【正文】 是在開發(fā)出的軟件交給客戶使用之間進行的最后一道測試程序，如?；蛘哒f是測試系統(tǒng)是否遵循了嚴格的邏輯設(shè)計標準。無論是那種，都要保證不同的模塊孩子間的接口是沒有錯誤的 。面向過程的集成測試測的是不同級別的模塊之間的控制關(guān)系。集成測試的基礎(chǔ)是 概要設(shè)計文檔， 集成測試主要測試的是系統(tǒng)的單元接口方面存在的錯誤。但是由于本課題是畢業(yè)設(shè)計，所以筆者就主要自己完成集成測試。 。 開發(fā)者 進行單元測試需要通過一段代碼 來測試其編寫的單元內(nèi)容是否正確。但是單元 測試不同，由于 開發(fā)者 熟悉自己編寫的代碼。因為我們知道開發(fā)是一種建設(shè)性的行為，而測試是一種破壞性的行為。 進行路徑覆蓋測試就必須知道軟件在開始設(shè)計時是如何設(shè)計的。也就是說詳細的設(shè)計文檔是單元測試的基礎(chǔ)。單元測試也就是測試每一個系統(tǒng)的模塊，系統(tǒng)在設(shè)計時，需要細化成不同的模塊，在每個模塊進行開發(fā)的過程中要隨時進行測試 ，判斷代碼是否正確，這些測試工作可以由專門的測試人員或者開發(fā)者自己完成。 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 24 圖 54 視頻顯示模塊 系統(tǒng)測試 測試并不是在系統(tǒng)開發(fā)結(jié)束后才進行的，而是伴隨整個系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)的過程中的，但是在不同的系統(tǒng)階段，測試的內(nèi)容也是不同的。色彩調(diào)節(jié)工具條可以遠程調(diào)節(jié)視頻圖像的亮度、對比度、色度和灰度。 監(jiān)控終端的實現(xiàn) 界面主按件模塊如圖 52 所示，從左向右依次是布防、撤防、畫面分割、進入設(shè)置、全部停止瀏覽、切換瀏覽分組、登錄系統(tǒng)、注銷登錄和退出監(jiān)控系統(tǒng)。 VideoDecoderRelease()。 VideoDecoderDecode(PBYTE pInbuf,int nInsize,PBYTE *ppOutbuf,int* nOutsize)。 VideoDecoderInit(int nVideoWidth,int nVideoHeigh, int nDataAcqType)。 int avsdk_init()。所以在這里筆者就不對其解碼流程進行贅述了。 獲取視頻的編碼類型。 SetEncodeMode(int nMode)l 設(shè)置一個編碼類型，類型主要是固定質(zhì)量固定碼率、可變碼率、限制瞬時碼率固定碼率等。 GetQuant(int *nQuant)。 SetQuant(int nQuant)。 SetIFrameRate(int nIFrameRate)。 SetBitRate(int nBitRate)。 InsertIFrame()。 VideoEncoderRelease()。 VideoEncoderEncode(PBYTE pInbuf,int nInsize,PBYTE *ppOutbuf,int* nOutsize,int* nFrameType,int nChannel)。 VideoEncoderInit(int nVideoWidth,int nVideoHeigh,int nFrameRate,int nBitRate,int NIFrameRate,int nCodeCtrMode,int nDataAcqType,int nQuant)。 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行一下分析： int avsdk_init()。宏塊內(nèi)的具體內(nèi)容是當(dāng)前宏塊的編碼信息， 例如當(dāng)前宏塊是否是編碼宏塊，宏塊的編碼類型等，然后就是運動矢量的數(shù)據(jù)，最后是具體的 6 個塊的數(shù)據(jù)。一個碼流可以包含多個視頻幀，每一幀的開始也有一個幀頭，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。碼流由一個碼流頭和具體的視頻幀組成。 forming 模塊。重建宏塊的值不可能和原始宏塊相同，它們之間是有一定誤差。具體的做法是對當(dāng)前宏塊的第一行或者第一列系數(shù)同它周圍的某一塊做一個差分值。 。 。 DCT 變換后的視頻低頻部分的系數(shù)進行量化，量化主要是通過將整個參數(shù)除以一個固定值來實現(xiàn)的，如果是高頻部分，由于其系數(shù)本身就哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 21 很小，除以一個大的固定值之后高頻部分的系數(shù)就會變成 0，同樣低頻部分的系數(shù)也會變小，在編碼時就可以使用較少的 bit 位來實 現(xiàn)視頻編碼。之所以進行 DCT 變換是為了主要對低頻部分進行視頻編碼。 對塊進行編碼，對塊編碼需要先將塊排序，然后計算當(dāng)前宏塊和參考宏塊之間的差值，再對差值進行編碼。如果當(dāng)前幀是 I 幀，就不不要進行運動估計了。一個圖像幀中的所有宏塊都進行視頻編碼了，該幀的編碼也就完成了。 的視頻編碼單元是宏塊。首先筆者來分析一下視頻編碼的主要流程，如圖 42 所示。該接口實際上是調(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。 —— StartLocalPlay 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 20 通過播 放本地錄像接口，我們可以播放存儲在本地硬盤上的視頻文件。 —— StartRecordVideo 視頻存儲接口主要功能是對指定視頻源進行視頻實時存儲。要使用視頻發(fā)送接口之前應(yīng)該先建立會話，再設(shè)定視頻的編碼格式、視頻的發(fā)送碼率和幀率。 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。 當(dāng)需要結(jié)束會話時，可以調(diào)用核心模塊提供的接口函數(shù) StopSesion 終止會話。需要記錄的信息有： session ID、會話用途、會話地址和端口、會話狀態(tài)。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。如果進行的是單播會話，則地址是目標主機的地址如果進行的是組播會話，則地址是組播地址。會話管理就是負責(zé)建立會話、記錄會話信息、查詢會話信息和結(jié)束會話等工作，在程序?qū)崿F(xiàn)上就是對一個會話信息鏈表進行管理。 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 19 第五章 GPRS 的高校機房遠程監(jiān)控終端的實現(xiàn) 控制 模塊的實現(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話過程和視頻源的管理器?；?GPRS 的高校機房遠程監(jiān)控終端的設(shè)計部分主要包括硬件設(shè)、軟件設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計。通過該數(shù)據(jù)表，用戶可以快速瀏覽所有可以遠程回放的視頻文件，并選擇其中一個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)器進行視頻回放。具體如表 45 所示。 (group_info) 組信息表記錄著各個監(jiān)控組的名字、組播地址和端口等信息。 表 43 視頻采集主機信息表 字段名 說 明 類 型 長 度 可否為空 主鍵 HostID 主機編號 varchar 8 否 是 HostName 主機名稱 varchar 10 否 否 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 17 HostAddress 主機地址 varchar 10 否 否 GroupID 組編號 varchar 8 否 否 (capture_state) 視頻采集主機狀態(tài)表記錄著采集服務(wù)器上各個視頻采集進程的狀態(tài)，一臺采集服務(wù)器上可以有多個視頻采集卡，每個視頻采 集卡在工作時對應(yīng)著一個進程，組管理服務(wù)器必須管理這些進程并記錄各個進程的名字、運行狀態(tài) (包括實時組播、實時單播、存儲單播或者空閑等狀態(tài)信息 )。只有在該數(shù)據(jù)表中有登記的視頻采集主機才有資格成為某一監(jiān)控組的成員，參與某一監(jiān)控點的 監(jiān)控。 (display_satte) 客戶端狀態(tài)信息表記錄著客戶端各個視頻接收進程的狀態(tài)，一個客戶端 可能有多個進程，每個進程可以監(jiān)控一個監(jiān)控組，組管理服務(wù)器管理這些進程并記錄各個進程的名字、運行狀態(tài) (包括實時組播、實時單播、存儲單播或者空閑等狀態(tài)信息 )。對用戶進行權(quán)限分級，可以使系統(tǒng)適應(yīng)不同場合的應(yīng)用。邏輯設(shè)計的 ER 圖可以轉(zhuǎn)換成如下所示的幾個二維表結(jié)構(gòu)。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 圖中的每個實體都會轉(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)庫的一個二維表。所謂數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計就是將邏輯設(shè)計的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為真正的數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，這些物理結(jié)構(gòu)會存儲在一個真正的數(shù)據(jù)庫中 [30]。所以數(shù)據(jù)庫的 ER 圖如圖 42 所示。 ER 圖中，實體用用矩形表示、屬性用橢圓形表示、聯(lián)系用菱形表示 [29]。每個關(guān)系表都是一 個實體轉(zhuǎn)換來的，但是也有的關(guān)系表是實體關(guān)系模型中的聯(lián)系轉(zhuǎn)換來的。這些內(nèi)容是通過實體關(guān)系模型的結(jié)果展現(xiàn)出來的。將這些實體和他們之間的聯(lián)系通過模型展現(xiàn)出來。實體包括名稱和屬性。主要是設(shè)計數(shù)據(jù)庫中可能存在的實體。 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點就在該工作流程下進行循環(huán)反復(fù)，來保障 機房 監(jiān)控的正常運轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)的采集時間是一定的，如果時間到了就將采集到得數(shù)據(jù)發(fā)送，這時 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點就進入了工作模式。 圖 41 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點軟件工作流程 從圖 41 可以看出， 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點開 始工作后，先對節(jié)點進行初始化，然后數(shù)據(jù)采集 節(jié)點就進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。 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點的工作模式主要有：睡眠模式、工作模式和喚醒模式。 本文設(shè)計的 數(shù)據(jù)采集 節(jié)點的主要作用就是對 高校機房的 數(shù)據(jù)進行采集。 CR2032的 放電 方式 是較為平穩(wěn)的，所以 該型號電池的 壽命較 長，比較適合使用在我們的機房監(jiān)控設(shè)備 中。 因此，經(jīng)過慎重考慮，本系統(tǒng)使用的電源為 微型電池。 但是， 如果無線監(jiān)控終端在進行監(jiān)控工作，就需要 外接電源了。 所以，系統(tǒng)需要設(shè)置合適的電源裝置。 除了處理器，在 數(shù)據(jù)處理模塊 還需要一個 控制芯片， 控制 芯片 要 負責(zé)協(xié)調(diào)整個數(shù)據(jù)處理模塊的 工作 。 所以，本課題中使用過的處理器是 ATmega128L。 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， 因為監(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 。所以數(shù)據(jù)通信模塊 的芯片的選擇和設(shè)計 ， 要 考慮芯片的 各個因素，包括 發(fā)射功率、 調(diào)制模式和傳輸?shù)?數(shù)據(jù)率等。 機房 中 主要節(jié)點的 監(jiān)控節(jié)點的 通信 都由數(shù)據(jù)通信模塊來控制。下面筆者就對每個主要硬件模塊的設(shè)計原理。 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)本身的維護等。這些軟件必須滿足開放性、安全性、可靠性、可擴展性。所以在硬件的選擇上要選擇具備開放式特點的 ，便于今后升級。 哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 13 第四章 GPRS 的高校機房遠程監(jiān)控終端設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計原則 監(jiān)控終端的硬件 要選擇 速度快 的 ， 因為機房監(jiān)控需要處理的是數(shù)據(jù)量大的 音頻和視頻?；?GPRS 的高校機房遠程監(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方面進行了分析。這些都需要系統(tǒng)的擴展性方面的問題。 我 們開發(fā)一個系統(tǒng)，不能僅僅看到系統(tǒng)現(xiàn)在的運行和使用情況，還要盡最大可能考慮到系統(tǒng)今后的升級和擴展方面的需求。這樣能極大限度降低系統(tǒng)的開發(fā)成本，提高系統(tǒng)運行效率。并且一些常見的辦公功能，如撰寫 Word 文檔，編輯電子表格等。 系統(tǒng)在滿足實用性后，就要考慮系統(tǒng)的易用性，不能將系統(tǒng)的界面設(shè)計的太過花哨，要盡量簡化界面的操作，使得用戶能夠很容易學(xué)會使用系統(tǒng)。內(nèi)容和流程完善了才能考慮系統(tǒng)的性能方面的問題。本文開發(fā)的系統(tǒng)是為了對 高校機房 在線監(jiān)控的 目的 。 對于系統(tǒng)的主要性能需求如下幾條 [26]。業(yè)務(wù)層還應(yīng)該設(shè)有解析模塊，對接收到的數(shù)據(jù)進行智能解析和處理。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。因為，系統(tǒng)的傳輸層的設(shè)置要求較 高。通過GPRS 網(wǎng)絡(luò)的本身的特點，系統(tǒng)可以通過無線技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸。采集到數(shù)據(jù)之后，需要通過系統(tǒng)的無線傳輸模塊將數(shù)據(jù)進行打包、傳輸至業(yè)務(wù)層。所以， 基于GRPS 的高校機房遠程監(jiān)控終端 的功能性需求必須以 機房 的監(jiān)控為核心，通過GPRS 技術(shù)來實現(xiàn)對 機 房 的實時監(jiān)控、信息存儲、信息傳輸、信息處理等。所以本系統(tǒng)的主要用戶就是系統(tǒng)管理員、 實驗室管理部門、 教務(wù)部門管理人員、教師和學(xué)生等。這里的成本估算，包括：主機費用，電腦周邊設(shè)備的成本，系統(tǒng)的開發(fā)成本，從經(jīng)濟上考慮是否有必要在開發(fā) 機房遠程監(jiān)控終端 。不僅如此，還要考慮開發(fā)人員的開發(fā)水平，是否能在規(guī)定的時間內(nèi)開發(fā)出該系統(tǒng)。則該系統(tǒng)的設(shè)計就不成功。 這主要是指員工對該系統(tǒng)的態(tài)度和意向。這主要是看使用者對系統(tǒng)要求，是否需要該系統(tǒng)。分析 本系統(tǒng)的的需求與內(nèi)容，系統(tǒng)中存在一定的風(fēng)險，現(xiàn)從經(jīng)濟、技術(shù)、操作各方面進行可行性分析。要達到這個目的，必須分析幾種主要的可能解法的利弊，從而判斷原定的系統(tǒng)規(guī)模和目標是否現(xiàn)實， 基于 GRPS 的高校機房遠程監(jiān)控終端 的設(shè)計與實現(xiàn)完成后所能帶來的效益是否大到值得投資開發(fā)。如何 進一 步 優(yōu)化整個監(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。使用者需要有什么樣的功能、權(quán)限。 需求分析 做的好壞是和軟件能否順利完成密切相關(guān)的， 因此 必須通過需求分析使得系統(tǒng)開發(fā)的內(nèi)容得到客戶的認可，才能做其他的后續(xù)設(shè)計和開發(fā)工作。這些都確定后就可以進行后續(xù)的設(shè)計工作了。再開始對開 發(fā)的領(lǐng)域進行 詳細調(diào)查， 設(shè)計后需求分析文檔。系統(tǒng)的需求分析主要是先對