2024年8月26日发(作者：茹雪莲)
ｌ ＲＭ盯 ＴＥＲ 惠
● 敖■
矿 ｌ ｆ ｏ匹 ｌｎｆ ｒ
【本文献信息】高西萍，曾浩，程瑶．ｉＰｈｏｎｅ ４手机视频监控系统的设计［Ｊ］．２０１２，３６（３）
ｉＰｈｏｎｅ ４手机视频监控系统的设计
高西萍，曾浩，程瑶
（重庆邮电大学通信学院，重庆４０００６５）
【摘要】给出了一套基于ｉＰｈｏｎｅ ４的手机视频监控系统方案，详细说明了系统服务器端和客户端的模块设计。经测试，该方案的
设计合理，性能良好，能满足手机视频监控的基本需求，用户能够通过手机进行视频查看、云台控制等操作，且监控画面清晰流畅。
【关键词】视频监控；ｉＰｈｏｎｅ ４；系统服务器；客户端模块
【中图分类号】ＴＮ９１９．８；ＴＰ２７７ 【文献标识码】Ａ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｍｏｂｉｌｅ Ｖｉｄｅｏ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｅｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉＰｈｏｎｅ ４
ＧＡＯ Ｘｉｐｉｎｇ，ＺＥＮＧ Ｈａｏ，ＣＨＥＮＧ Ｙａｏ
＾Ｕ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＰｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６５，Ｃｈｉｎａ）
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａ ｖｉｄｅｏ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉＰｈｏｎｅ ４ ｉｓ ｇｉｖｅｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｒｖｅｒ ａｎｄ ｃｌｉｅｎｔ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，
ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｔｅｓｔ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｗｏｒｋｓ ｗｅｌｌ ａｎｄ ｃａｎ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｍｏｂｉｌｅ’Ｓ ｖｉｄｅｏ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ．Ｕｓｅｒｓ ｃａｎ ｗａｔｃｈ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｐａｎ ｈｅａｄ ｂｙ
ｉＰｈｏｎｅ ４．Ｔｈｅ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ｐｉｃｔｕｒｅｓ ａｒｅ ｃｌｅａｒ ａｎｄ ｓｍｏｏｔｈ．
匈
【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｖｉｄｅｏ ｓｕｒｖｅｉｌｌｎｃｅ；ａｉＰｈｏｎｅ ４；ｓｙｓｔｅｍ ｓｅｖｅｒｒ；ｃｌｉｅｎｔ ｍｏｄｕｌｅ
１ 系统介绍
用户同时通过移动网络访问某个交通要道的监控点的情
况。因此移动视频监控系统主要存在两个问题：服务器性
手机视频监控近几年发展非常迅速，手机终端的发展 能不足和网络拥塞 。鉴于此，本设计服务器端采用多
也是非常迅猛，特别是随着ｉＰｈｏｎｅ手机的推出，手机进入了
台服务器组成的集群共同提供流媒体服务，其服务器端的
—
个新的时代，用ｉＰｈｏｎｅ手机已经成为一种时尚。在这种
架构图如图２所示。
手机视频监控系统可以分为４个层次：前端采集设
趋势下，基于ｉＰｈｏｎｅ的软件开发具有很好的市场前景。
备、服务器、移动通信网络、手机终端（ｉＰｈｏｎｅ ４）。本文给
出的基于ｉＰｈｏｎｅ ４的手机视频监控系统采用Ｃ／Ｓ（客户
端／服务器）模型，整体的框架图如图１所示。
图２集群式服务器端的架构图
图１ 系统框架图
服务器端由３Ｇ人口网关服务器、认证服务器、３Ｇ流
服务器端和客户端之间采用ＴＣＰ方式传输数据ｌ１］。
媒体服务器、通信服务器、云台控制服务器等模块组成。
服务器端采用集群式服务器系统的设计架构，根据３Ｇ网 １）３Ｇ入口网关服务器。系统对外公布的人口地址
Ｐ地址。该服务器的主要功能是接收用户
络的状况加入子码流传输和管理。ｉＰｈｏｎｅ手机客户端主
是该服务器的Ｉ
调用认证服务器的认证功能对用户进行身份
要有用户登录、权限管理和云台控制等功能。客户端基于
的连接请求，
ｉＯＳ４．３及以上的操作系统，主要完成信令处理、解码上屏
验证，同时取得当前负载最低的流媒体服务器，并利用重
Ｐ地址和端口号返回给用
等功能，其中在解码方面客户端会对所有Ｈ．２６４格式的
定向功能将流媒体服务器的Ｉ
视频编码流进行统一的解码处理。
户。引人人口网关服务器可以对外屏蔽认证服务器和流
媒体服务器，使得这两个服务器与外界完全隔绝，保证了
系统的安全。主要负责用户认证转发、权限转发信息以及
压力分配的处理。
２服务端的设计
移动视频监控系统的特点是并发量大，会出现很多
４８ 《电视技术》第３６卷第３期（总第３７８期）Ｉ投稿网址ｈ￣ｐ：／／ｗｗｗ．ＶｉｄｅｏＥ．ｃｎ
熬
ＩＮ ＲＭ ＴＥＲ 霪＿
音视
它与现有的ＭＰＥＧ－２，ＭＰＥＧ－４及Ｈ．２６３相比，具有
２）认证服务器。功能包括维护当前在线用户列表、
格式，
用户权限认证等用户管理。认证服务器对外提供各种用
明显的优越性，特别是编码效率上的提高，使之能用于许
２６４格式
户权限认证的功能，比如用户登录认证、流媒体访问权限
多新的领域 ］，该系统中的客户端会对所有Ｈ．
认证、云台控制权限认证。
的视频编码流进行统一的解码处理。
目前ＰＣ平台的Ｈ．２６４解码器比较完善，其中开源的
３）３Ｇ流媒体服务器。流媒体服务器是这个系统的
核心，主要功能是为用户提供流媒体的服务。由于一台服
解码器主要包括ＪＭ ｄｅｃｏｄｅｒ，１２６４ ｄｅｃｏｄｅｒ，ｘ２６４ ｄｅｃｏｄｅｒ，
ｉｂａｖｃｏｄｅｃ．Ｉｎｔｅｌ ＩＰＰ ｓｉｍｐｌｅ ｐ｜ａｙｅｒ等。但是在
务器无法支持大量用户并发所需的计算能力和网络带宽，
ＦＦｍｐｅｇ ｌ
Ｐｈｏｎｅ ＯＳ平台还没有可用的解码器，所以必须对现有ＰＣ
系统中设置了多台媒体服务器为用户提供服务。每台流
ｉ
媒体服务器之间相互独立，流媒体服务器与用户之间形成 平台上的解码器进行修改，使之能够在ｉＰｈｏｎｅ ＯＳ平台上正
一
对多的关系，用户在一次流媒体会话中不能在不同流媒
确运行，即将解码器由ＰＣ平台移植至ｉＰｈｏｎｅ ＯＳ平台 。
体之间进行切换。
ＦＦｍｐｅｇ是一个集录制、转换、音视频编码解码功能为
４）通信服务器。因为网络摄像机不能满足高并发，
一
体的完整的开源解决方案。ＦＦｍｐｅｇ的解码流程总的可
无法实现实时的视音频数据的传输。因此通信服务器的
以概括为 ］：打开一个文件后，读取里面的视频流，找到对
功能是接收网络摄像机的音视频数据，然后发给３Ｇ流媒
应的解码器并打开，从流中读取帧数据并解码。具体的视
体服务器。
频解码流程如图４所示。
５）云台控制服务器。云台控制服务器的本质是网络
摄像机云台控制服务的代理服务器。云台控制服务器收
到客户端发送的云台控制后，转换成标准的云台控制指
令，然后发动到前端采集设备。
３客户端的设计
从２００７年发布至今，苹果手机已经从最早的ｉＰｈｏｎｅ
一
代升级到了ｉＰｈｏｎｅ ４。ｉＰｈｏｎｅ ＯＳ是由苹果公司为
ｉＰｈｏｎｅ开发的操作系统，ｉＰｈｏｎｅ ４采用苹果最新的ｉＰｈｏｎｅ
ＯＳ ４．０系统。
本系统中手机客户端主要完成解码和上屏、云台控
制的功能 ］，由此设计出客户端流媒体播放器的结构如
图３所示。
『Ｉ 音频视频播放 ｌ 云台控制ｆ
ｌ
Ｉ音视频同步 Ｉ
控制信息
数据信息
匿巫
Ｉ音视频缓冲区 ｌ
＾
ｌ Ｌ兰 ｉ封季蕃制１
图４ ＦＦｍｐｅｇ视频解码流程图
１）初始化ｌｉｂａｖｆｏｒｍａｔ／ｌｉｂａｖｃｏｄｅｃ，实现代码为：
『蟮）出 『
ａｖ
ｒｅｇｉｓｔｅｒ ａｌｌ（）；
这一步注册库中含有的所有可用的文件格式和编码
器，这样当打开一个文件时，它们才能够自动选择相应的
文件格式和编码器。
２）打开文件，实现代码为：
图３流媒体播放器系统结构图
ｉｆ（ａｖ＿ｏｐｅｎ ｉｎｐｕｔ＿ｆｉｌｅ（＆ｐＦｏｎｎａｔＣｔｘ，ａｒｓｖＥ１］，ＮＵＬＬ，０，ＮＵＬＬ）！＝Ｏ）
本系统视频编码采用的是目前最流行的Ｈ．２６４编码
ｒｅｔｕｒｎ一１；／／Ｃｏｕｌｄｎｔ ｏｐｅｎ ｆｉｌｅ
投稿网址ｈｎｐ：／／ｗｗｗ．ＶｉｄｅｏＥ．ｃｎｆ《电视技术》第３６卷第３期（总第３７８期）４９
Ｉ ＲＭ 瑚
代码为：
ｉｆ（ａｖ＿ｆｉｎｄ＿ｓｔｒｅａｍ＿ｉｎｆｏ（ｐＦｏｒｍａｔＣｔｘ）＜０）
ｒｅｔｕｒｎ一１；／／Ｃｏｕｌｄｎｔ ｆｉｎｄ ｓｔｒｅａｍ
惠
４ 测试
●秘教簟
ｉ Ｆ ０匹ｎ ｉ ‘ｒｉ
３）从ＡＶＦｏｒｍａｔＣｏｎｔｅｘｔ获取Ｓｔｒｅａｍ的信息。实现
本文给出的基于ｉＰｈｏｎｅ ４的手机视频监控系统的服
务器端和客户端的详细设计，服务器端主要完成的是流媒
体编码和转发，客户端主要完成的是流媒体的解码和上
屏，还能对带有云台的摄像头进行控制，如调焦距、上、下、
左、右的控制。在ＭＡＣ ＯＳ的模拟ｉＰｈｏｎｅ平台上，测试中
显示的监控画面如图５所示。
／／Ｇｅｔ ａ ｐｏｉｎｔｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｄｅｃ ｃｏｎｔｅｘｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍ
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐＣｏｄｅｃＣｔｘ＝ｐＦｏｒｍａｔＣｔｘ－＞ｓｔｒｅａｍｓ［ｖｉｄｅｏＳｔｒｅａｍ］－－＞ｃｏｄｅｃ：
流中关于编解码器的信息就是“ｅｏｄｅｃ ｃｏｎｔｅｘｔ”（编解
码器上下文）。这里面包含了流中所使用的关于编解码
器的所有信息，现在有了一个指向它的指针，下面要找到
真正的编解码器并且打开它。
４）寻找视频流的解码器并打开它，实现代码为：
／／Ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｄｅｃｏｄｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍ
ｐＣｏｄｅｃ＝ａｖｃｏｄｅｅ
ｆｉｎｄ
—
ｄｅｏｏｄｅｒ（ｐＣｏｄｅｃＣｔｘ－＞ｃｏｄｅｃ＿ｉｄ）；
ｉｆ（ｐＣｏｄｅｃ＝＝ＮＵＬＬ）
｛
ｆｐｒｉｎｔｆ（ｓｔｄｅｒｒ，”Ｕｎｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｃｏｄｅｃ！＼ｎ”）；
ｒｅｔｕｒｎ－１；／／Ｃｏｄｅｃ ｎｏｔ ｆｏｕｎｄ
图５ 测试中显示的监控画面
该视频图像的技术参数是：分辨力为ＣＩＦ ３５２×２８８，
帧率为２５ ｆ／ｓ，码率为１２８ ｋｂｉｔ／ｓ。前端网络摄像机的供应
商是大华，通过对前端设备的设置在监控画面上可以显示
视频遮挡、时间、通道号等信息，能满足用户视频查看、云
台控制的基本要求。
｝
／／Ｏｐｅｎ ｃｏｄｅｃ
ｉｆ（ａｖｃｏｄｅｃ＿ｏｐｅｎ（ｐＣｏｄｅｃＣｔｘ．ｐＣｏｄｅｃ）＜０）
ｒｅｔｕｒｎ－１；／／Ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｏｐｅｎ ｃｏｄｅｃ
５）为解码帧分配内存，实现代码为：
ＡＶＦｒａｍｅ ｐＦｒａｍｅ；
５ 小结
本文给出了一套基于ｉＰｈｏｎｅ ４的手机视频监控系统
说明。本文设计的基于ｉＰｈｏｎｅ ４的手机视频监控系统的
方案，能满足手机用户的视频查看、云台控制的基本需求，
接下来的工作是对手机客户端的功能做进一步的扩展，增
ｐＦｒａｍｅ＝ａｖｃｏｄｅｃ ａｌｌｏｃ ｆｒａｍｅ（）；
６）不停地从码流中提取出帧数据，判断帧的类型，对
实现方案，并对系统服务器端和客户端的模块进行了设计
于视频帧调用ａｖｃｏｄｅｃ＿ｄｅｅｏｄｅ＿ｖｉｄｅｏ（）解码，实现代码为：
ｉ＝０；
ｗｈｉｌｅ（ａｖ＿ｒｅａｄ＿ｆｒａｍｅ（ｐＦｏｒｍａｔＣｔｘ．＆ｐａｃｋｅｔ）＞＝０）
｛／／Ｉｓ ｔｈｉｓ ａ ｐａｃｋｅｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍ？
ｉｆ（ｐａｃｋｅｔ．ｓｔｒｅａｍ—ｉｎｄｅｘ＝＝ｖｉｄｅｏＳｔｒｅａｍ）
加手动录像、图像抓帧、短信报警等功能。
参考文献：
［１］张万芳，苏鸿根．基于ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ协议实时传输Ｈ．２６４流媒体文
件［Ｊ］．计算机工程与设计，２００９，１７（７）：３ｌ一３５．
｛／／Ｄｅｃｏｄｅ ｖｉｄｅｏ ｆｒａｍｅ
ａｖｃｏｄｅｃ
＿
ｄｅｃｏｄｅ＿ｖｉｄｅｏ（ｐＣｏｄｅｃＣｔｘ，ｐＦｒａｍｅ，＆ｆｒａｍｅＦｉｎｉｓｈｅｄ，
ｐａｃｋｅｔ．ｄａｔａ，ｐａｃｋｅｔ．ｓｉｚｅ）；
｝
｝
［２］王超．移动视频监控系统的研究与实现［Ｄ］．杭州：浙江大学，２０１０．
［３］马杰，田金文，柳键．流媒体技术及其文件格式［Ｊ］．计算机工程与应
用，２００３，９（１３）：４９＿５２．
７）转换图像格式，实现代码为：
ｉｆ（ｆｒａｍｅＦｉｎｉｓｈｅｄ）
｛／／Ｃｏｎｖｅｒｔ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｆｒｏｍ ｉｔｓ ｎａｔｉｖｅ ｆｏｒｍａｔ ｔｏ ＲＧＢ
ｉｍｇ
＿
［４］杜传赢．Ｓｙｍｂｉａｎ平台移动流媒体播放器的实现与优化［Ｄ］．厦门：厦
门大学，２００８．
ｃｏｎｖｅｒｔ（（ＡＶＰｉｃｔｕｒｅ ）ｐＦｒｍｅＲＧＢ，ＰＩａＸ—ＦＭＴ＿ＲＧＢ２４）
｝
［５ Ｊ尹超超，龙昭华，谢显中．Ｈ．２６４实时视频通信终端的研究与实现
［Ｊ］．电视技术，２０１１，３５（３）：５３－５６．
◇
因为准备输出保存２４位ＲＧＢ格式的ＪＰＥＧ文件，且
ｉＰｈｏｎｅ只支持ＲＧＢ格式，因此必须把解码后的图像格式
从原来的ＹＵＶ４２０转换为ＲＧＢ格式。
８）解码完后，释放解码器，实现代码为：
ａｖｅｏｄｅｃ
＿
作者简介：
高西萍（１９８６一），女。硕士生，主要研究方向为移动通信；
曾浩（１９６４一），副教授，硕士生导师。主要研究方向为移动通信、
ｃｌｏｓｅ（ｐＣｏｄｅｃＣｔｘ）； 电工理论和新技术等；
程瑶（１９８６一）。女，硕士生，主要研究方向为移动通信。
９）关闭输入文件，实现代码为：
ａｖ
ｃｌｏｓｅ
ｉｎｐｕｔ
ｆｉｌｅ（ｐＦｏｒｍａｔＣｔｘ）；
责任编辑：任健男 收稿日期：２０１１－０９－２０
５０ 《电视技术》第３６卷第３期（总第３７８ Ｉｔｌｉ）ｌ投稿网址ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ＶｉｄｅｏＥ．ｏｎ
2024年8月26日发(作者：茹雪莲)
ｌ ＲＭ盯 ＴＥＲ 惠
● 敖■
矿 ｌ ｆ ｏ匹 ｌｎｆ ｒ
【本文献信息】高西萍，曾浩，程瑶．ｉＰｈｏｎｅ ４手机视频监控系统的设计［Ｊ］．２０１２，３６（３）
ｉＰｈｏｎｅ ４手机视频监控系统的设计
高西萍，曾浩，程瑶
（重庆邮电大学通信学院，重庆４０００６５）
【摘要】给出了一套基于ｉＰｈｏｎｅ ４的手机视频监控系统方案，详细说明了系统服务器端和客户端的模块设计。经测试，该方案的
设计合理，性能良好，能满足手机视频监控的基本需求，用户能够通过手机进行视频查看、云台控制等操作，且监控画面清晰流畅。
【关键词】视频监控；ｉＰｈｏｎｅ ４；系统服务器；客户端模块
【中图分类号】ＴＮ９１９．８；ＴＰ２７７ 【文献标识码】Ａ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｍｏｂｉｌｅ Ｖｉｄｅｏ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｅｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉＰｈｏｎｅ ４
ＧＡＯ Ｘｉｐｉｎｇ，ＺＥＮＧ Ｈａｏ，ＣＨＥＮＧ Ｙａｏ
＾Ｕ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＰｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６５，Ｃｈｉｎａ）
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａ ｖｉｄｅｏ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉＰｈｏｎｅ ４ ｉｓ ｇｉｖｅｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｒｖｅｒ ａｎｄ ｃｌｉｅｎｔ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，
ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｔｅｓｔ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｗｏｒｋｓ ｗｅｌｌ ａｎｄ ｃａｎ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｍｏｂｉｌｅ’Ｓ ｖｉｄｅｏ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ．Ｕｓｅｒｓ ｃａｎ ｗａｔｃｈ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｐａｎ ｈｅａｄ ｂｙ
ｉＰｈｏｎｅ ４．Ｔｈｅ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ｐｉｃｔｕｒｅｓ ａｒｅ ｃｌｅａｒ ａｎｄ ｓｍｏｏｔｈ．
匈
【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｖｉｄｅｏ ｓｕｒｖｅｉｌｌｎｃｅ；ａｉＰｈｏｎｅ ４；ｓｙｓｔｅｍ ｓｅｖｅｒｒ；ｃｌｉｅｎｔ ｍｏｄｕｌｅ
１ 系统介绍
用户同时通过移动网络访问某个交通要道的监控点的情
况。因此移动视频监控系统主要存在两个问题：服务器性
手机视频监控近几年发展非常迅速，手机终端的发展 能不足和网络拥塞 。鉴于此，本设计服务器端采用多
也是非常迅猛，特别是随着ｉＰｈｏｎｅ手机的推出，手机进入了
台服务器组成的集群共同提供流媒体服务，其服务器端的
—
个新的时代，用ｉＰｈｏｎｅ手机已经成为一种时尚。在这种
架构图如图２所示。
手机视频监控系统可以分为４个层次：前端采集设
趋势下，基于ｉＰｈｏｎｅ的软件开发具有很好的市场前景。
备、服务器、移动通信网络、手机终端（ｉＰｈｏｎｅ ４）。本文给
出的基于ｉＰｈｏｎｅ ４的手机视频监控系统采用Ｃ／Ｓ（客户
端／服务器）模型，整体的框架图如图１所示。
图２集群式服务器端的架构图
图１ 系统框架图
服务器端由３Ｇ人口网关服务器、认证服务器、３Ｇ流
服务器端和客户端之间采用ＴＣＰ方式传输数据ｌ１］。
媒体服务器、通信服务器、云台控制服务器等模块组成。
服务器端采用集群式服务器系统的设计架构，根据３Ｇ网 １）３Ｇ入口网关服务器。系统对外公布的人口地址
Ｐ地址。该服务器的主要功能是接收用户
络的状况加入子码流传输和管理。ｉＰｈｏｎｅ手机客户端主
是该服务器的Ｉ
调用认证服务器的认证功能对用户进行身份
要有用户登录、权限管理和云台控制等功能。客户端基于
的连接请求，
ｉＯＳ４．３及以上的操作系统，主要完成信令处理、解码上屏
验证，同时取得当前负载最低的流媒体服务器，并利用重
Ｐ地址和端口号返回给用
等功能，其中在解码方面客户端会对所有Ｈ．２６４格式的
定向功能将流媒体服务器的Ｉ
视频编码流进行统一的解码处理。
户。引人人口网关服务器可以对外屏蔽认证服务器和流
媒体服务器，使得这两个服务器与外界完全隔绝，保证了
系统的安全。主要负责用户认证转发、权限转发信息以及
压力分配的处理。
２服务端的设计
移动视频监控系统的特点是并发量大，会出现很多
４８ 《电视技术》第３６卷第３期（总第３７８期）Ｉ投稿网址ｈ￣ｐ：／／ｗｗｗ．ＶｉｄｅｏＥ．ｃｎ
熬
ＩＮ ＲＭ ＴＥＲ 霪＿
音视
它与现有的ＭＰＥＧ－２，ＭＰＥＧ－４及Ｈ．２６３相比，具有
２）认证服务器。功能包括维护当前在线用户列表、
格式，
用户权限认证等用户管理。认证服务器对外提供各种用
明显的优越性，特别是编码效率上的提高，使之能用于许
２６４格式
户权限认证的功能，比如用户登录认证、流媒体访问权限
多新的领域 ］，该系统中的客户端会对所有Ｈ．
认证、云台控制权限认证。
的视频编码流进行统一的解码处理。
目前ＰＣ平台的Ｈ．２６４解码器比较完善，其中开源的
３）３Ｇ流媒体服务器。流媒体服务器是这个系统的
核心，主要功能是为用户提供流媒体的服务。由于一台服
解码器主要包括ＪＭ ｄｅｃｏｄｅｒ，１２６４ ｄｅｃｏｄｅｒ，ｘ２６４ ｄｅｃｏｄｅｒ，
ｉｂａｖｃｏｄｅｃ．Ｉｎｔｅｌ ＩＰＰ ｓｉｍｐｌｅ ｐ｜ａｙｅｒ等。但是在
务器无法支持大量用户并发所需的计算能力和网络带宽，
ＦＦｍｐｅｇ ｌ
Ｐｈｏｎｅ ＯＳ平台还没有可用的解码器，所以必须对现有ＰＣ
系统中设置了多台媒体服务器为用户提供服务。每台流
ｉ
媒体服务器之间相互独立，流媒体服务器与用户之间形成 平台上的解码器进行修改，使之能够在ｉＰｈｏｎｅ ＯＳ平台上正
一
对多的关系，用户在一次流媒体会话中不能在不同流媒
确运行，即将解码器由ＰＣ平台移植至ｉＰｈｏｎｅ ＯＳ平台 。
体之间进行切换。
ＦＦｍｐｅｇ是一个集录制、转换、音视频编码解码功能为
４）通信服务器。因为网络摄像机不能满足高并发，
一
体的完整的开源解决方案。ＦＦｍｐｅｇ的解码流程总的可
无法实现实时的视音频数据的传输。因此通信服务器的
以概括为 ］：打开一个文件后，读取里面的视频流，找到对
功能是接收网络摄像机的音视频数据，然后发给３Ｇ流媒
应的解码器并打开，从流中读取帧数据并解码。具体的视
体服务器。
频解码流程如图４所示。
５）云台控制服务器。云台控制服务器的本质是网络
摄像机云台控制服务的代理服务器。云台控制服务器收
到客户端发送的云台控制后，转换成标准的云台控制指
令，然后发动到前端采集设备。
３客户端的设计
从２００７年发布至今，苹果手机已经从最早的ｉＰｈｏｎｅ
一
代升级到了ｉＰｈｏｎｅ ４。ｉＰｈｏｎｅ ＯＳ是由苹果公司为
ｉＰｈｏｎｅ开发的操作系统，ｉＰｈｏｎｅ ４采用苹果最新的ｉＰｈｏｎｅ
ＯＳ ４．０系统。
本系统中手机客户端主要完成解码和上屏、云台控
制的功能 ］，由此设计出客户端流媒体播放器的结构如
图３所示。
『Ｉ 音频视频播放 ｌ 云台控制ｆ
ｌ
Ｉ音视频同步 Ｉ
控制信息
数据信息
匿巫
Ｉ音视频缓冲区 ｌ
＾
ｌ Ｌ兰 ｉ封季蕃制１
图４ ＦＦｍｐｅｇ视频解码流程图
１）初始化ｌｉｂａｖｆｏｒｍａｔ／ｌｉｂａｖｃｏｄｅｃ，实现代码为：
『蟮）出 『
ａｖ
ｒｅｇｉｓｔｅｒ ａｌｌ（）；
这一步注册库中含有的所有可用的文件格式和编码
器，这样当打开一个文件时，它们才能够自动选择相应的
文件格式和编码器。
２）打开文件，实现代码为：
图３流媒体播放器系统结构图
ｉｆ（ａｖ＿ｏｐｅｎ ｉｎｐｕｔ＿ｆｉｌｅ（＆ｐＦｏｎｎａｔＣｔｘ，ａｒｓｖＥ１］，ＮＵＬＬ，０，ＮＵＬＬ）！＝Ｏ）
本系统视频编码采用的是目前最流行的Ｈ．２６４编码
ｒｅｔｕｒｎ一１；／／Ｃｏｕｌｄｎｔ ｏｐｅｎ ｆｉｌｅ
投稿网址ｈｎｐ：／／ｗｗｗ．ＶｉｄｅｏＥ．ｃｎｆ《电视技术》第３６卷第３期（总第３７８期）４９
Ｉ ＲＭ 瑚
代码为：
ｉｆ（ａｖ＿ｆｉｎｄ＿ｓｔｒｅａｍ＿ｉｎｆｏ（ｐＦｏｒｍａｔＣｔｘ）＜０）
ｒｅｔｕｒｎ一１；／／Ｃｏｕｌｄｎｔ ｆｉｎｄ ｓｔｒｅａｍ
惠
４ 测试
●秘教簟
ｉ Ｆ ０匹ｎ ｉ ‘ｒｉ
３）从ＡＶＦｏｒｍａｔＣｏｎｔｅｘｔ获取Ｓｔｒｅａｍ的信息。实现
本文给出的基于ｉＰｈｏｎｅ ４的手机视频监控系统的服
务器端和客户端的详细设计，服务器端主要完成的是流媒
体编码和转发，客户端主要完成的是流媒体的解码和上
屏，还能对带有云台的摄像头进行控制，如调焦距、上、下、
左、右的控制。在ＭＡＣ ＯＳ的模拟ｉＰｈｏｎｅ平台上，测试中
显示的监控画面如图５所示。
／／Ｇｅｔ ａ ｐｏｉｎｔｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｄｅｃ ｃｏｎｔｅｘｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍ
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐＣｏｄｅｃＣｔｘ＝ｐＦｏｒｍａｔＣｔｘ－＞ｓｔｒｅａｍｓ［ｖｉｄｅｏＳｔｒｅａｍ］－－＞ｃｏｄｅｃ：
流中关于编解码器的信息就是“ｅｏｄｅｃ ｃｏｎｔｅｘｔ”（编解
码器上下文）。这里面包含了流中所使用的关于编解码
器的所有信息，现在有了一个指向它的指针，下面要找到
真正的编解码器并且打开它。
４）寻找视频流的解码器并打开它，实现代码为：
／／Ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｄｅｃｏｄｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍ
ｐＣｏｄｅｃ＝ａｖｃｏｄｅｅ
ｆｉｎｄ
—
ｄｅｏｏｄｅｒ（ｐＣｏｄｅｃＣｔｘ－＞ｃｏｄｅｃ＿ｉｄ）；
ｉｆ（ｐＣｏｄｅｃ＝＝ＮＵＬＬ）
｛
ｆｐｒｉｎｔｆ（ｓｔｄｅｒｒ，”Ｕｎｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｃｏｄｅｃ！＼ｎ”）；
ｒｅｔｕｒｎ－１；／／Ｃｏｄｅｃ ｎｏｔ ｆｏｕｎｄ
图５ 测试中显示的监控画面
该视频图像的技术参数是：分辨力为ＣＩＦ ３５２×２８８，
帧率为２５ ｆ／ｓ，码率为１２８ ｋｂｉｔ／ｓ。前端网络摄像机的供应
商是大华，通过对前端设备的设置在监控画面上可以显示
视频遮挡、时间、通道号等信息，能满足用户视频查看、云
台控制的基本要求。
｝
／／Ｏｐｅｎ ｃｏｄｅｃ
ｉｆ（ａｖｃｏｄｅｃ＿ｏｐｅｎ（ｐＣｏｄｅｃＣｔｘ．ｐＣｏｄｅｃ）＜０）
ｒｅｔｕｒｎ－１；／／Ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｏｐｅｎ ｃｏｄｅｃ
５）为解码帧分配内存，实现代码为：
ＡＶＦｒａｍｅ ｐＦｒａｍｅ；
５ 小结
本文给出了一套基于ｉＰｈｏｎｅ ４的手机视频监控系统
说明。本文设计的基于ｉＰｈｏｎｅ ４的手机视频监控系统的
方案，能满足手机用户的视频查看、云台控制的基本需求，
接下来的工作是对手机客户端的功能做进一步的扩展，增
ｐＦｒａｍｅ＝ａｖｃｏｄｅｃ ａｌｌｏｃ ｆｒａｍｅ（）；
６）不停地从码流中提取出帧数据，判断帧的类型，对
实现方案，并对系统服务器端和客户端的模块进行了设计
于视频帧调用ａｖｃｏｄｅｃ＿ｄｅｅｏｄｅ＿ｖｉｄｅｏ（）解码，实现代码为：
ｉ＝０；
ｗｈｉｌｅ（ａｖ＿ｒｅａｄ＿ｆｒａｍｅ（ｐＦｏｒｍａｔＣｔｘ．＆ｐａｃｋｅｔ）＞＝０）
｛／／Ｉｓ ｔｈｉｓ ａ ｐａｃｋｅｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍ？
ｉｆ（ｐａｃｋｅｔ．ｓｔｒｅａｍ—ｉｎｄｅｘ＝＝ｖｉｄｅｏＳｔｒｅａｍ）
加手动录像、图像抓帧、短信报警等功能。
参考文献：
［１］张万芳，苏鸿根．基于ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ协议实时传输Ｈ．２６４流媒体文
件［Ｊ］．计算机工程与设计，２００９，１７（７）：３ｌ一３５．
｛／／Ｄｅｃｏｄｅ ｖｉｄｅｏ ｆｒａｍｅ
ａｖｃｏｄｅｃ
＿
ｄｅｃｏｄｅ＿ｖｉｄｅｏ（ｐＣｏｄｅｃＣｔｘ，ｐＦｒａｍｅ，＆ｆｒａｍｅＦｉｎｉｓｈｅｄ，
ｐａｃｋｅｔ．ｄａｔａ，ｐａｃｋｅｔ．ｓｉｚｅ）；
｝
｝
［２］王超．移动视频监控系统的研究与实现［Ｄ］．杭州：浙江大学，２０１０．
［３］马杰，田金文，柳键．流媒体技术及其文件格式［Ｊ］．计算机工程与应
用，２００３，９（１３）：４９＿５２．
７）转换图像格式，实现代码为：
ｉｆ（ｆｒａｍｅＦｉｎｉｓｈｅｄ）
｛／／Ｃｏｎｖｅｒｔ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｆｒｏｍ ｉｔｓ ｎａｔｉｖｅ ｆｏｒｍａｔ ｔｏ ＲＧＢ
ｉｍｇ
＿
［４］杜传赢．Ｓｙｍｂｉａｎ平台移动流媒体播放器的实现与优化［Ｄ］．厦门：厦
门大学，２００８．
ｃｏｎｖｅｒｔ（（ＡＶＰｉｃｔｕｒｅ ）ｐＦｒｍｅＲＧＢ，ＰＩａＸ—ＦＭＴ＿ＲＧＢ２４）
｝
［５ Ｊ尹超超，龙昭华，谢显中．Ｈ．２６４实时视频通信终端的研究与实现
［Ｊ］．电视技术，２０１１，３５（３）：５３－５６．
◇
因为准备输出保存２４位ＲＧＢ格式的ＪＰＥＧ文件，且
ｉＰｈｏｎｅ只支持ＲＧＢ格式，因此必须把解码后的图像格式
从原来的ＹＵＶ４２０转换为ＲＧＢ格式。
８）解码完后，释放解码器，实现代码为：
ａｖｅｏｄｅｃ
＿
作者简介：
高西萍（１９８６一），女。硕士生，主要研究方向为移动通信；
曾浩（１９６４一），副教授，硕士生导师。主要研究方向为移动通信、
ｃｌｏｓｅ（ｐＣｏｄｅｃＣｔｘ）； 电工理论和新技术等；
程瑶（１９８６一）。女，硕士生，主要研究方向为移动通信。
９）关闭输入文件，实现代码为：
ａｖ
ｃｌｏｓｅ
ｉｎｐｕｔ
ｆｉｌｅ（ｐＦｏｒｍａｔＣｔｘ）；
责任编辑：任健男 收稿日期：２０１１－０９－２０
５０ 《电视技术》第３６卷第３期（总第３７８ Ｉｔｌｉ）ｌ投稿网址ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ＶｉｄｅｏＥ．ｏｎ