基于Android系統的H.264視頻壓縮技術實現
3.2 底層驅動移植模塊設計
Android系統本身是一個龐大的系統,移植需要考慮Android系統的硬件抽象層(HAL)和Linux中的相關設備驅動程序。移植的目的就是為了改動較小的內容,支撐較為龐大的上層系統。該系統驅動的移植主要為滿足上層應用層的USB攝像頭視頻采集需求。
Android系統驅動移植首先要熟悉硬件抽象層的接口,其次要集成和復用已有的驅動程序,主要的工作量在硬件抽象層的實現中。移植的主要工作有兩方面:Linux驅動、Android系統硬件抽象層。
USB攝像頭驅動程序介于視頻采集應用程序與Linux內核中USB核心的中間層。其一,USB攝像頭驅動向USB核心注冊本身的信息,并調用USB核心提供的API函數為上層服務;其二,應用程序通過調用USB攝像頭驅動的一套接口函數進行視頻采集和調整攝像頭參數等操作,如圖5所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/165986.htm
3.3 視頻采集模塊設計
基于Android系統的H.264壓縮技術的視頻采集部分包括Android視頻流的提取以及Android界面設計兩部分。Android可以在拍照視頻預覽時截取視頻流的數據。每獲得一幀調用相應的接口函數。其中在Android的上層界面中定義了一個SurfaceView類,主要用于顯示采集到的圖像。Android通過USB攝像頭采集格式為YUV的視頻數據,通過SurfaceView類接口傳輸到應用層通過圖像繪制進行顯示。
應用程序界面設計具體步驟:打開Android項目里的res\layout目錄,用xml語言來編輯設計程序界面。首先確定界面的布局,嵌套ViewGroup的Linear-Layout和RelativeLayou進行布局,調整android:layout_width、android:layout_height、android:back-ground、android:padding等參數值,達到滿意的整體布局效果。然后在ViewGrotrp布局中添加View控件:textview、button根據實際需要調整各控件的android:id、android:layout_heigllt、android:layout_width等參數值,最終完成對Android應用程序UI的布局。
3.4 H.264視頻壓縮模塊設計
H.264是由ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG聯合組建的聯合視頻組提出的一個新數字視頻編碼標準。它由VCL層和NAL層組成,VCL層主要負責編解碼,主要包括運動補償、變換編碼、熵編碼等;NAL層主要為VCL提供與網絡無關的統一接口,負責將視頻數據封裝打包后傳遞給網絡。
H.264標準視頻壓縮算法包括5個環節:幀間幀內預測編碼、正反變換編碼、量化反量化編碼、環路濾波和熵編碼。算法流程如圖6所示。
技術實現是在Android操作系統上封裝編譯生成Android底層Library的JNI動態鏈接庫,進而實現H.264標準編解碼。具體實現步驟:選擇合適的編碼器,系統采用X264的編碼器。X264省去了部分復雜增益,編碼速度非常快,可以對CIF格式圖像實時編碼。H.264壓縮畫面以及分辨率:支持CIF/QCIF;圖像分辨率:352×288;壓縮格式H.264、MPEG-4壓縮格式;壓縮幀率:1~25幀可調;壓縮碼率:64 kbit·s-1~2 Mbit·s-1:碼流控制方式:變碼流、動碼流、混合碼流。H.264的優勢主要體現在下面幾個方面:(1)精確匹配解碼,避免錯誤累積;(2)更簡單的規范實施;(3)強大的容錯能力;(4)高效壓縮,比其他視頻壓縮能力高50%以上;(5)時延級差,以適應更多應用環境等。
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