本文關鍵詞：基于Android的4G網(wǎng)絡移動高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)關鍵技術的研究

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【摘要】：無線通信和智能手機技術的飛速發(fā)展使得移動高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為可能。目前已有的移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多只能傳輸?shù)痛a率(300Kbit/s左右)的標清視頻(CIF格式)。為提高監(jiān)控圖像質(zhì)量,本文采用多種網(wǎng)絡、視頻關鍵技術,設計了4G移動高清視頻監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了高碼率(1Mbit/s左右)的高清視頻(D1、720P、1080P)傳輸。本文設計了一種4G移動高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案,研究了視頻獲取轉(zhuǎn)發(fā)平臺和Android監(jiān)控客戶端軟件的具體實現(xiàn)。在視頻獲取和轉(zhuǎn)發(fā)平臺軟件中,本文提出了雙線程單緩沖區(qū)機制平滑視頻的收發(fā),解決了網(wǎng)絡“抖動”引起的數(shù)據(jù)流量“振蕩”問題。并使用條件變量和互斥鎖實現(xiàn)了多線程同步任務調(diào)度的功能。在Android監(jiān)控客戶端軟件中,本文引入Android百分比布局庫進行UI界面布局,提高了客戶端UI界面對不同手機屏幕尺寸的兼容性。使用異步任務AsyncTask重新實現(xiàn)Android平移動畫,解決了在線設備查詢界面切換時Android UI主線程阻塞的問題。對網(wǎng)絡丟包和網(wǎng)絡延時過長帶來的VLC視頻解碼錯誤,本文提出了視頻幀數(shù)據(jù)緩沖驗證機制,通過緩沖一幀視頻圖像并驗證數(shù)據(jù)包的完整性來過濾數(shù)據(jù)不完整的視頻幀,解決了網(wǎng)絡丟包引起的視頻解碼錯誤,優(yōu)化了Android監(jiān)控客戶端的視頻播放效果。4G移動高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用有線無線混合網(wǎng)絡進行視頻傳輸。因為無線網(wǎng)絡中TCP傳輸時延長、UDP易丟包等問題,本文采用UDT協(xié)議進行視頻傳輸。由于UDT協(xié)議現(xiàn)有的網(wǎng)絡擁塞判定機制沒有區(qū)分無線誤碼丟包和擁塞丟包,導致網(wǎng)絡擁塞誤判的問題,本文提出了基于RTT(往返時間)的網(wǎng)絡擁塞判定策略。結(jié)合RTT和網(wǎng)絡丟包來進行網(wǎng)絡擁塞判定,并在UDT協(xié)議中實現(xiàn)了該算法,得到BRC-UDT協(xié)議。結(jié)合TCP、UDT協(xié)議,本文對BRC-UDT協(xié)議在WIFI局域網(wǎng)和4G公共網(wǎng)絡中進行了測試。實驗結(jié)果表明,BRC-UDT協(xié)議相較于TCP、UDT協(xié)議在傳輸速率上有一定提升。在整個系統(tǒng)硬件和軟件成功實現(xiàn)后,本文研制出了系統(tǒng)樣機,并對系統(tǒng)樣機進行了實際網(wǎng)絡測試。測試結(jié)果表明,4G移動高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸視頻清晰,穩(wěn)定實用。達到實際使用需求。
【關鍵詞】：4G Android平臺 VLC UDT協(xié)議
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN948.6;TN929.53
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 研究背景與選題意義11-15
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展狀況15-16
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)16-19
• 2 4G移動高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)框架設計與關鍵技術分析19-29
• 2.1 系統(tǒng)總體框架設計19-20
• 2.2 系統(tǒng)軟件模塊分析20-21
• 2.2.1 視頻獲取和轉(zhuǎn)發(fā)平臺軟件20
• 2.2.2 Android監(jiān)控客戶端軟件20-21
• 2.3 系統(tǒng)關鍵技術分析21-28
• 2.3.1 Android系統(tǒng)軟件架構(gòu)22-23
• 2.3.2 RTSP/RTP實現(xiàn)視頻獲取與傳輸23-25
• 2.3.3 H.264視頻流組成單元25-26
• 2.3.4 基于VLC for Android的視頻解碼26-27
• 2.3.5 Android AsyncTask實現(xiàn)平移動畫27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 視頻獲取和轉(zhuǎn)發(fā)平臺軟件的研究29-37
• 3.1 軟件結(jié)構(gòu)設計29-30
• 3.2 基于Map的配置信息獲取30-31
• 3.3 基于RTSP協(xié)議的視頻流獲取31-32
• 3.4 雙線程單緩沖區(qū)視頻收發(fā)機制32-34
• 3.4.1 視頻接收和發(fā)送模塊32-33
• 3.4.2 雙線程單緩沖區(qū)平滑視頻傳輸33-34
• 3.5 多線程同步實現(xiàn)功能模塊的調(diào)度34-35
• 3.6 本章小結(jié)35-37
• 4 Android監(jiān)控客戶端軟件的研究37-53
• 4.1 軟件結(jié)構(gòu)設計37-38
• 4.2 UI界面和動畫設計38-41
• 4.2.1 UI界面設計38-40
• 4.2.2 UI動畫設計40-41
• 4.3 登錄機制41
• 4.4 前端在線設備刷新與顯示41-42
• 4.5 觸摸手勢實現(xiàn)PTZ控制42-43
• 4.6 基于libvlcjni.so的視頻播放功能43-47
• 4.6.1 libvlcjni.so的交叉編譯44-46
• 4.6.2 基于libvlcjni.so庫的視頻功能實現(xiàn)46-47
• 4.7 基于VLC的視頻模塊播放效果優(yōu)化47-51
• 4.7.1 VLC中H.264數(shù)據(jù)的獲取47-48
• 4.7.2 視頻幀數(shù)據(jù)緩沖驗證機制48-49
• 4.7.3 優(yōu)化效果測試實驗49-51
• 4.8 本章小結(jié)51-53
• 5 基于無線網(wǎng)絡視頻傳輸UDT協(xié)議的優(yōu)化研究53-73
• 5.1 TCP和UDP協(xié)議的研究53-55
• 5.2 UDT協(xié)議的研究55-60
• 5.2.1 擁塞控制策略58-59
• 5.2.2 可靠性控制機制59-60
• 5.3 無線網(wǎng)絡中UDT協(xié)議的優(yōu)化60-67
• 5.3.1 網(wǎng)絡擁塞的判定依據(jù)60-61
• 5.3.2 擁塞誤判影響的測試實驗61-65
• 5.3.3 UDT協(xié)議網(wǎng)絡擁塞的判定65
• 5.3.4 基于RTT的無線網(wǎng)絡擁塞判定策略65-67
• 5.4 BRC-UDT協(xié)議測試實驗67-71
• 5.4.1 測試環(huán)境67-68
• 5.4.2 WIFI網(wǎng)絡測試68-69
• 5.4.3 4G網(wǎng)絡測試69-70
• 5.4.4 實驗結(jié)論70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-73
• 6 4G移動高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件測試73-83
• 6.1 測試環(huán)境73-74
• 6.2 視頻獲取和轉(zhuǎn)發(fā)平臺軟件測試74-75
• 6.3 Android監(jiān)控客戶端軟件測試75-78
• 6.4 WIFI網(wǎng)絡高清視頻傳輸測試78-80
• 6.5 4G網(wǎng)絡高清視頻傳輸測試80-81
• 6.6 本章小結(jié)81-83
• 7 總結(jié)與展望83-87
• 7.1 論文總結(jié)83-84
• 7.2 論文展望84-87
• 參考文獻87-89

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