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。

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ARM11S3C6410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。

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。

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。

(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。