CN102595139A - 一种基于android的手机PDA直播系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于android的手机PDA直播系统，是手机终端通过公共网络服务器获取可通信的PDA终端列表，发送终端将获得的列表中的某个终端做为视频数据的接收端，并向这个终端发送连接请求；如果接收端同意接收，则开启自带摄像头，对视频数据进行实时采集，将采集到的视频数据送往编码接口模块；在编码接口处，采用H264算法对采集到的视频数据进行视频编码并发往RTP发送模块；再由RTP发送模块将数据帧发往目标PDA终端。在RTP接收模块中，接收端将数据帧解码播放，本发明相对于其他系统的卓越之处在于系统实时性较高，传输速率快，可用于不同的网络环境。

Description

一种基于android的手机PDA直播系统

技术领域

本发明属于网络多媒体技术领域，涉及一种基于android的网络流媒体直播及监控系统，涉及到基于视频实时编码及实时传输的处理技术。

背景技术

Android首次发布于2008年，并在短短的时间里风靡全球，对智能手机界产生了巨大的影响，击败塞班成为全球市场份额最大的手机操作系统。由于其巨大的市场份额及影响力，智能手机彻底的改变了人们的生活。同时人们对智能手机的服务需求也在不断的增加。

目前公知的视频直播及监控系统都是采用有线传输或者2.4GHZ的无线通信方式，并且需要相应的计算机/摄像机设备进行辅助支持，然后在日常生活中，人们无法满足随时都有计算机设备在身边的情况，这就限制了直播及监控系统的使用范围，在使用时间及方式上很不方便。然而，随着3G技术的普及，智能手机的广泛应用，网络流媒体服务需要迅速增加。不断增多的用户数量和用户对于服务质量要求的提高对传统的计算机/摄像机模式的直播服务提出挑战。

发明内容

本发明提供了一种基于android的PDA视频直播、监控系统。

本发明解决问题的技术方案是：

(1)当手机终端初始化运行环境及配置信息后，手机终端可以选择无线WIFI网络或者移动3G网络，连接到公共网络服务器传送自身的实时状态信息，服务器记录该手机终端的IP、端口，并从公共网络服务器获取可通信的手机等PDA终端列表。

2)发送终端将获得的列表中的某个终端做为视频数据的接收端，并向这个终端(以下简称接收端)发送连接请求。随后，等待接收端应答信息的返回。如果接收端同意接收，则开启自带摄像头，对视频数据进行实时采集，将采集到的视频数据送往编码接口模块。

(3)在编码接口处，采用H264算法对采集到的视频数据进行视频编码。编码接口对编码参数进行优化：采用单帧参考，关闭自适应B帧判定模式，关闭B帧加权预测，动态预测和分区方式为全像素块动态搜索，对每个块再用快速模式进行四分之一像素块精确搜索，运动估计模式为小菱形搜索法，从而提高了编码的效率及系统的实时性，最后将编码后的视频帧数据发往RTP发送模块。

(4)在RTP发送模块中，将编码后的数据帧数据发送至目标手机接收端。由于视频帧数据大小可能超过网络的最大传输单元(MTU)，导致数据包的丢弃，损坏视频完整性。为了提高视频质量，本发明将压缩后大小超过MTU的视频帧进行拆分，并在拆分后的每个包的头部加入NAL单元，同时在RTP包中写入时间戳。这样既提高了视频网络传输的效率，又保证了视频的完整性。此后便将RTP封装的包发往目标手机等PDA终端。

(5)在RTP接收模块中，接收端预先启动，循环检测是否有数据到来，然后通过RTP协议接收数据包，提取并剥离首部的NAL单元，并按照相应的控制信息将接收到的包组成完整的数据帧，放入视频帧循环队列，等待解码器解码播放。

(6)在解码端，调用解码器将队列中的视频数据进行H264解码。为满足视频实时性的要求，接收端会对当前待解码的视频帧进行时间戳的判断，超过最低可接受时延(1/预订帧率)，则丢弃该帧，并从循环队列里删除该视频帧，转向对下一视频帧的处理。为了提高解码效率，FFMPEG解码库向android平台移植过程中进行了裁剪，在交叉编译时加入：

--disable-encoders，--disable-muxers，--disable-devices等参数。

同时解码模块针对ARM架构的进行了参数优化配置，在移植过程中加入：

--disable-asm，--enable-armv5te，--enable-neon以实现硬件加速，满足了解码实时性的要求，最终将解码后的视频数据显示到手机终端。

本发明相对于其他系统的卓越之处在于系统实时性较高，传输速率快，可用于不同的网络环境。

附图说明

附图1是本发明的系统部署图。

附图2是调度机制流程图。

附图3是本发明的接收端流程图。

附图4是本发明的发送端流程图。

图中：1 运行有android系统的PDA；2 Wi-Fi热点或者3G网络基站；

3 具有公共IP地址的公共服务器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的进行进一步的说明：

如图1，本发明针对具有wifi或者3G连接的android PDA之间提供了视频直播、监控功能。

如图2，程序启动之初，会向具有公网IP的服务器端发送一条消息，标明自己的身份(发送者/接收者)。公共服务器将记录此次会话中PDA终端对应的公共IP、端口，保存进通信列表。通信双方定期拉取该通信列表，发送方向感兴趣的接收方发送消息，询问是否需要监控、直播等。接收方回应消息，若消息合法便可以进行监控。详细的监控发送方、接收方流程如图3、4所示。

如图3，接收方发送应答消息后，循环等待检测是否有数据到达。如果有数据到来，则放入缓存队列。接收方检测该队列，若存在待处理数据，便去除包头部的NAL单元，组成完整视频帧，送入解码器解码。解码模块接受视频帧，进行视频帧的解码操作。解码期间，该模块会判断当前视频帧是否时延过大，如果时延过大，则丢弃当前帧，转向下一视频帧的处理。否则对当前帧解码，最后通过android机制显示视频帧。因为数据接受线程和解码线程操作相同的队列，为了保证数据的完整性，本发明通过锁机制来保证多线程的有机协作。

如图4，发送方向接收端发送请求，如果接收端不同意接收，系统退出。如果同意接收，便可以进行数据传送。发送方启动自带摄像头，进入数据采集模块，进行视频数据的采集。随后，将采集的视频数据送往H264编码模块进行编码，而后将编码的视频帧送往RTP传输模块。RTP传输模块会先判断编码模块送来的视频帧的数据大小，如果视频帧数据的大小不超过MTU，则对数据进行RTP封包，写入时间戳，发送到接收端。如果数据大小超过MTU，则对视频帧进行拆分操作，将拆分的小数据包头部写入NAL单元和时间戳，然后进行RTP封包并发送到接收端。如果发送端不再进行发送操作，则退出，否则继续进行数据采集，直至发送端退出。

Claims (2)

1.一种基于android的手机PDA直播系统，其特征包括如下步骤：

(1)当手机终端初始化后连接到公共网络服务器传送自身的实时状态信息，服务器记录该手机终端的IP、端口，并从公共网络服务器获取可通信的PDA终端列表；

(2)发送终端将获得的列表中的某个终端做为视频数据的接收端，并向这个终端发送连接请求；如果接收端同意接收，则开启自带摄像头，对视频数据进行实时采集，将采集到的视频数据送往编码接口模块；

(3)在编码接口处，采用H264算法对采集到的视频数据进行视频编码；编码接口对编码参数进行优化：采用单帧参考，关闭自适应B帧判定模式，关闭B帧加权预测，动态预测和分区方式为全像素块动态搜索，对每个块再用快速模式进行四分之一像素块精确搜索，运动估计模式为小菱形搜索法，从而提高了编码的效率及系统的实时性，最后将编码后的视频帧数据发往RTP发送模块；

(4)在RTP发送模块中，将编码后的数据帧数据发送至目标手机接收端；将压缩后大小超过MTU的视频帧进行拆分，并在拆分后的每个包的头部加入NAL单元，同时在RTP包中写入时间戳，将RTP封装的包发往目标PDA终端。

(5)在RTP接收模块中，接收端预先启动，循环检测是否有数据到来，然后通过RTP协议接收数据包，提取并剥离首部的NAL单元，并按照相应的控制信息将接收到的包组成完整的数据帧，放入视频帧循环队列，等待解码器解码播放；

(6)在解码端，调用解码器将队列中的视频数据进行H264解码；接收端对当前待解码的视频帧进行时间戳的判断，超过最低可接受时延(1/预订帧率)，则丢弃该帧，并从循环队列里删除该视频帧，转向对下一视频帧的处理；满足了解码实时性的要求，解码后的视频数据显示到手机终端。

2.如权利要求1所述的一种基于android的手机PDA直播系统，其特征包还在于，

FFMPEG解码库向android平台移植过程中进行了裁剪，在交叉编译时加入：

--disable-encoders，--disable-muxers，--disable-devices；

同时解码模块针对ARM架构的进行了参数优化配置，在移植过程中加入：

--disable-asm，--enable-armv5te，--enable-neon。

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