CN111314654B - 基于安卓车载监控的高清播放技术的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明给出了基于安卓车载监控的高清播放技术的实现方法，在技术实现上主要分为三个过程，首先需要通过安卓车载端采集usb摄像头的监控数据并转换成h264数据流，之后安卓车载端将h264数据流通过推流方式上传到服务器，再通过服务器对h264数据流进行定制转发，在移动端通过拉流方式获取监控流，进而实现高清视频播放的功能。本发明利用了安卓系统的视频和网络技术，精确设计了整个车载监控系统的监控到播放的每个环节，同时采用推流及拉流技术，根据客户的需要完成远程的车载监控高清播放，尽可能的减少了网络带宽的占用及服务器的负载，非常适合在公众交通领域应用。

Description

基于安卓车载监控的高清播放技术的实现方法

技术领域

本发明属于视频高清播放技术，特别是一种基于安卓车载监控的高清播放技术的实现方法。

背景技术

人们生活水平的提高，智能移动设备的不断更新，实时高清的监控车辆信息逐渐变的更加重要；但随着移动技术的更新、硬件的更替、媒体技术发展的同时，高清监控文件也变得的越来越大。传统的嵌入式车载监控技术越来越适应不了现代媒体视频信息资源的传输，监控视频分辨率大小过低，监控视频文件过大，移动传输带宽适应不了高清视频传输入，且存在严重的延迟。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种适配于车载监控设备，根据需要自动推流，并支持高清播放的基于安卓车载监控的高清播放技术的实现方法。

为了达到上述目的，本发明所设计的基于安卓车载监控的高清播放技术的实现方法，包括以下步骤：

安卓车载端连接usb摄像头设备，开机上电后，安卓车载端开始启动并检测外围设备是否正常工作，如果安卓车载端检测到外围设备存在异常情况，则发出提示消息，显示到界面中并提示用户进行检查安卓车载端异常；如安卓车载端正常启动，则开始启动应用，应用初始化安卓车载端环境并开启检测线程，循环监听是否有接流消息，如果没有检测到请求，则当前应用继续等待后台请求，工作状态暂时进入等待状态，如果监听检测到了拉流请求，则应用开始开启推流线程，检测当前相机预览情况并开始进行安卓车载端的获取原始数据、打包等操作，操作完成后开始进行推流操作，然后等待接收响应；

服务器上电启动后，开始检测服务器环境，检测服务端口是否开启，网络环境是否正常，以此判断服务器环境是否正常；如果启动成功，服务器开始开启循环监听线程，以判断是否有拉流消息请求，如果没有检测到请求信息，则服务器端继续监听，并进入等待线程，如果监听到了拉流请求消息，则服务端会开启拉流线程，并通知安卓车载端进行推流响应；服务端接收到安卓车载端的推流数据，开始缓存处理操作，同时把当前缓存成功的h264流数据进行转发给移动端操作；

移动端启动后，开始启动监控应用，应用启动后开始初始化应用环境，应用主动发送拉流请求给服务器，同时开启监听线程，以监测是否拉流请求是否发送成功，如果没以监听到拉流请求响应，则移动端进行入继续等待状态，如果接收到服务端拉流的响应，则移动端开启拉流线程，进一步等待服务器端h264流的转发，移动端收到此h264流后，开始进行解析和播放，以达到移动端监控的功能。

进一步的方案是，包括以下步骤：

a.Usb摄像头的驱动调用

安卓车载端设备上电后，系统开始正常启动，检测定制特种外接设备是否正常工作，对于正常挂载设备，系统通知视频软件进行正常运行；对于异常挂载的设备，系统通过广播方式通知采集应用，进行异常提示或上报后台处理；然后修改安卓框架层，进入驱动中进行修改摄像头的分辨率，固定为1280x720的大小，修改刷新帧率,固定其值在15-18帧，采集应用正常运行后，遍历各个采集usb摄像头，通知外接usb摄像头，开始采集实时视频画面；

b.采集数据的获取

采集应用启动后初始化应用环境，开始检测外围设备以判断运行环境是否正常，如果运行环境检测正常，开始初始化设备节点数据，步骤加载UI显示，待加载完成后，提示用户环境运行正常，随后开始绑定相机序列号标识,设置编码回调状态、设置预览分辨率、设置输出界面大小或推流分辨率，设置参数完成后，启动相机并绑定数据监听器，以监听相机预览的回调数据，以达到采集原始数据的效果；

同时添加相机预览的安全机制，如果相机预览时出现相机掉线、死机情况时，监听到错误时，进行重新启动相机预览，如果采集时出现画面异常、波动异常，对采集到原始数据进行缓冲区缓存的重置或清空操作，以达到重新获取画面数据，保证画面质量的效果；

c.采集数据的打包

获取每一帧的原始数据进行分析，判断这一帧的画面质量、图片大小和图像帧率时间是否符合当前视频的要求，如果符合，则开始调用安卓车载端系统的硬件编码器，进行数据的编码，并等待硬件编码器的处理，待硬件编码成功后，接收这个帧的回调数据，保留这一帧为合理帧并开始进行打包，等帧率间隔时间等参数设置成功后，等待下一步的转输，进行分流;

d.安卓车载端的处理

待相机帧率合成后，通过调用安卓硬件系统封装编码方法进行硬编码后，开始采用h264协议进行封装流，安卓车载端发送前采用推流的方式进行封装实现，安卓车载端上传时采用Rtmp实时协议，应用取出配置的IP地址和端口、设备连接参数、超时时间的配置信息，开始握手请求，如果请求成功后，获取当前套接字连接的输出流句柄，保存当前状态，同时根据上一步操作返回h264数据流进行转换获取，程序拿到当前处理过的h264流，则通过上一步保存的输出句柄开始进行等待拉流操作，以等待服务器的进行接收和操作处理；

e.安卓车载端推流

安卓车载端接收到终端推流的消息后，会把组成的h264流进行通过句柄发送，在此过程中进行安全检测线程的开启，每隔一段时间定期检测当前推流是否正常，同时开启发送线程，用于实时的进行数据流的发送，以达到实时流发送的功能；

f.Rtmp的h264流获取

服务器开启Rtmp协议流转发的功能，分配当前流接收端口,通过开机脚本启动功能，当流媒体转发服务接收到转发请求时，开启一个新的服务线程处理当前请求，服务器根据h264协议判断转发包的完整性，服务器根据协议规则进行有效的缓存功能，防止当前流转发过大，造成数据帧的大量丢失，或者由于拉流数据较小，造成转发速度过慢，当检测h264流的完整性和实时性后，开始缓存视频流；

g.移动端拉流

移动端应用启动后，开始检测应用环境，检测网络环境是否正常，内存大小是否满足监控查看的功能；当客户需要查看监控功能的时候，移动端通过发送拉流通知，提醒服务器需要进行监控流的转发，同时移动端开启检测线程，以达到判断服务器是否得到拉流消息，是否需要进行另一次的请求发送的功能；或者由于服务端异常的功能，提示客户端请求超时，以提示给用户超时提醒；

h.移动端解析

当移动端接收h264流成功后，则应用准备开启解码检测线程，开启成功后则开始调用系统解码检测类进行检测；如果检测失败，则提示解码失败，通知系统提示线程，进行界面提示，如果解码检测成功，则进行下一步准备播放的工作；

i.移动端播放

当请求拉流消息发送成功后，服务器开始检测当前安卓车载端是否在线或者是否存在缓存流，当安卓车载端不在线时，返回不在线状态，以提醒用户当前设备不在线，无法查看监控的功能，当安卓车载端在线时，服务器开始发送消息，提醒车载安卓终端需要开始推流，安卓车载端收到消息后，开启发送线程，把当前采集到的监控数据，经过h264的编码功能进行编码，编码成功后通过Rtmp协议开始推流到服务器；

下一步，服务器接收到推送上来的流数据，判断是否需要进行缓存和检测，检测正常后开始住移动端发送流，同时移动端开始解析h264流，解析成功后送达到h264的播放器进行转化，至此达到移动终端查看监控的功能。

与现有技术相比，本发明利用了安卓系统的视频和网络技术，精确设计了整个车载监控系统的监控到播放的每个环节，同时采用推流及拉流技术，根据客户的需要完成远程的车载监控高清播放，尽可能的减少了网络带宽的占用及服务器的负载，非常适合在公众交通领域应用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1。

本实施例描述的基于安卓车载监控的高清播放技术的实现方法，包括以下步骤：

安卓车载端连接usb摄像头设备，开机上电后，安卓车载端开始启动并检测外围设备是否正常工作，如果安卓车载端检测到外围设备存在异常情况，则发出提示消息，显示到界面中并提示用户进行检查安卓车载端异常；如安卓车载端正常启动，则开始启动应用，应用初始化安卓车载端环境并开启检测线程，循环监听是否有接流消息，如果没有检测到请求，则当前应用继续等待后台请求，工作状态暂时进入等待状态，如果监听检测到了拉流请求，则应用开始开启推流线程，检测当前相机预览情况并开始进行安卓车载端的获取原始数据、打包等操作，操作完成后开始进行推流操作，然后等待接收响应；

服务器上电启动后，开始检测服务器环境，检测服务端口是否开启，网络环境是否正常，以此判断服务器环境是否正常；如果启动成功，服务器开始开启循环监听线程，以判断是否有拉流消息请求，如果没有检测到请求信息，则服务器端继续监听，并进入等待线程，如果监听到了拉流请求消息，则服务端会开启拉流线程，并通知安卓车载端进行推流响应；服务端接收到安卓车载端的推流数据，开始缓存处理操作，同时把当前缓存成功的h264流数据进行转发给移动端操作；

移动端启动后，开始启动监控应用，应用启动后开始初始化应用环境，应用主动发送拉流请求给服务器，同时开启监听线程，以监测是否拉流请求是否发送成功，如果没以监听到拉流请求响应，则移动端进行入继续等待状态，如果接收到服务端拉流的响应，则移动端开启拉流线程，进一步等待服务器端h264流的转发，移动端收到此h264流后，开始进行解析和播放，以达到移动端监控的功能。

具体实施工作时，包括以下步骤：

a.Usb摄像头的驱动调用

安卓车载端设备上电后，系统开始正常启动，检测定制特种外接设备是否正常工作，对于正常挂载设备，系统通知视频软件进行正常运行；对于异常挂载的设备，系统通过广播方式通知采集应用，进行异常提示或上报后台处理；然后修改安卓框架层，进入驱动中进行修改摄像头的分辨率，固定为1280x720的大小，修改刷新帧率,固定其值在15-18帧，采集应用正常运行后，遍历各个采集usb摄像头，通知外接usb摄像头，开始采集实时视频画面；

b.采集数据的获取

采集应用启动后初始化应用环境，开始检测外围设备以判断运行环境是否正常，如果运行环境检测正常，开始初始化设备节点数据，步骤加载UI显示，待加载完成后，提示用户环境运行正常，随后开始绑定相机序列号标识,设置编码回调状态、设置预览分辨率、设置输出界面大小或推流分辨率，设置参数完成后，启动相机并绑定数据监听器，以监听相机预览的回调数据，以达到采集原始数据的效果；

同时添加相机预览的安全机制，如果相机预览时出现相机掉线、死机情况时，监听到错误时，进行重新启动相机预览，如果采集时出现画面异常、波动异常，对采集到原始数据进行缓冲区缓存的重置或清空操作，以达到重新获取画面数据，保证画面质量的效果；

c.采集数据的打包

获取每一帧的原始数据进行分析，判断这一帧的画面质量、图片大小和图像帧率时间是否符合当前视频的要求，如果符合，则开始调用安卓车载端系统的硬件编码器，进行数据的编码，并等待硬件编码器的处理，待硬件编码成功后，接收这个帧的回调数据，保留这一帧为合理帧并开始进行打包，等帧率间隔时间等参数设置成功后，等待下一步的转输，进行分流;

d.安卓车载端的处理

待相机帧率合成后，通过调用安卓硬件系统封装编码方法进行硬编码后，开始采用h264协议进行封装流，安卓车载端发送前采用推流的方式进行封装实现，安卓车载端上传时采用Rtmp实时协议，应用取出配置的IP地址和端口、设备连接参数、超时时间的配置信息，开始握手请求，如果请求成功后，获取当前套接字连接的输出流句柄，保存当前状态，同时根据上一步操作返回h264数据流进行转换获取，程序拿到当前处理过的h264流，则通过上一步保存的输出句柄开始进行等待拉流操作，以等待服务器的进行接收和操作处理；

e.安卓车载端推流

安卓车载端接收到终端推流的消息后，会把组成的h264流进行通过句柄发送，在此过程中进行安全检测线程的开启，每隔一段时间定期检测当前推流是否正常，同时开启发送线程，用于实时的进行数据流的发送，以达到实时流发送的功能；

f.Rtmp的h264流获取

服务器开启Rtmp协议流转发的功能，分配当前流接收端口,通过开机脚本启动功能，当流媒体转发服务接收到转发请求时，开启一个新的服务线程处理当前请求，服务器根据h264协议判断转发包的完整性，服务器根据协议规则进行有效的缓存功能，防止当前流转发过大，造成数据帧的大量丢失，或者由于拉流数据较小，造成转发速度过慢，当检测h264流的完整性和实时性后，开始缓存视频流；

g.移动端拉流

移动端应用启动后，开始检测应用环境，检测网络环境是否正常，内存大小是否满足监控查看的功能；当客户需要查看监控功能的时候，移动端通过发送拉流通知，提醒服务器需要进行监控流的转发，同时移动端开启检测线程，以达到判断服务器是否得到拉流消息，是否需要进行另一次的请求发送的功能；或者由于服务端异常的功能，提示客户端请求超时，以提示给用户超时提醒；

h.移动端解析

当移动端接收h264流成功后，则应用准备开启解码检测线程，开启成功后则开始调用系统解码检测类进行检测；如果检测失败，则提示解码失败，通知系统提示线程，进行界面提示，如果解码检测成功，则进行下一步准备播放的工作；

i.移动端播放

当请求拉流消息发送成功后，服务器开始检测当前安卓车载端是否在线或者是否存在缓存流，当安卓车载端不在线时，返回不在线状态，以提醒用户当前设备不在线，无法查看监控的功能，当安卓车载端在线时，服务器开始发送消息，提醒车载安卓终端需要开始推流，安卓车载端收到消息后，开启发送线程，把当前采集到的监控数据，经过h264的编码功能进行编码，编码成功后通过Rtmp协议开始推流到服务器；

下一步，服务器接收到推送上来的流数据，判断是否需要进行缓存和检测，检测正常后开始住移动端发送流，同时移动端开始解析h264流，解析成功后送达到h264的播放器进行转化，至此达到移动终端查看监控的功能。

Claims (1)

1.一种基于安卓车载监控的高清播放技术的实现方法，其特征是包括以下步骤：

安卓车载端连接usb摄像头设备，开机上电后，安卓车载端开始启动并检测外围设备是否正常工作，如果安卓车载端检测到外围设备存在异常情况，则发出提示消息，显示到界面中并提示用户进行检查安卓车载端异常；如安卓车载端正常启动，则开始启动应用，应用初始化安卓车载端环境并开启检测线程，循环监听是否有接流消息，如果没有检测到请求，则当前应用继续等待后台请求，工作状态暂时进入等待状态，如果监听检测到了拉流请求，则应用开始开启推流线程，检测当前相机预览情况并开始进行安卓车载端的获取原始数据、打包等操作，操作完成后开始进行推流操作，然后等待接收响应；

服务器上电启动后，开始检测服务器环境，检测服务端口是否开启，网络环境是否正常，以此判断服务器环境是否正常；如果启动成功，服务器开始开启循环监听线程，以判断是否有拉流消息请求，如果没有检测到请求信息，则服务器端继续监听，并进入等待线程，如果监听到了拉流请求消息，则服务端会开启拉流线程，并通知安卓车载端进行推流响应；服务端接收到安卓车载端的推流数据，开始缓存处理操作，同时把当前缓存成功的h264流数据进行转发给移动端操作；

移动端启动后，开始启动监控应用，应用启动后开始初始化应用环境，应用主动发送拉流请求给服务器，同时开启监听线程，以监测是否拉流请求是否发送成功，如果没以监听到拉流请求响应，则移动端进行入继续等待状态，如果接收到服务端拉流的响应，则移动端开启拉流线程，进一步等待服务器端h264流的转发，移动端收到此h264流后，开始进行解析和播放，以达到移动端监控的功能；

具体操作时，包括以下步骤：

a.Usb摄像头的驱动调用

安卓车载端设备上电后，系统开始正常启动，检测定制特种外接设备是否正常工作，对于正常挂载设备，系统通知视频软件进行正常运行；对于异常挂载的设备，系统通过广播方式通知采集应用，进行异常提示或上报后台处理；然后修改安卓框架层，进入驱动中进行修改摄像头的分辨率，固定为1280x720的大小，修改刷新帧率,固定其值在15-18帧，采集应用正常运行后，遍历各个采集usb摄像头，通知外接usb摄像头，开始采集实时视频画面；

b.采集数据的获取

采集应用启动后初始化应用环境，开始检测外围设备以判断运行环境是否正常，如果运行环境检测正常，开始初始化设备节点数据，步骤加载UI显示，待加载完成后，提示用户环境运行正常，随后开始绑定相机序列号标识,设置编码回调状态、设置预览分辨率、设置输出界面大小或推流分辨率，设置参数完成后，启动相机并绑定数据监听器，以监听相机预览的回调数据，以达到采集原始数据的效果；

同时添加相机预览的安全机制，如果相机预览时出现相机掉线、死机情况时，监听到错误时，进行重新启动相机预览，如果采集时出现画面异常、波动异常，对采集到原始数据进行缓冲区缓存的重置或清空操作，以达到重新获取画面数据，保证画面质量的效果；

c.采集数据的打包

获取每一帧的原始数据进行分析，判断这一帧的画面质量、图片大小和图像帧率时间是否符合当前视频的要求，如果符合，则开始调用安卓车载端系统的硬件编码器，进行数据的编码，并等待硬件编码器的处理，待硬件编码成功后，接收这个帧的回调数据，保留这一帧为合理帧并开始进行打包，等帧率间隔时间等参数设置成功后，等待下一步的转输，进行分流;

d.安卓车载端的处理

待相机帧率合成后，通过调用安卓硬件系统封装编码方法进行硬编码后，开始采用h264协议进行封装流，安卓车载端发送前采用推流的方式进行封装实现，安卓车载端上传时采用Rtmp实时协议，应用取出配置的IP地址和端口、设备连接参数、超时时间的配置信息，开始握手请求，如果请求成功后，获取当前套接字连接的输出流句柄，保存当前状态，同时根据上一步操作返回h264数据流进行转换获取，程序拿到当前处理过的h264流，则通过上一步保存的输出句柄开始进行等待拉流操作，以等待服务器的进行接收和操作处理；

e.安卓车载端推流

安卓车载端接收到终端推流的消息后，会把组成的h264流进行通过句柄发送，在此过程中进行安全检测线程的开启，每隔一段时间定期检测当前推流是否正常，同时开启发送线程，用于实时的进行数据流的发送，以达到实时流发送的功能；

f.Rtmp的h264流获取

服务器开启Rtmp协议流转发的功能，分配当前流接收端口,通过开机脚本启动功能，当流媒体转发服务接收到转发请求时，开启一个新的服务线程处理当前请求，服务器根据h264协议判断转发包的完整性，服务器根据协议规则进行有效的缓存功能，防止当前流转发过大，造成数据帧的大量丢失，或者由于拉流数据较小，造成转发速度过慢，当检测h264流的完整性和实时性后，开始缓存视频流；

g.移动端拉流

移动端应用启动后，开始检测应用环境，检测网络环境是否正常，内存大小是否满足监控查看的功能；当客户需要查看监控功能的时候，移动端通过发送拉流通知，提醒服务器需要进行监控流的转发，同时移动端开启检测线程，以达到判断服务器是否得到拉流消息，是否需要进行另一次的请求发送的功能；或者由于服务端异常的功能，提示客户端请求超时，以提示给用户超时提醒；

h.移动端解析

当移动端接收h264流成功后，则应用准备开启解码检测线程，开启成功后则开始调用系统解码检测类进行检测；如果检测失败，则提示解码失败，通知系统提示线程，进行界面提示，如果解码检测成功，则进行下一步准备播放的工作；

i.移动端播放

当请求拉流消息发送成功后，服务器开始检测当前安卓车载端是否在线或者是否存在缓存流，当安卓车载端不在线时，返回不在线状态，以提醒用户当前设备不在线，无法查看监控的功能，当安卓车载端在线时，服务器开始发送消息，提醒车载安卓终端需要开始推流，安卓车载端收到消息后，开启发送线程，把当前采集到的监控数据，经过h264的编码功能进行编码，编码成功后通过Rtmp协议开始推流到服务器；

下一步，服务器接收到推送上来的流数据，判断是否需要进行缓存和检测，检测正常后开始住移动端发送流，同时移动端开始解析h264流，解析成功后送达到h264的播放器进行转化，至此达到移动终端查看监控的功能。