基于Android平台的MID视频监控系统的设计与实现.pdf

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1、中山大学硕士学位论文基于Android平台的MID视频监控系统的设计与实现姓名：胡晓乐申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：倪德明20100601基于A n d r o i d 平台的M I D 视频监控系统的设计与实现摘要摘要随着嵌入式技术、无线通信技术和流媒体技术的发展，基于嵌入式移动终端设备和无线网络的远程视频监控已经成为监控研究领域的热点。该类监控系统的实现涉及开发平台和硬件的选择、编解码、网络传输等诸多方面。本文所设计的监控系统是T C L3 C 融合项目的一部分，以充实T C L 数字家庭的业务内容为目的。论文主要研究了M I D 远程视频监控系统，重点设计并实现了M I D

2、监控客户端。整个系统开发平台选用的是A n d r o i d，它是由开放手机联盟于2 0 0 7 年1 1 月发布的基于L i n u x 的开源手机平台，是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件平台。系统服务器端采用f r e e s c a l e 公司推出的M X 2 7 多媒体微处理器，其内置H 2 6 4 硬件编码能力，完成对视频数据的编码。客户端M I D 芯片采用T I 公司推出的O M A P 3 4 3 0，其内置A R M 和视频加速器，具有很好的解码性能。编码标准采用的是压缩性能好，网络适应能力强的H 2 6 4 标准。网络传输协议采用R T P，它作为流媒体传输

3、协议，提供了实时端到端网络传输功能。论文结合具体的开发项目，完成的工作总结如下：(1)对A n d r o i d 开发平台、无线局域网传输协议、R T P 协议和H 2 6 4 标准及其视频数据的R T P 封包算法进行了阐述与分析。(2)分析了M I D 视频监控方案，然后对客户端软件进行了设计，根据监控系统的结构层次把客户端软件系统分为四个单元：图形界面单元、控制单元、传输单元和解码单元，并详细介绍了这四个单元的实现。(3)给出了系统测试平台和方案，对系统进行功能与性能测试，并对测试结果进行分析。测试结果表明系统达到预期设计目标。关键词：远程视频监控、M I D、A n d r o i

4、d、H 2 6 4、R T PD e s i 目aa n dI m p l e m e n t a t i o no fM I DV i d e oS u r v e i l l a n c eS y s t e mB a s e do nA n d r o i dP l a t f o mA b s t r a c tA b s t r a c tW i t ht h ed e v e l o p m e n to fe m b e d d e dt e c h n o l o g y,w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l

5、 o g ya n ds t r e a m i n gm e d i at e c h n o l o g y,r e m o t ev i d e os u r v e i l l a n c eb a s e do ne m b e d d e dm o b i l et e r m i n a ld e v i c e sa n dw i r e l e s sn e t w o r kh a sb e c o m eah o tf i e l do fr e s e a r c h I m p l e m e n t a t i o no fs u c hs u r v e i l

6、l a n c es y s t e mi n v o l v e st h ec h o i c eo fd e v e l o p m e n tp l a t f o r ma n dh a r d w a r e，C o d i l 培a n dd e c o d i n g,n e t w o r kt r a n s m i s s i o na n dm a n yo t h e ra s p e c t s A sap a r to f t h ep r o j e c tw h i c hi n t e g r a t e sT C L 3 C，t h es u r v e

7、i l l a n c es y s t e md e s i g n e di nt h et h e s i sw i l le n r i c ht h eb u s i n e s so f T C LD i g i t a lH o m e T h et h e s i sm a i n l ys t u d i e st h eM I Dr e m o t ev i d e os u r v e i l l a n c es y s t e ma n df o c u s e so nt h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no

8、 ft h eM I Ds u r v e i l l a n c ec l i e n t T h ee n t i r es y s t e mc h o o s e sA n d r o i da st h ed e v e l o p m e n tp l a t f o r m A n d r o i d,r e l e a s e db yO p e nH a n d s e tA l l i a n c ei nN o v e m b e ro f2 0 0 7，i sa no p e nL i n u x-b a s e dp l a t f o r ma n dt h ef

9、i r s tt r u l yo p e na n dc o m p l e t es o t h v a r ep l a t f o r mc r e a t e df o rm o b i l et e r m i n a l s I no r d e rt oc o m p l e t et h ee n c o d i n gt ov i d e od a t a,t h es e r v e ra d o p t st h ef f e e s c a l e SM X 2 7-ak i n do fm u l t i m e d i am i c r o p r o c e s

10、 s o rw h i c hh a st h ec a p a b i l i t yo fe n c o d i n gv i d e os t r e a m so fH 2 6 4 1 1 1 ec h i po fc l i e n ti st h eO M A P 3 4 3 0w h i c hh a sg o o dp e r f o r m a n c eo fd e c o d i n gb e c a u s eo fi t sb u i l d-i nA R Ma n dv i d e oa c c e l e r a t o r s 硼呛c o d i n gs t

11、a n d a r du s e di nt h es y s t e mi sH 2 6 4w h i c hh a sv e r yg o o dp e r f o r m a n c eo fc o m p r e s s i o na n da d a p t a b i l i t yo fn e t w o r k R T P ak i n do fs t r e a m i n gm e d i at r a n s p o r tp r o t o c o lw h i c hp r o v i d e se n d t o-e n dr e a l-t i m et r a

12、n s m i s s i o no fn e t w o r k,i sc h o s e na sn e t w o r kt r a n s p o r tp r o t o c o li nt h es u r v e i l l a n c es y s t e m T h et h e s i sc o m b i n e sw i t has p e c i f i cp r o j e c t；i t sm a i nc o n t e n t sC a nb es a a n m a f i z e da st h ef o l l o w i n g：(1)I n t r

13、o d u c i n ga n da n a l y z i n gt h eA n d r o i dp l a t f o r m,w i r e l e s sl o c a la r e an e t w o r kp r o t o c o lR T P,H 2 6 4s t a n d a r da n dh o wt Op u ti t sv i d e od a t ai n t oR T Pp a c k e t s(2)A n a l y z i n gt h ep l a no fM I Dv i d e os u r v e i l l a n c e，t h e n

14、d i v i d i n gt h ec l i e n ts o f t：w a r ei n t of o u ru n i t s：t h eu n i to fg r a p h i c a lu s e ri n t e r f a c e，t h eu n i to fc o n t r o l,t h eu n i to fD e s i g na n dI m p l e m e n t a t i o no fM I DV i d e oS u r v e i l l a n c eS y s t e mB a s e do nA n d r o i dP l a t f

15、o r mA b s t r a c tt r a n s m i s s i o na n dt h eu n i to f d e c o d i n gb a s e do nh i e r a r c h yo f t h ec l i e n ts o f t w a r es y s t e ma n dd e s c r i b i n gt h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no ft h ef o u ru n i t si nd e t a i l(3)S h o w i n go u tt h es y s t e

16、mp l a t f o r ma n dp l a no ft e s t，c h e c k i n go u tt h es y s t e m Sf u n c t i o na n dp e r f o r m a n c ea n da n a l y z i n gt h er e s u l t so ft e s tw h i c hs h o w st h a tt h es y s t e ma c h i e v e st h ed e s i r e dg o a l s K e yW o r d s：r e m o t ev i d e os u r v e i l

17、 l a n c e，M I D，A n d r o i d，H 2 6 4，R T P基于A n d r o i d 平台的M I D 视频监控系统的设计与实现部分名词对照表部分名词对照表缩写全称中文含义M I DM o b i l eI n t e r a c tD e v i c e s移动互联网设备3 CC o m p u t e，C o m m u n i c a t i o n,C o n s u m e r E l e c t r o n i c计算机，通信，消费电子R T PR e a l-t i m eT r a n s p o r tP r o t o c o l实时传输协

18、议R T C PI 玎PC o n t r o lP r o t o c o l实时传输控制协议B S SB a s i cS e r v i c eS e t基本服务集E S SE x t e n d e dS e r v i c eS e t扩展服务集mA p p l i c a t i o nL e v e lF r a m i n g应用级成帧I L PI n t e g r a t e dL a y e rP r o c e s s i n g集成层处理S S R CS y n c h r o n i z a t i o nS o u r c e同步源C S R CC o n t r

19、 i b u t i n gS o u r c e贡献源M F IW i r e l e s sF i d e l i t y无线保真V C LV i d e oC o d i n gL a y e r视频编码层N A LN e t w o r kA b s t r a c t i o nL a y e r网络提取层M 陌UM a x i m u mT r a n s m i s s i o nU n i t最大传输单元l m S PR a wB y t eS e q u e n c eP a y l o a d原始字节序列载荷IJ a v aN a t i v eI n t e r f a

20、c eJ a v a 本地接口论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：堇苤臼璺壁三日期：趔!：笪：2学位论文使用授权声明本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查阅，有

21、权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。学位论文作者签名：菰够娅翩签名：缎碉日期：沙|拜名其|BB 期沙 D 年毛旯fB基于A n d r o i d 甲台的M I D 视频监控系统的设计与实现第1 章绪论第1 章绪论本章主要概括介绍了论文的研究背景、视频监控系统的发展过程、发展趋势、M I D 监控系统的研究现状以及论文的内容安排。1 1 研究背景和意义全球信息化的不断发展促进了人类生活方式和生活习惯的飞跃，人们对自己的居住环境提出了智能化和人性化的需求，“智能家居”的概念由此诞生。智能家居是指将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器、家庭安防装

22、置等通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化平台上，进行集中或远程监视、控制和家庭事务管理，并保持这些家庭设施与生活需求和住宅环境和谐与协调。I n t e r n e t 及其相关通信技术的发展已经突破了传统通信方式的时空障碍，大范围内的通信已成现实。在这样的背景下，各种多媒体技术在互联网上得到了广泛的应用，如基于多媒体的远程视频监控也逐步发展成熟。由于与先进的网络技术相结合，当前的远程视频监控系统适应了当前社会信息化的需求，它不仅能处理文本、数据、图形，还可以完成对视频流的实时捕获、压缩和流媒体传输。随着嵌入式技术和无线通信技术的不断成熟，使用移动终端设备进行远程监控已经成为监控研究领域的热点

23、。远程视频监控是当前智能家居的一个重要组成部分。当家庭中有特别需要关注的物体和场地时，家庭的主人可在其所处的家庭环境中安装摄像头，通过网络远程观察其状况，当发生意外情况时也可通过网络监控事态的进展。本文设计并实现了一款适用于移动互联网设备的远程监控系统，它是本人实习单位T C L 工业研究院的智能家居项目的子项目。该项目充实了T C L 智能家居的业务内容，同时对基于A n d r o i d 平台的视频监控系统的开发具有一定的借鉴意义。基于A n d r o i d 甲台的M l D 视频j I：c 控系统的设计与实现第l 常绪论1 2 视频监控系统的发展过程迄今，视频监控系统的发展经历了三

24、个阶段口1：模拟视频监控系统、数字视频监控系统和智能网络视频监控系统。1 2 1 模拟视频监控系统模拟视频监控系统产生于2 0 世纪7 0 年代，它的典型构成包括前段部分、模拟传输部分、控制中心等。模拟视频监控系统的主要缺点表现为口1：(1)扩展能力差。增加新的监控点和向系统中添加新的设备时，对系统的改动较大。(2)监控范围小。由于使用同轴电缆传输模拟视频信号的最大传输距离为1 K M，这决定了模拟视频监控只能用于小范围的场所。(3)报警联动性弱。这是由于模拟监控系统的各部分相互独立运作，联动只能发生在有限的范围内。1 2 2 数字视频监控系统数字视频监控系统产生于2 0 世纪9 0 年代，它

25、具有传输距离远、图像质量高、应用灵活性好、数据保存成本低等优点“1，它的主要缺点是：(1)系统稳定性不够。在不适宜的监控点，图像会抖动。(2)可扩展性不够。专用的压缩卡和解压缩卡只能支持有限的编码格式。(3)结构复杂。视频前端包括采集、压缩以及通信等，涉及众多，可靠性不高。1 2 3 智能网络视频监控系统智能网络视频监控系统产生于本世纪初，它不仅能实现监控功能，还能实现监控范围网络化、存储容量扩容化、监控智能化等啼1。传统的视频监控是被动接收感受模式的，智能视频监控则主动对监控现场的视频进行分析与处理，其系统结构如图卜1 所示嘲。基于A n d r o i d 平台的M I D 视频监控系统的

26、设计与实现第1 章绪论图卜l 智能网络视频监控系统结构1 3 视频监控系统的发展趋势如今，视频监控系统已经被应用在各行各业发挥它的安防作用。前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以，视频监控发展的最大的两个特点就是数字化和网络化口1。数字化主要指系统中的数据流从模拟态向数字态转变，网络化是指系统的结构从集中式向集散式转变。1 4M I D 视频监控系统的研究现状目前市场上，移动互联列终端基于的平台主要有三种：S y m b i a n、W i n d o w sM o b i l e、i P h o n

27、 e，这三者与A n d r o i d 相比，S y m b i a n 太强势，W i n d o w sM o b i l e 太昂贵，i P h o n e 太封闭。A n d r o i d 的最大优势在于其开放性，自2 0 0 7 年1 1 月推出后，A n d r o i d 得到了众多手机制造商、电信运营商、半导体公司和软件公司的大力支持。3基于A n d r o i d 甲台的M I D 视频j l：f 控系统的设计与实现第1 章绪论截至今年五月份，国内推出基于A n d r o i d 平台手机的公司主要有华为、联想和T C L 等，也有多家厂商推出了基于A n d r o

28、 i d 平台的M I D。由于A n d r o i d 在国内方兴未艾，加上出于商业目的的考虑，在移动终端上实现远程监控往往需要与其它商业应用(例如智能家居)相结合，大部分公司在其产品中都未提供远程监控的功能。本文正是在T C L 智能家居项目的背景下，基于其自主研发的M I D，设计并实现了一个视频监控系统。目前，远程视频监控系统由两部分构成：服务端和客户端。服务端的主要任务是采集图像、编码、封包和通过网络发送给客户端；客户端的主要任务是接收数据、解码和显示。基于移动终端的远程视频监控系统涉及到硬件、网络通信和编解码等诸多方面。当前，受处理器主频等其他因素的制约，嵌入式设备还不能像P C

29、 那样完全使用软解，要想获得良好的性能，在嵌入式设备中的解码一般由硬件完成。在远程视频监控系统中，受网络带宽和存储的限制，往往要对采集的视频信息进行压缩。目前两大主流的压缩标准是：H 2 6 X 和M P E G X。H 2 6 4 具有高压缩率、网络友好性和容错能力，使得它非常适合用于各利一无线网络传输I f I。编码后的视频信息要通过网络进行传输，这时选择合适的传输协议十分重要。T C P 是面向连接的，能够提供可靠的传输服务，但是T C P 的网络传输开销大且时延较大，比如T C P 建立连接时的三次握手，保证无误的差错控制方式及其大量的反馈包都使得它的传输时延较大且容易造成网络的拥塞，

30、不适合传输突发性的大量数据或实时性数据。为此，I E T F 针对多媒体数据传输制订了R T P 协议，它适合传输大量、连续、实时的流媒体数据。当前，基于嵌入式的监控系统大多采用R T P U D P I P 传输视频信息，用T C P I P 传输数据和控制信令。1 5 论文的主要工作与内容安排本文通过对A n d r o i d 平台、无线传输协议、实时传输协议、H 2 6 4 标准等内容的研究，结合实习期间T C L 智能家居的项目，在T C LM I D 上基于A n d r o i d 平台设计并实现了M I D 远程视频监控系统，它基本满足了智能家居的室内监控要求。由于整个项目涉及

31、重多软硬件，本论文的侧重点在于客户端软件的设计与实现以4基于A n d r o i d 甲台的M I D 视频监控系统的设计与实现第1 章绪论及服务端的视频数据R T P 封包。同时，为了使监控软件的处理器资源占用率尽可能低，实际工作中还包括对软件进行代码的优化。本论文的内容安排如下：第一章介绍视频监控系统的发展过程、发展趋势以及M I D 视频监控的研究现状。第二章对本文中的M I D 远程监控系统所涉及到的技术进行介绍与分析，它包括A n d r o i d 开发平台、无线局域网传输协议、R T P 协议和H 2 6 4 标准及其视频数据的R T P 封包。第三章详细阐述M I D 视频监

32、控方案，并对监控系统软件的相关功能单元进行了详细的设计。第四章对监控系统的客户端软件中的功能单元的具体实现进行详细的介绍与分析。第五章给出M I D 监控软件的测试环境、功能测以及性能测试的结果，并对测试结果进行分析。第六章总结本监控软件的特点、优点及其不足，并对接下来的工作进行展望。基于A n d r o i d 平台的M I D 视频监控系统的设计与实现第2 章M I D 视频监控系统的相关技术第2 章川D 视频监控系统的相关技术本文中所设计的远程视频监控系统是基于A n d r o i d 平台开发的，选用H 2 6 4标准作为视频压缩标准，采用R T P 协议作为传输协议，并在客户端针

33、对系统的需要给予了具体实现。整个系统实现是基于c s 模式的，客户端为T C LM I D，服务端为T C L 智能家居服务器。2 1A n d r o i d 平台介绍2 1 1A n d r o i d本文中的监控系统是基于A n d r o i d 平台开发的。A n d r o i d 是由开放手机联盟于2 0 0 7 年1 1 月5 日发布的基于L i n u x 的开源手机平台。它由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件平台。市场分析机构信息通信与媒体研究公司I n f o r m a 曾经做出预测，G o o g l eA n d

34、 r o i d 手机平台会在将来三年内超越i P h o n e 操作系统。2 1 2A n d r o i d 的优点与其他手机操作系统相比，A n d r o i d 有四个无可比拟的优点姐1：(1)开放性：不存在专有权障碍，也无需承担任何授权许可费用。(2)所有应用程序平等：系统的核心应用和第三方应用都是完全平等的。(3)应用程序间无界限：开发人员可以把W e b 上的数据与本地结合起来，应用程序也可以通过声明供其他应用程序使用。(4)快速方便的应用程序开发：开发人员可以基于A n d r o i d 提供的应用库和工具快速地创建自己的应用程序。2 1 3A n d r o i d 系

35、统结构从软件分层的角度来看，A n d r o i d 平台由应用程序、应用程序框架、A n d r o i d运行时、库以及L i n u x 内核5 部分组成，如图2-1 所示。十A n d r o i d 平台的M I D 襁控系缱的设 与蜜现镕z mM I D 视频控系统的柙戈拄术图2-IA n d r o i d 系统架构i)应用程序框架应用程序框架层(如图2 2 所示)保证了应用程序平等和无界限等特性图22A n d r o i d 应用程序框架基于A n d r o i d 甲台的M I D 视频监控系统的设计与实现第2 章M I D 视频监控系统的相关技术2)应用程序A n d

36、 r o i d 平台默认包含了一系列的核心应用程序(如图2-3 所示)，这些应用程序都是以J a v a 程序语言编写的，开发人员可以用自己编写的应用程序替换A n d r o i d 提供的应用程序。图2-3A n d r o i d 核心应用程序3)A n d r o i d 运行时A n d r o i d 运行时包括核心库和D a l v i k 虚拟机两部分，其结构如图2-4 所示。核心库包括两部分，一部分是J a v a 程序语言所需要调用的功能函数，另一部分为A n d r o i d 自身的核心库：D a l v i k 虚拟机是一种基于寄存器的J a v a 虚拟机，专为移

37、动设备设计。图2-4A n d r o i d 运行时4)系统库它是A n d r o i d 为应用程序框架提供的函数库，其架构如图2-5 所示。旗于A n d r o i d 甲台的M I D 视频I 牖控系统的设计与实现第2 章M I D 视频j I；c 控系统的年H 灭技术图2-5A n d r o i d 函数库架构5)L i n u x 内核采用L i n u x 内核是A n d r o i d 平台开放性的基础，A n d r o i d 平台中的操作系统采用了L i n u x 2 6 版的内核，如图2-6 所示。L i n u x 内核键盘驱动W i f i 驱动A u d

38、 i o 驱动电源管理显示驱动摄像头驱动内存驱动B i n d e r 驱动图2-6A n d r o i d 的L i n u x 内核2 2 无线传输协议8 0 2 1 1 标准2 2 1I E E E8 0 2 1 1 系列标准8 0 2 1 1 标准是一组规范，这组规范通常指定了在无线网络节点和网络基站之间或者两个无线网络节点之间的大气介质上传输射频信号1。I E E E8 0 2 1 1 任务组批准和采用的W L A N 标准如表2-1 所示。1 0基于A n d r o i d 平台的M I D 视频监控系统的设计与实现第2 章M I D 视频监控系统的相关技术表2-18 0 2

39、1 1 系列标准标准说明传统8 0 2 1 1 标准，它定义了卜2 M b p s 的无线联网，其中使用F H S S，8 0 2 1 1D S S S 和I R，R F 带宽为2 3 G H z定义了在5 G H z R F 带宽中提供高达5 4 M b p s 的数据传输的W L A N 和正交8 0 2 1l a频分复用(O F D M)编码又称为8 0 2 1 1 高速率和W I F I(无线高保真)，它所定义的1|L A N 提供8 0 2 1 l b了在2 4 G H zR F 带宽中使用D S S S 调制方式传输1 M b p s、2 M b p s、5 5 M b p s 和

40、1 1 M b p s所定义的W L A N 能够在2 4 G H z I F 带宽中提供高达5 4 M b p s 的传输速8 0 2 1l g率8 0 2 1 1 i这个标准改进了W L A N 安全标准8 0 2 1 1 I R定义了使用漫射光纤技术传输的2 M b p sW L A N2 2 2I E E E8 0 2 1 1 拓扑结构I E E E8 0 2 1 l 标准中定义了两种网络拓扑结构模式：基础结构模式和自组织模式。1)基础结构模式在8 0 2 1 1 无线基础结构网络中，至少包含一个无线站和一个连接到分配系统的接入点，可以使用两种配置：基本服务集(B S S)和扩展服务集

41、(E S S)。A 基本服务集(B S S)通常情况下，B S S 中的接入点充当无线节点和分配系统之间的网桥，如图2 7所示。图2-7B S S 结构基于A n d r o i d 平台的M I D 视频j I；f 控系统的设计与实现第2 带M I D 视频监控系统的十H 火技术B 扩展服务集(E S S)一个E S S 是若干个B S S 组成，这种布局允许在不重新配置节点或者网络的情况下变换无线节点的位置。口图2 8E S S 结构2)自组织模式这种模式的网络构建在独立基本服务集或者等效的对等无线网络之上，不需要接入点，无线站点直接与覆盖范围内的其他站点进行通信。该模式实质上是一个对等无

42、线网络结构。在这种结构中，相互覆盖的任何两个无线站点问都能够进行通信，如图2-9 所示。节点图2-9 自组织模式结构图1 2-w 点基于A n d r o i d 平台的M I D 视频监控系统的设计与实现第2 章M I D 视频监控系统的相关技术2 3 实时传输协议R T P实时传输协议R T P(R e a l-ti m eT r a n s p o r tP r o t o c 0 1)是用于I n t e r n e t 上针对多媒体数据流的一种传输协议n 们。2 3 1R T P 的设计原则R T P 的设计遵循A L F(A p p l i c a t i o nL e v e l

43、F r a m i n g，应用级成帧)和I L P(I n t e g r a t e dL a y e rP r o c e s s i n g，集成层处理)的原则n。它抛弃了主流的网络协议设计的层次原则，集成实现不同层次的功能。这样的设计思想是基于以下三点：(1)为了满足多媒体数据实时播放的各种复杂要求。(2)多媒体数据的传输有相似之处，可以将共性的部分提取出来。(3)多媒体数据的多样性使得很难针对这些媒体的传输给出一个统一的接口和处理方法，设计时就将个性部分留给应用程序。2 3 2R T P 的相关概-念R T P 提供了时戳、顺序编号、源标志、载荷类型和混合器等结构来控制实时数据的传

44、输。(1)时戳：发送端在数据包中插入的一个时间标记，随着时间的推移而增加。(2)顺序编号：发送端在数据包中插入的一个编号标记，每发送一个R T P数据包，顺序号就增加1。(3)源标志：发送端生成的唯一数值，用来帮助接收端区分多个同时的数据流。(4)载荷类型：对传输的音、视频等数据类型和相关的编码方式的说明，接收端据此确定如何解码和播放负载数据。(5)混合器：接收来自一个或多个发送方的R T P 数据块，并把它们组合成一个新的R T P 分组继续转发n 别。2 3 3R T P 的工作原理R T P 工作在一对一或一对多的传输情况下，提供时间信息和实现流同步。传基于A n d r o i d 甲

45、台的M I D 视频监控系统的设计与实现第2 章M I D 视频监控系统的卡H 火技术统的传输层协议注重数据传输的可靠性，而R T P 更加侧重数据传输的实时性，它一般是基于U D P 实现的。R T P 协议在网络中所处的位置如图2 1 0 所示m 1。R T P 和U D P 协同工作，共同完成运输层协议功能。U D P 承载R T P 数据单元并负责传输数据包。R T P 利用U D P 的多路复用支持显示的多点投递，满足多媒体会话的要求。应用程序R T P R T C PU D PT C PI P图2 一1 0R T P 在网络巾的位置2 3 4R T P 数据包格式R T P 协议负

46、责对流媒体数据进行封包并实现实时传输，每一个R T P 数据分组由头部和负载两个部分组成，R F C 3 5 5 0 n 钔中定义了R T P 包头部的格式(如图2 一I I所示1 5 1)。0-i234-789-i 51 6-3 1V=2PXC S R Cc o u n tMP a y lo a dT y p e序列号(S N)时间戳(T i m eS t a m p)同步源标志(S S R C)贡献源标识(C S R C)图2 一1 1R T P 头部格式图中各字段的含义解释如下：(1)V：R T P 协议的版本号，占两位，当前值为2。(2)P：填充标志，占l 位，如果P=I，则在该报文的

47、尾部填充一个或多个额外的八位组，它们不是有效载荷的一部分。(3)X：扩展标志，占一位，若X=l，则在R T P 报头后跟有一个扩展报头。(4)C S R Cc o u n t：C S R C 计数器，占四位，表示C S R C 标识符在固定头后的1 4基于A n d r o i d 平台的M I D 视频监控系统的设计与实现第2 章M I D 视频监控系统的相关技术个数。(5)M：标记，占1 位，不同的有效载荷有不同的含义，对于视频，标记一帧的结束；对于音频，标记会话的开始。(6)P a y l o a dT y p e：有效载荷类型，占7 位，用于说明R T P 报文中有效载荷的类型。(7)

48、S N：序列号，占1 6 位，用于标识发送者所发送的R T P 报文的序列号。接收者通过序列号来检测报文丢失情况，重新排序报文，恢复数据。(8)T i m eS t a m p：占3 2 位，时戳反映了该R T P 报文的第一个八位组的采样时刻。接收者使用时戳来计算延迟和延迟抖动，并进行同步控制。(9)S S R C：同步源标志，占3 2 位，用于标识同步信源，它是随机选择的。(1 0)C S R C：每个C S R C 标识符占3 2 位，可以有O 1 5 个。每个C S R C 标识了包含在该R T P 报文有效载荷中的所有特别信源。2 4H 2 6 4 标准H 2 6 4 是I T U-

49、T 的视频编码专家组和I S O 的活动图像编码专家组联合制定的新的编码标准n 6 1。2 4 1I I 2 6 4 标准的优点与当前的其它压缩标准相比，H 2 6 4 标准具有如下优点：(1)高压缩比，码率低n 。H 2 6 4 采用的压缩技术大大节省了存储容量、信道带宽及用户的下载时间和数据流量收费。(2)图像质量高。H 2 6 4 能提供连续、流畅的高质量图像。(3)容错能力强。H 2 6 4 提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等错误的必要工具。(4)网络适应性强。H 2 6 4 中增加了网络适应层，使得H 2 6 4 的文件能容易地在不同网络卜传输。(5)应用范围广。H 2 6

50、 4 提供了四个不同档次的P r o f i l e，在实际应用中可根据时延要求选择不同的档次。2 4 2l I 2 6 4 标准的档次与级别基于A n d r o i d 甲台的M I D 视频监控系统的设计与实现第2 章M I D 视频监控系统的棚天技术档次详细指定了语法(即算法)，级别详细指定了不同的参数(如解决方案、帧率、比特率等)。H 2 6 4 分为十多个功能等级，对性能、带宽和内存需求进行了限制。每个等级都规定了从Q c I F(公用分辨率格式)到H D T V(高清晰度电视)等各种分辨率所对应的比特率和编码速率(每秒宏块数)。分辨率越高，要求的等级就越高。H 2 6 4 标准定