网络数字视频监控系统客户端核心模块的设计与实现.pdf

第1 0 卷 2 0 1 0 龟 第1 0 期 1 0 月 中国水运 C hin aW a t e rT r a n s p o r t V o I 1 0 O c t o b e r N o 1 0 2 0 1 0 网络数字视频监控系统客户端核心模块的设计与实现 王维平1 陈 1 杭州电子科技大学电子信息学院 浙江杭州3 1 0 0 1 8 李2 2 杭州超距科技有限公司 浙江杭州3 1 0 0 1 2 摘要 随着T C P I P 的发展 网络数字视频监控系统的发展也越来越受到人们的关注 文中提出了一种嵌入式网 络视频监控系统客户端的设计与实现方案 简要介绍了客户端的系统架构和各模块的功能 重点介绍了核心功能模 块的设计思想 关键词 网络数字视频监控系统 控制连接 媒体连接 中图分类号 T P 2 7 7文献标识码 A文章编号 1 0 0 6 7 9 7 3 2 0 1 0 1 0 0 1 0 7 0 3 一 网络数字监控 网络数字监控就是将传统的模拟视频信号转换成数字信 号 通过计算机网络来传输 通过智能化的计算机软件来处 理 l I 系统将传统的视频 音频及控制信号数字化 以I P 包 的形式在网络上传输 实现了视频 音频的数字化 系统的网 络化 应用的多媒体化以及管理的智能化 二 网络视频监控客户端构成和工作原理 1 系统构成 本系统主要是针对家庭信息终端中的视频监控模块而设 计的 通过机顶盒来访问视频监控服务器进行视频监控 整 个系统具有监控源视频数据播放功能 排程录影功能 事件 触发录影功能 视频监控客户端的软件结构图如图1 所示 广数磊主羔 6 卜专盏篓裂胬1 f 砷时t 一 l lJ l I 监a n z e 控源r a s o 设I u r C a m 录影e r a 控制r e o a 监控m e r a 源播pa 放y e r 名F f p I a y 一 上一 一 f l e I 图1 系统架构图 视频监控客户端的软件结构主要由四个部分组成 它们 分别是监控源设置部分 监控源播放部分 录影界面部分以 及录影控制部分 录影界面部分负责接收用户对各监控源录影信息的设 置 该系统支持的录影类型有事件触发录影和排程录影 用 户可以设置在某一天的某个时段开始对某个频道进行录影 并将这些录影信息存入数据库 录影控制进程从数据库中读 取录影信息并在录影条件满足的时候通知相应的监控源开始 录影 监控源设置界面负责接收用户对监控源信息的管理 可以添加 删除 修改监控源信息 并将这些信息存入数据 库和配置文件 监控源播放进程是监控源播放的界面 它是 整个视频监控客户端的核心 它负责和相应的监控源通过 x m l 消息进行通信 和监控源建立连接 登陆 同时还要完 成与播放器的信息交互 在获得了监控源的身份认证后启动 播放器接收 解码 播放来自监控源的视频数据 2 基本工作原理 录影界面模块和录影控制模块共同实现系统的录影设置 功能 但它们并不进行实际的录影工作 它们的功能仅仅是 通知监控源播放模块哪些频道要在何时进行录影 而监控源 设置模块实现对监控源信息的设置 从而让监控源设置模块 知道应该以何种方式连接并播放哪些频道 因此 整个客户 端系统的核心就落在了监控源播放模块 系统设计的重点和 难点也就在于监控源播放模块的设计与实现 三 监控源播放模块的设计与实现 1 监控源播放模块基本功能设计 监控源播放模块是视频监控客户端的核心模块 因此它 应具备如下的功能 与监控源建立控制连接 并获取相关参数 与媒体播放器播放器进行通信 控制播放器接收解码 并播放音视频数据以及编码 发送音频数据 远程控制摄像头 接收并响应用户的界面操作 以多播方式自动寻找同网段的媒体服务器以及以广 播方式向中继服务器询问所有被中继的媒体服务器信息 远程设置监控源的视频信息 监控源播放模块包含状态管理子模块s t a t eh a n d l e r s t a t em o n i t o r 子模块 f i f o 子模块 G U I 子模块和t i m e r 子模块 其中 状态管理模块是监控源播放模块的核心和基 础 它就像一个处理器一样接收来自各个模块的请求 为了 增强系统的扩展性 模块之间的接口必须尽量简单而且统一 状态管理模块采用单线程的事件处理机制 因此它与其他模 块的接口就是一个消息 事件 队列 采用这种机制也可以 在很大程度上避免多线程同步带来的问题 根据消息 事件 的来源可以将它分为如下几大类 用 收稿日期 2 0 1 0 0 7 3 0 作者简介 王维平 1 9 6 0 男 浙江温州人 杭州电子科技大学电子信息学院工程师 研究方向为电子与自动化 基金项目 浙江省科技专项重点项目 2 0 0 8 C 111 0 4 2 资助 万方数据 1 0 8中国水运第1 0 卷 户操作事件 客户请求响应事件 服务器端通知事件 定时器 事件 播放器事件和异常状态事件 状态处理模块与其他模块之间的接口如图2 所示 图2 状态处理模块与其他模块的接口 监控源播放模块的大致流程如图3 所示 该进程启动后 首先会进行一些初始化工作 主要是读配置文件和数据库进行 频道列表的初始化 然后构造监控源播放界面 接着就会启动 x m l F I F O s t a t eh a n d l e r s t a t em o n i t o r 以及t i n l e r 线 程 最后就会调用S t a r t M e d i a C o n n 函数来连接播放监控源 图3o a m e r a pJa y e r 模块主流程 2 状态管理模块 一个完整的监控连接状态包括控制连接的状态和媒体连 接的状态 以下是一个完整的监控连接过程 I N I T 控制连接初始化 C O N N E C T 控制连接建立 L o G I N 登陆成功 R E S E T 服务器编码重启 S R E C E I V I N G 播放器缓冲数据 S D E C o D l N 融播放器解码数据 S D I S P m N G 播放器显示数据 状态管理模块在完成了控制连接后要发送三个消息才能 完成媒体数据的播放 它们分别是S T A R T F F P L A Y S T A R TD E C O D E 和S T A R T D I S P L A Y 媒体播放器f f p l a y 会依次返回S T A R T F F P 帆o K S T A R T D E C O D E O K 和S T A R T D I S P L A Y O K 消息给状态管理模块 该模块将频道状态分为三种 分别是G A N E R A T D E C O D I N G 和T D I S P L A Y I N G G A N E R A L 频道一般并 不建立媒体连接 而是只维持控制连接 G A N E R A L 频道只 有需要录影时才会建立媒体连接 T D E C O D I N G 频道建立了 控制连接和媒体连接 并且会对媒体数据进行解码 但是解 码后的视频并不播放出来 这种频道是为了实现在自动播放 模式下频道的无缝切换 这种频道向f f p l a y 发送了 S T A R T F F P L A Y和S T A R T D E C O D E消息 T D I S P L A Y I N G 频道建立了控制连接和媒体连接 并且对接 收到的数据进行解码和播放 它向f f p l a y 发送了 S T A R T F F P L A Y S T A R T D E C O D E 和S T A R T D I S P L A Y 消息 这三种频道拥有不同的状态机 状态管理模块的核心 任务就是维护这三种频道各自的状态机以及它们之间的相互 转换 一般频道的状态转换如图4 所示 囝四连嗽功 C O N N E C T 重启消息 L 0 6 盯1 接收数据和录影 重启完成消童1 一 停止或异常 r I 遗s E f l重启消息一f 吾i 豇趸菹I v I N d 图4 一般频道的状态转换 缓冲并解码频道的状态转换如图5 所示 1 亘 连接成功认证成功 二面面 i i f 船黼曩q 鬻i 1 i 一一一一 重启完成 异常退出 异常遇出 n R l E S E T I 重启消息n S l E C 0 0 I F 尹始解鼍型S R E C E I V I 啪l L 1 一J L 结束解码 一 重启消息 一一 图5 缓冲并解码频道的状态转换 播放频道的状态转换如图6 所示 二i i 连接成功 认证成功J i 面鬲圃 重启消息 一 接收数据和录影 一至篡 事戮 肋消息徽i 蚕 i 重启消息 4 开始解码 俸止显示嘉解码停止解码 图6 播放频道的状态转换 当系统发生频道切换时 一个频道可以在这三种频道类 型之间进行转换 3 状态监控模块 本模块主要是为了弥补事件驱动机制的不足 由于状态 管理模块采用事件驱动机制 所以不便定时检测连接l 控制连 接和媒体连接 的状态 当本模块检测到一个连接长期处于异 常状态时 它会通知状态处理模块进行处理 4 定时嚣模块 本模块为整个控制部分提供定时服务 比如在自动切换 时 当一个监控源的播放时间到了的时候通知状态处理模块 进行处理 5 G U I 本模块主要是为了给用户提供一个接口 让用户可以输 入相应的操作命令和将操作结构反馈给用户 本模块将用户 的输入封装成用户输入事件交给状态处理模块处理 下转第1 1 1 页 万方数据 第1 0 期方梦庚等 基于剩余寿命分类预警备件管理系统的研究 判断备件的关键性是一项复杂的工作 但它在维护备件 的竹理中又起着重要的作用 对备件关键性的确定按定性与 定量相结合的方法进行 首先将设备分为重要 一般和辅助 二类 将设备所属备件分为重要 一般 低重要二类 将上 述两类属性组合得到九种分类 对这九种分类根据标度表两 两比较得各类权重 按权重由高到低对九类排序 并赋以9 1 分 对待分析备件归类并按分值由高到低排序 最后根据帕 累托原理对备件分类 前2 0 的零件计为A 类 2 0 5 0 的零件计为B 类 剩下5 0 的零件计为c 类 相对易得性准则C 2 的A B C 分类规则 以备件的采购提前期为依据 按提前期由长到短对备件 排序 根据帕累托原理对备件分类 前2 0 的备件计为A 类 2 0 一5 0 的备件计为B 类 剩下5 0 的备件计为C 类 相对经济性准则C 3 的A B C 分类规则 可由物资分类的A B C 方法 即通称的A B C 分类法 在 考虑备件单价和年需求量的基础上根据备件年消耗量占用金 额由高到低排序获得 组合权重的计算及分类 根据公式 2 和 4 可计算方案层对日标层的组合权 向量w 3 w 3 形 2 W 1 5 企业可以根据进入第二步分类的备件的总体特征选择一 种定量的库存控制方法 除此以外 企业还可以根据自身的管 理能力对某些备件进行重点管理 即采用多种方法修正库存决 策的结果 或者结合企业的管理经验对库存决策的结果进行调 整 当企业的管理力有限时 企业可以选择只对A 类备件进行 重点管理 而对于B C 类备件 可以仅仅依靠选定的定量方法 进行库存控制 当企业的管理能力增加时 重点管理的备件范 围可以进一步扩展到B 类 从而得到更优的库存水平 三 备件管理系统预警 根据计算的设备剩余寿命和备件的分类 可以充分掌握 机械设备的饿磨损规律以及备件的重要性 由此可以根据设 备的剩余寿命与备件分类理论来相应的储备备件 达到备件 储备最少 占用最少的库存和流动资金 根据设备的剩余寿 命和备件的分类 备件管理信息系统可以做出对的备件缺少 或者备件过多预警 当运行的设备达到故障多发期 预警系 统自动预警 提示工作人员急需准备相应的备件 当库存中 备件储备时间过长 达到报废期限 系统根据备件的出场参 数 也可以提前预警 这样可以是备件管理人员有的放矢 不会致使盲目的去采购或报废备件 上接第1 0 8 页 6 F I F O 本模块用于控制部分和播放器部分的通信 四 总结和展望 该设计方案已经编程实现 经测试可以达到预期的效果 随着视频监控系统的日益成熟 目前的视频监控系统已经开 始向智能化的方向发展 典型的智能化视频监控系统的功能 的例子包括与应用领域业务相关的安防联动功能 图像分析 功能 图像识别功能 在未来的视频监控系统中 这些功能 四 结束语 本中结合我国港口企业备件管理的现状 应用国内外备 件管理理论 提出了一套完整的备件管理信息系统 有效的 将企业的备件管理水平推向现代化标准 1 本中从备件管理最核心的问题入手 备件的最优 库存问题 提出基于剩余寿命的备件研究体系 将设备的剩 余寿命的统计分析作为本系统备件库存预警的基础 有效的 让备件管理人员及时掌握设备的损坏规律和订货规律 使企 业的流动资金占用的最小 2 本中采用A B C 分类法与层次分析相结合的方法 将 设备的按照关键性不同分为若干类别 提高了企业管理活动的 效率和针对性 由于企业的备件种类繁多 A B C 分类法只是应 用在商业物资管理这种经济性指标占绝对中重要地位的场合比 较有效 但是对于港口企业来说 备件的提前采购期和备件的 关键程度的高低才是港口企业备件管理的重点 本文是A H C 和A H P 两步裙结合的方法 有效的按照备件的关键性分类 参考文献 1 1 赵敏 备件的库存模式与控制策略研究 D 武汉 华中科 技大学 2 0 0 4 2 2 王槐林 采购管理与库存控制 M 北京 中国物资出版社 2 2 3 w J K e 皿e d y J W a y n eP a t t e r s o na n dL a w r e n c e D F r e d e n d a l l A no v e r v i e wo fr e c e n tl i t e r a t u r eo ns p a r e p a r t s i n v e n t o r i e s I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lo fP r o d u c t i o nE c o n o m i c s V o l u m e7 6 I s s u e2 2 0 0 2 2 0 1 2 1 5 4 李堡文 设备管理新思维新模式 M 北京 机械工业出版 社 2 0 0 9 5 5 郭耀华 基于剩余寿命的备件管理研究田 新技术新工 艺 数字技术与机械加工工工艺装备 2 0 0 9 5 2 8 2 9 6 崔南方 罗雪 维修备件基于A H P 的A B C 分类模型U 1 工业工程与管理 2 0 0 4 6 3 3 3 5 7 郭智敏 严洪森 陈施华 土学伟 备件库存控制方法研 究 计算机集成制造系统一C I M S 2 0 0 3 1 1 1 0 3 0 1 0 3 1 8 赵风多 A B C 分类法在备件管理中的应用