1、机房综合视频监控管理软件摘 要视频监控具有悠久的历史，在传统上广泛应用于安防领域，是协助公共安全部门打击犯罪、维持社会安定的重要手段。近年来，随着宽带的普及，计算机技术的发展，图像处理技术的提高，视频监控正越来越广泛地渗透到教育、政府、娱乐、医疗、酒店、运动等其他各种领域。其中，视频监控系统在各高校安全防范管理中显示出巨大的功效。视频监控，可以监控整个机房的情况，引导学生充分利用有限的上机时间来进行学习，也可以帮助维护人员及时发现问题并解决，提高机房维护管理的效率，降低管理成本，从而保证了机房的安全性。关键词：效率 视频监控 管理 安全Computer integrated video sur
2、veillance management software AbstractVideo Surveillance has a long history, in traditional widely used in the field of security, to help public security departments to crack down on crime, an important means of maintaining social stability. In recent years, along with the popularization of broadban
3、d and computer technology development, improvement of image processing technology.Video Surveillance are more and more widely into the education, the government, entertainment, health care, hotels, sports and other fields. Among them, video monitoring system in safety management in colleges and univ
4、ersities showed great effect.Video surveillance can monitors the situation all of the room，and guide students to make full use of the limited time to learn on the PC，it can help maintainers to detect and solve problems， Improve the efficiency of room maintenance and management，reduce administrative
5、costs，thereby ensuring the security of the Computer Classroom.Key word: Effectivity Video surveillance Management Security目 录1 引言 .12 系统开发工具 .32.1 VC+ 6.0 简介 .32.2 C+简介 .32.3 SDK-2000 简介 .52.4 SHC-960IRD 简介 .53 环境搭建 .93.1 硬件安装 .93.2 驱动程序安装 .93.3 编译环境搭建 .104 系统总体设计 .114.1 系统总体分析 .114.2 系统功能概述 .114.2
6、系统功能结构图 .114.2 系统总体流程图 .125 系统详细设计 .135.1 软件界面的设计 .135.2 选择压缩算法设计 .155.3 新建监控窗口设计 .175.4 拍照功能： .195.5 录像功能 .205.6 模式切换功能 .225.7 标准大小功能 .235.8 数据流回调显示模块 .245.9 枚举属性窗口 .255.10 设置参数窗口 .275.11 logo 模块 .305.12 查看器设计 .306 系统测试 .356.1 本系统测试目的 .356.2 本系统测试原则 .356.3 本系统测试方法 .356.4 本系统测试总结 .367 结论 .38谢辞 .39参考
7、文献 .40附录 .41外文资料翻译 .52唐 山 学 院 毕 业 设 计11 引言随着科学技术的发展，计算机的出现极大地改变了人们的工作方式，提高了工作效率，给世界带来了前所未有的变革。近年来，计算机的设备成本的大幅降低，使得计算机在当前社会各个领域的应用越来越广泛，为了满足日益增长的计算机专业知识的需求，各高校都以建立了数目众多的计算机机房，而且机房的规模越来越大，每个机房内计算机的数量少的有上百台，多的有上千台。为了解决管理中存在的问题，人们加强了监控力度，而视频监控做为机房管理的一个重要手段，其作用越来越重要 2。软件技术发展的一个主要体现是设计方法的不断改进。如今我们正处于程序设计方
8、法的变革之中，从结构化程序设计到面向对象程序设计，再到基于组件程序设计。面向对象语言不断发展，从最早的 Smalltalk 到目前广泛使用的 C+和JAVA，再到 Microsoft 公司推出的 C#。作为 C 语言继承者的 C+语言仍然是目前应用最广泛的面向对象程序设计语言，而 Visual C+是使用人数最多的 C+编程工具。Visual C+是一个功能强大的可视化软件开发工具，它不仅是一个 C+编译器，还是一个基于 Windows 操作系统的集成开发环境。Visual C+由许多组件组成，包括编辑器、编译器、调试器以及程序向导 AppWizard、类向导 ClassWizard 等。这些
9、组件通过一个名为 Developer Studio 的组成集成为一个和谐的开发环境 1。视频监控是安全防范系统的重要组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控随之经历了三个时代。第一代：模拟监控时代。视频以模拟方式采用同轴电缆进行传输，并由控制主机进行模拟处理。 第二代：半数字监控时代。视频以模拟方式采用同轴电缆进行传输，由多媒体控制主机或硬盘录像 主机(DVR)进行数字处理与存储。第三代：全数字监控时代。视频监控系统的优点是其可以直接观看到前方准确、及时的信息。信
10、息内容丰富，被广泛应用于许多场合。随着计算机、网络以及图像处理/传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了质的飞跃。在图象、网络传输、视频技术不断的发展情况，现前的视频监控可分为两大类：数字视频监控系统和网络视频监控(嵌入式视频监控系统) 。目前较新的视频监控的数字化技术从根本上改变了视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、远程系统控制等行为形式。视频监控信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使智能网络视频监控系统与安防系统中的各个子系统间实现唐 山 学 院 毕 业 设 计2无缝连接如：防盗报警系统、门禁系统、巡更等前端设备输出的数字信号也可由多网合一的方式，通过网络复用进行传输并在同一平台上进
11、行管理与控制。唐 山 学 院 毕 业 设 计32 系统开发工具2.1 VC+ 6.0 简介Visual C+是 Microsoft 公司于 1993 年推出的一个可视化集成开发环境(IDE) 。自 1998 年 Microsoft 公司推出功能完善的 Visual C+ 6.0 后，越来越多的程序员选用 Visual C+ 作为软件开发工具。Visual C+是一个功能强大的可视化软件开发工具。它不仅是一个 C+编译器，还是一个基于 Windows 操作系统的集成开发环境。Visual C+由许多组件组成，包括编辑器、编译器、调试器以及程序向导 AppWizard、类向导 ClassWizar
12、d 等。这些组件通过一个名为 Developer Studio 的组件作为一个和谐的开发环境。Visual C+中源程序用 C/C+语言编写，它支持面向对象程序设计，并能够使用功能强大的微软基础类库 MFC(Microsoft Foundation Class)，充分体现了Microsoft 公司的技术精华。由于 Windows 操作系统的市场垄断地位，利用 Visual C+开发出来的软件具有稳定性好，可移植性强的特点 15。利用 Visual C+可以可以编制各种各样 Windows 应用程序，从简单的单文档、多文档和对话框程序到复杂的组合界面程序。并且，Visual C+作为 Visua
13、l Studio可视化家族中最重要的一个成员，它与其他可视化开发工具如 Visual C#等紧密集成，可进行不同类型以及综合软件项目的开发，适用于开发非常专业的Windows、Web 、和企业级应用程序。Visual C+6.0 源代码编辑器功能强大，使用非常方便。它提供了自动语句完成功能，编辑输入源程序时能自动显示当前对象的成员变量和成员函数，并指明函数的参数类型。Visual C+ 6.0 的编辑器增加了新的编译参数，改进了对 ANSI C+标准的支持，并采用 Microsoft 的代码优化技术，使生成的目标代码更精练，程序运行的速度更快。比较其他程序调试工具，Visual C+ 6.0
14、程序调试器 Debug功能更强大，它提供了诊断映射机制、无须重新编译的调试、远程调试和实时调试等功能。Visual C+6.0 的联机帮助系统 MSDN(Microsoft Developer Network Library)功能强大。它既能与集成开发环境有机地结合在一起，使得用户在编程时随机查询需要的内容信息，又能脱离集成开发环境而独立地运行，并且用户还可以通过因特网获取实时的帮助信息和实例。Visual C+ 6.0 通过 Visual Studio 还为用户提供了很多实用工具，如 Spy+查看器、ActiveX Control Test Container 控件测试容器及 Registe
15、r Control 控件注册程序等，扩展了 Visual C+的功能，有利于专业程序的开发 1。唐 山 学 院 毕 业 设 计42.2 C+简介C+这个词在中国大陆的程序员圈子中通常被读做“C 加加” ，而西方的程序员通常读做“C plus plus”，它是一种使用非常广泛的计算机编程语言。C+是一种静态数据类型检查的，支持多重编程范式的通用程序设计语言。它支持过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、制作图标等等泛型程序设计等多种程序设计风格 16。 美国 AT&T 贝尔实验室的本贾尼斯特劳斯特卢普( Bjarne Stroustrup)博士在20 世纪 80 年代初期发明并实现了 C+(
16、最初这种语言被称作“C with Classes”)。一开始 C+是作为 C 语言的增强版出现的，从给 C 语言增加类开始，不断的增加新特性。虚函类(virtual function)、运算符重载(operator overloading)、多重继承(multiple inheritance)、 模板(template) 、异常(exception)、RTTI、名字空间(name space)逐渐被加入标准。 1998 年国际标准组织(ISO) 颁布了 C+程序设计语言的国际标准 ISO/IEC 14882-1998。C+是具有国际标准的编程语言，通常称作ANSI/ISO C+。1998 年是
17、 C+标准委员会成立的第一年，以后每 5 年视实际需要更新一次标准，目前我们一般称该标准 C+0x。遗憾的是，由于 C+语言过于复杂，以及他经历了长年的演变，直到现在只有少数几个编译器完全符合这个标准。就目前学习 C+而言，可以认为他是一门独立的语言；他并不依赖 C 语言，我们可以完全不学 C 语言，而直接学习 C+。根据C+编程思想(Thinking in C+)一书所评述的，C+与 C 的效率往往相差在正负 5%之间。所以有人认为在大多数场合 C+ 完全可以取代 C 语言。 根据 Effective C+第三版第一条款的描述，现在 C+由以下四个“子语言”组成：C 子语言。 C+支持 C
18、语言的几乎全部功能，在语法上与 C 语言仅有极微妙的差别( 如括号表达式的左右值性，具体请参考 C+标准文献)。面向对象的 C+。C+首先作为一门面向对象的语言而闻名，这个特点在这里不再详述。泛型编程语言。C+强大(但容易失控的)模板功能使它能在编译期完成许多工作，从而大大提高运行期效率。STL(C+标准模板库) 。随着 STL 的不断发展，它已经逐渐成为 C+程序设计中不可或缺的部分，其效率可能比一般的 naive 代码低些，但是其安全性与规范性使它大受欢迎。 C+语言发展大概可以分为三个阶段：第一阶段从 80 年代到 1995 年。这一阶唐 山 学 院 毕 业 设 计5段 C+语言基本上是
19、传统类型上的面向对象语言，并且凭借着接近 C 语言的效率，在工业界使用的开发语言中占据了相当大份额；第二阶段从 1995 年到 2000 年，这一阶段由于标准模板库(STL)和后来的 Boost 等程序库的出现，泛型程序设计在C+中占据了越来越多的比重性。当然，同时由于 Java、C#等语言的出现和硬件价格的大规模下降，C+受到了一定的冲击；第三阶段从 2000 年至今，由于以Loki、MPL 等程序库为代表的产生式编程和模板元编程的出现，C+出现了发展历史上又一个新的高峰，这些新技术的出现以及和原有技术的融合，使 C+已经成为当今主流程序设计语言中最复杂的一员 13。2.3 SDK-2000
20、 简介10MOONS SDK-2000 是一款专门针对系统开发商及电脑 DIY 发烧友的高品质PCI 视频卡。SDK-2000 具有高品质的视频采集性能，具备高速 PCI 总线，兼容即插即用(PNP) ，支持一机多卡。它提供功能全面的二次开发包 (以下简称 SDK)。可以选择 VisualBasic、VisualC+、Delphi 等多种编程语言通过 SDK 进行开发，SDK 中包含 DLL 动态库(VC 使用)，OCX 控件(VB，Delphi 使用)及其详细说明。可通过 SDK 控制图像的输入端口，图像亮度，对比度，色度，灰度等输入信号，动态截取图像，以 AVI 格式进行录像侦测图像是否有
21、移动目标等等。2.4 SHC-960IRD 简介红外一体化摄像机在监控摄像机中具有夜视距离远、隐蔽性强、性能稳定等突出优势，因而在 CCTV 夜视监控中占据了大部分的市场。在安防电视监控系统中，随着人们安全防范意识的提高、对重要场所 24 小时连续监控电视监控的需要和红外成像技术的成熟，红外一体化摄像机的使用率越来越高，已逐渐发展成为一种趋势，不仅在银行、金库、博物馆、档案馆、图书文献库、监狱等重要部门应用，而且也在居民小区等一般电视监控工程中得到使用。红外线和红外灯的原理特性。光是一种电磁波，具有与无线电波一样的本质。它的波长区间从几个纳米(1nm=10-9m) 到 1 毫米 (mm)左右。
22、人眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为 380nm780nm ，可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。红外光线的波长在 780nm1000m 之间，位于无线电波与可见光之间。红外灯按其红外线辐射机理分为半导体固体发光(红外发射二极管 IR LED) 红外灯和热辐射红外灯两种。目前在 CCTV 红外摄像机中前者使用较多。 红外发射二极管(IR LED)红外灯的原理是：由红外发光二极管矩阵组成发光体。红外发射二极管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓 GaAs)制成 PN 结，唐 山 学 院 毕 业 设 计6
23、外加正向偏置电压向 PN 结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830950nm，半峰带宽约 40nm 左右，它是窄带分布，为普通 CCD 黑白摄像机可感受的范围。 红外发光二极管的发射功率用辐照度 W/m2 表示。红外二极管的最大辐射强度一般在光轴的正前方，并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强度为最大值的 50%的角度称为半强度辐射角，即半功率角。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不同红外一体摄像机成像原理。在夜视监控系统中，常规的办法是利用可见光照明，但这种方式存在不能隐蔽、容易暴露监控目标等缺点，因此使用较少；目前隐蔽、科学的夜视监控是采用红外摄像技术。红外摄像技
24、术分为被动式和主动式。被动红外摄像技术是利用任何物质在绝对零度(-273)以上都有红外线辐射，物体的温度越高，辐射出的红外线越多。利用此原理制成的摄像机最典型的就是红外热像仪，但是，这种特殊的红外摄像机造价昂贵，因此仅限于军事或特殊场合使用。而主动红外摄像技术，是采用红外灯辐射“照明”(主要是红外光线)，应用普通低照度黑白摄像机、彩色转黑白摄像机或红外低照度彩色摄像机，感受周围景物和环境反射回来的红外光实现夜视监控。主动红外摄像技术成熟，稳定，成为夜视监控的主流。 红外一体化摄像机是将摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元等综合成为一体的摄像设备。它实现夜视的基本原理是利用普通 CCD 黑白摄像
25、机可以感受红外光的光谱特性(即可以感受可见光，也可以感受红外光)，配合红外灯作为“照明源”来夜视成像。红外灯的功率和角度，摄像机的配置，一定焦距的感红外镜头，以及是否有良好的供电散热处理是判断红外一体化摄像机性能的重要参数。 目前市场上也有许多产品是摄像机与红外线投射器分开的，这需要用户对红外灯和摄像机的性能有足够的了解，能够根据红外灯的角度、摄像机镜头参数等作合理的搭配。 红外一体化摄像机的性能分析。红外一体化摄像机在监控摄像机中具有夜视距离远、隐蔽性强、性能稳定等突出优势，因而在 CCTV 夜视监控中占据了大部分的市场。性能优良的红外一体化摄像机能够具备以下性能。红外灯工作条件。一般来说，
26、其红外灯辐射功率与正向工作电流成正比，但在接近正向电流的最大额定值时，器件的温度因电流的热耗而上升，使光发射功率下降。红外二极管电流过小，将影响其辐射功率的发挥，但工作电流过大将影响其寿命，甚至使红外二极管烧毁。 当电压越过正向阈值电压(约 0.8V 左右)电流开始流动，而且是一很陡直的曲线，表明其工作电流要求十分敏感。因此要求工作电流准确、稳定，否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐射功率随环境温度的升高( 包括其本身的发热所产生的环境温度升高)会使其辐射功率下降。红外灯特别是远距离红外灯，热耗是设计和选择时应注意的问题。 因此，红外灯的使用必唐 山 学 院 毕 业 设 计7须有良好的恒流电源
27、供电、良好的散热设计。中路通讯公司的变焦MCD、MDD、MED、MBB 系列摄像机都安装了大功率红外灯(最多可达 24 颗)，且采用了大功率恒流电源供电，内部循环散热设计，因而能达到远距离夜视(最远可达 220 米)和红外灯寿命长的效果。红外光的利用率和红暴问题。红暴是由于所发射的红外线中包含可见光的成分。 红外灯可以做到完全无红暴(采用 940950nm 波长红外管)或仅有微弱红暴。中路通讯公司采用美国奥克斯特(AUCSITER)红外技术，通过在保证红外灯功率的前提下，降低红外灯自身热耗，调整红外光线角度，使红外灯的有效利用率达到了 90%。在红外灯的选择上，挑选波长较大(910nm) 的红
28、外灯，严格降低红暴，达到了微红暴效果。红外摄像机的起雾结霜问题。雾、霜的形成是由于空气中的饱和水蒸气遇冷凝结而成，因冷环境的强、弱分别凝结成霜和雾。红外摄像机在工作过程中，尤其是室外摄像机常常会因四季变化、昼夜温差、以及雨雪环境等原因在防护罩视窗玻璃上形成雾或霜，导致摄像机无法看清物体，直接影响监控效果。中路通讯公司通过采用先进的电子除霜电路，有效的控制腔体内的饱和水蒸气浓度，做到了自动除雾除霜。红外摄像机的视窗玻璃清洁。摄像机在雨雪天或粉尘大的环境下工作，防护罩的视窗玻璃容易出现污垢，造成摄像机视线遮挡。解决的办法通常是在防护罩上增加雨刷，通过控制雨刷清洁玻璃；另外一种办法是使用隐形雨刷视窗
29、玻璃。与普通视窗玻璃相比，隐形雨刷视窗玻璃具有排斥水、灰尘、雪花的功能。红外摄像机的恒温。由于配置了发热量较大的红外灯，红外灯在启动后，整个工作时间段内( 以 12 小时计)在红外摄像机前部会有热量集中，即腔体内前端温度偏高，如不能散热均匀定会影响摄像机等其它部件的正常工作。中路通讯公司通过设计使用具有强制散热散冷作用的自动冷暖空调，良好的解决了这一问题。 自动冷暖空调采用珀尔帖效应原理，测温控制电路可以自动调节，将防护罩内温度恒定在摄像机正常工作温度范围内，出厂时罩内温度设置在+5以下加热、+40以上致冷。实验表明该红外一体化摄像机可在-40+70(阳光直射) 的室外自然环境下正常工作。红外摄像机的全封闭。除恒温外，使用自动冷暖空调的另一优点是可以将红外摄像机做成全封闭，不留任何散热孔，阻止灰尘、湿气、腐蚀性气体的进入，使其能够适应粉尘大的恶劣环境，如大型煤矿也可正常使用。本系统采用的是 SHC-960IRD，它的参数如表 2-1 所示。
