基于C#的安防視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

徐炳文 (廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程學(xué)院,廣東廣州510663)

隨著人民物質(zhì)文化生活水平的提高,安防監(jiān)控作為現(xiàn)代城市安全系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,越來(lái)越顯示出其重要性。單位式的安防監(jiān)控視頻系統(tǒng)存在著監(jiān)控范圍有限、數(shù)據(jù)傳輸距離短、無(wú)法聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)有限、不便于聯(lián)網(wǎng)查詢與取證等諸多不足[1]。為此,筆者提出城市化安防視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)選擇C#編程語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā),采用基于B/S工作模式對(duì)視頻進(jìn)行監(jiān)控,在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下對(duì)視頻監(jiān)控進(jìn)行存儲(chǔ)與傳輸,在節(jié)省大量存儲(chǔ)設(shè)備的同時(shí)保證安防監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)不會(huì)丟失。

1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

建設(shè)數(shù)字安防視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,該系統(tǒng)涉及到城市的各個(gè)單位、安防管理部門等。因此,該系統(tǒng)應(yīng)該能隨時(shí)對(duì)某一范圍區(qū)域的情況進(jìn)行監(jiān)控并可以由用戶靈活控制監(jiān)控方向。此外,系統(tǒng)還應(yīng)該設(shè)置自動(dòng)監(jiān)控功能對(duì)監(jiān)控的情況進(jìn)行錄像等?；谏鲜龇治?采用B/S工作模式設(shè)計(jì)該系統(tǒng)[2]。該系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)模塊功能結(jié)構(gòu)框架圖

系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為服務(wù)器端與客戶瀏覽器端?？蛻魹g覽器端實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)操作與監(jiān)控顯示等功能。服務(wù)器端是系統(tǒng)最主要的組成部分,主要包括云臺(tái)控制、監(jiān)控管理、視頻監(jiān)控與自動(dòng)控制等功能模塊。云臺(tái)控制模塊是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的技術(shù)核心,其難點(diǎn)是開(kāi)發(fā)云臺(tái)控制協(xié)議,功能包括聚焦、對(duì)焦、雨刷和光圈調(diào)整等。監(jiān)控管理模塊功能主要包括對(duì)系統(tǒng)登錄者進(jìn)行管理,對(duì)用戶信息進(jìn)行添加、修改、刪除以及對(duì)系統(tǒng)監(jiān)控操作的設(shè)置等。視頻監(jiān)控模塊功能是對(duì)某一區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控并進(jìn)行快照和錄像等。自動(dòng)控制模塊為優(yōu)化監(jiān)控效果而設(shè)計(jì),功能主要包括垂直監(jiān)控、水平監(jiān)控、廣角監(jiān)控與上、下、左、右方向控制等。

2 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 云臺(tái)控制協(xié)議的設(shè)計(jì)

云臺(tái)攝像機(jī)內(nèi)置解碼器,遵循云臺(tái)控制標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,根據(jù)外部控制信號(hào),程序通過(guò)向云臺(tái)解碼器發(fā)送指令來(lái)實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)關(guān)閉和開(kāi)啟等,上述指令由云臺(tái)控制協(xié)議確定。該系統(tǒng)云臺(tái)控制協(xié)議采用Pelco-P[3]。Pelco-P協(xié)議一般采用RS-485傳輸,波特率為4800,1位起始位和停止位,8位數(shù)據(jù)位,無(wú)校驗(yàn)。Pelco-P云臺(tái)控制協(xié)議設(shè)計(jì)為8個(gè)字節(jié),協(xié)議字節(jié)1的STX是起始碼,其十六進(jìn)制值為A0H;字節(jié)2是地址碼,為攝像機(jī)的邏輯地址號(hào),地址碼是從 0開(kāi)始編碼,如00H表示第1臺(tái)設(shè)備,地址范圍的十六進(jìn)制值為0H～FFH;字節(jié)3和字節(jié)4分別是指令碼,分別對(duì)應(yīng)對(duì)焦、光圈、上、下、左、右等操作;字節(jié)5是數(shù)據(jù)碼1,表示鏡頭左右平移的速度,數(shù)值從00H(停止)到3FH(高速),另外還有一個(gè)值是40H,表示最高速;字節(jié)6是數(shù)據(jù)碼2,表示鏡頭上下移動(dòng)的速度,數(shù)值從 00H(停止)到3FH(最高速);字節(jié) 7的ETX是停止碼,其固定值為十六進(jìn)制:AFH;字節(jié)8是地址碼,是指字節(jié)2到字節(jié)6的異或運(yùn)算。云臺(tái)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)流程圖如圖2所示。

圖2 云臺(tái)控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)流程圖

2.2 系統(tǒng)自動(dòng)控制模塊的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)自動(dòng)控制模塊主要實(shí)現(xiàn)云臺(tái)控制的上、下、左、右方向控制以及垂直監(jiān)控、水平監(jiān)控、廣角監(jiān)控等。該模塊的實(shí)現(xiàn)主要包括如下過(guò)程,即創(chuàng)建用于自動(dòng)控制功能的Windows窗體,通過(guò)實(shí)例化云臺(tái)控制協(xié)議PTZControlProtocol類與實(shí)例化串行口通信的SerialPort類來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制獲取視頻卡的數(shù)據(jù)和向云臺(tái)傳送串口信息操作。以控制方向向上的實(shí)現(xiàn)為例,其主要實(shí)現(xiàn)部分如下:

2.3 系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備信息管理的設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)設(shè)備信息管理主要實(shí)現(xiàn)管理監(jiān)控系統(tǒng)有關(guān)的設(shè)備使用情況,例如增加、刪除與修改DVR服務(wù)器,以及用戶使用監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備與設(shè)置管理等。系統(tǒng)管理員可以通過(guò)平臺(tái)來(lái)管理監(jiān)控設(shè)備,如添加、刪除錄像機(jī)等,并根據(jù)實(shí)際情況是否賦予用戶監(jiān)控、控制該錄像機(jī)所連接的視頻終端設(shè)備。以選擇監(jiān)控用戶為例,其工作流程圖如圖3所示。

該系統(tǒng)中的監(jiān)控操作日志與系統(tǒng)監(jiān)控操作設(shè)備和操作用戶有關(guān),因而十分重要。系統(tǒng)監(jiān)控操作日志記錄系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行以及用戶操作的情況并儲(chǔ)存在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)備信息表中。系統(tǒng)監(jiān)控操作日志的實(shí)現(xiàn)如圖4所示。

圖3 選擇用戶流程圖

3 系統(tǒng)主功能界面的實(shí)現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)的界面相對(duì)比較簡(jiǎn)單,目的在于方便用戶操作。用戶登錄成功后即可進(jìn)入視頻監(jiān)控主界面,該界面主要由監(jiān)控操作部分與監(jiān)控顯示部分構(gòu)成。監(jiān)控操作部分提供的主要功能包括云臺(tái)控制、方向控制、自動(dòng)控制、監(jiān)控管理以及錄像、快照等。監(jiān)控顯示部分在默認(rèn)情況下由6窗口構(gòu)成,每一個(gè)窗口顯示一個(gè)監(jiān)控區(qū)域,監(jiān)控顯示窗口數(shù)與監(jiān)控輪巡可由監(jiān)控管理進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)監(jiān)控主功能界面如圖5所示。

圖4 系統(tǒng)監(jiān)控操作日志

圖5 系統(tǒng)監(jiān)控主功能界面

4 結(jié) 語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)化安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)將互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)安防監(jiān)控模式結(jié)合,充分利用互聯(lián)網(wǎng)信息共享的優(yōu)勢(shì),時(shí)刻監(jiān)視著城市的每一個(gè)區(qū)域,形成一張網(wǎng)絡(luò)化城市安防監(jiān)控防范網(wǎng),為安防監(jiān)控管理提供了充分的技術(shù)保障。該系統(tǒng)的成功實(shí)現(xiàn),解決了安防監(jiān)控管理系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備與操作用戶關(guān)聯(lián)的日志等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,使該系統(tǒng)各功能模塊集成化和智能化,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控到的各區(qū)域安防信息形成資料庫(kù),有利于安防人員聯(lián)網(wǎng)查詢,及時(shí)了解與消除安全隱患,從而最大程度地保證民眾安全。

[1]涂繼輝,余厚全,佘新平.基于ARM的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010(2):89-91.

[2]楊大全,熊璐.數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].安防科技,2008(3):17-19.

[3]申啟杰,凌捷.基于C#的插件框架設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件,2010(1):148-149,164.