第一章 绪 论
1.1 选题背景来源及意义
随着移动通讯、视频技术、3G 网络及智能摄像技术的快速发展，移动互联网应用领域蓬勃发展。同时，无线网络自动化程度提高和平板电脑、智能手机等移动设备的普及，引导视频监控发展向网络化、数字化领域发展，手机远程视频监控首当其冲开拓了全新的商业模式。视频远程监控技术逐步实现网络化、数字化，采用 3G 手机的视频远程监控应用必然成为视频监控领域的发展方向。手机视频远程监控将最终在工业和民用领域得到普及，也会为移动互联网提供更加广阔的应用前景。本文着重在 3G 无线移动通信技术协议框架内，采用 3G 移动通信、视频传输、嵌入式互联网技术相融合，在优化视频 3G 传输的基础上， 对智能手机远程视频监控及监控的相关内容进行了深入研究，并开发了简单、稳定的手机视频监控系统。
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1.2 发展历程及现状
1.2.1 发展历程
视频监控技术从上个世纪 70 年代末开始在我国应用，大致经历了三个阶段：第一阶段，也可称为起始阶段：从上世纪 70 末到 90 代末，监控系统主要采用电视闭路特征，例如用于企业、银行、重要公共场所、政府、学校等场所的第一代模拟电视监控系统。第二阶段，从上个世纪九十年代末期到二十世纪初期，视频监控系统主要是基于插卡式 PC 机的半数字时代，此时的视频监控技术被广泛应用于安全程度要求较高的场所。第三阶段，从 2000 年初期至今，是视频监控技术高速发展的阶段，这个阶段以通信和网络为平台，实现了视频远程监控系统的图像智能分析，并且以嵌入式技术为依托，网络视频监控进入了 IP 数字监控的数字时代。网络视频监控不再限于安全保护领域，逐渐应用于远程教学、办公、医疗等领域，视频监控实现了高速发展。
1.2.2 研究现状
视频监控系统的类别按传输介质分为有线监控和无线监控[2]，视频监控系统实现了从视频监控到有线网络数字视频监控，然后到网络视频监控[3]。西方发达国家借助其在计算机和网络通信技术方面的优势[4]，积极研究视频远程监控技术，并且取得了丰硕的成果。国内的视频监控技术研究基础较薄弱，受相关专利和安防准则约束和技术、资金等影响，在 2000 年以前视频监控技术在国内并没有真正的技术发展。近几年，随着网络及其支撑技术实力的发展，我国的有关部门也对视频监控这一远程监控技术深入并且细致的研究，得到了让人惊喜万分的伟大成果。手机视频监控对网络基础设施要求较高，主要包括视频采集和传送的局域网及广义的互联网，还包括手机通信所需的无线网络。局域网及广义互联网可以采用增加网络带宽的方式实现，但无线网络则受到移动运营商提供的带宽和手机允许最大带宽的限制。现在由于 3G 网络的发展，尤其是网络移动运营商加大了网络设施的改善，保证了视频传输质量的有效提升。特别是基于 3G 环境所提出的码率控制算法，是 3G 视频传输最热门的一个研究方向；以及主要对不同的参数进行改进来提高容错性视频传输网络容错性的改进，这些都保证了视频传输质量。
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第二章 系统开发知识介绍与技术设计分析
2.1 手机视频监控系统开发知识简介
手机视频监控采用成熟的 3G 通信技术，根据家庭、企业等用户监控的应用需求，设计的硬件少、易操作、性比高的移动视频监控系统。监控系统只需根据3G 网络制式，在手机视频监控上插入 SIM 卡即可实现。手机视频监控可以应用APP 通过 Internet 访问客户端软件或视频电话，只需使用普通的 3G 手机，通过手机视频监控系统的远端摄像机即可实时传输客户端视频。3G 是第三代移动通信技术，是英文 the 3rd Generation 的缩写 ，可是翻译为蜂窝移动式数据高速传输通信技术。3G 通信能偶实现语音(通话)及视频数据的同步快速传输。 3G 是支持数据高速传输的新型的一种移动相关的通信方法和科技技术的网络科技，主要结合了两大技术分别是无线通信还有互联网有关的通信功能的结晶。目前，国内共有三类 3G 网络，一、电信 CDMA2000，二、联通WCDMA，三、移动 TD-SCDMA。3G 是将无线通信与互联网等通信手段结合的移动通信系统。它可以传输图片、音频、视频等多媒体形式。为了实现 3G 手机的强大数据传输能力，3G 手机运行环境的无线网络要求能够支持相匹配的数据传输。例如室内要求支持至少 2（兆比特/每秒）的传输速度，室外要求支持至少 384（千比特/每秒）的传输速度，行车要求支持至少 144（千比特/每秒）的传输速度。3G 手机能够实现非常高的数据传输速度，最终可能达到的数据传输速度将高达每秒 2MB。之所以会达到如此高的数据传输速度，则是因为将互联网技术充分糅合到 3G 手机系统中。
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2.2 远程移动手机视频监控终端方案设计
为了实现手机远程视频监控，视频显示端采用无线移动接入形式，这种实行能够实现视频数据采集、处理、压缩、编码、网络接入等功能一体化，而且具备便携、网络接入迅速等特点，方便监控和取证。本文以下几个方面对远程手机视频监控终端方案设计进行阐述。受到手机处理器主频的限制，压缩视频数据需要的时间较长，如果传输的视频数据未进行压缩，则无法获得理想的视频画面。为了获得清晰的视频画面，应根据不同的传输协议，对采集的视频进行合理的编码，并对传输流量和码率进行重新匹配，编码过程还能够提高数据包的纠错和容错能力[7]。在数据压缩的 CPU负荷和带宽负荷间取得平衡时， 应尽量提高视频压缩比，并且提高视频在 3G 传输过程中的网络容错性。这就是所谓的尽量采用较大带宽来降低 CPU 负荷，降低对手机性能的要求，减少使用成本的策略。
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第三章 系统功能分析及总体方案设计.......... 13
3.1 系统功能分析 ...... 13
3.2 系统总体设计方案 ......... 14
第四章 移动终端和远程客户端系统技术及实现......... 19
4.1 移动终端硬件系统技术及实现...... 19
4.2 移动监控终端软件系统技术的实现 ......... 23
4.3 远程监控客户端结构 ....... 27
4.4 解决方案 .......... 31
4.5 本章小结 .......... 33
第五章 3G 手机远程视频监控的实现与应用测试 ........ 34
5.1 3G 手机远程视频监控的实现 ....... 34
5.1.1 系统开发环境........ 34
5.1.2 手机远程视频监控系统实现功能示例......... 42
5.2 手机远程监控系统设计 ..... 4
35.3 功能测试.......... 44
5.4 本章小结 .......... 46
第五章 3G 手机远程视频监控的实现与应用测试
5.1 3G 手机远程视频监控的实现
传输实现流程如下：
1、RTP 内存分配，函数 RTP_Create 完成内存初始化，上下文能够相互交通并且最终可以完成初始化后的数据保存，是由于 Context Creat 创建功能和 RTPSession Save 进行数据保存。
2、函数 Create_Socket0 实现创建和绑定 RTP，使用 sockfd=socket 完成RTP 的创建。调用 bind 绑定套接字，完成 RTP 创建。
3、获取并保存本地 IP 地址，然后需要对 IP 地址创建一个有规范的名称并且对于它的同步源须进行创建。
4、判断通信是否结束，通信结束则结束数据通信，通信未结束进入（5）。
5、通过函数 RTP_Receive 接收 RTP 的压缩数据包：a)对于 RTP，需要一个新的缓冲区，这个缓冲区内的文件要有一个确切的指向，来对压缩的数据包进行配置。b)recvdform 其主要功能是在缓冲区内储存并且分析解释其内存结构，对于多余加重的接收到的 RTP 压缩数据包进行删减。
6、正在进行下载的通信，它的相关数据中的排列序号需要及时的变更。
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总结
本文对基于 Android 系统的远程视频监控系统进行了详细的功能分析，并根据所需功能进行系统设计，通过远程视频监控系统的视频采集服务器端和 3G 移动显示和控制终端，实现了远程实时、连续、清晰视频监控的基本要求。设计的远程视频监控系统能够实现视频采集、数据压缩、Socket 通信、数据解码、视频图像解压缩和客户端显示和操作。总结所设计的远程视频监控系统，其突出优点为：
（1）遵照 H.264 压缩协议标准，网络适应能力强。
（2）采用模块化设计模式，充分考虑后期的维修、升级、扩展。
（3）基于 Android 开发平台，便于用户对系统进行扩展和升级，具有超强的适用性和实用性。
（4）在 Android 操作系统上使用 H.264 解码器技术，实现 H.26 视频在Android 操作系统上的软件解码。
（5）基于无线网络的视频传输模式可以对无人机视频采集系统的技术提升提供参考。
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参考文献（略）