透過Android應用軟體控制與Onvif相容網路監控攝影機之改良研究

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研究生：	陳韋勳 Wei-Hsun Chen
論文名稱：	透過Android應用軟體控制與Onvif相容網路監控攝影機之改良研究 On the Improvement of Controlling Onvif Compatible IP Cameras via Android App
指導教授：	吳傳嘉 Chwan-Chia Wu
口試委員:	黎碧煌 Bih-Hwang Lee 張俊明 Chun-Ming Chang
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電資學院 - 電機工程系 Department of Electrical Engineering
論文出版年：	2017
畢業學年度：	105
語文別：	中文
論文頁數：	118
中文關鍵詞：	網路監控攝影機(IP Cameras) 、安卓(Android) 、開放網絡視頻接口論壇(ONVIF) 、網路監控錄像儲存設備(NVR)
外文關鍵詞：	IP Cameras, Android, ONVIF, NVR
相關次數：	點閱：343 下載：1
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物聯網的興起、雲端技術的進步以及家庭智慧產業持續成長，使得安全監控市場擁有可觀的商機。影像處理技術的進步、網路速度的提升、產品安裝設定簡化和價格性價比的提升，網路攝影機將成為市場主流。但消費者在購買與使用這些安全監控產品時，會面臨到不同廠牌的攝影機、儲存裝置以及應用程式的兼容性問題。本論文依照ONVIF的規範實作符合ONVIF標準的Android App，因應規範中缺少的儲存功能建置儲存端系統。往後使用者只需透過應用程式便可控制多台相容ONVIF規範的監控裝置且可將錄像資料儲存於雲端伺服器中。用戶端實現的功能包含發現設備、多重安全驗證、設備管理、影音串流、多畫面串流、PTZ控制、影音錄像儲存和回播。本研究除了實作ONVIF規範的應用程式外，也改善與新增其他開發者缺少的功能，讓此應用程式更加完善且易於使用。

In recent years, development of Internet of Thing, improvement of cloud technology, and constant growth of smart home result in more and more business opportunities in digital surveillance. Besides, the upgrade of image processing, the advancement of network, user-friendly installation and lower price enable IP camera to mainstream products in the market. However, when consumers buy these products, they have the problem of compatibility which results from different cameras, storages and applications. This research based on ONVIF specifications implements an Android application, and builds a storage system which ONVIF specifications don’t design. Users can control multiples cameras supporting ONVIF specifications and store the recording in the storages via this Android application. The functions of this application includes discovery, security of account, management of device, streaming, streaming of multiple views, PTZ control, storage and playback. Finally, this paper improves and adds some functions in this application which can be more user-friendly.

摘要    I
ABSTRACT    II
誌謝    III
目錄    IV
圖索引    VII
表索引    XII
第一章、 緒論    1
1    研究背景    1
2    研究動機及目的    4
3    研究內容    5
4    章節架構    5
第二章、 系統軟體架構介紹    6
1    ANDROID    6
2    ANDROID NDK    6
3    開發環境簡介    7
3.1    Java    7
3.2    Android Studio    8
3.3    Node.js    9
4    網路服務(WEB SERVICE)簡介    9
4.1    SOAP    10
4.2    WSDL    10
5    ONVIF網路監控規範標準簡介    11
6    雲端媒體儲存簡介    12
第三章、 系統設計    13
1    用戶端(CLIENT)    13
1.1    ONVIF 客戶端監控系統設計    13
1.2    發現設備    15
1.3    帳戶安全驗證    23
1.4    設備管理    33
1.5    影音串流    35
1.6    PTZ雲台控制    36
1.7    影音錄像儲存至雲端    38
1.8    雲端影音錄像回播    39
2    儲存端    39
2.1    儲存端系統架構    39
2.2    儲存攝影機影音媒體檔案    41
2.3    儲存端回傳檔案清單與影音串流    42
第四章、 實作成果    43
1    用戶端(CLIENT)    43
1.1    發現設備    43
1.2    帳戶安全驗證    52
1.3    影音串流    58
1.4    PTZ雲台控制    73
1.5    即時串流錄影至雲端    77
1.6    儲存端影片回播    78
1.7    APP操作說明    80
2    儲存端(SERVER)    88
2.1    Web Service系統搭配FFMPEG    88
2.2    播放器延遲時間比較與選用    92
3    實作成果討論與比較    94
4    改善方法與新增功能比較    95
第五章、 結論與未來展望    97
1    結論    97
2    未來展望    98
參考文獻    100
附錄A、 ANDROID實作ONVIF指令程式表    103

                                

[1] ONVIF. Wiki. Available：https://en.wikipedia.org/wiki/ONVIF
[2] PSIA. Wiki. Available：
https://en.wikipedia.org/wiki/Physical_Security_Interoperability_Alliance
[3] 安全監控技術的發展與未來應用. Digitimes. Available：
http://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=130&id=0000371869_9H69EHSF595BI8LWFF12D
[4] 蕭冠萌, “透過Android應用軟體控制與Onvif相容網路監控攝影機之研究”, 台灣科技大學電機所碩士論文, 2016.
[5] 鐘承育, “透過iOS應用軟體控制與Onvif相容網路監控攝影機之研究”, 台灣科技大學電機所碩士論文, 2016.
[6] 黃彬華, “Android 6~5.x App開發教戰手冊”, 第一版, 台北市, 碁峰資訊, 2015, pp. 1-2–1-7
[7] Android NDK. Available：https://magiclen.org/android-ndk/
[8] Java. Wiki. Available：https://zh.wikipedia.org/wiki/Android
[9] Android Studio. Wiki. Available：https://zh.wikipedia.org/wiki/Android_Studio
[10] Node.js. Wiki. Available：https://zh.wikipedia.org/wiki/Node.js
[11] Web Service. Wiki. Available：https://zh.wikipedia.org/wiki/Node.js
[12] SOAP. Wiki. Available：https://en.wikipedia.org/wiki/SOAP
[13] WSDL. Wiki. Available：https://zh.wikipedia.org/wiki/WSDL
[14] 網路影像監控系統的國際標準趨勢. Available：
http://www.asmag.com.tw/article/article_detail.aspx?aid=8103
[15] FFmpeg. Wiki. Available：https://zh.wikipedia.org/wiki/FFmpeg
[16] ONVIF Profile S. Available：https://www.onvif.org/profiles/profile-s/
[17] WS-Discovery. Available：
https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/dd352335.aspx
[18] UPnP. Wiki. Available：https://zh.wikipedia.org/wiki/UPnP
[19] 蔡孟甫, 曹世強, 林盈達, “UPnP：自動化網路設定”, 國立交通大學資訊科學系, 2014年6月
[20] ONVIF Application Programmers Guide p34. Available：
https://www.onvif.org/wp-content/uploads/2016/12/ONVIF_WG-APG-Application_Programmers_Guide-1.pdf
[21] ONVIF Application Programmers Guide p34. Available：
https://www.onvif.org/wp-content/uploads/2016/12/ONVIF_WG-APG-Application_Programmers_Guide-1.pdf
[22] HTTP Digest. Wiki. Available：
https://en.wikipedia.org/wiki/Digest_access_authentication
[23] Pelco IP Camera Authentication. Available：
http://pdn.pelco.com/blog/pelco-ip-camera-authentication#sthash.CSreH3Mi.qVQhzMzc.dpbs
[24] RTSP Protocol. Wiki. Available：
https://en.wikipedia.org/wiki/Real_Time_Streaming_Protocol
[25] upnplibmobile. Available：https://github.com/raisercostin/upnplibmobile
[26] KSOAP2. Available：https://github.com/simpligility/ksoap2-android
[27] VXG Player RTSPPlayer. Available：
https://github.com/VideoExpertsGroup/RTSPPlayer
[28] VXG Player Website. Available：
https://www.videoexpertsgroup.com/player-sdk/
[29] VLC Player. Available：https://github.com/videolan/vlc
[30] SuperVideoPlayer. Available：https://github.com/curtis2/SuperVideoPlayer
[31] ijk player. Available：https://github.com/tbago/ijkplayer
[32] EasyDarwin EasyPlayer. Available：https://github.com/EasyDarwin/EasyPlayer
[33] VitamioBundle. Available：https://github.com/yixia/VitamioBundle
[34] TinyCam. Available：https://tinycammonitor.com/
[35] 林育暐, “應用於智慧家庭之聲控系統”, 台灣科技大學電機所碩士論文, 2017
[36] 許賀凱, “一種應用於智慧門鎖之加解密機制”, 台灣科技大學電機所碩士論文, 2017

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