【正文】 控系統(tǒng)。 int avsdk_init()。 GetQuant(int *nQuant)。 InsertIFrame()。 對(duì)由 MPEG4 開(kāi)發(fā)的編解碼 SDK 編碼部分的 API 部分的重要的編碼進(jìn)行一下分析： int avsdk_init()。 forming 模塊。 。如果當(dāng)前幀是 I 幀，就不不要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)了。該接口實(shí)際上是調(diào)用了核心模塊的 SendRecordAPI 函數(shù)，調(diào)用方法和播放本地錄像接口類似。 接口管理 用戶界面模塊和通信模塊對(duì)核心模塊的操作是通過(guò)控制管理模塊的控制接口完成的。如果進(jìn)行的是單播會(huì)話，則地址是目標(biāo)主機(jī)的地址如果進(jìn)行的是組播會(huì)話，則地址是組播地址。通過(guò)該數(shù)據(jù)表，用戶可以快速瀏覽所有可以遠(yuǎn)程回放的視頻文件，并選擇其中一個(gè)視頻文件讓組管理服務(wù)器命令保存有該文件的采集服務(wù)器進(jìn)行視頻回放。只有在該數(shù)據(jù)表中有登記的視頻采集主機(jī)才有資格成為某一監(jiān)控組的成員，參與某一監(jiān)控點(diǎn)的 監(jiān)控。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式是二維表，一般情況下， ER 圖中的每個(gè)實(shí)體都會(huì)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫(kù)中的一張二維表，而有哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 16 的情況下， ER 圖中的關(guān)系也會(huì)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)二維表。每個(gè)關(guān)系表都是一 個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換來(lái)的，但是也有的關(guān)系表是實(shí)體關(guān)系模型中的聯(lián)系轉(zhuǎn)換來(lái)的。主要是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中可能存在的實(shí)體。 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點(diǎn)的工作模式主要有：睡眠模式、工作模式和喚醒模式。 但是， 如果無(wú)線監(jiān)控終端在進(jìn)行監(jiān)控工作，就需要 外接電源了。 數(shù)據(jù)處理模塊 是在監(jiān)控終端的模塊，也是系統(tǒng)的 核心模塊， 因?yàn)楸O(jiān)控終端的幾乎所有的數(shù)據(jù)處理工作都要通過(guò) 數(shù)據(jù)處理模塊 來(lái)完成 。 其功能主要包括：監(jiān)控系統(tǒng)信息的存儲(chǔ)、顯示、查詢、打印及監(jiān)控系統(tǒng)本身的維護(hù)等?；?GPRS 的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的需求主要從可行性分析、功能需求和性能需求幾個(gè)方面進(jìn)行了分析。并且一些常見(jiàn)的辦公功能，如撰寫(xiě) Word 文檔，編輯電子表格等。 對(duì)于系統(tǒng)的主要性能需求如下幾條 [26]。通過(guò)GPRS 網(wǎng)絡(luò)的本身的特點(diǎn)，系統(tǒng)可以通過(guò)無(wú)線技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這里的成本估算，包括：主機(jī)費(fèi)用，電腦周邊設(shè)備的成本，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本，從經(jīng)濟(jì)上考慮是否有必要在開(kāi)發(fā) 機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 。這主要是看使用者對(duì)系統(tǒng)要求，是否需要該系統(tǒng)。使用者需要有什么樣的功能、權(quán)限。系統(tǒng)的需求分析主要是先對(duì)開(kāi)發(fā)的范圍進(jìn)行識(shí)別，然后進(jìn)行 可行性分析 。 使用封裝的類來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)和操作，就可以使得程序開(kāi)發(fā)員不用再講大量的精力放在數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)上，可以盡快去設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù) 邏輯。具體的操作是定義個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的公共類，然后具體的數(shù)據(jù)庫(kù)操作都由該類的派生類來(lái)實(shí)現(xiàn)。那么代碼的分離是如何實(shí)現(xiàn)的呢？例如：在一個(gè) aspx 頁(yè)面中想要通過(guò)它設(shè)計(jì)的控件來(lái)實(shí)現(xiàn)一些方法的調(diào)用。 Visual 的開(kāi)發(fā)環(huán)境中本身就內(nèi)置了專門(mén)的視圖設(shè)計(jì)器。 本文使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境是 Visual ，在該開(kāi)發(fā)環(huán)境下是非常容易部署MVC 架構(gòu)的，主要是通過(guò)一種稱為“ codebehind”的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)“ codebehind”都對(duì)應(yīng)著一個(gè) .Net 的 頁(yè)面。這種架構(gòu)可以便于開(kāi)發(fā)大型的管理信息系統(tǒng)。 UML 的建模是通過(guò)圖形來(lái)實(shí)現(xiàn)的因此，它比較容易被人們理解和接受。 UML 不僅僅應(yīng)用在軟件設(shè)計(jì)領(lǐng)域，它也應(yīng)用在其他很多的領(lǐng)域，并作為這些領(lǐng)域的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在 Windows NT 推出后，Microsoft 將 SQL Server 搬移到了 Windows NT 管理系統(tǒng)上，并灌注于研發(fā)和推行 SQL Server 的 Windows NT 版本軟件。 .Net 基礎(chǔ)框架可以為 的程序開(kāi)發(fā)提供大量的服務(wù)，這使得程序員在程序開(kāi)發(fā)時(shí)的難度大大降低，并且程序的可靠性大大提高 。 的配置信息是存儲(chǔ)在文件內(nèi)的，哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 5 這就是的其服務(wù)器的配置很容易實(shí)現(xiàn)。 圖 21 基于分組的通信過(guò)程示意圖 在 本課題中采用 GPRS 通信使用 分組通信技術(shù)， 機(jī)房數(shù)據(jù)往監(jiān)控終端進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中不會(huì) 固定占用無(wú)線 信道 ，因此 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于 信道資源能夠更合理 使用 。 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 4 第二章 相關(guān)理論和技術(shù) GPRS 技術(shù)分析 GPRS（ General Packet Radio Service，通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)） 經(jīng)常被描述成 “”，也就是說(shuō) GPRS 是處于 2G 和 3G 之間的無(wú)線通信技術(shù) [13]。 第三章：對(duì) 基于 GRPS 的 高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 進(jìn)行需求分析。所以，如果應(yīng)用 C/S模式來(lái)進(jìn)行教學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是存在很多缺陷的 [11]。 合肥工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)的高校教學(xué)管理系統(tǒng)，是一種 B/S 結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，在Inter 上運(yùn)行，系統(tǒng)能夠處理批量的數(shù)據(jù)，能夠管理大 量的用戶和分布式應(yīng)用 [7]。所以， 以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為 依托 的監(jiān)控系統(tǒng)也迅速發(fā)展起來(lái) ，法國(guó)“ ALARM”研究組開(kāi)展了長(zhǎng)期的理論和應(yīng)用研究工作，并且在多個(gè)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目中取得了很大的成果。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，高校 也開(kāi)始采用信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行 高校機(jī)房 的 遠(yuǎn)程 監(jiān)控工作。 正是本著這個(gè)原則，高校需要建立一個(gè)對(duì)于高校機(jī)房的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，來(lái)對(duì) 機(jī)房的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程和質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，以提高整個(gè)高校的 教學(xué)水平和學(xué)校的整體發(fā)展 [1]。 本文從硬件和軟件兩個(gè)方面闡述了基于 GPRS 的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的整體設(shè)計(jì)方案 ， 深入研究了監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 哈爾濱理工大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書(shū) 《 基于 GPRS 的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 》 系本人在哈爾濱理工大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的碩士學(xué)位論文。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。本終端主要包括視頻顯示、視頻存儲(chǔ)、報(bào)警管理、設(shè)備管理、系統(tǒng)管理和用戶管理等六大功能模塊，所有功能提供 C/S 和 B/S 兩種實(shí)現(xiàn)方式，用戶可以通過(guò)專用的客戶端軟件和瀏覽器對(duì)機(jī)房的教學(xué)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)可以容納 32 路視頻信號(hào)同時(shí)監(jiān)看、控制。在這種背景下，就同時(shí)要求教學(xué)質(zhì)量和水平的提高，尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的監(jiān)控和管理又是整個(gè)高校教學(xué)水平的一個(gè)重要的表現(xiàn)方面。 研究意義 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步， 高校 院校也越來(lái)越多的采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)來(lái)輔助高校的 機(jī)房 管理。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 與分析 由于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展較早，現(xiàn)在 已經(jīng)在很多發(fā)達(dá)國(guó)家內(nèi)形成了四通八達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)。系統(tǒng)的接口是開(kāi)放的，但是系統(tǒng)偏重成績(jī)管理，對(duì)不同高校的教學(xué)模式的研究還不夠。 但是 C/S架構(gòu)還是存在比較明顯的缺點(diǎn)的，它的不同的電腦上存在界面不統(tǒng)一的情況，所以，這些程序在不同的電腦上運(yùn)行時(shí)，復(fù)用性、集成性和擴(kuò)展性都存在很大的問(wèn)題，這些問(wèn)題通過(guò) C/S模式很難克服。 第二章：介紹 基于 GRPS 的 高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 統(tǒng)開(kāi)發(fā)的相關(guān)理論基礎(chǔ)，例如 GPRS 技術(shù)、開(kāi)發(fā)模式 和開(kāi)發(fā)技術(shù)等。 對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和論文中所做的工作進(jìn)行總結(jié)，并提出了進(jìn)一步工作的展望。 圖 21 是 基于分組的通信過(guò)程示意圖。 有非常高的管理性能。因?yàn)檫@些改寫(xiě)的 是一些專門(mén)提供 Web 服務(wù)的 模型 和控件，所以才將其單獨(dú)管理。 1988 年， SQL Server 推出第一個(gè) OS/2 版 本，是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理，首先利用 Sybase，艾什頓 Tate 和微軟公司共同開(kāi)發(fā)的。統(tǒng)一建模語(yǔ)言 UML，簡(jiǎn)稱，它不僅是一種軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，還是用于標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)建模和設(shè)計(jì) [20]。 UML 的發(fā)展雖然是面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)的產(chǎn)物，但是它并不是只能描述面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)，它也可以描述面向過(guò)程的分析與設(shè)計(jì)。但是他們也不是完全沒(méi)有關(guān)聯(lián)的，他們 通過(guò)公開(kāi)的借口連接，使得整個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)有機(jī)的整體。 控制器 (Controller)的作用是完成視圖和模型之間的信息的接收和轉(zhuǎn)發(fā)，它就是一個(gè)控制作用，本身并不進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理。通過(guò) aspx 頁(yè)面的展示來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的視圖部分的內(nèi)容?？刂破髦械倪壿嬁刂苾?nèi)容就是在 .cs 文件中實(shí)現(xiàn)的。這樣就能在很大程度上調(diào)高代碼的復(fù)用性。這樣數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)都是通過(guò)封裝的類來(lái)完成的。 基于 GRPS 的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 需求分析 是系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的第一步。 需求分析時(shí)首先考慮 該系統(tǒng)面向的是誰(shuí)？有什么特征。 本系統(tǒng)是 機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 ，從需求分析過(guò)程中，首先是可行性分析。 (3)經(jīng)濟(jì)上 的可行性 主要是關(guān)于支出和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本估算成本是否處于平衡狀態(tài)的帳戶。 數(shù)據(jù)采集完成后要將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，這是系統(tǒng)傳輸層需要完成的工作。 系統(tǒng)性能 需求分析 基于 GRPS 的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 的開(kāi)發(fā)目的是為了 滿足 高校教 機(jī)房 的監(jiān)控需求而開(kāi)發(fā)的，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的目的是為了 提高 教務(wù)部門(mén) 和實(shí)驗(yàn)管理部門(mén)對(duì)于機(jī)房的監(jiān)控 效率和質(zhì)量。最好能夠使得系統(tǒng) 的界面和用戶的 Windows 操作系統(tǒng)在風(fēng)格上保持一定的兼容性。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)軟件工程生命周期的最為關(guān)鍵的階段 —— 需求分析階段進(jìn)行描述。 機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端需要包括 監(jiān)控終端、電源、打印機(jī)等設(shè)備。 綜上所述 ， 本課題使用的數(shù)據(jù)通信模塊式NORDIC 公司的 nRF2401 芯片。 因?yàn)?在機(jī)房中設(shè)置的無(wú)線監(jiān)控設(shè)備的功耗比較低，所以無(wú)線監(jiān)控設(shè)備如果是空閑的，就可以直接用 未處理的 I/O 驅(qū)動(dòng) 就可以 ， 不需要額外的電哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 14 源。 需要將采集到的數(shù)據(jù)的信息情況通過(guò)數(shù)據(jù)通信模塊上傳到監(jiān)控終端 ，所以 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是整個(gè) GRPS 網(wǎng)絡(luò)的核心內(nèi)容。 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容的設(shè)計(jì)也是系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，數(shù)據(jù)庫(kù)的 設(shè)計(jì)包括邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)： 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 15 邏輯設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的第一步。筆者在本文中使用的是 SQL Server 20xx 數(shù)據(jù)庫(kù)，是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，所以該數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)二維關(guān)系表。 現(xiàn)在的最常用的數(shù)據(jù)庫(kù)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。具體的表結(jié)構(gòu)如表 42 所示 表 41 用戶信息表 字段名 說(shuō) 明 類 型 長(zhǎng) 度 可否為空 主鍵 UserID 用戶編號(hào) varchar 8 否 是 UserName 用戶名 varchar 10 否 否 UserPassword 密碼 varchar 15 否 否 Realname 真實(shí)姓名 varchar 10 否 否 表 42 客戶 端狀態(tài)信息表 字段名 說(shuō) 明 類 型 長(zhǎng) 度 可否為空 主鍵 ProcessID 進(jìn)程編號(hào) varchar 8 否 是 ProcessName 進(jìn)程名 varchar 10 否 否 ProcessStatus 進(jìn)程狀態(tài) varchar 10 否 否 (capture_info) 視頻采集主機(jī)信息表記錄著視頻采集主機(jī)名字、地址、所屬監(jiān)控組和活躍狀態(tài)等信息，其中活躍狀態(tài)指示了視頻主機(jī)是否在線。 表 44 視頻采集主機(jī)信息表 字段名 說(shuō) 明 類 型 長(zhǎng) 度 可否為空 主鍵 HostID 主機(jī)編號(hào) varchar 8 否 是 ProcessID 進(jìn)程編號(hào) varchar 8 否 是 HostStatus 主機(jī)狀態(tài) varchar 10 否 否 表 45 組信息表 字段名 說(shuō) 明 類 型 長(zhǎng) 度 可否為空 主鍵 GroupID 組編號(hào) varchar 8 否 是 GroupAdrress 組播地址 varchar 16 否 是 GroupPort 組播端口 varchar 10 否 否 (video) 視頻文件信息表記錄著存儲(chǔ)視頻文件的名字、所在的采集服務(wù)器地 址和在該服務(wù)器上存放路徑。 要建立會(huì)話，首先要指明會(huì)話的地址和端口。 在結(jié)束會(huì)話后，還需要把該會(huì)話信息從鏈表中刪除。 —— SendRecordVideo 當(dāng)組管理服務(wù)器發(fā)出遠(yuǎn)程回放的命令時(shí)，通過(guò)發(fā)送錄像接口就可以把本地錄像視頻發(fā)送給請(qǐng)求主機(jī)。 ，運(yùn)動(dòng)估計(jì)的目的是為了找出和當(dāng)前宏塊最接近的宏塊，將其作為當(dāng)前宏塊的參考宏塊。煉化后的值也需要編碼在碼流中的，只有這樣才能在視頻解碼時(shí)通過(guò)該值來(lái)進(jìn)行反量化，恢復(fù)出視頻的原始值。為了和解碼端統(tǒng)一，需要在運(yùn)動(dòng)估計(jì)的時(shí)候，在前 一個(gè)重建幀中為當(dāng)前宏塊尋找一個(gè)最匹配宏塊。往輸出流文件中寫(xiě)數(shù)據(jù)是以幀為單位的，當(dāng)前幀的所有相關(guān)數(shù)據(jù)完成后，才是下一幀的數(shù)據(jù)，按照這樣的順序，直到所有幀編碼完成。 將一個(gè)編碼器關(guān)閉并將資源釋放。 設(shè)置一個(gè)量化值的大小。 圖 43 視頻解碼流程 筆者只是對(duì) MPEG4 的編解碼 SDK 解碼部分的 API 進(jìn)行一下分析。 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 23 將一個(gè)解碼器關(guān)閉并將資源釋放。 單元測(cè)試 是測(cè)試的最小單位，要進(jìn)行成功的單元測(cè)試，必須要有極為詳細(xì)的設(shè)計(jì)文檔。所以，他們既完成單元代碼的編寫(xiě)，又完成單元測(cè)試代碼的編寫(xiě)。無(wú)論系統(tǒng)采取的是面向過(guò)程的開(kāi)發(fā)方式還是面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方式，集成測(cè)試都是非常