基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)本科生畢業(yè)設計

1、長沙學院 changsha university本科生畢業(yè)設計 設 計 題 目： 基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻 監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 系部： 計算機科學與技術(shù) 專 業(yè)： 計算機科學與技術(shù) 學 生 姓 名： 班 級：數(shù)據(jù)庫應用3班 指導教師姓名： 職稱 講 師 長沙學院教務處 （2013屆）本科生畢業(yè)設計說明書基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)系部： 計算機科學與技術(shù) 專 業(yè)： 計算機科學與技術(shù) 學 生 姓 名： 班 級： 學號 指導教師姓名： 職稱 講 師 最終評定成績 2013年5月畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師

2、的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，

3、學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行

4、檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程1、學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學性；技術(shù)線路的可行性；設計方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質(zhì)量1、論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)

5、是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）指導教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設計）質(zhì)量1、論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的

6、論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應、理解、表達情況 優(yōu) 良 中 及格

7、不及格3、學生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質(zhì)量1、論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學系意見：系主任： （簽名

8、）年 月 日摘 要隨著社會發(fā)展和科技進步，安防系統(tǒng)在社會生活和工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，網(wǎng)絡視頻監(jiān)控以其強大、豐富、便捷的特點成為當前安防系統(tǒng)的發(fā)展主流，在安防體系中占有舉足輕重的地位。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控是完全基于ip技術(shù)，但由于我國目前的公網(wǎng)ip地址資源十分匱乏，對于網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)絡攝像頭配置ip，最好的辦法就是在廉價的動態(tài)ip上尋求解決途徑。本課題的目的在于節(jié)約安防行業(yè)系統(tǒng)中的靜態(tài)ip使用資源，設計并實現(xiàn)了基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在設計方面，首先對網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行調(diào)研后，提出了本次系統(tǒng)設計的功能需求并探討了基于動態(tài)網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)過程，著重分析了網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)中前端

9、攝像頭驅(qū)動、視頻流采集、web平臺以及tcp socket功能實現(xiàn)的銜接并給出了詳細的設計方案，最后對本次系統(tǒng)開發(fā)工作進行了全面總結(jié)和展望。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)ip，視頻流采集，tcp socketabstractwith the development of the society and the progress of science and technology, security system has played an increasingly important role in the social life and industrial production. netw

10、ork video monitoring system with its powerful, rich, and convenient features becomes the main trend of the development of security system and plays an important role in the security system. network video monitoring system is completely based on ip technology, but the static ip resource is very limit

11、ed in our country at present. as to the configuration of ip cameras in the network video monitoring system, the best way is to seek solutions on the cheap dynamic ip.the purpose of this design is to save resources for static ip used in the security industry system, and design and implement a video m

12、onitoring system based on dynamic protocol of network. in terms of design, first of all, after investigation and research on network video monitoring system, this paper puts forward the functional requirements of system design and discusses the development process on the basis of dynamic network vid

13、eo monitoring system. the paper places great emphasis on the the front camera driver, video collection, web platform and the tcp socket function of cohesion. it gives a detailed designing plan and finally carries out a comprehensive summary and outlook for the system development .keywords:network vi

14、deo monitoring system, the dynamic ip, video collection, tcp sockets目 錄摘 要iabstractii前言- 5 -1 引言- 7 -2 任務概述- 8 -3 需求規(guī)定- 10 -4 運行環(huán)境規(guī)定- 15 -軟件設計說明書- 18 -1 引言- 18 -2 總體設計- 19 -3 接口設計- 22 -4 運行設計- 22 -5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計- 23 -6 系統(tǒng)出錯處理設計- 23 -7 web業(yè)務平臺設計說明- 24 -8 前臺門戶設計說明- 26 -9 網(wǎng)絡攝像頭設計說明- 27 -10 手機web客戶端設計說明- 30

15、 -數(shù)據(jù)庫設計說明書- 33 -1.引言- 33 -2 數(shù)據(jù)庫環(huán)境說明- 33 -3 數(shù)據(jù)庫的命名規(guī)則- 34 -4 邏輯結(jié)構(gòu)設計- 34 -5 物理結(jié)構(gòu)設計- 34 -6 安全性設計- 35 -7 優(yōu)化- 38 -8 數(shù)據(jù)庫管理與維護說明- 38 -測試用例說明書- 40 -1 引言- 40 -2 測試用例- 41 -結(jié) 論- 44 -附 錄- 45 -附錄1 系統(tǒng)運行結(jié)果- 45 -附錄2 程序源代碼- 46 -致 謝- 136 -前言隨著寬帶網(wǎng)絡的普及，視頻監(jiān)控逐漸從本地監(jiān)控向遠程監(jiān)控發(fā)展，網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)應運而生。在網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，由于監(jiān)控業(yè)務平臺和前端網(wǎng)絡攝像機的通訊，需要前端網(wǎng)

16、絡攝像機一端處具有靜態(tài)公網(wǎng)ip，這樣才能讓遠程監(jiān)控中心可以通過ip地址直接找到監(jiān)控網(wǎng)絡攝像機，然而我國目前靜態(tài)ip資源非常短缺。本設計旨在實現(xiàn)基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)需搭建監(jiān)控業(yè)務平臺、手機wap客戶端以及創(chuàng)建各個模塊的接口。前端攝像頭因條件限制則采用普通usb攝像頭加驅(qū)動程序組建成的網(wǎng)絡攝像頭。在前端網(wǎng)絡攝像頭與業(yè)務平臺對話之間，需擬定一條特殊協(xié)議，使前端網(wǎng)絡攝像頭能在動態(tài)ip環(huán)境支持下隨時將自己數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控業(yè)務平臺，使平臺在節(jié)約ip資源的同時方便對前端攝像頭的管理。整個系統(tǒng)搭建條件建立在本人實習工作期間所獲取的專業(yè)技術(shù)與知識，經(jīng)過學習加以吸收繼而在原有的基礎(chǔ)上創(chuàng)造設計并實現(xiàn)。

17、本文檔由兩部分構(gòu)成：設計說明書和過程管理資料。設計說明書部分中只包含本應用的設計說明書；過程管理資料包含畢業(yè)設計課題任務書、本科畢業(yè)設計開題報告、本科畢業(yè)設計中期報告、畢業(yè)設計指導教師評閱表、畢業(yè)設計評閱教師評閱表、畢業(yè)設計答辯評審表。基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng) 需求規(guī)格說明書v1.3編 制 楊 剛 審 核 劉 欣 批 準 劉 欣 長沙學院二零一三年三月一十九日需求規(guī)格說明書1 引言1.1 編寫的目的本文檔的目的主要是說明基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的詳細設計與實現(xiàn)。本文詳細介紹了系統(tǒng)中各個模塊的設計與實現(xiàn)細節(jié)以及關(guān)鍵技術(shù)的應用。其中，對每一個模塊都配有相應的文字說明以及相關(guān)設計流程圖給

18、出。為使用戶、相關(guān)分析人員對該系統(tǒng)的初始規(guī)定有更直觀、全面的理解，文檔中說明了本產(chǎn)品的各項功能需求、性能需求和數(shù)據(jù)要求并明確標識各功能的實現(xiàn)過程，闡述了實用背景、范圍以及客戶解決問題或達到目標所需的條件或權(quán)能，并提供了一個度量和遵循的基準。本文檔讀者：開發(fā)人員、測試人員、項目經(jīng)理。1.2 背景a. 待開發(fā)的系統(tǒng)的名稱：基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)；b. 本項目的任務提出者：劉欣、開發(fā)者：楊剛、用戶：適用于廣大群眾；c. 本系統(tǒng)是“基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)”，是本人在廣州網(wǎng)視通信息科技有限公司實習期間在學習與工作的基礎(chǔ)上提升認知、經(jīng)導師點撥提出設計的項目。本項目設計旨在節(jié)約網(wǎng)

19、絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中靜態(tài)ip的使用，使監(jiān)控前端攝像頭與監(jiān)控業(yè)務平臺通過指定的動態(tài)協(xié)議進行對話。1.3 定義cgi:公共網(wǎng)關(guān)接口cgi(common gatewayinterface) 是www技術(shù)中最重要的技術(shù)之一，有著不可替代的重要地位。cgi是外部應用程序（cgi程序）與web服務器之間的接口標準，是在cgi程序和web服務器之間傳遞信息的規(guī)程。cgi規(guī)范允許web服務器執(zhí)行外部程序，并將它們的輸出發(fā)送給web瀏覽器，cgi將web的一組簡單的靜態(tài)超媒體文檔變成一個完整的新的交互式媒體7。 socket:socket的英文原義是“孔”或“插座”。作為4bds unix的進程通信機制，取后一種意

20、思。通常也稱作套接字，用于描述ip地址和端口，是一個通信鏈的句柄。在internet上的主機一般運行了多個服務軟件，同時提供幾種服務。每種服務都打開一個socket，并綁定到一個端口上，不同的端口對應于不同的服務。socket正如其英文原意那樣，象一個多孔插座。一臺主機猶如布滿各種插座的房間，每個插座有一個編號，有的插座提供220伏交流電， 有的提供110伏交流電，有的則提供有線電視節(jié)目。 客戶軟件將插頭插到不同編號的插座，就可以得到不同的服務7。j2me：java me 以往稱作j2me（java platform，micro edition），是為機頂盒、移動電話和pda之類嵌入式消費電子

21、設備提供的java語言平臺，包括虛擬機和一系列標準化的java api。它和java se、java ee一起構(gòu)成java技術(shù)的三大版本，并且同樣是通過jcp（java community process）制訂的。mysql：小型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具有體積小、速度快、總體擁有成本低、開放源碼等特點，支持多種操作系統(tǒng)，為多種編程語言提供api，操作簡單。http：（hypertext transport protocol，超文本傳送協(xié)議）一種詳細規(guī)定了瀏覽器和萬維網(wǎng)服務器之間互相通信的規(guī)則，通過因特網(wǎng)傳送萬維網(wǎng)文檔的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。jsp：jsp（java server pages)是由sun

22、 microsystems公司倡導、許多公司參與一起建立的一種動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)標準。jsp技術(shù)有點類似asp技術(shù)，它是在傳統(tǒng)的網(wǎng)頁html文件(*.htm,*.html)中插入java程序段(scriptlet)和jsp標記(tag)，從而形成jsp文件(*.jsp)。 用jsp開發(fā)的web應用是跨平臺的，既能在linux下運行，也能在其他操作系統(tǒng)上運行。1.4 參考資料1 潘國輝.智能網(wǎng)絡視頻監(jiān)控m.北京：清華大學出版社，2010：11-28.2 鄭亮亮，吳小強.ip高清監(jiān)控系統(tǒng)的工程設計實踐j.安防經(jīng)理第31期：3-9.3 羅宏亮.ip視頻監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性設計d.安防經(jīng)理第32期：2-11.4

23、 楊延雙，張建，王全民.tcpip協(xié)議分析與應用c.機械工業(yè)出版社.2010.5 王挺等.c+程序設計m.北京:清華大學出版社.2005.6 百度百科.2 任務概述2.1 目標本項目旨在設計基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包含前端網(wǎng)絡攝像頭的模擬、web業(yè)務平臺、手機wap客戶端以及各個模塊之間對話的鋪設。在網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，由于監(jiān)控業(yè)務平臺和前端網(wǎng)絡攝像機的通訊，需要網(wǎng)絡攝像機具有靜態(tài)的公網(wǎng)ip，這樣才能讓監(jiān)控業(yè)務平臺可以通過ip地址尋找到網(wǎng)絡攝像機。實現(xiàn)本系統(tǒng)功能關(guān)鍵設計在于監(jiān)控業(yè)務平臺與網(wǎng)絡攝像機對話之間添加一條協(xié)議：網(wǎng)絡攝像機在上線獲取監(jiān)控平臺信息時，將自身信息及動態(tài)ip信息發(fā)送給監(jiān)

24、控業(yè)務平臺，使監(jiān)控業(yè)務平臺能有效對攝像頭進行管理。整個系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示。圖2.1系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖2.2用戶的特點最終用戶：適用于廣大群眾操作人員：適用于廣大群眾2.3 假定和約束1) 國家相關(guān)草案規(guī)定，“公共安全視頻圖像信息系統(tǒng)管理不得泄露國家秘密和商業(yè)秘密，不得侵犯個人隱私及其他合法權(quán)益”，本系統(tǒng)的設計與安全監(jiān)控的攝像頭存在本質(zhì)區(qū)別：l 拍攝用途：據(jù)用戶需求進行某個人區(qū)域監(jiān)控l 安裝位置：視用戶需求安裝在某合法領(lǐng)域l 拍攝區(qū)域：視用戶需求監(jiān)控在某合法領(lǐng)域l 畫面大小：為適應手機觀看，畫面大小與幀數(shù)做必要精簡 l 畫面清晰度：usb攝像頭模擬成網(wǎng)絡攝像頭，清晰度較低 2) 開發(fā)環(huán)境約

25、束：如表2.1所示。表2.1開發(fā)環(huán)境約束表需求名稱詳細要求數(shù)據(jù)庫服務器一臺服務器作為數(shù)據(jù)庫服務器，要求：cpu p4 1g以上，內(nèi)12g以上，硬盤80g以上；操作系統(tǒng)windows 8；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為mysql應用服務器一臺服務器作為應用服務器，要求：cpu p4 1g以上，內(nèi)存1g以上，硬盤80g以上；操作系統(tǒng)windows 8；應用服務器系統(tǒng)為web前端攝像頭通過對usb攝像頭的模擬，讓其實現(xiàn)網(wǎng)絡攝像頭的功能客戶端1、 ie瀏覽器，要求在internet explorer 6.0或更高版本瀏覽器中運行。2、 手機wap客戶端3 需求規(guī)定3.1 對功能的規(guī)定系統(tǒng)在模塊上劃分為為三大部分：web

26、業(yè)務平臺、前端網(wǎng)絡攝像頭、手機wap客戶端。整個系統(tǒng)的時序圖如圖3.1所示。圖3.1系統(tǒng)時序圖3.1.1 web業(yè)務平臺系統(tǒng)功能規(guī)定系統(tǒng)提供強大的平臺管理業(yè)務支撐能力，主要包括權(quán)限管理，用戶管理，設備管理，系統(tǒng)管理等功能，如圖3.2所示。圖3.2 web業(yè)務平臺系統(tǒng)用例圖l 權(quán)限管理角色管理：設置和更新不同權(quán)限的系統(tǒng)管理角色信息模塊管理：設置和更新系統(tǒng)模塊和非系統(tǒng)模塊系統(tǒng)用戶管理：可對系統(tǒng)管理員進行設置，包括啟用和禁用相關(guān)信息l 用戶管理用戶信息列表：查詢，增加，更新用戶相關(guān)信息用戶設備信息：查詢，增加，更新系統(tǒng)設備相關(guān)信息，如攝像機ip，端口，設備類型，名稱等l 設備管理設備信息管理：管理和

27、查詢系統(tǒng)內(nèi)所有設備信息設備參數(shù)管理：對設備協(xié)議，地址，波特率等相關(guān)參數(shù)進行配置l 系統(tǒng)管理日志管理：查看平臺管理系統(tǒng)用戶登錄信息用戶登錄信息管理：查看前臺系統(tǒng)用戶登錄信息手機登錄信息管理：查看用戶手機登錄相關(guān)信息3.1.2前臺門戶功能規(guī)定基于運營商角色的web配置管理功能。包含個人資料，所有設備，設備管理，用戶管理等。用例圖如圖3.3所示。圖3.3 用戶用例圖l 個人資料管理查看個人資料綁定郵箱和手機，密碼丟失后方便找回自行修改用戶部分信息以及密碼l 查看所有設備查看系統(tǒng)所有設備，支持搜索查看和分組查看l 設備管理添加設備：方便快捷的將新安裝的設備加入系統(tǒng)系統(tǒng)3.1.3 手機wap客戶端功能規(guī)

28、定l 實時監(jiān)控：用戶登錄后可對自己名下的攝像頭所監(jiān)控區(qū)域進行隨時隨地的實時監(jiān)控3.1.4 前端攝像頭功能規(guī)定l 捕獲視頻源l 采集監(jiān)控視頻以及畫面3.2 對性能的規(guī)定3.2.1精度時間精度：時間的保存精確到秒。3.2.2時間特性要求平均響應時間：在網(wǎng)速大于100kb每秒的條件下，在5秒之內(nèi)能打開并顯示頁面。常用功能響應時間：使用頻率高的功能需要優(yōu)化好，比如主頁的顯示，在10秒內(nèi)能獲取到數(shù)據(jù)庫返回的數(shù)據(jù)并顯示在頁面上。3.2.3靈活性默認支持的用戶數(shù)需要達到上萬級別的規(guī)模。當用戶數(shù)超過萬級別，僅僅通過增加成本低廉的硬件，進行簡單地配置，可以支持更多的用戶，而不需要對程序進行大的改動。增加新的功能

29、是容易擴展的，很少需要動底層代碼，只需要加上層的文件。3.3 輸入輸出要求本系統(tǒng)中存在不同的功能模塊，對模塊之間的輸入輸出項作特定的規(guī)范和要求，可以使得定義的輸入輸出項更加合理有效，方便不同模塊間數(shù)據(jù)的傳遞。系統(tǒng)中用戶具體的輸入輸出要求如表3.1所示。表3.1 輸入輸出要求表功能編號功能名稱輸入系統(tǒng)響應輸出tk-user-01用戶注冊信息的長度驗證用戶名、密碼、注冊郵箱驗證注冊郵箱、用戶名、密碼長度是否符合要求輸出長度驗證結(jié)果信息tk-user-02用戶注冊信息的格式驗證注冊郵箱驗證注冊郵箱是否符合特定的郵箱格式輸出格式驗證結(jié)果信息tk-user-03用戶注冊信息的一致性驗證密碼、確認密碼驗證

30、密碼和確認密碼輸入是否一致輸出一致性驗證結(jié)果信息tk-user-04用戶注冊信息的異步驗證注冊郵箱、用戶名查詢用戶表是否存在用戶輸入的數(shù)據(jù)，并將查詢結(jié)果返回到頁面中輸出驗證結(jié)果信息tk-user-05空值驗證郵箱，密碼判斷郵箱輸入框、密碼輸入框是否為空輸出驗證信息系統(tǒng)中用戶具體的輸入輸出要求如表3.2所示。表3.2輸入輸出要求表功能編號功能名稱輸入系統(tǒng)響應輸出tk-camera-01添加攝像頭信息的長度驗證攝像頭名、密碼、ip驗證攝像頭名、密碼、ip長度是否符合要求輸出長度驗證結(jié)果信息tk-user-02攝像頭信息的格式驗證ip驗證ip信息是否符合特定的ip格式輸出格式驗證結(jié)果信息3.4 數(shù)據(jù)

31、管理能力要求視頻存儲估算：視存儲格式、視頻碼流而定3.5 故障處理要求根據(jù)系統(tǒng)的需求說明書，項目負責人、軟件分析設計人員以及編程人員對系統(tǒng)進行檢查，維護和整修。3.6 其他專門要求采用良好的人/機交互界面設計以及目前主流的瀏覽器技術(shù)，以提高系統(tǒng)對用戶操作和控制的支持。系統(tǒng)提供方便學習的人機界面，提供直觀、快捷的窗口操作。4 運行環(huán)境規(guī)定4.1 設備智能終端設備4.2 支持軟件支持軟件見表4.1。表4.1 支持軟件一欄表名稱技術(shù)參數(shù)性能備注操作系統(tǒng)windows 8web服務器myeclipse8.5/tomcat6.0非并發(fā)后期可考慮tomcat集群或增加前置代理機制數(shù)據(jù)庫服務器mysql5.

32、5并發(fā)200個數(shù)據(jù)連接，連接池機制。應用服務器tomcat6.0/mysql5.5非并發(fā)10，并發(fā)100個數(shù)據(jù)連接，連接池機制。后期可考慮tomcat集群或增加前置代理機制4.3 接口1. 外部接口：1 網(wǎng)頁用戶界面：在用戶界面部分，根據(jù)需求分析的結(jié)果，用戶需要一個用戶友善界面。在界面設計上，應做到簡單明了，易于操作，并且要注意到界面的布局。外觀上也要做到合理化，考慮到用戶多對window 風格較熟悉，應盡量向這一方向靠攏。在設計語言上，已決定使用html語言進行編程，在界面上可使用所提供的可視化組件向windows 風格靠近?？偟膩碚f，系統(tǒng)的用戶界面應作到可靠性、簡單性、易學習和使用。2 軟

33、件接口：服務器程序使用c+ 語言進行編程，完成對功能的實現(xiàn)以及接口的訪問。在網(wǎng)絡軟件接口方面，使用一種socket的傳輸協(xié)議，對數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡傳輸及接收。2. 硬件接口：1 在輸入方面，對于攝像頭，sd卡的輸入，可用c+程序的標準輸入/輸出，對輸入進行讀寫在輸出方面，用c+程序的標準輸入/輸出，對其進行處理。網(wǎng)絡輸出方面，我們通過cgi接口協(xié)議，以及socket進行實現(xiàn)?；趧討B(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計說明書v1.3編 制 審 核 批 準 長沙學院二零一三年四月十日軟件設計說明書1 引言1.1 編寫目的本文檔是基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計說明書。通過此文檔有助于開發(fā)人員與設計人

34、員對功能與模塊的整體把握，便于用戶對網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的深入了解。文檔中闡述了系統(tǒng)模塊開發(fā)的背景、術(shù)語、軟件結(jié)構(gòu)和功能等一系列相關(guān)內(nèi)容，旨在幫助讀者了解這一系統(tǒng)模塊的軟件結(jié)構(gòu)和包含的功能，方便后續(xù)整理和測試工作的開展，為項目的最終驗收打下一個很好的基礎(chǔ)。本文檔的預期讀者：項目開發(fā)人員、測試人員。1.2 背景a.待開發(fā)軟件系統(tǒng)的名稱：基于動態(tài)協(xié)議的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)；b.列出本項目的任務提出者：劉欣、開發(fā)者：楊剛、用戶：適用于廣大群眾。1.3 定義cgi:公共網(wǎng)關(guān)接口cgi(common gatewayinterface) 是www技術(shù)中最重要的技術(shù)之一，有著不可替代的重要地位。cgi是

35、外部應用程序（cgi程序）與web服務器之間的接口標準，是在cgi程序和web服務器之間傳遞信息的規(guī)程。cgi規(guī)范允許web服務器執(zhí)行外部程序，并將它們的輸出發(fā)送給web瀏覽器，cgi將web的一組簡單的靜態(tài)超媒體文檔變成一個完整的新的交互式媒體7。 socket:socket的英文原義是“孔”或“插座”。作為4bds unix的進程通信機制，取后一種意思。通常也稱作套接字，用于描述ip地址和端口，是一個通信鏈的句柄。在internet上的主機一般運行了多個服務軟件，同時提供幾種服務。每種服務都打開一個socket，并綁定到一個端口上，不同的端口對應于不同的服務。socket正如其英文原意那樣

36、，象一個多孔插座。一臺主機猶如布滿各種插座的房間，每個插座有一個編號，有的插座提供220伏交流電， 有的提供110伏交流電，有的則提供有線電視節(jié)目。 客戶軟件將插頭插到不同編號的插座，就可以得到不同的服務7。j2me：java me 以往稱作j2me（java platform，micro edition），是為機頂盒、移動電話和pda之類嵌入式消費電子設備提供的java語言平臺，包括虛擬機和一系列標準化的java api。它和java se、java ee一起構(gòu)成java技術(shù)的三大版本，并且同樣是通過jcp（java community process）制訂的。wtk:wtk 的全稱是sun

37、 j2me wireless toolkit sun的無線開發(fā)工具包。這一工具包的設計目的是為了幫助開發(fā)人員簡化j2me的開發(fā)過程。使用其中的工具可以開發(fā)與 java technology for the wireless industry (jtwi, jsr 185) 規(guī)范兼容的設備上運行的j2me 應用程序。1.4 參考資料1 潘國輝.智能網(wǎng)絡視頻監(jiān)控m.北京：清華大學出版社，2010：11-28.2 鄭亮亮，吳小強.ip高清監(jiān)控系統(tǒng)的工程設計實踐j.安防經(jīng)理第31期：3-9.3 羅宏亮.ip視頻監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性設計d.安防經(jīng)理第32期：2-11.4 楊延雙，張建，王全民.tcpip協(xié)議

38、分析與應用c.機械工業(yè)出版社.2010.5 王挺等.c+程序設計m.北京:清華大學出版社.2005.6 百度百科.2 總體設計2.1 需求規(guī)定參看需求規(guī)格說明書。2.2 運行環(huán)境a.操作系統(tǒng) windows xp/vista/win7/win8b.中間件 myeclipse、microsoft visual c+、tomcat 6.0c.數(shù)據(jù)庫 mysql 5.52.3 基本設計概念和處理流程本系統(tǒng)的設計共分為三大模塊，分別為web業(yè)務平臺、前端攝像頭、手機wap客戶端。其中web業(yè)務平臺是基于mvc模式，采用ssh框架、運用jquery技術(shù)構(gòu)建而成。前端攝像頭則采用usb電腦攝像頭通過驅(qū)動程

39、序使其模擬成網(wǎng)絡攝像頭，具有收集畫面以及視頻的功能。手機wap客戶端則能夠在一定條件下對網(wǎng)絡攝像頭監(jiān)控畫面進行查看。整個系統(tǒng)中，每個模塊的功能都是緊密相連的，系統(tǒng)的事件處理流程如圖2.1所示：圖2.1 系統(tǒng)事件處理流程圖2.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。圖2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.5 功能需求與程序的關(guān)系本條用一張矩陣圖說明各項功能需求的實現(xiàn)同各模塊的分配關(guān)系。如表2.1所示。表2.1功能需求與程序模塊的關(guān)系視頻模塊用戶管理模塊攝像頭管理模塊系統(tǒng)模塊實時視頻用戶管理攝像頭管理系統(tǒng)設置3 接口設計3.1 用戶接口web登錄界面。3.2 外部接口網(wǎng)頁用戶界面：在用戶界面部分，根據(jù)需求分析的結(jié)果，

40、用戶需要一個用戶友善界面。在界面設計上，應做到簡單明了，易于操作，并且要注意到界面的布局。外觀上也要做到合理化，考慮到用戶多對window 風格較熟悉，應盡量向這一方向靠攏。在設計語言上，已決定使用html語言進行編程，在界面上可使用所提供的可視化組件向windows 風格靠近?？偟膩碚f，系統(tǒng)的用戶界面應作到可靠性、簡單性、易學習和使用。在輸入方面，對于攝像頭，sd卡的輸入，可用c+程序的標準輸入/輸出，對輸入進行讀寫。3.3 內(nèi)部接口服務器程序使用c+ 語言進行編程，完成對功能的實現(xiàn)以及接口的訪問。在網(wǎng)絡軟件接口方面，使用tcp socket的服務功能，對數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡傳輸及接收。4 運行設計

41、4.1 運行模塊組合前端網(wǎng)絡攝像頭利用usb攝像頭通過程序驅(qū)動而成。5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計參看數(shù)據(jù)庫設計說明書。6 系統(tǒng)出錯處理設計6.1 出錯信息由于web業(yè)務平臺中很多地方都涉及到數(shù)據(jù)的驗證，所以特別將有可能出現(xiàn)的錯誤以一覽表的形式展現(xiàn)出來，如表6.1所示。表6.1 出錯信息一覽表出錯情況輸出信息提示含義處理方法不能注冊該帳號已經(jīng)被注冊每個帳號只能注冊一次直接登錄請輸入其他帳號帳號為主鍵輸入正確帳號用戶名長度應在1-18位之間用戶名為空或過長輸入1-18位的帳號密碼長度應在6-18位之間密碼長度過短或過長輸入6-18位的密碼請確認密碼尚未確認密碼確認密碼密碼不一致確認密碼框和密碼框輸入不一致

42、重新輸入確認密碼帳號不能為空尚未輸入帳號輸入帳號登錄失敗密碼不能為空尚未輸入密碼輸入密碼帳號或密碼不對帳號和密碼不匹配重新輸入郵箱格式不對郵箱輸入有誤輸入正確的郵箱攝像頭信息添加失敗攝像頭id添加失誤攝像頭id為12位數(shù)字輸入12位的數(shù)字ip輸入錯誤ip格式錯誤確認ip格式6.2 補救措施1) 后備技術(shù)周期性地把磁盤信息記錄到光盤上去，當原始系統(tǒng)數(shù)據(jù)萬一丟失時，就啟用該副本，作為對于磁盤媒體的一種后備技術(shù)。2) 降效技術(shù) 信息發(fā)布系統(tǒng)的降效技術(shù)可以采用手工操作和數(shù)據(jù)的人工記錄。7 web業(yè)務平臺設計說明7.1 模塊描述此模塊為平臺提供了強大的業(yè)務支撐能力，主要試用系統(tǒng)管理者進行對web業(yè)務平臺

43、的管理，包括權(quán)限管理，用戶管理，設備管理，系統(tǒng)管理等功能。其頁面設計圖7.1所示。圖7.1 模塊頁面設計圖 7.2 功能l 權(quán)限管理角色管理：設置和更新不同權(quán)限的系統(tǒng)管理角色信息模塊管理：設置和更新系統(tǒng)模塊和非系統(tǒng)模塊系統(tǒng)用戶管理：可對系統(tǒng)管理員進行設置，包括啟用和禁用相關(guān)信息l 用戶管理用戶信息列表：查詢，增加，更新用戶相關(guān)信息用戶設備信息：查詢，增加，更新系統(tǒng)設備相關(guān)信息，如攝像機ip，端口，設備類型，名稱等l 設備管理設備信息管理：管理和查詢系統(tǒng)內(nèi)所有設備信息設備參數(shù)管理：對設備協(xié)議，地址，波特率等相關(guān)參數(shù)進行配置l 系統(tǒng)管理日志管理：查看平臺管理系統(tǒng)用戶登錄信息用戶登錄信息管理：查看前

44、臺系統(tǒng)用戶登錄信息手機登錄信息管理：查看用戶手機登錄相關(guān)信息7.3 輸入項異步驗證輸入項的名稱、標識、數(shù)據(jù)類型、格式、范圍、輸入方式如表7.1所示。表7.1 異步驗證輸入項名稱標識數(shù)據(jù)類型格式范圍輸入方式用戶iduser_idvarchar字符串長度在020之間手動輸入用戶名user_namevarchar字符串長度在120之間手動輸入平臺登錄端驗證輸入項的名稱、標識、數(shù)據(jù)類型、格式、范圍、輸入方式如表7.2所示。表7.2平臺登錄驗證輸入項名稱標識數(shù)據(jù)類型格式范圍輸入方式用戶iduser_idvarchar字符串長度在020之間手動輸入用戶名user_namevarchar字符串長度在120之

45、間手動輸入密碼passwordvarchar字符串長度在618之間手動輸入7.4 輸出項注冊模塊功能的輸出內(nèi)容皆為提示信息。7.5流程邏輯web業(yè)務平臺系統(tǒng)流程示意圖如圖7.2所示。表7.2 web業(yè)務平臺系統(tǒng)流程示意圖8 前臺門戶設計說明8.1 模塊描述基于運營商角色的web配置管理功能。此模塊適用于用戶，包含個人資料，所有設備，設備管理。8.2 功能l 個人資料管理可綁定郵箱和手機，密碼丟失后方便找回可自行修改用戶部分信息以及密碼用戶資料管理l 所有設備可查看系統(tǒng)所有設備，支持搜索查看和分組查看l 設備管理添加設備：方便快捷的將新安裝的設備加入系統(tǒng)系統(tǒng)8.3 輸入項異步驗證輸入項的名稱、標

46、識、數(shù)據(jù)類型、格式、范圍、輸入方式如表8.1所示。表8.1 異步驗證輸入項名稱標識數(shù)據(jù)類型格式范圍輸入方式用戶iduser_idvarchar字符串長度在020之間手動輸入用戶名user_namevarchar字符串長度在120之間手動輸入平臺登錄端驗證輸入項的名稱、標識、數(shù)據(jù)類型、格式、范圍、輸入方式如表8.2所示。表8.2 平臺登錄驗證輸入項名稱標識數(shù)據(jù)類型格式范圍輸入方式用戶iduser_idvarchar字符串長度在020之間手動輸入用戶名user_namevarchar字符串長度在120之間手動輸入密碼passwordvarchar字符串長度在618之間手動輸入8.4 輸出項注冊模塊

47、功能的輸出內(nèi)容皆為提示信息。9 網(wǎng)絡攝像頭設計說明9.1 模塊描述此模塊為usb攝像頭通過程序驅(qū)動成為網(wǎng)絡攝像頭，功能上使其能采集監(jiān)控畫面并進行上傳到平臺。9.2 功能l 實時監(jiān)控對所監(jiān)控區(qū)域進行隨時隨地的實時監(jiān)控9.3 接口以下為驅(qū)動程序之間的接口：文件名:iocpmodesvr.h類名:ciocpmodesvr類說明:本類是一個完成端口模型的網(wǎng)絡服務器引擎運行平臺:winnt3.5以上版本、windows2000輸入接口說明:本類接收一個回調(diào)函數(shù)地址，該函數(shù)具有如下原型 void _stdcall processrecvdata(unsigned long sip, socket scli

48、ent, char * pdata, unsigned long datalength); 此回調(diào)函數(shù)用來接收從客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)或者某客戶端斷開連接的通知(有始有終) unsigned long sip : 表示數(shù)據(jù)通知的客戶端ip地址 socket sclient :服務器用于和客戶端通迅的套接字， 如果不是斷開連接消息， 則您可使用此參數(shù)調(diào)用sendmsg向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù) char * pdata : 本次操作的數(shù)據(jù) unsigned long datalength :本次操作數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長度 提示：如果pdata=null 并且datalength 則表示那是客戶端斷開連接的消息.輸出接口說明: 引擎初始化函數(shù)，第一參為回調(diào)地址(必須正確填寫)，第二參為服務端口號 初始化成功返回真，否則返回假 bool init(processrecvdata* pprocessrecvdata,unsigned long isvrport=svrport); 引擎反初始化函數(shù)，請在程序退出時調(diào)用，或者在程序需要重新啟動服務時調(diào)用 void uninit(); 以下在關(guān)于發(fā)送消息函數(shù)組的接口說明 1、向目標ip客戶端