基于Android平臺的可視對講系統設計

(3)JNI接口函數

JNI接口函數編寫在C語言文件中，與音視頻解碼源碼一起打包生成動態鏈接庫。在接口函數中聲明4個無符號指針變量：decode指向待解碼的數據、depcm指向解碼后的數據、enpcm指向待編碼的數據、encode指向編碼后的數據。解碼代碼如下：

void Java_com_qsa_play_G711Decoder

(JNIEnv*env，jobject this，jbyteArray pcm，jbyteArray code，jint size，jint lawflag)

{

depcm=(unsigned char*)(*env)->

GetByteArrayElements(env，pcm，0);

decode=(unsigned char*)(*env)->

GetByteArrayElements(env，code，0);

G711Decoder(depcm，decode，size，lawflag);

(*env)->ReleaseByteArrayElements(env， pcm，

(jbyte)depcm，0);

(*env)->ReleaseByteArrayElements(env，code，(jbyte)

decode，0);

}

其中，depcm=(unsigned char*)(*env)->GetByteArrayElements(env，pcm，0)用來獲取Java層傳遞的待解碼字節數組的首地址，G711Decoder()函數實現音頻解碼，(*env)->ReleaseByteArrayElements(env，pcm， (jbyte)depcm，0)釋放傳遞的數組成員，進行資源回收。

(4)使用NDK中ndk-build命令編譯生成動態鏈接庫

ndk-build命令是ndk命令工具集中的一個命令，與Linux下shell編程中的make命令相似，它會查找文件夾中的后綴為“.mk”的Makefile文件，根據該文件的依賴文件，將源文件編譯成動態鏈接庫。

2.3.2 視頻編解碼實現

視頻的編解碼流程與音頻編解碼流程基本相似，視頻編解碼調用的C庫函數分別為avcodec_encode_video、avcodec_decode_video2。限于篇幅，在此重點介紹Android平臺視頻的解碼及顯示。

在解碼視頻數據前，要先做一系列的準備工作：

(1)給出主要的數據結構

static AVPacket avpkt;

static AVFrame*picture;

static AVFrame*pFrameRGB;

static AVCodec*codec;

static AVCodecContext*c= NULL;

static struct SwsContext*img_convert_ctx;

AndroidBitmapInfo info;

void*pixels;

(2)初始化流程

①注冊解碼器

avcodec_init();

av_register_all();

②初始化AVPacket、AVCodecContext、AVFrame

av_init_packet(avpkt);

c=avcodec_alloc_context();

picture=avcodec_alloc_frame();

其中，AVFrame是數據流在編解碼過程中用來保存數據緩存的對象，從數據流中讀取到的數據首先保存到AVPacket中。一個AVPacket最多只包含一個AVFrame，而一個AVFrame可以包含好幾個AVPacket。AVCodecContext用于動態記錄一個解碼器的上下文信息。

③設置視頻解碼器

codec=avcodec_find_decoder(MPEG-4);

avcodec_open(c，codec);

④視頻解碼流程

視頻解碼流程如圖4所示。圖4中，AndroidBitmap_getinfo用于獲取Android平臺Bitmap對象的大小，AndroidBitmap_ lockpixels函數是對Bitmap進行加鎖、互斥使用資源。如果AVPacket包中存在未解碼完的數據，則調用函數avcodec_decode_ video2進行解碼;若解碼出一幀后需要調用函數sws_scale進行格式轉換。視頻數據解碼完后顏色空間為YUV，需轉換成RGB顏色空間。最后調用fill_bitmap函數進行數據填充及進行Bitmap的解鎖和資源的釋放。

視頻顯示采用Android平臺的ImageView控件進行顯示。解碼線程接收到視頻數據后，通過JNI調用，調用動態庫中的視頻解碼接口函數進行解碼，每解碼完一幀后通過消息通知主線程進行顯示圖像的更新，這樣就達到了視頻數據動態顯示的效果。

3 實現效果

Android平臺在i.MX51 EVK平臺上移植成功后，串口中Android 操作系統啟動信息如圖5所示。 從圖中的啟動信息可以看出，Android平臺移植成功，啟動信息也包含有CPU信息、內核版本、大小、加載地址、Android文件系統版本等信息。

該軟件開發完成后，在Android工程的bin下生成apk文件，并復制apk文件到SD卡中，在Android系統中安裝該軟件，使用門口機進行撥號，編碼后的音視頻數據通過網線進行傳輸。

本文將Android手機操作系統應用于i.MX51 EVK平臺，并在該平臺上提出了可視對講的設計方案，分別進行了通信流程、應用協議、功能模塊等設計，最后實現了系統的設計方案。但由于視頻是使用軟件解碼，運行效率有待提高，且語音對講部分回聲消除存在問題，有待進一步研究。