南京邮电大学软件工程毕业设计网络视频监控系统Word文档下载推荐.docx

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传输设备一般为传输视频的同轴电缆，远距离传输可采用模拟光纤或者利用光端机进行传输。

控制设备主要是视频切换矩阵，采用键盘进行切换和控制，将需要监控的图像在指定的显示设备进行显示。

显示设备主要包括图像的监视器、报警指示设备等。

●数字视频监控技术

20世纪90年代视频监控进入数字化阶段，随着计算机和多媒体处理技术的发展，数字视频压缩编码技术被应用到视频监控系统中，基于PC的多媒体监控系统由此产生。

在这类监控系统中，视频采集和视频传输仍以模拟方式为主，模拟摄像机的图像信号到达多媒体监控终端后进行数字处理与存储，随后通过通信网络，将这些信息传到一个或多个监控中心。

基于PC的多媒体监控系统通过增加视频处理卡以增加图像的输入路数，采用数字化存储及视频解压缩功能，可以对监控区域进行高清晰度的画面显示，使图像回放时也能达到极高的清晰度。

●远程网络视频监控技术

近年来，随着网络技术的发展，Internet已经无处不在。

远程网络视频监控技术将传统的模拟视频、语音信号转换为数字信号，通过计算机网络进行传输，实现了视音频信号的数字化、网络化、应用的多媒体化以及管理的智能化。

网络监控技术集成了数字处理、网络、计算机、视音频编解码以及图像处理和识别等多种先进技术。

网络视频监控系统由监控系统前端、数字化处理器、网络传输、监控控制系统组成。

监控前端和模拟系统一样由摄像机、云台、声光电报警设备和雨刷等设备构成。

数字化处理器的主要功能是将监控前端采集的模拟图像信号进行数字化处理，并将数字图像信号进行压缩处理，以便减少图像信号传输时所占用的网络带宽。

网络传输主要由网络传输设备组成，如交换机、路由器等。

监控系统将现场图像和报警信号转换成IP数据包，利用网络传输给控制系统。

控制系统由监控控制平台、电视墙及大屏幕系统组成。

监控控制平台可以使用监控系统的各种功能。

电视墙及大屏幕系统由网络解码器、电视墙、大屏幕组成，它们从网络接收监控图像，解码后输出到电视墙或者大屏幕上

表2-1网络监控系统与传统的模拟监控系统的比较

2.2如何改进传统的视频监控系统

随着网络视频监控技术的发展，它必将逐渐占据监控领域的主导地位。

但是模拟监控技术经过几十年的发展，应用非常广泛，目前仍占据着很大的市场份额。

让模拟监控系统的使用者放弃原有监控系统，重新投资于网络监控系统是很困难的一件事。

如何将模拟监控系统改造为网络视频监控系统是亟待解决的问题。

模拟监控系统向网络监控系统的改造，从理论上来说，就是改造监控系统的网络传输部分，具体如图2-1所示。

图2-1模拟监控系统向网络视频监控系统改造

在监控前端的模拟摄像机处增加网络设备—视频服务器，视频服务器将模拟图像信号转换为数字信号，完成视频数据的压缩和控制信令在网络上的传输。

视频解码器完成数字信号接收，将图像数字信号转换为模拟图像信号，送入交换矩阵进行显示。

控制平台主要完成监控系统的控制，传递用户的操作命令。

从理论上来说，任何模拟摄像机，包括固定摄像机、球形摄像机、带云台的摄像机等都可以通过视频服务器集成到网络视频系统中。

模拟摄像机和视频服务器的组合相当于一台网络摄像机，因此目前很多厂家都生产出了一体化的IP摄像机。

模拟视频监控系统一般有专用的监控室，在这种情况下，同轴电缆已经安装就位，可以采用在监控室统一将视频输出给视频服务器，以便对视频服务器进行集中放置、供电和管理。

监控中心通过视频解码器使用现有的模拟监控设备监控网络视频系统中的数字化视频图像。

视频解码器将数字化的视频信号转化为模拟信号，输入到交换矩阵，从而能够在原有的显示设备上显示。

第三章校园网络视频监控系统总体设计和分析

3.1视频监控系统概论

随着数字信息时代的到来，数字化高新技术产品日益增加和完善。

各行业为了提高和完善生产、管理水平和增加竞争性，都争先采用完善的高新技术产品，视频监控系统就是信息时代的产物之一。

视频监控系统是管理人员高质量管理的理想工具；

也是公共安全、防盗防范必不可少的强有力的得力助手。

利用它可以大大减少不必要的人力，实时监视可视区域，做到控制现场实际工作现状，实时快速的反映所发生的一切事物，便于管理者及时应付处理突发事件等。

为了适应信息化的需要，按照视频监控系统的技术规范，并结合现代化需求的特点，本文采取先进合理的设计思想和较为完善的设备对视频监控系统进行了设计与实现，力争做到电子监控系统的可靠性和先进性完美结合。

方案设计时充分考虑当前各项需求应用，又面向未来快速增长的发展需求，在系统整体功能设施配备时依据功能齐全、实用、使用方便、质量可靠、技术先进具有扩容能力；

认真分析各系统产品的价格、功能、稳定性和可靠性，依据可靠性高、性价比高的原则，采用主流产品；

按系统整体安全性高、性能稳定、可维护性故障少、系统操作简单的原则进行系统集成。

总之要体现先进实用、操作方便、自动化程度高、安全可靠的总体设计思想。

3.2设计原则

在视频监控系统时，主要遵循体现以下几个特性

（1）先进性

严格按照国家有关规定，结合具体情况，用最佳设计方案，采用先进成熟的技术设备和材料，既满足当前的需求，又兼顾未来高速的数据传输需要，使整个系统在一段时期内保持先进性和良好的扩展性，以适应未来信息产业业务的发展和技术升级的需要。

（2）规范性

视频监控工程，是一个先进复杂的综合性系统工程，从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程，都应严格按照国家有关的标准和规范，作好系统的标准化设计和管理工作。

最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供使用方存档。

执行的主要规范内容包括中华人民共和国国家标准、中华人民共和国公共安全行

业标准；

（3）实用性和可扩充性

在设计本监控系统方案的同时，应充分考虑到目前需要和将来长远利益。

首先满足其基本功能需要，达到经济实用的要求，又应充分考虑今后的发展需要，具有可扩充性，充分保护现有的投资，而且具有较高的性价比。

系统的建设要严格按照国家、地方和行业的有关标准与规范。

在没有标准与规范的情况下，要参照国家、地方和行业的相关标准与规范，制订相应的标准与规范。

系统的分析、设计、实现和测试要严格按照软件工程标准和规范，并尽可能采用开放技术和国际主流产品，以确保系统符合国际上各种开放标准。

（4）可靠性

视频监控系统的建设，直接影响着使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中采用最优化的方案。

并从线路敷设、设备安装、系统调试服务等方面，充分满足可靠性的要求。

（5）应用的广泛性

为了提供使用者（在过程监视中，一般指管理人员及各级领导者）的监视区域（生产区域）以外场所的远程监视的需要，只需在现有的机器上安装应用软件或直接使用标准浏览器（不需任何安装），即可实现此需求。

3.3系统功能构成

本套视频监控系统由视频监控、录制和视频回放两大功能模块构成。

为防止其它非管理人员随意的进入、退出系统，随意的对一些摄像头参数进行修改，设计时在这两个模块中加入了一个权限加密模块。

其中视频监控录制模块不但可以用来实现摄像头的图像预览，以及视频的存储等功能，而且视频监控录制模块中还可以对预览图像的大小、摄像头所采集到的视频信息的存储大小，摄像头的亮度、曝光度和颜色等进行设置。

而且在视频监控录制模块为了不让其他人员随意的更改这些设置和随意的退出本套系统还应在本模块中加入权限设置密码。

而在回放系统中为了不让其他非管理人员随意对历史的视频信息进行浏览，因此，在进入回放系统之前应设置一权限密码，若密码不正确者不能进入到回放系统中。

本套视频监控系统的特点主要有以下的两个方面：

（1）监控功能

①具备2屏同时预览功能；

②用户权限密码管理，保证系统安全；

③视频信号的丢失报警；

④对视频信号进行高密度的压缩处理和记录处理；

⑤按钮式管理界面，使用方便；

⑥能实现对历史纪录的查找和回放；

⑦WindowsXP操作系统，系统更加稳定可靠。

（2）存储功能:

①可以支持两个IDE硬盘，每个IDE硬盘的容量可达120GB；

②硬盘文件系统同DOS兼容，可以在PC平台上操作；

③硬盘上文件可以选择循环记录和非循环记录；

④管理主机可以通过网络播放网络硬盘录像机上记录的文件；

3.4视频监控系统内容结构

视频信号处理部分应包括以下主要内容：

在监控点设置视频信号采集用的摄像头；

将摄像头摄取的视频信号通过视频电缆联入从事监控活动工作的控制室；

在各个控制室利用视频分频设备及信号放大设备将视频信号分频放大处理后，一组信号用于现场的视频监控使用，另外的信号向其它控制室或调度室的信号提供；

现场监控用的信号通过画面分割器或矩阵控制器与工业用电视监视器相连，完成现场的视频信息的监控目的。

在调度室利用视频2分频设备将视频信号2分频处理后，一组信号用于调度室的综合视频监控使用，另一组信号提供给数字信号处理部分进行处理。

图3-1系统结构示例图

视频监控系统是由监控点和监控中心等组成的，它的具体的工作流程如图3-1

所示。

正如图3-1所示的流程，当监控点的摄像头采集到的视频信息通过电缆线传到监控室，监控室的工作人员可以通过监视屏上的预览图像来了解现场所发生的一切情况，与此同时监控室的控制人员还可以对摄像头所采集到的视频信息进行录制存储，监控室的工作人员还可以控制监控点的每一个摄像头。

并对其进行各种操作，如摄像头的转向、摄像头的取景范围等。

管理人员还可以对摄像头的参数如亮度、曝光度和颜色等进行一系列的设置。

一旦有突发事件发生监控室的工作人员还可以对现场进行实时监控，通过监视器所了解到的情况来指导现场的工作。

与此同时还可以通过局域网或互联网对外界发出警告或报警。

如果视频监控系统安装视频服务器之后，还可以为管理人员提供远程监视权限。

而管理人员则可以不受地域限制，只要使用PC机或笔记本电脑通过调制解调器或宽带接入方

式接入PSTN电话网或Internet国际互联网，就可以即时观看各个监控点的图像，以便掌握监控点的详细情况。

因此大大提高了管理者的管理水平。

当管理人员需要某一天的监控录像时还可以调用监控的历史记录，来进行查找、回放以便于了解当时所发生一系列的情况。

第四章系统开发工具

4.1VisualBasic的特点

VB是从BASIC发展而来的，对于开发Windows应用程序而言，VB是目前所

有开发语言中最简单、最容易使用的语言。

作为程序设计语言，VB程序设计具有

以下特点：

（1）可视化的设计平台

（2）面向对象的设计方法

（3）事件驱动的编程机制

（4）结构化的设计语言

（5）充分利用Windows资源

（6）开放的数据库功能与网络支持

4.2VB可视化编程的基本概念

传统的编程方法使用的是面向过程，按顺序进行的机制，其缺点是程序员始终要关心什么时候发生什么事情，处理Windows环境下的事件驱动方式工作量太大。

VB采用的是面向对象、事件驱动编程机制，程序员只需编写响应用户动作的程序，如移动鼠标、单击事件等，而不必考虑按精确次序执行的每个步骤，编写代码相对较少。

另外，VB提供的多种“控件”可以快速创建强大的应用程序而不需涉及不必要的细节。

VB使用的“可视化编程”方法，是“面向对象编程”技术的简化版。

在VB环境中所涉及的窗体、控件、部件和菜单项等均为对象，程序员不仅可以利用控件来创建对象，而且还可要建立自己的“控件”，这是Windows环境下的编程新概念。

4.3对象的属性、事件、和方法

（1）对象的属性

每个对象都有一组特征，称之为属性。

不同的对象又不同的属性。

在可视化编程中，每一种对象都有一组特定的属性。

有许多属性可能为大多数对象所共有，还有一些属性只局限于个别对象。

每一个对象属性都有一个默认值，如果不明确地改变该值，程序就将使用它。

通过修改对象地属性能够控制对象的外观和操作。

（2）对象的事件

事件就是对象上所发生的事情。

在VB中，事件是预先定义好的、能够被对象识别的动作，不同的对象能够识别不同的事件。

事件过程是一段独立的程序代码，它在对象检测到某个特定事件时执行。

（3）对象的方法

一般来说，仿佛就是要执行的动作。

VB的方法与事件过程类似，它可能是函数，也可能是过程，它用于完成某种特定功能而不能响应某个事件。

方法只能在代码中使用，其用法依赖于方法所需的参数的个数以及它是否具有返回值。

4.4VB的控件

控件是VB中预先定义好的、程序中能够直接使用的对象，每个控件都有大量的属性、事件和方法可在设计时或代码中修改和使用。

利用控件编程使程序员免除了大量重复性的工作，能够以最快的速度和效率开发工具有良好用户界面的应用程序。

VB中的控件通常分为3种类型：

（1）内部控件。

在默认状态下工具箱中显示的控件都是内部控件，这些控件被“封装”在VB的*.EXE文件中，不可从工具箱中删除。

如命令按钮、单选框、复选框等。

（2）ActiveX控件。

这类控件单独保存在*.OCX类型的文件中，其中包括各种版本VB提供的控件，如数据绑定网格、数据绑定组合框等和仅在专业版和企业版中提供的控件，如标准公共对话框控件、动画控件和MCI控件等，另外也有许多软件厂商提供的ActiveX控件。

（3）可插入的对象。

用户可将Excel工作表或PowerPoint幻灯片等作为一个对象添加到工具箱中，编程时可根据需要随时创建。

第五章系统的应用程序设计

5.1窗体的属性

通过修改窗体的属性可以改变窗体内在或外在的结构特征，控制窗体的外观。

通常用的窗体属性如表5-1所示。

表5-1常用的窗体属性

属性

用途

Name

决定窗体的名称，同时也是磁盘上窗体文件名，扩展名为.Frm

Caption

决定标题栏中显示的文本

BackColor

用于确定窗体的背景颜色

Bodestyle

用于决定窗体的边框风格

ControlBox

决定窗体是否拥有控制菜单

MaxBotton

决定窗体标题栏中是否具有最大化按钮

Movable

决定控制窗体是否可以移动

5.2系统程序的结构

随着电视监视器材、计算机技术的日益发展，图形监视系统在电视系统或监控场所得到了广泛地应用。

用图形来实时显示被控对象（摄像机、终端设备等）在操作过程中的状态，具有清晰明了、形象直观且可以及时处理反馈信息。

它比数字仪表包含的信息量大得多，因此使现场监控人员的工作方式得到了改进，效率也由此得到了很大的提高。

视频监控系统由实时控制系统、监视系统及管理信息系统组成。

实时控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能；

监视系统完成对各个监控点的全天候的监视，能在多操作控制点上切换多路图像；

管理信息系统完成各类所需信息的采集、接收、传输、加工、处理，是整个系统的控制核心。

由于VisualBasic在界面制作上的优越性，我们采用VisualBasic来进行系统的快速开发。

本系统必须对硬件进行实时监视控制，从而实现监控功能。

图5-1VB访问底层硬件的实现

图5-2应用程序的结构图

5.3登陆界面设计

用户登录所需的用户名和密码在用户信息表中已经建立，用户信息由管理员提前录入设置，本系统没有设置用户注册功能，用户由管理员分配，用户信息由管理员设置。

由于用户信息需要从数据库中读取，需要和数据库进行连接。

在登录之前和数据库连接的用户是一般用和，这个用户只能对数据库的用户表进行查询，没有其他权限。

登陆后和数据库连接的用户就是正常用户，具有所学要的所有权限。

登录界面如图5-3所示：

图5-3登录界面

登录过程其实就是在数据库的用户表中匹配用户名和密码，如果匹配成功就是成功登陆，否则登录失败，重新登录，超出错误上线次数就锁定用户，只能联系管理员进行解锁。

5.4实时控制模块

5.4.1图像的显示

（1）激活摄像头：

①利用capCreateCaptureWindows函数，建立一个摄像头窗口，语法如下所

示：

CapHWnd=capCreateCaptureWindows（窗口名称，WS_CHILDorWS_VISIBLE，

水平坐标，垂直坐标，宽度，高度screen.ActiveForm.hwnd，0）

②利用SendMessage_Long函数，将抽取装置连接到摄像头窗口，语法如下所

SendMessage_Long（CapHwnd，WM_CAP_DRIVER_CONNECT，装置代号，0&

）

③利用SendMessage_Any函数，返回该摄像头窗口，语法如下所示：

SendMessage_Any（CapHwnd，WM_CAP_DRIVER_Get_CAPS，Len（Caps），Caps）

④利用SendMessage_Long函数，设置预览的速度，语法如下所示：

SendMessage_Long（CapHwnd，WM_CAP_SET_PREVIEWRATE，速度，0&

⑤利用SendMessage_Long函数，激活摄像头窗口，语法如下所示：

SendMessage_Long（CapHwnd，WM_CAP_SET_PREVIE，Ture，0&

（2）视频录制

对于视频图像的采集我采用如下的两个函数：

Sendmessage_Any（CapHwnd，WM_CAP_SET_SEQUENCE_SETUP，LEN（p），p）

Sendmessage_Long（CapHwnd，WM_CAP_SEQUENCE，0&

，0&

具体的程序片段如下􀍁

DimpAsCAPTUREPARMS

Withp

.wPercentDropForError=10

.fUsingDOSMemory=0

.wNumVideoRequested=32

.fAbortLeftMouse=0

.fAbortRightMouse=0

.wChunkGranularity=0

.dwAudioBufferSize=0

.fDisableWriteCache=1

.fMCIControl=0

.fStepCaptureAt2x=0

.fYield=0

.wNumAudioRequested=4

.AVStreamMaster=0&

.dwIndexSize=9000&

'

15分60秒，每秒10张

.dwRequestMicroSecPerFrame=1000000\15'

设置取样频率

.fCaptureAudio=1'

抽取声音

.fLimitEnabled=0'

关闭抽取时间限制

.wTimeLimit=30'

设置抽取秒数

EndWith

Get_AVIWindows1=SendMessage_Any（CapHWnd，WM_CAP_SET_SEQUENCE_SETUP，L

en（P），P）

Get_AVIWindow1=SendMessage_Long（CapHWnd，WM_CAP_SEQUENCE，0&

，0&

5.4.2图像的记录和回放

闭路监控电视系统采用录像机实现记录和重放功能，可以快速和静止重放所记录的画面，而且具有遥控功能，系统可以对录像机远距离操作。

设计回放系统的目的是为了管理人员对以往采集到的历史信息有一个更好的了解，方便管理人员或安全部门查找、取证。

通过它主要可以实现如下几方面的功能：

（1）可以多屏播放，能同时播放同一个画面或是两个不同的画面。

（2）可以同时播放摄像头所采集到的同一个或是不同的两个视频文件。

（3）可以实现全屏及原始图像大小之间的切换。

（4）能对所播放的两个视频文件分别进行块放、慢放、快进、快退等的功能。

在回放系统中主要应用了WindowsMediaPlayer（msdxm.ocx）和MicrosoftCommandialogControl（Comdlg32.ocx）两大控件。

其主要的功能和具体的用法如下所示：

（1）MicrosoftCommandialogControl（Comdlg32.ocx）控件是一个常用的控件，它可以提供打开、另存为、颜色、字体、打印、帮助等几种类型的对话框。

该控件属于ActiveX控件，而不是VisualBasic的标准控件。

因此，在使用本控件前应添加。

MicrosoftCommandialogControl（Comdlg32.ocx）控件的属性是和不同的对话框类型紧密相关的，有些属性只适用于某一类对话框，有些属性在不同的对话框中的属性是有区别的，由于本回放系统只使用其打开的功能，以此与打开功能有关的属性如表5-2所示

表5-2Commandialog控件的基本属性

编号

功能简述

1

FileName

返