保潔人員監(jiān)控系統(tǒng)

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，并借助強大的計算機數(shù)據(jù)處理能力，利用數(shù)字圖像處理、圖像模式識別和計算機視覺技術(shù)過濾掉監(jiān)控視頻畫面中干擾的、無用的圖像信息，自動識別和標示出不同的物體，分析并且通過抽取相關(guān)監(jiān)控視頻源中有用的關(guān)鍵的視頻圖像信息，從而達到快速的準確的定位事故發(fā)生的現(xiàn)場，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或者是觸發(fā)指定的動作，有效的進行事前的預(yù)警，事中的處理，以及全天候、全自動的對事后的及時取證的實時監(jiān)控的智能系統(tǒng)。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件是采用計算機視覺技術(shù)對視頻圖像信號進行分析和處理，以達到在不需人為干預(yù)情況下，設(shè)計出相關(guān)的程序?qū)ΡO(jiān)控視頻中的序列圖像智能分析，識別、定位和跟蹤監(jiān)控場景中變化，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)自主分析和分辨目標的能力，能在非正常情況發(fā)生時及時做出警報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)降低誤報的幾率和漏報現(xiàn)象的發(fā)生的軟件。國內(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，全世界各國對視頻監(jiān)控的需求以及應(yīng)用不斷的擴大，全球視頻監(jiān)控的市場同時也獲得了史無前例的迅猛發(fā)展。在知名市場調(diào)查機構(gòu)的最新報告《全球視頻監(jiān)控設(shè)備市場2011版》中我們可以分析出，盡管全球還沒有擺脫經(jīng)濟危機的陰影，但是比起2010年來說，今年全球的視頻監(jiān)控市場依然有著非常強勁的增長速度，預(yù)計增長速度將超過10%。分析指出，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的銷售是這股強勁增長動力的主要來源。另外，IMSResearch調(diào)查機構(gòu)還指出2014年智能監(jiān)控業(yè)績將有望超過傳統(tǒng)模擬監(jiān)控。(1)國外發(fā)展的狀況：實際上智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展是在21世紀初才開始的，21世紀前，傳統(tǒng)模擬監(jiān)控一直處于主導(dǎo)地位，但是并沒有普及。自從2001年美國“9?11”事件，以及后來陸續(xù)發(fā)生的各種恐怖襲擊后，全世界范圍內(nèi)對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求出現(xiàn)了空前高漲的狀況，各國國防安全部也相繼加強了視頻監(jiān)控的研究，街頭、超市、候車廳、飛機場等公共場所部署的攝像頭也越來越多，越來越密集，所組成的監(jiān)控系統(tǒng)也日益龐大。就英國來說吧，目前英國全境范圍內(nèi)安裝的攝像機就多達530多萬個，按照英國的總?cè)丝?，平均算來大概?2個人就有一個，一個人在一天之中將可能出現(xiàn)在320個攝像頭前。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)用與處理問題，為了解決這些問題，各國相繼把計算機視覺中的相關(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)過幾年的發(fā)展，智能視頻監(jiān)控技術(shù)在歐美的一些國家得到了充分的發(fā)展，迅速形成了一批相對成熟的產(chǎn)品，并且成功應(yīng)用于實際安防建設(shè)工程中去。據(jù)IMSResearch調(diào)查顯示，世界范圍內(nèi)NS(lntelligentVideoSurveillance)的市場占有率為35%~36%，其中美國的OV(ObjectVideo）就占有9%左右的比例?！??11”事件發(fā)生后，美國在安防科研方面大大加強了投資力度，許多研究機構(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)就是其中的一個亮點。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)，進而推動軟件市場年復(fù)合增長率達到21.7%。根據(jù)IMS的市場研究分析，在未來3年內(nèi)有關(guān)視頻技術(shù)的軟件市場份額將達到10億美元。總的來看，經(jīng)過長期的發(fā)展和積累，在市場需求的推動以及政府的支持下，國外的智能視頻應(yīng)用市場正在從“概念驗證”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、機場、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產(chǎn)業(yè)。(2)國內(nèi)發(fā)展的狀況：從計算機技術(shù)的基礎(chǔ)性研究來說，目前國內(nèi)的研究雖然落后于國際先進水平，但差距并不明顯，就智能視頻監(jiān)控核心技術(shù)而言屬于模式識別人工智能技術(shù)的一個分支，是對視頻信息的自動分析和提取，從這一技術(shù)在國際上被首先提出開始，國內(nèi)就己有科研人員對此進行了一些研究，并形成一些研究成果。然而，目前我國的視頻監(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，在國內(nèi)，這一技術(shù)大部分程度上都還處于實驗室研究階段，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，搶先開發(fā)出產(chǎn)品，但由于市場需求力度不強，仍然停留在初級水平，并沒有完全形成成熟的產(chǎn)品。但隨著國外成熟產(chǎn)品的進入，監(jiān)控領(lǐng)域己逐漸意識到這一技術(shù)和產(chǎn)品的重要地位，逐漸地為國內(nèi)的監(jiān)控行業(yè)人員所認識和熟悉，而且看到了這一技術(shù)必然是未來監(jiān)控系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。而隨著我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展，奧運會、世博會等一系列國際盛會的申辦成功，都大大提高了人們的安全意識，可以說，智能視頻監(jiān)控技術(shù)己逐漸進入到國內(nèi)安防人的視野，并越來越受到看好，認為這將是監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的又一個春天。而對于龐大的中國國內(nèi)市場規(guī)模來說，雖然目前我國的視頻監(jiān)控技術(shù)平均起來仍然處于較低水平，但這并不妨礙某些高端用戶對于這一智能監(jiān)控技術(shù)的需求，市場容量同樣不可小覷，這也是成為吸引科研單位或企業(yè)加強這一技術(shù)的研發(fā)，積極開發(fā)成型產(chǎn)品的原因。(3)國內(nèi)外之間的差距：從核心技術(shù)上來說，國內(nèi)的科研單位或企業(yè)可以迎頭趕上，與國外的視頻監(jiān)控技術(shù)差距并不大，然而，從產(chǎn)品上來說，卻仍然有著不小的距離。a) 算法技巧的差距從事過模式識別技術(shù)產(chǎn)品（如車牌識別、人臉識別、指紋識別等）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)品追求的是實用效果，采用目前國際上最為先進新穎的算法，也許并不一定比采用傳統(tǒng)經(jīng)典算法再加上適當?shù)囊恍┘记商幚硇Ч?。于產(chǎn)品來說，最重要的是最終的性能，而并不關(guān)心是否采用了最先進的算法。國外成熟產(chǎn)品經(jīng)過了長期的測試和修改，具有很強的異常情況處理能，在正常情況下，國內(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了。這是核心技術(shù)產(chǎn)品化的必然過程，是回避不了的，國內(nèi)技術(shù)在借鑒國外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上有可能能少走很多彎路，縮短產(chǎn)品化時間，但卻不可能忽略這一過程。b) 產(chǎn)品形態(tài)的差距國外產(chǎn)品來說，由于經(jīng)過了多年的研究和市場應(yīng)用，經(jīng)驗相對豐富，對于產(chǎn)品形態(tài)的考慮也相對成熟，產(chǎn)品形態(tài)上的設(shè)計必然比較周金，有一些功能通常情況下來看可能是無用的，但也許在某些場合就成了必須的，將其設(shè)計進去，就可以提高其應(yīng)用范圍，這也許正是該產(chǎn)品研發(fā)過程中從工程中得到的經(jīng)驗或教訓。這些實際工程經(jīng)驗，沒有經(jīng)過實際應(yīng)用過程的話是無法得知或想象的，當然，由于產(chǎn)品形態(tài)的外在性，國內(nèi)企業(yè)在進行產(chǎn)品研發(fā)時，這方面是完全可以充分借鑒的，哪怕一時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”。從這個角度來說，產(chǎn)品形態(tài)的差距雖然并不十分關(guān)鍵，但這種差距卻是實際存在的。c) 整體方案的差距從整體方案設(shè)計角度來看，國內(nèi)技術(shù)或者產(chǎn)品與國外成熟產(chǎn)品相比，也是比較明顯的。整體方案設(shè)計包括了整個智能監(jiān)控系統(tǒng)的框架設(shè)計，如核心運算放置在前端還是后端，是集中處理還是分布式計算？參數(shù)設(shè)置如何實現(xiàn)？在何處實現(xiàn)？以何種方式實現(xiàn)？報警信息如何存貯和管理？需不需要存貯報警視頻？如果要存貯的話，需要如何存貯和管理？報警數(shù)據(jù)和報警視頗能否放在同一服務(wù)器中？有何風險？設(shè)備管理的數(shù)據(jù)流程是如何的？如何與周邊設(shè)備進行數(shù)據(jù)或信號交互？等等。這些問題，都涉及到整體方案的架構(gòu)以及穩(wěn)定性、可靠性、靈活性、可擴展性等方面的考慮。整體方案的設(shè)計一一包括軟件框架的設(shè)計一一同樣是從不斷地工程實際應(yīng)用中磨合整理出來并慢慢成熟的，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。d) 工程實踐的差距最后這一點是十分明顯的，畢竟這一技術(shù)在國內(nèi)還是剛剛興起，并不像國外已經(jīng)在實際監(jiān)控系統(tǒng)工程中得到應(yīng)用，所以一切還是要不斷摸索、琢磨和學習?？傊痪湓?，缺的就是項目、工程和經(jīng)驗，沒有實際工程的磨煉，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，但是隨之而來的問題也不可避免。主要表現(xiàn)在以下三個方面：(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)境也越來越嚴格，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，國內(nèi)、國外大的安防企業(yè)都在為如何解決帶寬環(huán)境這一問題付出努力。比如，對前端視頻采用更為高效的壓縮格式，國外從MPEG-1到如MPEG-4，國內(nèi)則從H.261發(fā)展到現(xiàn)在的主流H.264，每種壓縮格式的進步都將壓縮效率提升了好幾個倍基數(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)運而生，并已成普及趨勢。(2)視頻監(jiān)控的海量存儲擁有先進、可靠的存儲管理系統(tǒng)，整個視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)才可以良好保存，并能夠進行方便快捷的查詢與利用。因此，在建立先進的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)海量存儲系統(tǒng)是當前視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化發(fā)展的必然趨勢。但是作為視頻監(jiān)控海量存儲的載體一一存儲系統(tǒng)卻由于價格、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)用目前來說，視頻監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)智能監(jiān)控是解決治安，防災(zāi)問題的關(guān)鍵因素之一，必須建立完善穩(wěn)定的系統(tǒng)。而如何將兩者有機的聯(lián)合起來是當前要解決的最主要問題。目前，很多監(jiān)控系統(tǒng)都是人為操作，費時費力，實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化是最好的解決途徑。未來智能視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢(1)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是未來智能視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢。(2)計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的進步和發(fā)展必然會使智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其軟件的性價比大幅提升。(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)控軟件的對比4款視頻監(jiān)控軟件對比名稱ActiveWebCam之軟監(jiān)控報警系統(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√√√√自動運行√√√√自動撥號√√××截取圖像√√√√錄像功能√√√√定時錄像√√√√視頻壓縮√×√√音頻支持√√√√時間標簽√√√√隱藏窗口√√××遠程監(jiān)控內(nèi)建服務(wù)器√√√√FTP上傳圖片√×√√實時視頻√√√√設(shè)訪問賬號√×√√設(shè)訪問賬密碼√√√√動態(tài)域名支持廠家服務(wù)分配廠家服務(wù)分配×√遠程客戶專用客服端√√××瀏覽器觀察√√√√可遠程監(jiān)聽√√√√可手機查看√√×√可截取圖像√√××可錄取視頻√√××運動監(jiān)測監(jiān)測范圍設(shè)定√√√√監(jiān)測閥值√√√√設(shè)定監(jiān)測時段√√×√記錄現(xiàn)場視頻√√√√記錄現(xiàn)場圖片√√√√報警方式發(fā)送電子郵件√√√√聯(lián)系遠端軟件×√××撥打指定電話×√×√發(fā)生文字短信××××發(fā)生現(xiàn)場彩信×√××FTP上傳圖片√××√連接指定網(wǎng)址××√×運行指定程序√×√√播放報警聲音√√×√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詳細詳細（英文）詳細點評“ActiveWebCam”功能強大，并且軟件的易用性也非常強，是一款特別適合側(cè)重遠程監(jiān)控功能的用戶使用的視頻監(jiān)控軟件“之軟監(jiān)控報警系統(tǒng)”新手使用也能夠輕松上手，并且軟件的遠程監(jiān)控功能與運動監(jiān)控功能都有其獨到之處。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外軟件，該軟件的功能獨特，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幾款知名軟件的對比設(shè)計面向的對象和意義對于一些小型商場、書店、餐廳或者是一些對特定對象有著監(jiān)控需求的普通家庭來說，他們存在著對監(jiān)控系統(tǒng)的需求，如書店和小型商場用于防盜，餐廳等公共場所用來糾紛的調(diào)查取證，普通家庭可能也會需要各房間之間的監(jiān)控（邊工作邊看護嬰幼兒）。這些小型場合對監(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，如果購買和安裝專業(yè)的監(jiān)控設(shè)備的話，不僅難以接受高昂的成本，而且還可能會存在安裝和兼容性問題。這些監(jiān)控場合需要的一種成本低、通用性強、不需要專業(yè)硬件設(shè)備支持的監(jiān)控軟件。本設(shè)計應(yīng)上述監(jiān)控場合的監(jiān)控需求，設(shè)計了一種通用性高、簡便、無需專業(yè)設(shè)備等特點的監(jiān)控軟件。這種軟件成本低，易操作性，無需人員維護，只要添加各種專業(yè)功能擴展就可以實現(xiàn)各錄像、截圖等功能。選擇與確定設(shè)計方案選擇程序調(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可安裝在各種計算機硬件設(shè)備中，從手機、平板電腦、路由器和視頻游戲控制臺，到臺式計算機、大型機和超級計算機。Linux是一個領(lǐng)先的操作系統(tǒng)，世界上運算最快的10臺超級計算機運行的都是Linux操作系統(tǒng)。優(yōu)點：完全免費、完全兼容POSIX1.0標準、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。缺點：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：普及度高，技術(shù)成熟。缺點：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，軟件的擴展功能也依賴于windows操作系統(tǒng)自帶的類庫。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的模型來管理整個數(shù)據(jù)流的處理過程，運用DirectShow，我們可以很方便地從支持WDM驅(qū)動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，強有力的支持了多媒體流的捕捉和回放。優(yōu)點：歷史悠久，有好多類庫可供參考，而且來源于微軟公司，普及度高。缺點：播放一個文件是一項相對簡單的任務(wù)，不過對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很多人認為它是微軟最復(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，也就是說，在播放媒體文件方面，對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的核心標準是AVI文件標準。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AVI的文件標準，該標準未規(guī)定如何對視頻進行捕獲、壓縮及播放，僅規(guī)定視頻和音頻該如何存儲在硬盤上，在AVI文件中交替存儲視頻幀和與之相匹配的音頻數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在用戶不必專門安裝VFW了，Windows95本身包括了VideoforWindows1.1，當用戶在安裝Windows肘，安裝程序會自動地安裝配置視頻所需的組件，如設(shè)備驅(qū)動程序、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仍然有很大的實用價值，而且進一步發(fā)展的趨勢。優(yōu)點：視頻捕捉和播放方便，而且成熟度高。缺點：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平臺上，選擇更成熟，更簡約的VFW技術(shù)是更為適合。比較和選擇編譯語言各類語言簡介a) VB語言VisualBasic是一種由Microsoft公司開發(fā)研究的驅(qū)動編程語言?？v觀全世界，VB是使用人數(shù)最多的語言。它源自于B語言。VB擁RAD和GUI，可以輕松的使用ADO、RDO、DAO連接數(shù)據(jù)庫，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應(yīng)用程序。b) C語言C語言是一種計算機程序設(shè)計語言。它擁有高級語言和匯編語言的特點。美國貝爾研究所的D.M.Ritchie在1972年推出C語言。1978后，C語言已先后被移植到大、中、小及微型機上。它應(yīng)用范圍很廣，具備很強大的數(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語言，適于編寫系統(tǒng)程序軟件、二維、三維圖形和動畫。c) C++語言C++語言是一種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言，它是從C語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，但是它比C語言更容易學習和掌握。C++在計算機科學的各個領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想在原來的結(jié)構(gòu)化程序的設(shè)計方法基礎(chǔ)上有了一個質(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。d) Java語言Java是一種簡單的，面向?qū)ο蟮?，跨平臺的，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，動態(tài)的語言。Java編程語言的風格與C、C++語言很接近。Java是一個純的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，C++語言面向?qū)ο蠹夹g(shù)的核心被它很好的繼承了，Java語言舍棄C++語言中容易引起錯誤的指針、多重繼承、運算符重載(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象所要占據(jù)的內(nèi)存空間，使程序員不再為內(nèi)存管理擔憂。e) Csharp語言C#(CCSharp)是微軟（Microsoft）為NETFramework量身訂做的程序語言，微軟公司在2000年6月發(fā)布的一種新的編程語言。C#擁有C/C++的強大功能以及VisualBasic簡易使用的特性，是第一個組件導(dǎo)向（Component-oriented）的程序語言，和C++與Java一樣亦為對象導(dǎo)向（object-oriented）程序語言。C#(CSHARP)是微軟對這一問題的解決方案。C#是一種最新的、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。它使得程序員可以快速地編寫各種基于MICROSOFT.NET平臺的應(yīng)用程序，MICROSOFT.NET提供了一系列的工具和服務(wù)來最大程度地開發(fā)利用計算與通訊領(lǐng)域。正是由于C#面向?qū)ο蟮淖吭皆O(shè)計，使它成為構(gòu)建各類組件的理想之選一一無論是高級的商業(yè)對象還是系統(tǒng)級的應(yīng)用程序。編譯語言的比較和選擇由于VB語言編譯的程序效率低下，不適合有較高運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C、C++、Java和C#語言進行選擇比較。C、C++、Java和C#之間的發(fā)展衍生如下圖。圖2-1C語言的衍生框圖a) C#與C/C++的比較C#實在C/C++語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，C#是一個完全面向?qū)ο蟮拈_發(fā)語言，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++語言比較，最大的特點就是實用簡潔，實用。C#取消了不安全的類型轉(zhuǎn)換，相對于C/C++語言而言，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，同時也有一些重要的差別。1.相似之處：(1) 允許繼承單個類，允許實現(xiàn)多個接口。(2) 都是面向?qū)ο笳Z言。(3) 接口實現(xiàn)方面都是通過“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。編譯語言的選定根據(jù)軟件開發(fā)語言本身來說適應(yīng)開發(fā)要求有C++和C#，但C#具有更高的簡潔性，相對于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)計方案具有比較性，將采用C++和C#同時開發(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)計將采用Windows？旗艦版作為軟件的開發(fā)調(diào)試環(huán)境，編譯語言選用C#和C++：在Visua1Studio2010上進行編譯。硬件方面以市場上常見的普通攝像頭（USB接口即可）來代替，且自帶驅(qū)動方便程序的API接口調(diào)用。系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計實施目標本系統(tǒng)屬于小型的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以對指定的區(qū)域進行監(jiān)控。本系統(tǒng)主要實現(xiàn)的目標：1) 系統(tǒng)采用人機交互的方式，界面友好美觀，視頻監(jiān)控靈活、方便。2) 適時對監(jiān)控畫面進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)注冊功能。5) 系統(tǒng)最大限度地實現(xiàn)易維護性和易操作性。系統(tǒng)軟件設(shè)計框架圖圖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)計視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件由多個程序窗口組成，下面僅列出幾個典型窗體：系統(tǒng)登錄窗體如圖3-3所示，該窗體用于實現(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，該窗體用于是實現(xiàn)視頻監(jiān)控和云臺控制等功能。圖3-4軟件主界面錄像回放窗體如圖3-5所示，該窗體用于實現(xiàn)錄像的回放功能。圖3-5錄像回放窗體軟件運行環(huán)境本系統(tǒng)對其運行環(huán)境有一定的要求，具體如下：1) 系統(tǒng)開發(fā)平臺：MicrosoftVisualStudio2010。2) 系統(tǒng)開發(fā)語言：C#。3) 運行平臺：WindowsXP(SP2)/Windows2000(SP4)IWindowsServer2003(SP1)/Vista/windows7。4) 運行環(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)每個項目都會有相應(yīng)的文件夾組織結(jié)構(gòu)，如果項目中窗體數(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#語言同步開發(fā)，由于篇幅限制，僅給出C#開發(fā)過程?；竟δ艿膶崿F(xiàn)和代碼的設(shè)計VFW技術(shù)概述1.VFW簡介Microsoft公司在1992年推出的關(guān)于數(shù)字視頻的一個軟件包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)的問題，需要對數(shù)據(jù)進行壓縮。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AVI的文件標準，該標準未規(guī)定如何對視頻進行捕獲、壓縮及播放，僅僅是規(guī)定了音頻和視頻應(yīng)該如何存儲在硬盤上。VFW由以下六個模塊構(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高級接口給視頻和AVI文件νo、音頻設(shè)備的驅(qū)動程序。(2) MSVIDEO.DLL：屏幕上的視頻操作主要用特殊的DrawDib函數(shù)來進行處理。(3) MCIAVI.DRV：包括對VFW的MCI命令解釋器的驅(qū)動程序。(4) AVIFILE.DLL：由更高的多媒體I/O(mmio)函數(shù)提供的命令來訪問.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，對于視頻的緩沖區(qū)能夠直接訪問，而且沒必要生成中間的文件，實時性強，效率高。同時，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)進行視頻的顯示，不經(jīng)過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與VGA的輸出信號，形成組合信號在計算機的監(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.在運用AVICap編程的時候，應(yīng)該熟悉跟視頻捕獲有關(guān)的結(jié)構(gòu)，下面簡要介紹常用的四個結(jié)構(gòu)：(1) CAPSTATUS：定義捕獲的窗口的當前狀態(tài)。(2) CAPDRIVERCAPS：定義捕獲驅(qū)動器能力。(3) CAPTUREP.成MS：包含了控制視頻流的捕獲過程參數(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功能主要依靠VFW技術(shù)調(diào)用API接口來實現(xiàn)。Microsoft公司為開發(fā)Windows平臺下的視頻應(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這些接口去實現(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)，這個功能要靠一個類來實現(xiàn)。攝像頭的打開 這個功能將依靠一個函數(shù)來實現(xiàn)。 關(guān)閉設(shè)備的函數(shù)這個功能將依靠一個函數(shù)來實現(xiàn)。主程序的設(shè)計和基本控件的設(shè)計程序和控件的設(shè)計主框體設(shè)計圖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)建一個按鈕用來執(zhí)行打開視頻的操作。創(chuàng)建一個按鈕控件，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)建一個按鈕用來執(zhí)行關(guān)閉視頻的操作。在主框體上創(chuàng)建一個按鈕控件，在控件的Click事件中需要的代碼如下圖所示：圖5-