精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)保潔人員監(jiān)控系統(tǒng)緒論設(shè)計(jì)的背景概述智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中添加相應(yīng)的智能視頻分析模塊，并借助強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力，利用數(shù)字圖像處理、圖像模式識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)過(guò)濾掉監(jiān)控視頻畫面中干擾的、無(wú)用的圖像信息，自動(dòng)識(shí)別和標(biāo)示出不同的物體，分析并且通過(guò)抽取相關(guān)監(jiān)控視頻源中有用的關(guān)鍵的視頻圖像信息，從而達(dá)到快速的準(zhǔn)確的定位事故發(fā)生的現(xiàn)場(chǎng)，判斷出監(jiān)控畫面的異常情況，并且以最好和最快的方式做出警報(bào)或者是觸發(fā)指定的動(dòng)作，有效的進(jìn)行事前的預(yù)警，事中的處理，以及全天候、全自動(dòng)的對(duì)事后的及時(shí)取證的實(shí)時(shí)監(jiān)控的智能系統(tǒng)。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件是采用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)視頻圖像信號(hào)進(jìn)行分析和處理，以達(dá)到在不需人為干預(yù)情況下，設(shè)計(jì)出相關(guān)的程序?qū)ΡO(jiān)控視頻中的序列圖像智能分析，識(shí)別、定位和跟蹤監(jiān)控場(chǎng)景中變化，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自主分析和分辨目標(biāo)的能力，能在非正常情況發(fā)生時(shí)及時(shí)做出警報(bào)或者是提供有用的信息，從而有效地協(xié)助相關(guān)人員處理異常情況，并且最大范圍內(nèi)降低誤報(bào)的幾率和漏報(bào)現(xiàn)象的發(fā)生的軟件。國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和差距隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，全世界各國(guó)對(duì)視頻監(jiān)控的需求以及應(yīng)用不斷的擴(kuò)大，全球視頻監(jiān)控的市場(chǎng)同時(shí)也獲得了史無(wú)前例的迅猛發(fā)展。在知名市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)的最新報(bào)告《全球視頻監(jiān)控設(shè)備市場(chǎng)2011版》中我們可以分析出，盡管全球還沒(méi)有擺脫經(jīng)濟(jì)危機(jī)的陰影，但是比起2010年來(lái)說(shuō)，今年全球的視頻監(jiān)控市場(chǎng)依然有著非常強(qiáng)勁的增長(zhǎng)速度，預(yù)計(jì)增長(zhǎng)速度將超過(guò)10%。分析指出，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的銷售是這股強(qiáng)勁增長(zhǎng)動(dòng)力的主要來(lái)源。另外，IMSResearch調(diào)查機(jī)構(gòu)還指出2014年智能監(jiān)控業(yè)績(jī)將有望超過(guò)傳統(tǒng)模擬監(jiān)控。(1)國(guó)外發(fā)展的狀況：實(shí)際上智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展是在21世紀(jì)初才開始的，21世紀(jì)前，傳統(tǒng)模擬監(jiān)控一直處于主導(dǎo)地位，但是并沒(méi)有普及。自從2001年美國(guó)“9?11”事件，以及后來(lái)陸續(xù)發(fā)生的各種恐怖襲擊后，全世界范圍內(nèi)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求出現(xiàn)了空前高漲的狀況，各國(guó)國(guó)防安全部也相繼加強(qiáng)了視頻監(jiān)控的研究，街頭、超市、候車廳、飛機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所部署的攝像頭也越來(lái)越多，越來(lái)越密集，所組成的監(jiān)控系統(tǒng)也日益龐大。就英國(guó)來(lái)說(shuō)吧，目前英國(guó)全境范圍內(nèi)安裝的攝像機(jī)就多達(dá)530多萬(wàn)個(gè)，按照英國(guó)的總?cè)丝冢骄銇?lái)大概每12個(gè)人就有一個(gè)，一個(gè)人在一天之中將可能出現(xiàn)在320個(gè)攝像頭前。由于攝像頭的增加，必然出現(xiàn)了海量信息與視頻圖像的有效應(yīng)用與處理問(wèn)題，為了解決這些問(wèn)題，各國(guó)相繼把計(jì)算機(jī)視覺中的相關(guān)技術(shù)引入到視頻監(jiān)控中，從而發(fā)展起來(lái)一種新型視頻監(jiān)控技術(shù)一一智能視頻監(jiān)控。智能視頻應(yīng)用概念模型出現(xiàn)不久以后，一些國(guó)外的公司就開始著手研發(fā)相應(yīng)的軟硬件產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，智能視頻監(jiān)控技術(shù)在歐美的一些國(guó)家得到了充分的發(fā)展，迅速形成了一批相對(duì)成熟的產(chǎn)品，并且成功應(yīng)用于實(shí)際安防建設(shè)工程中去。據(jù)IMSResearch調(diào)查顯示，世界范圍內(nèi)NS(lntelligentVideoSurveillance)的市場(chǎng)占有率為35%~36%，其中美國(guó)的OV(ObjectVideo）就占有9%左右的比例?！??11”事件發(fā)生后，美國(guó)在安防科研方面大大加強(qiáng)了投資力度，許多研究機(jī)構(gòu)和研究人員紛紛加入了安防類技術(shù)研究和開發(fā)，智能視頻技術(shù)就是其中的一個(gè)亮點(diǎn)。由于智能視頻分析需求的產(chǎn)生促使視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化出現(xiàn)，進(jìn)而推動(dòng)軟件市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到21.7%。根據(jù)IMS的市場(chǎng)研究分析，在未來(lái)3年內(nèi)有關(guān)視頻技術(shù)的軟件市場(chǎng)份額將達(dá)到10億美元?？偟膩?lái)看，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展和積累，在市場(chǎng)需求的推動(dòng)以及政府的支持下，國(guó)外的智能視頻應(yīng)用市場(chǎng)正在從“概念驗(yàn)證”階段向“規(guī)模應(yīng)用”階段轉(zhuǎn)化，智能視頻已經(jīng)在地鐵、鐵路、機(jī)場(chǎng)、高速公路、軍事等領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用，并慢慢開始形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)。(2)國(guó)內(nèi)發(fā)展的狀況：從計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)性研究來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)的研究雖然落后于國(guó)際先進(jìn)水平，但差距并不明顯，就智能視頻監(jiān)控核心技術(shù)而言屬于模式識(shí)別人工智能技術(shù)的一個(gè)分支，是對(duì)視頻信息的自動(dòng)分析和提取，從這一技術(shù)在國(guó)際上被首先提出開始，國(guó)內(nèi)就己有科研人員對(duì)此進(jìn)行了一些研究，并形成一些研究成果。然而，目前我國(guó)的視頻監(jiān)控技術(shù)還處于“模擬轉(zhuǎn)數(shù)字”的階段，“數(shù)字視頻監(jiān)控”或“網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控”還未成為監(jiān)控系統(tǒng)的主流，技術(shù)層面較低，因此，在國(guó)內(nèi)，這一技術(shù)大部分程度上都還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，雖然有不少科研單位或廠家看到了這一技術(shù)的前景，意圖搶占先機(jī)，搶先開發(fā)出產(chǎn)品，但由于市場(chǎng)需求力度不強(qiáng)，仍然停留在初級(jí)水平，并沒(méi)有完全形成成熟的產(chǎn)品。但隨著國(guó)外成熟產(chǎn)品的進(jìn)入，監(jiān)控領(lǐng)域己逐漸意識(shí)到這一技術(shù)和產(chǎn)品的重要地位，逐漸地為國(guó)內(nèi)的監(jiān)控行業(yè)人員所認(rèn)識(shí)和熟悉，而且看到了這一技術(shù)必然是未來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)等一系列國(guó)際盛會(huì)的申辦成功，都大大提高了人們的安全意識(shí)，可以說(shuō)，智能視頻監(jiān)控技術(shù)己逐漸進(jìn)入到國(guó)內(nèi)安防人的視野，并越來(lái)越受到看好，認(rèn)為這將是監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的又一個(gè)春天。而對(duì)于龐大的中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模來(lái)說(shuō)，雖然目前我國(guó)的視頻監(jiān)控技術(shù)平均起來(lái)仍然處于較低水平，但這并不妨礙某些高端用戶對(duì)于這一智能監(jiān)控技術(shù)的需求，市場(chǎng)容量同樣不可小覷，這也是成為吸引科研單位或企業(yè)加強(qiáng)這一技術(shù)的研發(fā)，積極開發(fā)成型產(chǎn)品的原因。(3)國(guó)內(nèi)外之間的差距：從核心技術(shù)上來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)的科研單位或企業(yè)可以迎頭趕上，與國(guó)外的視頻監(jiān)控技術(shù)差距并不大，然而，從產(chǎn)品上來(lái)說(shuō)，卻仍然有著不小的距離。a) 算法技巧的差距從事過(guò)模式識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品（如車牌識(shí)別、人臉識(shí)別、指紋識(shí)別等）研發(fā)的技術(shù)人員都知道，做產(chǎn)品和單純的搞技術(shù)是完全不同的兩碼事，核心算法的研究講究的是思路的新穎性和創(chuàng)新性，而搞產(chǎn)品追求的是實(shí)用效果，采用目前國(guó)際上最為先進(jìn)新穎的算法，也許并不一定比采用傳統(tǒng)經(jīng)典算法再加上適當(dāng)?shù)囊恍┘记商幚硇Ч谩Ｓ诋a(chǎn)品來(lái)說(shuō)，最重要的是最終的性能，而并不關(guān)心是否采用了最先進(jìn)的算法。國(guó)外成熟產(chǎn)品經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的測(cè)試和修改，具有很強(qiáng)的異常情況處理能，在正常情況下，國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品看不出差別，而一旦出入惡劣情況下，差距就很容易看出來(lái)了。這是核心技術(shù)產(chǎn)品化的必然過(guò)程，是回避不了的，國(guó)內(nèi)技術(shù)在借鑒國(guó)外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上有可能能少走很多彎路，縮短產(chǎn)品化時(shí)間，但卻不可能忽略這一過(guò)程。b) 產(chǎn)品形態(tài)的差距國(guó)外產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，由于經(jīng)過(guò)了多年的研究和市場(chǎng)應(yīng)用，經(jīng)驗(yàn)相對(duì)豐富，對(duì)于產(chǎn)品形態(tài)的考慮也相對(duì)成熟，產(chǎn)品形態(tài)上的設(shè)計(jì)必然比較周金，有一些功能通常情況下來(lái)看可能是無(wú)用的，但也許在某些場(chǎng)合就成了必須的，將其設(shè)計(jì)進(jìn)去，就可以提高其應(yīng)用范圍，這也許正是該產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中從工程中得到的經(jīng)驗(yàn)或教訓(xùn)。這些實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程的話是無(wú)法得知或想象的，當(dāng)然，由于產(chǎn)品形態(tài)的外在性，國(guó)內(nèi)企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)時(shí)，這方面是完全可以充分借鑒的，哪怕一時(shí)不能理解為何要采用這種形態(tài)或接口，但至少可以理解成“這么做肯定是有理由的”。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品形態(tài)的差距雖然并不十分關(guān)鍵，但這種差距卻是實(shí)際存在的。c) 整體方案的差距從整體方案設(shè)計(jì)角度來(lái)看，國(guó)內(nèi)技術(shù)或者產(chǎn)品與國(guó)外成熟產(chǎn)品相比，也是比較明顯的。整體方案設(shè)計(jì)包括了整個(gè)智能監(jiān)控系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)，如核心運(yùn)算放置在前端還是后端，是集中處理還是分布式計(jì)算？參數(shù)設(shè)置如何實(shí)現(xiàn)？在何處實(shí)現(xiàn)？以何種方式實(shí)現(xiàn)？報(bào)警信息如何存貯和管理？需不需要存貯報(bào)警視頻？如果要存貯的話，需要如何存貯和管理？報(bào)警數(shù)據(jù)和報(bào)警視頗能否放在同一服務(wù)器中？有何風(fēng)險(xiǎn)？設(shè)備管理的數(shù)據(jù)流程是如何的？如何與周邊設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)或信號(hào)交互？等等。這些問(wèn)題，都涉及到整體方案的架構(gòu)以及穩(wěn)定性、可靠性、靈活性、可擴(kuò)展性等方面的考慮。整體方案的設(shè)計(jì)一一包括軟件框架的設(shè)計(jì)一一同樣是從不斷地工程實(shí)際應(yīng)用中磨合整理出來(lái)并慢慢成熟的，任何一款產(chǎn)品在推出之初都不可能考慮得非常完善，只能不斷地修改和改進(jìn)。d) 工程實(shí)踐的差距最后這一點(diǎn)是十分明顯的，畢竟這一技術(shù)在國(guó)內(nèi)還是剛剛興起，并不像國(guó)外已經(jīng)在實(shí)際監(jiān)控系統(tǒng)工程中得到應(yīng)用，所以一切還是要不斷摸索、琢磨和學(xué)習(xí)?？傊痪湓?，缺的就是項(xiàng)目、工程和經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有實(shí)際工程的磨煉，一件產(chǎn)品是很難成為非常成熟的產(chǎn)品?，F(xiàn)階段智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題雖然目前智能視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展迅速，但是隨之而來(lái)的問(wèn)題也不可避免。主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：(1)視頻監(jiān)控傳輸數(shù)據(jù)量巨大網(wǎng)絡(luò)帶寬資源不足網(wǎng)絡(luò)帶寬是影響視頻監(jiān)控的瓶頸之一，在現(xiàn)有E資源和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的條件下，帶寬永遠(yuǎn)是制約網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控向前發(fā)展的最主要因素。隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控產(chǎn)品圖像清晰度的不斷優(yōu)化，監(jiān)控系統(tǒng)傳輸視頻流所需的帶寬環(huán)境也越來(lái)越嚴(yán)格，圖像越清晰，傳輸視頻流所需的帶寬條件也就越高。因此，網(wǎng)絡(luò)承載監(jiān)控資源的壓力必然越來(lái)越大，甚至解碼設(shè)備的性能也面臨巨大挑戰(zhàn)，尤其是高清監(jiān)控即將興起應(yīng)用之際，國(guó)內(nèi)、國(guó)外大的安防企業(yè)都在為如何解決帶寬環(huán)境這一問(wèn)題付出努力。比如，對(duì)前端視頻采用更為高效的壓縮格式，國(guó)外從MPEG-1到如MPEG-4，國(guó)內(nèi)則從H.261發(fā)展到現(xiàn)在的主流H.264，每種壓縮格式的進(jìn)步都將壓縮效率提升了好幾個(gè)倍基數(shù)。正是在這種情況下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的雙碼流技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并已成普及趨勢(shì)。(2)視頻監(jiān)控的海量存儲(chǔ)擁有先進(jìn)、可靠的存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，整個(gè)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)才可以良好保存，并能夠進(jìn)行方便快捷的查詢與利用。因此，在建立先進(jìn)的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)海量存儲(chǔ)系統(tǒng)是當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是作為視頻監(jiān)控海量存儲(chǔ)的載體一一存儲(chǔ)系統(tǒng)卻由于價(jià)格、性能、兼容性等多方面因素成了困擾安防廠商的一大難題。(3)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化應(yīng)用目前來(lái)說(shuō)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控是解決治安，防災(zāi)問(wèn)題的關(guān)鍵因素之一，必須建立完善穩(wěn)定的系統(tǒng)。而如何將兩者有機(jī)的聯(lián)合起來(lái)是當(dāng)前要解決的最主要問(wèn)題。目前，很多監(jiān)控系統(tǒng)都是人為操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化是最好的解決途徑。未來(lái)智能視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)(1)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是未來(lái)智能視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。(2)計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展必然會(huì)使智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其軟件的性價(jià)比大幅提升。(3）互聯(lián)網(wǎng)和寬帶網(wǎng)絡(luò)使得視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)多用戶，綜合化，系統(tǒng)化。幾款知名視頻監(jiān)控軟件的對(duì)比4款視頻監(jiān)控軟件對(duì)比名稱ActiveWebCam之軟監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)WebcamXPproGO1984提供商PYSoftware泰軟科技DarkwetNetworkLogiware版本.19.7大小10.8MB6.88MB3.81MB7.9MB授權(quán)共享軟件共享軟件共享軟件共享軟件基本功能多路監(jiān)控√√√√自動(dòng)運(yùn)行√√√√自動(dòng)撥號(hào)√√××截取圖像√√√√錄像功能√√√√定時(shí)錄像√√√√視頻壓縮√×√√音頻支持√√√√時(shí)間標(biāo)簽√√√√隱藏窗口√√××遠(yuǎn)程監(jiān)控內(nèi)建服務(wù)器√√√√FTP上傳圖片√×√√實(shí)時(shí)視頻√√√√設(shè)訪問(wèn)賬號(hào)√×√√設(shè)訪問(wèn)賬密碼√√√√動(dòng)態(tài)域名支持廠家服務(wù)分配廠家服務(wù)分配×√遠(yuǎn)程客戶專用客服端√√××瀏覽器觀察√√√√可遠(yuǎn)程監(jiān)聽√√√√可手機(jī)查看√√×√可截取圖像√√××可錄取視頻√√××運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)范圍設(shè)定√√√√監(jiān)測(cè)閥值√√√√設(shè)定監(jiān)測(cè)時(shí)段√√×√記錄現(xiàn)場(chǎng)視頻√√√√記錄現(xiàn)場(chǎng)圖片√√√√報(bào)警方式發(fā)送電子郵件√√√√聯(lián)系遠(yuǎn)端軟件×√××撥打指定電話×√×√發(fā)生文字短信××××發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)彩信×√××FTP上傳圖片√××√連接指定網(wǎng)址××√×運(yùn)行指定程序√×√√播放報(bào)警聲音√√×√易用性中文版本×√√×安裝設(shè)置尚可困難尚可尚可操作界面優(yōu)秀尚可尚可尚可幫助文檔詳細(xì)詳細(xì)詳細(xì)（英文）詳細(xì)點(diǎn)評(píng)“ActiveWebCam”功能強(qiáng)大，并且軟件的易用性也非常強(qiáng)，是一款特別適合側(cè)重遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的用戶使用的視頻監(jiān)控軟件“之軟監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)”新手使用也能夠輕松上手，并且軟件的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能與運(yùn)動(dòng)監(jiān)控功能都有其獨(dú)到之處。是一款值得推薦的軟件?！癢ebcamXPpro”是此次試用的軟件中唯一支持中文的國(guó)外軟件，該軟件的功能獨(dú)特，能夠滿足一部分用戶的需求?！癎o1984”是一款令人印象深刻的軟件，該軟件所能夠支持的功能都表現(xiàn)的非常優(yōu)秀。表1-1幾款知名軟件的對(duì)比設(shè)計(jì)面向的對(duì)象和意義對(duì)于一些小型商場(chǎng)、書店、餐廳或者是一些對(duì)特定對(duì)象有著監(jiān)控需求的普通家庭來(lái)說(shuō)，他們存在著對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的需求，如書店和小型商場(chǎng)用于防盜，餐廳等公共場(chǎng)所用來(lái)糾紛的調(diào)查取證，普通家庭可能也會(huì)需要各房間之間的監(jiān)控（邊工作邊看護(hù)嬰幼兒）。這些小型場(chǎng)合對(duì)監(jiān)控存在一定的需求，但是監(jiān)控所使用攝像頭不多，而寫攝像頭與監(jiān)控設(shè)備之間的距離并不是很遠(yuǎn)，如果購(gòu)買和安裝專業(yè)的監(jiān)控設(shè)備的話，不僅難以接受高昂的成本，而且還可能會(huì)存在安裝和兼容性問(wèn)題。這些監(jiān)控場(chǎng)合需要的一種成本低、通用性強(qiáng)、不需要專業(yè)硬件設(shè)備支持的監(jiān)控軟件。本設(shè)計(jì)應(yīng)上述監(jiān)控場(chǎng)合的監(jiān)控需求，設(shè)計(jì)了一種通用性高、簡(jiǎn)便、無(wú)需專業(yè)設(shè)備等特點(diǎn)的監(jiān)控軟件。這種軟件成本低，易操作性，無(wú)需人員維護(hù)，只要添加各種專業(yè)功能擴(kuò)展就可以實(shí)現(xiàn)各錄像、截圖等功能。選擇與確定設(shè)計(jì)方案選擇程序調(diào)試的環(huán)境Linux環(huán)境典型代表：LinuxMintFedoraLinux是一種自由和開放源碼的類Unix操作系統(tǒng)。目前存在著許多不同的Linux，但它們都使用了Linux內(nèi)核。Linux可安裝在各種計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備中，從手機(jī)、平板電腦、路由器和視頻游戲控制臺(tái)，到臺(tái)式計(jì)算機(jī)、大型機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)。Linux是一個(gè)領(lǐng)先的操作系統(tǒng)，世界上運(yùn)算最快的10臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的都是Linux操作系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：完全免費(fèi)、完全兼容POSIX1.0標(biāo)準(zhǔn)、多用戶、多任務(wù)、良好的界面、豐富的網(wǎng)絡(luò)功能、可靠的安全、穩(wěn)定性能、支持多種平臺(tái)。缺點(diǎn)：普及度不高。Windows環(huán)境典型代表：windows7windowsXPWindows系統(tǒng)是大家最熟悉的系統(tǒng)。該視窗操作系統(tǒng)是Microsoft公司開發(fā)的一系列的操作系統(tǒng)。Windows1.0于1985.11.20發(fā)布，后來(lái)陸續(xù)發(fā)布各種版本，直至今日，已成為全球使用最多的操作系統(tǒng)。目前windows版本是windows8,更快，更人性化。優(yōu)點(diǎn)：普及度高，技術(shù)成熟。缺點(diǎn)：系統(tǒng)穩(wěn)定性不高，安全系數(shù)低。環(huán)境的選定根據(jù)本設(shè)計(jì)的軟件注重通用性和可移植性，能夠適用于大多數(shù)用戶，故選用普及高的Windows操作系統(tǒng)。另外，軟件的擴(kuò)展功能也依賴于windows操作系統(tǒng)自帶的類庫(kù)。選擇視頻處理技術(shù)DirectShow視頻技術(shù)DirectShow是微軟公司在ActiveMovie和VideoforWindows的基礎(chǔ)上推出的新一代流媒體處理開發(fā)包。DirectShow使用一種叫FilterGraph的模型來(lái)管理整個(gè)數(shù)據(jù)流的處理過(guò)程，運(yùn)用DirectShow，我們可以很方便地從支持WDM驅(qū)動(dòng)模型的采集卡上捕獲數(shù)據(jù)，并且方便相應(yīng)的后期處理。它廣泛地支持各種媒體格式，包括Asf、Mpeg、Avi、Dv、Mp3、Wave等，強(qiáng)有力的支持了多媒體流的捕捉和回放。優(yōu)點(diǎn)：歷史悠久，有好多類庫(kù)可供參考，而且來(lái)源于微軟公司，普及度高。缺點(diǎn)：播放一個(gè)文件是一項(xiàng)相對(duì)簡(jiǎn)單的任務(wù)，不過(guò)對(duì)于像是從視頻窗口接收特定窗口信息到創(chuàng)建特定自lters，開發(fā)者會(huì)不斷地遇到DirectShowAPI的黑暗面。DirectShow因其復(fù)雜性而聲名狼藉與此同時(shí)很多人認(rèn)為它是微軟最復(fù)雜的libraries/APis。在相同方面，DirectShow也因?qū)Φ谌矫襟w播放器功能的限制而受到指責(zé)，也就是說(shuō)，在播放媒體文件方面，對(duì)WindowsMediaPlayer以外的媒體播放器存在不公。VFW技術(shù)VFW(VideoforWindows）是Microsoft推出的數(shù)字視頻軟件開發(fā)包，VFW的核心標(biāo)準(zhǔn)是AVI文件標(biāo)準(zhǔn)。圍繞AVI文件，VFW擁有一整套完整的視頻壓縮、采集、編輯、回放和解壓縮的應(yīng)用程序接口（API)。它引進(jìn)AVI的文件標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定如何對(duì)視頻進(jìn)行捕獲、壓縮及播放，僅規(guī)定視頻和音頻該如何存儲(chǔ)在硬盤上，在AVI文件中交替存儲(chǔ)視頻幀和與之相匹配的音頻數(shù)據(jù)。現(xiàn)在用戶不必專門安裝VFW了，Windows95本身包括了VideoforWindows1.1，當(dāng)用戶在安裝Windows肘，安裝程序會(huì)自動(dòng)地安裝配置視頻所需的組件，如設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、視頻壓縮程序等。由于AVI文件格式推出較早且在數(shù)字視頻技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用，所以VFW仍然有很大的實(shí)用價(jià)值，而且進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。優(yōu)點(diǎn)：視頻捕捉和播放方便，而且成熟度高。缺點(diǎn)：視頻技術(shù)老，新的技術(shù)更優(yōu)越。視頻處理技術(shù)的選擇目前雖然很多技術(shù)都嶄露頭角，但是技術(shù)卻不成熟，目前最新windows平臺(tái)上，選擇更成熟，更簡(jiǎn)約的VFW技術(shù)是更為適合。比較和選擇編譯語(yǔ)言各類語(yǔ)言簡(jiǎn)介a) VB語(yǔ)言VisualBasic是一種由Microsoft公司開發(fā)研究的驅(qū)動(dòng)編程語(yǔ)言?？v觀全世界，VB是使用人數(shù)最多的語(yǔ)言。它源自于B語(yǔ)言。VB擁RAD和GUI，可以輕松的使用ADO、RDO、DAO連接數(shù)據(jù)庫(kù)，或者輕松的創(chuàng)建ActiveX控件。程序員可以輕松的使用VB提供的組件快速建立一個(gè)應(yīng)用程序。b) C語(yǔ)言C語(yǔ)言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它擁有高級(jí)語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)。美國(guó)貝爾研究所的D.M.Ritchie在1972年推出C語(yǔ)言。1978后，C語(yǔ)言已先后被移植到大、中、小及微型機(jī)上。它應(yīng)用范圍很廣，具備很強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，不僅在軟件開發(fā)上，而且在各類科研中都需要用C語(yǔ)言，適于編寫系統(tǒng)程序軟件、二維、三維圖形和動(dòng)畫。c) C++語(yǔ)言C++語(yǔ)言是一種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，它是從C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，但是它比C語(yǔ)言更容易學(xué)習(xí)和掌握。C++在計(jì)算機(jī)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想在原來(lái)的結(jié)構(gòu)化程序的設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上有了一個(gè)質(zhì)的飛躍，面向?qū)ο蟮母鞣N特性被C++完美地體現(xiàn)了出來(lái)。d) Java語(yǔ)言Java是一種簡(jiǎn)單的，面向?qū)ο蟮?，跨平臺(tái)的，性能很優(yōu)異的，分布式的，安全的，可移植的，多線程的，解釋的，動(dòng)態(tài)的語(yǔ)言。Java編程語(yǔ)言的風(fēng)格與C、C++語(yǔ)言很接近。Java是一個(gè)純的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，C++語(yǔ)言面向?qū)ο蠹夹g(shù)的核心被它很好的繼承了，Java語(yǔ)言舍棄C++語(yǔ)言中容易引起錯(cuò)誤的指針、多重繼承、運(yùn)算符重載(operatoroverloading)等特性，增加了垃圾收集器功能用于收集不能夠再次被引用的對(duì)象所要占據(jù)的內(nèi)存空間，使程序員不再為內(nèi)存管理?yè)?dān)憂。e) Csharp語(yǔ)言C#(CCSharp)是微軟（Microsoft）為NETFramework量身訂做的程序語(yǔ)言，微軟公司在2000年6月發(fā)布的一種新的編程語(yǔ)言。C#擁有C/C++的強(qiáng)大功能以及VisualBasic簡(jiǎn)易使用的特性，是第一個(gè)組件導(dǎo)向（Component-oriented）的程序語(yǔ)言，和C++與Java一樣亦為對(duì)象導(dǎo)向（object-oriented）程序語(yǔ)言。C#(CSHARP)是微軟對(duì)這一問(wèn)題的解決方案。C#是一種最新的、面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言。它使得程序員可以快速地編寫各種基于MICROSOFT.NET平臺(tái)的應(yīng)用程序，MICROSOFT.NET提供了一系列的工具和服務(wù)來(lái)最大程度地開發(fā)利用計(jì)算與通訊領(lǐng)域。正是由于C#面向?qū)ο蟮淖吭皆O(shè)計(jì)，使它成為構(gòu)建各類組件的理想之選一一無(wú)論是高級(jí)的商業(yè)對(duì)象還是系統(tǒng)級(jí)的應(yīng)用程序。編譯語(yǔ)言的比較和選擇由于VB語(yǔ)言編譯的程序效率低下，不適合有較高運(yùn)算處理速度要求的視頻處理，因此VB不在考慮范圍之內(nèi)，所以只對(duì)C、C++、Java和C#語(yǔ)言進(jìn)行選擇比較。C、C++、Java和C#之間的發(fā)展衍生如下圖。圖2-1C語(yǔ)言的衍生框圖a) C#與C/C++的比較C#實(shí)在C/C++語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，C#是一個(gè)完全面向?qū)ο蟮拈_發(fā)語(yǔ)言，支持面向?qū)ο蟮乃嘘P(guān)鍵概念，如封轉(zhuǎn)、繼承和多態(tài)等。C#與C/C++語(yǔ)言比較，最大的特點(diǎn)就是實(shí)用簡(jiǎn)潔，實(shí)用。C#取消了不安全的類型轉(zhuǎn)換，相對(duì)于C/C++語(yǔ)言而言，更安全更可靠。b)C#與Java的比較C#與Java在很多方面具有相似性，同時(shí)也有一些重要的差別。1.相似之處：(1) 允許繼承單個(gè)類，允許實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。(2) 都是面向?qū)ο笳Z(yǔ)言。(3) 接口實(shí)現(xiàn)方面都是通過(guò)“interface”關(guān)鍵詞。(4) 都使用垃圾收集器。(5) 都能夠異常處理。(6) 支持多線程。2.差別：(1) C#預(yù)定義的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型比Java多。(2) C#與Java包裝與解除包裝的方式略有不同。(3) 屬性（Property）概念與域（Field）概念在C#中是相分離的，而Java卻不是。編譯語(yǔ)言的選定根據(jù)軟件開發(fā)語(yǔ)言本身來(lái)說(shuō)適應(yīng)開發(fā)要求有C++和C#，但C#具有更高的簡(jiǎn)潔性，相對(duì)于java，即具有更好的兼容性和可移植性，故選用C#。為了能夠使設(shè)計(jì)方案具有比較性，將采用C++和C#同時(shí)開發(fā)，但以C#為主。方案的選定和假設(shè)條件綜合上述討論，本設(shè)計(jì)將采用Windows？旗艦版作為軟件的開發(fā)調(diào)試環(huán)境，編譯語(yǔ)言選用C#和C++：在Visua1Studio2010上進(jìn)行編譯。硬件方面以市場(chǎng)上常見的普通攝像頭（USB接口即可）來(lái)代替，且自帶驅(qū)動(dòng)方便程序的API接口調(diào)用。系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施目標(biāo)本系統(tǒng)屬于小型的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)指定的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控。本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：1) 系統(tǒng)采用人機(jī)交互的方式，界面友好美觀，視頻監(jiān)控靈活、方便。2) 適時(shí)對(duì)監(jiān)控畫面進(jìn)行快照截圖和錄像操作。3) 選擇觀看已經(jīng)錄制的視頻文件。4) 完善的系統(tǒng)注冊(cè)功能。5) 系統(tǒng)最大限度地實(shí)現(xiàn)易維護(hù)性和易操作性。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框架圖圖3-1系統(tǒng)框圖系統(tǒng)軟件流程圖圖3-2系統(tǒng)軟件流程圖系統(tǒng)軟件預(yù)覽本設(shè)計(jì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件由多個(gè)程序窗口組成，下面僅列出幾個(gè)典型窗體：系統(tǒng)登錄窗體如圖3-3所示，該窗體用于實(shí)現(xiàn)用戶登錄功能。圖3-3軟件登錄界面主界面如圖3-4所示，該窗體用于是實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控和云臺(tái)控制等功能。圖3-4軟件主界面錄像回放窗體如圖3-5所示，該窗體用于實(shí)現(xiàn)錄像的回放功能。圖3-5錄像回放窗體軟件運(yùn)行環(huán)境本系統(tǒng)對(duì)其運(yùn)行環(huán)境有一定的要求，具體如下：1) 系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)：MicrosoftVisualStudio2010。2) 系統(tǒng)開發(fā)語(yǔ)言：C#。3) 運(yùn)行平臺(tái)：WindowsXP(SP2)/Windows2000(SP4)IWindowsServer2003(SP1)/Vista/windows7。4) 運(yùn)行環(huán)境：Microsoft.NETFrameworkSDKv3.5。5) 分辨率：最佳效果1024×768像素。文件夾組織結(jié)構(gòu)每個(gè)項(xiàng)目都會(huì)有相應(yīng)的文件夾組織結(jié)構(gòu)，如果項(xiàng)目中窗體數(shù)量很多，可以將所有的窗體及資源放在不同的文件夾中。如果項(xiàng)目中窗體不是很多，可以將圖片、公共類或者程序資源文件放在相應(yīng)的文件夾中，而窗體可以直接放在根目錄下。本設(shè)計(jì)的文件夾組織結(jié)構(gòu)如下圖3-6所示。圖3-6文件夾組織結(jié)構(gòu)基本功能的類以及功能的實(shí)現(xiàn)分析的基本功能不同的視頻監(jiān)視軟件可以具有截圖錄像存儲(chǔ)等不同的功能，但是它們都具這樣的基本功能，即備調(diào)用硬件，創(chuàng)建窗口播放視頻和關(guān)閉硬件停止播放視頻的功能。本章節(jié)旨在討論如何調(diào)用系統(tǒng)的硬件，如何創(chuàng)建窗口播放視頻，如何關(guān)閉硬件停止播放?；竟δ軐⒉捎肅++和C#語(yǔ)言同步開發(fā)，由于篇幅限制，僅給出C#開發(fā)過(guò)程?；竟δ艿膶?shí)現(xiàn)和代碼的設(shè)計(jì)VFW技術(shù)概述1.VFW簡(jiǎn)介Microsoft公司在1992年推出的關(guān)于數(shù)字視頻的一個(gè)軟件包VFW，它能應(yīng)用于程序的數(shù)字化并能夠播放從傳統(tǒng)模擬視頻源中得到的視頻信息。VFW最關(guān)鍵的思想就是是播放時(shí)不需要安裝專用的硬件，為了解決數(shù)字圖像視頻海量數(shù)據(jù)的問(wèn)題，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。圍繞AVI文件，VFW推出了一整套完整的視頻采集、壓縮、解壓縮、因放和編棒的應(yīng)用程序接口（API)。它引進(jìn)AVI的文件標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定如何對(duì)視頻進(jìn)行捕獲、壓縮及播放，僅僅是規(guī)定了音頻和視頻應(yīng)該如何存儲(chǔ)在硬盤上。VFW由以下六個(gè)模塊構(gòu)成：(1) AVICAP.DLL：是執(zhí)行視頻捕獲的函數(shù)，主要功能是提供一個(gè)高級(jí)接口給視頻和AVI文件νo、音頻設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。(2) MSVIDEO.DLL：屏幕上的視頻操作主要用特殊的DrawDib函數(shù)來(lái)進(jìn)行處理。(3) MCIAVI.DRV：包括對(duì)VFW的MCI命令解釋器的驅(qū)動(dòng)程序。(4) AVIFILE.DLL：由更高的多媒體I/O(mmio)函數(shù)提供的命令來(lái)訪問(wèn).AVI文件。(5) ICM：視頻壓縮一解壓縮編解碼器（CODEC）。(6) ACM：給予與ICM相類似的服務(wù)。2.AVICap編程簡(jiǎn)介AVICap支持單幀捕獲和視頻流捕獲并可以控制視頻源。AVICap在捕獲視頻方面擁有一定的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于視頻的緩沖區(qū)能夠直接訪問(wèn)，而且沒(méi)必要生成中間的文件，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，效率高。同時(shí)，它也可以將數(shù)字視頻源捕獲到所指定文件中去。3.AVICap提供的在顯示視頻時(shí)的兩種模式：(A) Preview模式：這種模式利用CPU，將視頻幀從捕獲硬件傳到系統(tǒng)的內(nèi)存中，接著運(yùn)用GDI函數(shù)顯示在捕獲窗中。(B) Overlay模式：這種模式使用硬件的疊加技術(shù)進(jìn)行視頻的顯示，不經(jīng)過(guò)VGA卡就可以顯示疊加視頻，疊加視頻的硬件合并自身的輸出信號(hào)與VGA的輸出信號(hào)，形成組合信號(hào)在計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器上顯示。4.與普通SDK編程一樣，涉及視頻捕獲的宏、結(jié)構(gòu)、消息和函數(shù)在視頻捕獲編程也要用到。調(diào)用相應(yīng)的宏能完成發(fā)送AVICap窗口消息所能夠完成的功能。例如，SendMessage(XiaoCaiCap,WM_CAP_DRIVER_CONNECT,0,0L)與capDriverConnect(XiaoCaiCap,0)的作用是相同的，都是連接創(chuàng)建的捕獲窗和視頻輸入器件。5.在運(yùn)用AVICap編程的時(shí)候，應(yīng)該熟悉跟視頻捕獲有關(guān)的結(jié)構(gòu)，下面簡(jiǎn)要介紹常用的四個(gè)結(jié)構(gòu)：(1) CAPSTATUS：定義捕獲的窗口的當(dāng)前狀態(tài)。(2) CAPDRIVERCAPS：定義捕獲驅(qū)動(dòng)器能力。(3) CAPTUREP.成MS：包含了控制視頻流的捕獲過(guò)程參數(shù)。(4) VIDEOHDR：定義視頻數(shù)據(jù)塊的頭信息。調(diào)用視頻硬件接口的功能這個(gè)功能主要依靠VFW技術(shù)調(diào)用API接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。Microsoft公司為開發(fā)Windows平臺(tái)下的視頻應(yīng)用程序提供的軟件工具包，提供了一系列應(yīng)用程序編程接口（API)，用戶可以很方便地通過(guò)這些接口去實(shí)現(xiàn)視頻的捕獲、視頻的編鏡以及視頻的播放等功能，還可通過(guò)回調(diào)函數(shù)開發(fā)復(fù)雜的視頻應(yīng)用程序。播放視頻的實(shí)現(xiàn)播放視頻包括調(diào)用視頻播放類和調(diào)用關(guān)閉視頻打開視頻的函數(shù)，這個(gè)功能要靠一個(gè)類來(lái)實(shí)現(xiàn)。攝像頭的打開 這個(gè)功能將依靠一個(gè)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 關(guān)閉設(shè)備的函數(shù)這個(gè)功能將依靠一個(gè)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。主程序的設(shè)計(jì)和基本控件的設(shè)計(jì)程序和控件的設(shè)計(jì)主框體設(shè)計(jì)圖5-1主框體代碼Picturebox控件在主框體上創(chuàng)建Picturebox控件用于視頻播放，如圖所示圖5-3PictureBox控件的添加“打開視頻”按鈕控件在主框體上創(chuàng)建一個(gè)按鈕用來(lái)執(zhí)行打開視頻的操作。創(chuàng)建一個(gè)按鈕控件，在控件的Click事件中需要的代碼如下圖所示：圖5-4開始按鈕控件代碼“關(guān)閉視頻”的按鈕控件在主框體上創(chuàng)建一個(gè)按鈕用來(lái)執(zhí)行關(guān)閉視頻的操作。在主框體上創(chuàng)建一個(gè)按鈕控件，在控件的Click事件中需要的代碼如下圖所示：圖5-