【正文】 在整個(gè)視頻幀中強(qiáng)制插入一個(gè)關(guān)鍵幀。 初始化解碼庫。例如：白盒測試中的路徑覆蓋測試方式，是邏輯性最強(qiáng)的白盒測試方式之一 ， 路徑覆蓋可以 發(fā)現(xiàn) 系統(tǒng)在邏輯設(shè)計(jì)過程中存在的 錯(cuò)誤。而面向?qū)ο蟮募蓽y試測的是類之間的合作關(guān)系。 集成測試是 完成單元測試準(zhǔn)備進(jìn)行系統(tǒng)集成時(shí)候進(jìn)行的測試 。 。 通過 MPEG4 進(jìn)行視頻解碼的過程正好就是其視頻編碼的逆過程，解碼流程如圖 43 所示。 一幀視頻的編碼方 式。 ，需要對(duì)經(jīng)過反 DCT 后的宏塊做一個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，那么該宏塊就成為重建宏塊。所以進(jìn)行視頻編碼要先娶一個(gè)宏塊。 通過會(huì)話的地址和端口或者會(huì)話的 ID 均可以查詢到己創(chuàng)建的會(huì)話。一個(gè)監(jiān)控組對(duì)應(yīng)著一對(duì)組播地址和端口，所有屬于該監(jiān)控組的視頻采集主機(jī)或者監(jiān)視主機(jī)都從該組播地址和端口發(fā)送或者接收組播視頻數(shù)據(jù)。 客 戶 端 信 息管 理用 戶 信 息主 機(jī) 信 息文 件 信 息隸 屬隸 屬組 信 息管 理nm1 nmn1n 圖 42 系統(tǒng) ER 圖 數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)完成后，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)了。將采集大的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心，完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送后， 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點(diǎn)就重新回到低功耗的睡眠模式。 高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控 設(shè)備要完成機(jī)房的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的采集 ， 需要 有電源的支持， 所以電話是系統(tǒng)無線監(jiān)控設(shè)備 正常工作的最基本保 障。 監(jiān)控終端的軟件應(yīng)該包括操作系統(tǒng)軟件、視頻顯示軟件、辦公軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件。例如：如何最大限度提高系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，提供系統(tǒng)對(duì)錯(cuò)誤輸入的處理能力，提供系統(tǒng)的最大吞吐量等。 對(duì)機(jī)房的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集使用的是 GPRS 技術(shù)的無線采集的特點(diǎn)，通過設(shè)置在機(jī)房的無線傳感裝置完成數(shù)據(jù)信息的采集，這部分屬于系統(tǒng)的感知層。這種研究實(shí)質(zhì)上是要進(jìn)行一次壓縮簡化了的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的過程，在較高層次上以較抽象的方式進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。然后系統(tǒng)的開發(fā)模式采用的是 MVC 模式，通過統(tǒng)一建模語言進(jìn)行系統(tǒng)的需求分析和設(shè)計(jì)工作。在 Visual 中客戶以將主要的業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等都封裝在類中。 的三層架構(gòu)和 MVC 設(shè)計(jì)模式的三部分是一種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，具體 如圖 24 所示。 MVC 分別是模型、控制器、視圖三個(gè)部分。它與 Microsoft Visual Studio、 Microsoft Office System 以及新的建設(shè)工具包 (包含 Business Intelligence Development Studio)的精密聯(lián)合一起，也使 SQL Server 20xx 成為出色的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫工具選擇。例如：存取數(shù)據(jù)、訪問網(wǎng)絡(luò)、繪制圖形等 [14]。 由于 數(shù)據(jù)的傳輸在多數(shù)情況下都是 突發(fā) 的 ， 這就要求傳輸?shù)?信道 的 帶寬 能夠適應(yīng)較大的變化 ，因此 在本文中將機(jī)房采集到的視頻和音頻信息 采用分組方式進(jìn)行 傳輸 [15]。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用提高 高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 的效率。浙江大學(xué)開發(fā)的“家庭無線智能監(jiān)控系統(tǒng)”、華中科技大學(xué)研發(fā)的“渦輪監(jiān)測和診斷系統(tǒng)”、哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的“配電網(wǎng)監(jiān)控與診斷系統(tǒng)”等 [5]。所以， 高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 的主要目標(biāo)就是提高 實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐 教學(xué) 的 質(zhì)量和效率，并能整合學(xué)校的各種資源 為教學(xué)這個(gè)中心服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)高校各個(gè)部門的數(shù)據(jù)信息資源的整合實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園的建設(shè)。 不保密√ （請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打√） 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 I 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) 摘 要 基于 GPRS 的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端是 GPRS 技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它通過 GPRS、內(nèi)部網(wǎng)和 Inter，把分布于高校的各個(gè)機(jī)房的視頻監(jiān)控設(shè)備互聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備間的遠(yuǎn)程信息交互，完成機(jī)房的遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。本人完全了解哈爾濱理工大 學(xué)關(guān)于保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部門提交論文和電子版本，允許論文被查閱和借閱。而 一個(gè)完善的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端能夠?qū)υ跈C(jī)房的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理。 近年來，國內(nèi)在遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域開展了大量的理論及應(yīng)用研究，并且取得了長足的進(jìn)步。這樣就能將 C/S 的“胖服務(wù)器”的負(fù)擔(dān)減輕。 GPRS 和傳統(tǒng)的 GSM 網(wǎng)絡(luò)是不同的，傳統(tǒng)的 GSM 智能通過電路完成信息的交換，而 GPRS 可以通過所有現(xiàn)實(shí)中的實(shí)體和基站進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。 如果在 環(huán)境下要?jiǎng)?chuàng)建 Windows 類型的應(yīng)用程序需要用到 .Net 本身的基礎(chǔ)框架，基礎(chǔ)框架的組成主要是 CRL、 .Net 框架類庫以及改寫的 ，具體如圖 22 所示。 SQL Server 20xx 能夠完成了企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)管理是采用了集成的商業(yè)智能 (BI)工具功能， 為關(guān)系型數(shù)據(jù)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供了更加可靠、更加安全的存儲(chǔ)功能，用戶可以構(gòu)建和管理業(yè)務(wù)的高可用性和高性能的數(shù)據(jù)中的應(yīng)用。 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 7 圖 23 UML 中的各種模型圖 進(jìn)行監(jiān)控終端的需求和設(shè)計(jì)的過程中，主要應(yīng)用到了 UML 建模中的一些圖形工具來完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析工作。 在 實(shí)現(xiàn) MVC 是通過 自身的分層來實(shí)現(xiàn)的。在 .cs 文件中都會(huì)有一個(gè)函數(shù)，稱為，這個(gè)函數(shù)是其他 所有控制器函數(shù)的父類。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)課題所使用的主要的技術(shù)進(jìn)行了分析，包括 GPRS 技術(shù)、開發(fā)技術(shù)、統(tǒng)一建模語言和開發(fā)模式等。如何 進(jìn)一 步 優(yōu)化整個(gè)監(jiān)控的流程，如何解決這些問題成為本系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵。所以本系統(tǒng)的主要用戶就是系統(tǒng)管理員、 實(shí)驗(yàn)室管理部門、 教務(wù)部門管理人員、教師和學(xué)生等。本文開發(fā)的系統(tǒng)是為了對(duì) 高校機(jī)房 在線監(jiān)控的 目的 。 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 13 第四章 GPRS 的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 監(jiān)控終端的硬件 要選擇 速度快 的 ， 因?yàn)闄C(jī)房監(jiān)控需要處理的是數(shù)據(jù)量大的 音頻和視頻。 所以，本課題中使用過的處理器是 ATmega128L。 圖 41 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點(diǎn)軟件工作流程 從圖 41 可以看出， 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點(diǎn)開 始工作后，先對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行初始化，然后數(shù)據(jù)采集 節(jié)點(diǎn)就進(jìn)入低功耗的睡眠模式，也就是說現(xiàn)在的微處理器是出于空閑狀態(tài)的。 ER 圖中，實(shí)體用用矩形表示、屬性用橢圓形表示、聯(lián)系用菱形表示 [29]。 表 43 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(hào) varchar 8 否 是 HostName 主機(jī)名稱 varchar 10 否 否 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 17 HostAddress 主機(jī)地址 varchar 10 否 否 GroupID 組編號(hào) varchar 8 否 否 (capture_state) 視頻采集主機(jī)狀態(tài)表記錄著采集服務(wù)器上各個(gè)視頻采集進(jìn)程的狀態(tài)，一臺(tái)采集服務(wù)器上可以有多個(gè)視頻采集卡，每個(gè)視頻采 集卡在工作時(shí)對(duì)應(yīng)著一個(gè)進(jìn)程，組管理服務(wù)器必須管理這些進(jìn)程并記錄各個(gè)進(jìn)程的名字、運(yùn)行狀態(tài) (包括實(shí)時(shí)組播、實(shí)時(shí)單播、存儲(chǔ)單播或者空閑等狀態(tài)信息 )。其中，組播地址和端口是成功登錄組管理服務(wù)器后，服務(wù)器返回的。首先筆者來分析一下視頻編碼的主要流程，如圖 42 所示。 。 VideoEncoderInit(int nVideoWidth,int nVideoHeigh,int nFrameRate,int nBitRate,int NIFrameRate,int nCodeCtrMode,int nDataAcqType,int nQuant)。 SetEncodeMode(int nMode)l 設(shè)置一個(gè)編碼類型，類型主要是固定質(zhì)量固定碼率、可變碼率、限制瞬時(shí)碼率固定碼率等。色彩調(diào)節(jié)工具條可以遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)視頻圖像的亮度、對(duì)比度、色度和灰度。 ?；蛘哒f是測試系統(tǒng)是否遵循了嚴(yán)格的邏輯設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槲覀冎篱_發(fā)是一種建設(shè)性的行為，而測試是一種破壞性的行為。 VideoDecoderDecode(PBYTE pInbuf,int nInsize,PBYTE *ppOutbuf,int* nOutsize)。 SetIFrameRate(int nIFrameRate)。一個(gè)碼流可以包含多個(gè)視頻幀，每一幀的開始也有一個(gè)幀頭，幀頭信息描述了當(dāng)前幀的視頻編碼的內(nèi)容，后面的幀數(shù)據(jù)必須和幀頭信息中描述的一些特性完全一致。之所以進(jìn)行 DCT 變換是為了主要對(duì)低頻部分進(jìn)行視頻編碼。 —— StartRecordVideo 視頻存儲(chǔ)接口主要功能是對(duì)指定視頻源進(jìn)行視頻實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 19 第五章 GPRS 的高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的實(shí)現(xiàn) 控制 模塊的實(shí)現(xiàn) 控制管理模塊處于用戶界面模塊、通信模塊和核心模塊之間，它有兩個(gè)作用作為用戶界面模塊和通信控制模塊控制核心的模塊接口作為會(huì)話過程和視頻源的管理器。對(duì)用戶進(jìn)行權(quán)限分級(jí)，可以使系統(tǒng)適應(yīng)不同場合的應(yīng)用。將這些實(shí)體和他們之間的聯(lián)系通過模型展現(xiàn)出來。 CR2032的 放電 方式 是較為平穩(wěn)的，所以 該型號(hào)電池的 壽命較 長，比較適合使用在我們的機(jī)房監(jiān)控設(shè)備 中。 機(jī)房 中 主要節(jié)點(diǎn)的 監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的 通信 都由數(shù)據(jù)通信模塊來控制。 我 們開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，不能僅僅看到系統(tǒng)現(xiàn)在的運(yùn)行和使用情況，還要盡最大可能考慮到系統(tǒng)今后的升級(jí)和擴(kuò)展方面的需求。業(yè)務(wù)層就是監(jiān)控終端最主要需要完成的工作，是和用戶的接口。則該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就不成功。這些都確定后就可以進(jìn)行后續(xù)的設(shè)計(jì)工作了。一旦系統(tǒng)需要對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行哪怕是一點(diǎn)點(diǎn)的改動(dòng)，都需要直接膝蓋源代碼中的 SQL 語句。 控制器 在 MVC 中式最為關(guān)鍵的，它承上啟下，有效的實(shí)現(xiàn)代碼的分離。如果視圖用戶提出新的請求，也不必對(duì)后臺(tái)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行 修改，即使后臺(tái)的業(yè)務(wù)邏輯改變，用戶的顯示界面也能保持不變。所以 UML 在各個(gè)不同的領(lǐng)域都獲得了業(yè)界專業(yè)人士的認(rèn)可。系統(tǒng)是一個(gè)較為大型的 系統(tǒng)，所以系統(tǒng)需要設(shè)備具備不同權(quán)限的用戶，之所以要設(shè)置不同的權(quán)限是為了讓這些用戶能夠在系統(tǒng)內(nèi)使用不同的權(quán)限 [19]。在 開發(fā)的程序的跨平臺(tái)性非常好。 第五章：實(shí)現(xiàn) 基于 GRPS 的 高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端 的部分功能并進(jìn)行一些必要的測試工作的分析。通過分析，大多數(shù)的 教學(xué) 監(jiān)控系統(tǒng)都會(huì)具有服務(wù)器端和客戶端組成 [8]。在 高校機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的設(shè)計(jì) 中可以 利用 GPRS 來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端和監(jiān)控設(shè)備的連接 [2]。三方通信模塊都是采用 TCP/IP 協(xié)議，然后不同的操作系統(tǒng)，不同的通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)了三方的通信；視頻編解碼模塊是使用的 MPEG4 視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行的視頻的編碼和解碼；監(jiān)控端實(shí)現(xiàn)了部分視頻監(jiān)控的界面的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 工程碩士學(xué)位論文 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) 哈爾濱理工大學(xué) 20xx 年 12 月 國內(nèi)圖書分類號(hào)： 工程 碩 士學(xué)位論文 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) 碩 士研究 生 ： 靳鵬 導(dǎo) 師： 范劍英 副導(dǎo) 師 ： 申請學(xué)位級(jí)別： 工程碩士 工程領(lǐng) 域 ： 電子與通信工程 所在單 位 ： 黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)學(xué)院 答辯日 期 ： 20xx 年 12月 授予學(xué)位單位： 哈爾濱理工大學(xué) Classified Index: Dissertation for the Master Degree in Engineering Study and Realization of College Computer Room Remote Monitoring Terminal Based on GPRS Candidate： Supervisor： Vice Supervisor： Academic Degree Applied for： Master of Engineering Professional Field： Electronic and Communication Engineering Date of Oral Examination： Dec, 20xx University： Harbin University of Science and Technology 哈爾濱理工大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學(xué)位論文 《 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) 》 ，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在哈爾濱理工大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。其中 ， 通信模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)主要是三方通信模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，三方模塊主要是客戶 端通信模塊、采集服務(wù)器通信模塊和組管理服務(wù)器通信模塊。 GPRS