基于Android系统的H.264视频压缩技术实现

2019-11-25 01:13:44 围观 : 61次 来源 : www.morefunsoft.com 作者 : 魔方软件

基于Android系统的H.264视频压缩技术实现

视频服务器在目前视频领域中的应用,主要是利用网络视频服务器构建远程监控系统。基于网络视频服务器的多通道数字传播技术,具有传统的模拟视频输出系统无可比拟的诸多优势。但要使网络视频监控得到普及还有待于解决以下问题:尽快提高视频压缩的技术水平,目前先进的压缩标准H.264可以部分解决视频质量和网络带宽占用这个矛盾。

H.264/AVC标准是一种高性能的视频编解码技术,相比以前的标准,具有更高的压缩率、高质量图像、容错功能、并有很强的网络适应性。


随着Android技术的迅猛发展和日趋成熟,其开放性、便携性、良好的兼容性、无缝结合网络通信等特点将使Android操作系统在未来工业领域中有广泛的应用。


1 系统概述


基于Android平台的视频服务器监控系统由监控前端、监控终端和网络3部分组成。监控前端是一个嵌入式Android系统,通过S3C6410的USB摄像头采集视频数据,并传送给Android应用层的编解码模块,应用层通过调用JNI接口链接Android底层封装的动态库,实现基于H.264标准视频压缩,将压缩数据打包发送到IP网络上,监控终端通过网络接收数据包,最后解码进行实时播放。基于Android平台的H.264视频压缩技术的总体框架图,如图1所示。

基于Android系统的H.264视频压缩技术实现


2 系统的硬件设计


基于Android视频服务器系统包括视频信息采集模块、视频信息编解码模块、视频数据传输和显示模块组成。视频信息采集和编码模块是整个监控系统的前端,主要由USB摄像头和Android底层的系统库实现;视频数据传输模块是整个监控系统的中继,负责监控前端和监控终端视频数据的交互工作;监控终端主要由LCD显示模块和电源模块组成,LCD显示模块实时查看视频,电源模块为系统提供运行所需的能量。


该技术设计采用Samsung公司的ARM11 S3C6410嵌入式处理器为核心,其主频为533 MHz/667 MHz,S3C6410是基于16/32-bitRISC内核的低成本、低功耗、高性能微处理器解决方案,内部集成多个功能强大的硬件加速器,结合外部极佳的接口设备,能够满足Android程序开发的需求。其外接存储设备包括256 M的DDR-SDRAM、2MB的NOR Flash、2 GB的NAND Flash。外围接口包括串行口、JTAG调试接口和USB接口,其中USB接口连接摄像头负责视频数据的采集,LCD进行实时显示。视频采集设备硬件结构如图2所示。

基于Android系统的H.264视频压缩技术实现


3 软件设计概述


Android的系统构架分为应用层、应用框架层、系统运行库和IJnux内核层,Android应用程序的开发通过应用框架与Android底层进行交互。技术实现设计采用模块化设计方案,主要包括底层驱动移植模块、视频采集模块、视频压缩传输模块和视频显示模块。


基于Android的视频服务器系统主要包括监控前端、中间网络和监控终端。监控前端的USB摄像头采集视频数据,Android应用层调用封装的JNI库进行标准的H.264压缩,经过网络打包发送给监控终端,终端通过解码实时查看视频。其中流媒体服务器主要由3层结构组成:服务器、网络服务接口和驱动模块,如图3所示。

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3.1 操作系统结构


Android作为终端操作系统,其软件层次自下而上分为:基于Linux内核的操作系统层,各种库和Android运行环境,应用程序框架和应用程序。结构图如图4所示。

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(1)应用程序。应用程序包括Email客户端,SMS短消息程序,日历,地图,浏览器,联系人管理程序等。所有应用程序均使用Java语言编写。

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