 SD 卡文