摘 要

随着信息化时代的到来，移动互联网和通信新技术发展得特别迅速，让人们在娱乐和社交方面的需求变得越来越多样化，信息已经不再是传统地以文字短信等单一的方式来进行传播，移动终端的多媒体社交新方式开始得到广大群众的关注，而现在音视频应用是移动多媒体社交领域当中比较主流的应用之一。因此，本文针对在发展极其迅猛的互联网行业中有着巨大潜力的移动音视频应用平台进行了开发研究，主要目的是为了提高人们在网络上的沟通交流的效率，更好地满足人们的精神生活上的多元需求，丰富人们在移动终端的娱乐性。本论文是以开发一个可以进行采集、加工处理和播放音视频的多功能视频录制播放器为目的，设计开发一个基于移动互联网的音视频管理平台APP，利用音视频可以在同一个App中播放的特点，更好地提升用户的体验。

论文针对基于移动互联网的音视频管理平台APP的整体方案，介绍了音视频平台的系统框架结构，运用Android Studio来作为开发编程的工具，并结合Android应用程序的基础知识理论,着重分析介绍了音视频管理平台APP的设计和模块实现的思路及过程。利用MediaCodec API来完成音频AAC硬编、硬解和视频H.264的硬编、硬解，在数据传输过程中运用时间戳来串联整个音视频录制和播放的流程解决音视频同步的问题，再通过FFmpeg对所拍摄的视频进行压缩处理，最后完成音视频播放的功能。

设计开发的结果表明了音视频管理平台在Android上的应用除了可以实现基本的录制、加工处理和播放的功能之外，还可能加入更多新型的功能操作，进行产品的二次开发，满足用户更多的需求。

关键词：音视频；Android；系统框架；FFmpeg压缩

Abstract

With the coming of information era, mobile Internet and communication technology development so rapidly, let people in entertainment and social demand is becoming more and more diversified, the information is no longer a traditional single way to spread such as text messages, mobile multimedia social new way to get the attention of the masses, and now is mobile multimedia audio and video application one of the mainstream of social applications. With very rapid development, the author of this paper, therefore, in the Internet industry has huge potential of mobile audio and video application platform development research, main purpose is to improve the efficiency of the people in the network communication, better meet the diverse needs of people's spiritual life, the rich people in the mobile terminal of entertaining. This topic is to develop a can for acquisition, processing and playback of audio and video multifunctional video record player for the purpose, design and develop an audio and video management platform based on the mobile web APP, advantage of the characteristics of the video can be played in the same APP, to enhance the user experience better.

Paper for audio and video management platform based on the mobile web APP's overall plan, this paper introduces the system framework of audio and video platform structure, the use of Android Studio for programming development tools, and combined with the basic knowledge of Android application theory, focuses on the audio and video management platform is discussed and the module design of this APP idea and process. MediaCodec API is used to complete the hard, hard AAC audio and video h. 264 hard, hard, in the process of data transmission using the timestamp to uniting the audio and video recording and playback of audio and video synchronization process to solve the problem, and then through FFmpeg to compress video taken by processing, finally complete the function of the audio and video.

Design results show the audio and video management platform on Android applications in addition to being able to achieve basic recording, processing and playback function, may also add more new function operation, for the second development of the product, meet the needs of users more.

Keywords: audio and video; Android; System framework; FFmpeg compression

目 录

第1章 绪论 1

1.1 论文研究背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 论文研究内容及意义 2

第2章 Android音视频平台设计开发框架分析 4

2.1 Android移动开发介绍 4

2.2 Android技术框架分析 4

2.2.1 Android系统架构 4

2.2.2 Android多媒体框架 5

2.3 音频系统框架 6

2.3.1 音频系统基础 6

2.3.2 音频系统层次分析 7

2.4 视频系统框架 8

第3章 系统模块分析 10

3.1音视频系统组成 10

3.2音视频录制模块 10

3.2.1音频数据的采集 12

3.2.2视频数据的采集 12

3.3音视频播放模块 13

3.3.1 MediaExtractor API 13

3.3.2 MediaMuxer API 14

3.4 FFmpeg压缩 15

3.4.1技术参数解释 15

3.4.2 FFmpeg压缩原理 16

第4章 基于Android的音视频管理平台的设计与实现 18

4.1音频模块 18

4.1.1采集音频PCM并保存 18

4.1.2使用 AudioTrack 播放PCM音频 21

4.2视频模块 24

4.3加工处理模块 28

4.4视频播放模块 32

第5章 总结与展望 34

5.1 对本次设计的总结 34

5.2 对设计工作的展望 34

参考文献 36

致 谢 37

第1章 绪论

1.1 论文研究背景

以往人们对移动端的视频通信不够重视，很大一部分原因是过去的移动通讯网络和移动设备还处在发展的初始阶段，技术体系尚不成熟，严重阻碍了互联网新社交的发展。而现在5G通信、物联网、无线网络等通讯技术的更新发展给移动互联网的发展带来了新的生机，给了移动互联网应用更多的想象空间和实践的可行基础。此外，智能手机的出现也具有划时代的意义，让人们从传统的社交媒介转移到更主流更具前沿性的移动互联网领域。因此，广大用户都很迫切能够看到更多基于移动互联网的音视频软件的出现^[1]。

当前，信息交流的渠道越来越多，实时音视频的应用越来越广泛，用户的应用需求也越来越丰富，而在不同的使用场景下音、视频数据的处理技术要求也不一样，所以需要根据实际情况来选择合适的技术方案来管理音视频应用平台。在这样的大环境下，基于智能系统的音视频软件平台具备了天时地利人和的条件，将会有广阔的发展空间。

在大数据、人工智能、5G通信等技术发展极为迅猛之时，国内外许多互联网企业开始在移动音视频应用领域上投入大规模的资源来进行项目研发，移动互联网技术也逐步成为了众多高校和研究院的科研重点。众多电视媒体在音视频的信息推广方面有着得天独厚的优势，许多互联网企业及其产品都需要音视频技术的支撑以及用户基础、渠道优势等媒体产品资源。我们能够预见移动多媒体将会在未来成为互联网行业中最大的信息内容提供者之一，对音视频资源进行多方位的优化整合以及系统化、数字化和产品化等链式操作，将会有效帮助互联网产品赢得更多忠实用户，发挥数字化世界更大的影响力。

网络环境和大众娱乐方式的的不断变革发展让音视频多媒体应用逐渐受到大众的关注，基础网络的快速发展，也给视频行业带来了新的机会，这些因素都在助推着移动应用呈爆发性的增长。各行各业的需求都体现到移动应用上，社交、O2O服务，还有一些娱乐方面，像直播等应用对视频的需求也非常高^[2]。目前，信息技术发展日新月异，移动互联网领域的新产品也如同雨后春笋般出现在广大用户的视野里，人们日常娱乐的方式越来越多样化了，智能手机除了用来作为传统的联系工具之外，还承担着人们各种日常活动的需要，比如拍照、录制视频来记录生活。这就使得音视频移动应用成为了智能手机应用的一个重要开发领域，同时在移动互联网的迅猛发展趋势下，开发一款多能性较强的的音视频管理平台，会在很大程度上丰富智能终端的多媒体应用资源。

1.2 国内外研究现状

互联网火热的今日，众多IT企业都在纷纷推出许多跟音视频相关的互联网产品以及相应的一些应用服务^[3]。互联网的快速发展让越来越多的人开始注重手机的娱乐功能和社交新方式，音视频应用无疑是最受欢迎和最具潜力的。同时，随着互联网社交的多元发展，在许多领域都可以尝试加入音视频互动的功能来为用户提供一种新的交流模式。此外，用户还可以随时通过手机来录制、播放或通过网络来与好友进行分享。开发一个能够进行采集、加工处理、播放的音视频平台能进一步丰富人们在移动终端的娱乐性，比如VOD点播、视频会议、新网络娱乐等等，有着比较广的使用范围。但是由于相关技术、功能需求和用户意识等各种问题而让音视频业务的开展收到了一定的限制，甚至一度被陷入了困境。目前，音视频领域开发的业务水平还不算特别高，用户接受类型不够广泛、市场效益提升受到限制等问题亟待解决。

在全球信息化技术行业领域里，数字化转型是一个大趋势，人们的社交方式在随之产生翻天覆地的变化，用户期待更多优秀的移动交互产品的出现。其中，音视频产品在数字化内容处理方面有着巨大的发展前景。在国外，音视频应用的发展也存在着各种问题，这些问题的主要核心基本都集中在没有能够很好地把握住用户的需求，功能内容的匮乏与平台应用的局限性都对音视频在移动互联网的发展有所阻碍。据了解，美国人最爱的娱乐方式之一就是音视频互动，比如网上看视频看电影，即使是一些短视频片段，也能得到用户的喜爱。目前，音视频的多类型化发展在国内外已经开始得到关注了，相关技术研究的发展势头也十分迅猛，相比前几年的状况是大有进步了。音视频同步的流媒体技术在不断发展，视频播放时有断续的情况在逐步得到改善。音视频领域的技术研究将会助推移动多媒体业务的发展，让现在移动互联网产品业务得到更进一步的延伸^[4]。

1.3 论文研究内容及意义

本次论文研究是以开发一个可以进行采集、加工处理和播放音视频的多功能视频录制播放平台为目的，以谷歌公司推出的Android Studio（与传统的Eclipse相比，功能性更多，开发能力更强）来作为开发工具，采用Java来编程实现一款基于Android操作系统的音视频管理平台APP^[5]。通过把采集到的音、视频原始数据进行一定程度的压缩处理，然后再重新回放，有效地利用音视频可以在同一个 APP 中播放的特点，让更多Android用户能够享受到音视频方面的新体验。

本论文的主要工作包括：

（1）采集音视频数据并对其进行预处理；

（2）音视频的编/解码；

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