监控应用系统设计文档

1、MPEG-4应用系统一、目的随着数字监控系统的不断发展,人们对它的功能也提出了越来越高的要求。本系统在已有数字录像监控系统的基础上,对其进行改进,实现了MPEG-4方式的视频压缩,增加了网络监视的功能。本系统经过改造,加入场景描述等功能,则可以实现视频会议等应用。应用范围参见同类产品,其它应用参见MPEG组织关于MPEG-4的应用文档。二、功能描述设计系统功能和性能如下(此部分为设计阶段主要功能考虑,可以在系统开发阶段和完成阶段进行完善和少量的变动1单机多路录像采用功能强大的芯片管理技术,实现多卡驱动,单机可支持1-8路视频/音频输入,多画面同屏显示、同时录像及录音;2实时录像、且清晰度高录像

2、、监看、回放、报警、手工/自动拍照同时进行。录像及回放画质清晰,分辨率为352×288。支持国际通用可变图像质量标准(CIF,用户可根据需要选取画质级别。实时录像不丢帧。可清晰辨认出快速点钞时各种不同面额的钞票;3视频音频同步采集回放采用视、音频的同步采集压缩技术,实现录像回放时声音与图像同步播放。现场声音清晰、逼真;4支持大容量硬盘采用循环覆盖技术,可长期录像,免维护。支持大容量的磁盘机(20G、40G、76G。支持硬盘队列,即双硬盘同时录像;5长时间数码监控(无人值守基于工控机的系统环境,使设备的稳定性与可靠性大大加强,可支持长时间的开机,保证系统的稳定运行。遇到意外停电也能将损

3、失降到最小;6方便回放及查找播放方便,具有播放、暂停、快进、慢放等功能。可按照日期、时间、地点多种查询方式进行查询及回放。可预设录像时间,智能图像分析功能,可动态检测、自动报警;7支持报警功能支持联动报警,当有警报时可通过网络(电话向远端进行报警,并可带动警铃及场灯的相应动作。提供第一时间的现场资料;8多画面及云台控制为降低系统资源的占用,多路可通过多画面显示,可任意选择一画面进行放大实时观看。支持镜头的云台转动与镜头的三可变,使得监控与录像更加随意;9兼容性强与其他模拟或数字式监控均可兼容。在原有的监控基础上实行数字硬盘录像,减少用户的投资;10操作灵活、画面简洁系统基于中文窗口环境,界面简

4、单明了,全部用鼠标即可操作。全程的帮助,使操作人员能轻松胜任;11智能化系统只要事先设置,便可自动按时或分时录像、停止,不需要人为干预;12远程监控通过TCP/IP网络传输监控图像,同时操作人员可以远程进行各种操作;三、性能指标系统的主要性能指标如下(可逐步完善:性能项目指标视频输入标准PAL像素(H×V176×144/352×288两种模式显示画面25帧/秒显示路数1-8路图像压缩MPEG-1/MPEG-4存储速度单路:固定码率90-900MB/h可调;可变码率图象质量1-18级可选视频输入1-8路视频输出1-8路音频输入1-8路音频输出可任选1路内部存储介质同

5、时接四块高速硬盘外部备份介质活动式硬盘串行接口串口/并口进行云台控制、报警控制信号的输出报警输入1-8路开关量报警输出1-8路开关量操作系统Windows 2000电源220V 9%四、系统硬件布局完整系统的布局如图所示。通常,音频视频采集卡插在计算机的PCI插槽内。网络接口不存在时,可以通过串口连接Modem自动播打设定好的报警电话。 五、模块划分本系统从功能上可以分为3个大的模块:主控模块、分控模块、查询模块。1主控模块系统的主控程序,管理控制全局操作。2分控模块负责每一路音、视频采集工作。处理多路音视频时由主控模块启动多个实例。本系统中分控模块单独编译为一个EXE文件,必须由主控程序来启

6、动。3查询模块用于查询回放录制在磁盘上的MPEG文件,与主控模块集成在主控程序中。主控程序与分控程序在执行期间将要进行各种信息和命令的交换。主控程序向分控程序发送各种控制命令,有:-启动录像;-停止录像;-有报警,需要启动录像;-改变当前存储路径;-重新启动录像;-磁盘空间不足;-用户改变了定时启动录像的时间段设置;-切换为视频大窗体模式或小窗体模式;-结束程序运行;本系统中各分控程序状态发生变化时,将及时向主控程序报告,以便主控程序做进一步处理。报告的状态有:-视频发生错误;-转换为监视状态;-正常录像状态;-由报警触发的录像状态;六、主控制程序1、功能描述主控程序是系统的主启动程序,除了完

7、成控制分控程序外,设计如下具体功能:1防止系统程序被同时运行多个实例;2初始化视频采集卡;3调整计算机屏幕到800×600模式;4显示splash窗体;5删除过期文件,腾出磁盘空间;6读取各种全局性的参数设置;7监管磁盘的使用情况;8监管报警探头的告警信号;9监管各视音频通道的状态;10向分控程序发送各种命令;11设置各种参数;12调节图像显示的视野和效果;13查询并回放已经存盘的MPEG文件;2、工作流程主控程序的具体流程如下。1程序初始化2启动窗体3定时器事件4循环监测定时器事件5命令钮事件-启动/停止录像:打开frmselitems窗体,选择要启动/停止录像的通道。-图像调节:

8、打开frmadjust窗体,进行图像色彩调节。-报警设置:打开frmwarningset窗体,设置报警处理参数与方式。-参数设置:打开frmparaset窗体,进行系统全局设置以及各通道参数设置。-记录查询:打开frmquery窗体,进行查询操作。-云台镜头调节:根据动作以及操作对象,发送相应控制码。-1/4/9画面显示:按要求将视频显示为指定的画面分割形式。-切换显示:打开控制切换显示时钟,进行循环切换。6程序退出七、主控制程序具体实现(实际开发过程中,这些代码模块的内容很难一开始就把内容确定好,而是在各个代码编写阶段根据需要逐步完善的。1、代码模块中定义的全局变量和函数1CSrvCard该

9、类封装了操纵采集卡的API函数。2defs.h该文件包含主要的全局常量以及宏定义。3global.h该文件包含主要的全局变量定义。4CSrvPath该类封装了各种与路径相关的操作。5CSrvScreen该类封装了关于计算机屏幕操作的函数。系统启动之初将计算机屏幕分辨率强制为800×600。6CSrvDisk该类封装了磁盘管理方面的操作。7CSrvParaSet该类封装了关于程序设置的操作。通过读写ini文件实现。8CSrvParallelPort该类封装了并行端口操作的API函数。2、主控程序1App相关的初始化操作 防止系统程序被同时运行多个实例； 初始化采集卡； 确保执行程序路径

10、下 ini 目录存在，如果没有则创建这个子目录，以便存放记录参数 设置的 ini 文件； 调整计算机屏幕到 800×600 模式，方便多路视频图像的显示控制； 获取全局设置，包括： 允许磁盘剩余量； 录像开始盘； 磁盘空间不足的处理方式； 是否启动密码； 循环切换视频的时间间隔； 2）主控窗体界面 3）主控窗体类（CSrvControlPanelDlg） Init(函数完成如下操作： 显示 splash 窗体； 删除过期文件，根据当前日期和设定的数据保留天数进行过期文件删除； 显示自身窗口，加载图片框，并根据视频通道数调整图像的位置和尺寸； 启动分控程序； 关闭 splash 窗体；

11、 获取并首次向分控程序发送当前存储路径； 打开数据库； 启动 Timer 定时器，进行系统监测； OnTimer(函数 显示当前时间； 监管磁盘空间； 监测报警探头； 监测各通道状态； 新日期到来； OnTimeSwitch(函数 循环监测每个视频通道； 按钮事件处理函数 启动录像； 停止录像； 报警设置； 图像调节； 参数设置； 查看磁盘； 查询回放； 云台方向控制（上下左右） ； 调节镜头（光圈、变倍、聚焦） ； 打开/关闭附加设备； 选择当前摄像头； 单画面； 4 画面； 9 画面； 循环切换； Exit(函数 关闭数据库； 向分控程序发送结束命令； 关闭采集卡； 关闭串口； 缷载图片框

12、； 八、分控（单通道控制）程序 1、分控程序功能描述 分控程序通过读取命令文件与主控程序实现信息沟通，响应主控程序的命令（进行启 动录像、停止录像、改变存盘路径等） ，并及时告知主控程序自身状态。 2、分控程序的实现 分控程序只有一个窗体，并由于不显示于计算机屏幕而将窗体的 visible 属性设置为 false。 内置定时器，每隔 500 毫秒启动一次，进行自检和查收主控程序命令。 1）Init(函数 读取 ini 路径下的 slotno.ini 文件，获取当前程序对应的通道号； 删除已经存在的命令文件（如 comfile1.ini 是第 1 分控程序对应的命令文件） ，避免 误操作； 初始

13、化变量，包括录像状态、视频状态等； 初始化硬件采集卡（出错则结束程序） ，并读取该通道相应的参数设置； 读取当前存储路径； 设置当前通道状态； 2）OnTimer（）函数 视频检测； 定时录像； 日期检测； 检测处理命令文件； 启动录像、停止录像、有报警信息、改变当前存储路径、重新启动录像、磁盘空间 不足、参数设置发生变化、关闭程序 2） Exit(函数 关闭采集卡，如果处于录像或报警录像状态，则先停止录像。 九、查询回放 MPEG 数据 1、查询回放功能描述 主控和分控程序配合将各通道的音视频数据以 MPEG 格式文件存于磁盘。音视频数据 录制的目的就是让用户能够查找并回放， 以获取所需信息。 查询回放模块具有如下几个方面 的功能：