【正文】 控系統(tǒng)。 int avsdk_init()。 GetQuant(int *nQuant)。 InsertIFrame()。 對由 MPEG4 開發(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核心模塊的操作是通過控制管理模塊的控制接口完成的。如果進(jìn)行的是單播會話，則地址是目標(biāo)主機(jī)的地址如果進(jìn)行的是組播會話，則地址是組播地址。通過該數(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)庫存儲數(shù)據(jù)的方式是二維表，一般情況下， ER 圖中的每個(gè)實(shí)體都會轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫中的一張二維表，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)系也會轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫的一個(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)換來的。主要是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中可能存在的實(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 數(shù)據(jù)處理模塊 來完成 。 其功能主要包括：監(jiān)控系統(tǒng)信息的存儲、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。并且一些常見的辦公功能，如撰寫 Word 文檔，編輯電子表格等。 對于系統(tǒng)的主要性能需求如下幾條 [26]。通過GPRS 網(wǎng)絡(luò)的本身的特點(diǎn)，系統(tǒng)可以通過無線技術(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)的開發(fā)成本，從經(jīng)濟(jì)上考慮是否有必要在開發(fā) 機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 。這主要是看使用者對系統(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開發(fā)的范圍進(jìn)行識別，然后進(jìn)行 可行性分析 。 使用封裝的類來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問和操作，就可以使得程序開發(fā)員不用再講大量的精力放在數(shù)據(jù)庫的訪問上，可以盡快去設(shè)計(jì)和開發(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)庫操作的公共類，然后具體的數(shù)據(jù)庫操作都由該類的派生類來實(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 頁面中想要通過它設(shè)計(jì)的控件來實(shí)現(xiàn)一些方法的調(diào)用。 Visual 的開發(fā)環(huán)境中本身就內(nèi)置了專門的視圖設(shè)計(jì)器。 本文使用的開發(fā)環(huán)境是 Visual ，在該開發(fā)環(huán)境下是非常容易部署MVC 架構(gòu)的，主要是通過一種稱為“ codebehind”的機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)“ codebehind”都對應(yīng)著一個(gè) .Net 的 頁面。這種架構(gòu)可以便于開發(fā)大型的管理信息系統(tǒng)。 UML 的建模是通過圖形來實(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 的程序開發(fā)提供大量的服務(wù)，這使得程序員在程序開發(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^程中不會 固定占用無線 信道 ，因此 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于 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，通用分組無線服務(wù)技術(shù)） 經(jīng)常被描述成 “”，也就是說 GPRS 是處于 2G 和 3G 之間的無線通信技術(shù) [13]。 第三章：對 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模式來進(jìn)行教學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)是存在很多缺陷的 [11]。 合肥工業(yè)大學(xué)開發(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， 以無線網(wǎng)絡(luò)為 依托 的監(jiān)控系統(tǒng)也迅速發(fā)展起來 ，法國“ ALARM”研究組開展了長期的理論和應(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 也開始采用信息技術(shù)來進(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)對于高校機(jī)房的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，來對 機(jī)房的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程和質(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 《 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、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，用戶可以通過專用的客戶端軟件和瀏覽器對機(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 院校也越來越多的采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)來輔助高校的 機(jī)房 管理。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 與分析 由于國外發(fā)達(dá)國家的互聯(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)的接口是開放的，但是系統(tǒng)偏重成績管理，對不同高校的教學(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題，這些問題通過 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)開發(fā)的相關(guān)理論基礎(chǔ)，例如 GPRS 技術(shù)、開發(fā)模式 和開發(fā)技術(shù)等。 對系統(tǒng)開發(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 基于分組的通信過程示意圖。 有非常高的管理性能。因?yàn)檫@些改寫的 是一些專門提供 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)庫系統(tǒng)管理，首先利用 Sybase，艾什頓 Tate 和微軟公司共同開發(fā)的。統(tǒng)一建模語言 UML，簡稱，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程的分析與設(shè)計(jì)。但是他們也不是完全沒有關(guān)聯(lián)的，他們 通過公開的借口連接，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 aspx 頁面的展示來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的視圖部分的內(nèi)容。控制器中的邏輯控制內(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)庫的訪問都是通過封裝的類來完成的。 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？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 的開發(fā)目的是為了 滿足 高校教 機(jī)房 的監(jiān)控需求而開發(fā)的，開發(fā)系統(tǒng)的目的是為了 提高 教務(wù)部門 和實(shí)驗(yàn)管理部門對于機(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)置的無線監(jiān)控設(shè)備的功耗比較低，所以無線監(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 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)庫的設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫內(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，是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，所以該數(shù)據(jù)庫的物理設(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)庫是關(guān)系數(shù)據(jù)庫。具體的表結(jié)構(gòu)如表 42 所示 表 41 用戶信息表 字段名 說 明 類 型 長 度 可否為空 主鍵 UserID 用戶編號 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 明 類 型 長 度 可否為空 主鍵 ProcessID 進(jìn)程編號 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 明 類 型 長 度 可否為空 主鍵 HostID 主機(jī)編號 varchar 8 否 是 ProcessID 進(jìn)程編號 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 明 類 型 長 度 可否為空 主鍵 GroupID 組編號 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。 要建立會話，首先要指明會話的地址和端口。 在結(jié)束會話后，還需要把該會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)，通過發(fā)送錄像接口就可以把本地錄像視頻發(fā)送給請求主機(jī)。 ，運(yùn)動估計(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)通過該值來進(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 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。 單元測試 是測試的最小單位，要進(jìn)行成功的單元測試，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，又完成單元測試代碼的編寫。無論系統(tǒng)采取的是面向過程的開發(fā)方式還是面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，集成測試都是非常