監(jiān)控視頻遙控器嵌入式軟件說明書

1、監(jiān)控視頻遙控器嵌入式軟件說明書監(jiān)控視頻遙控器嵌入式軟件1、 軟件背景嵌入式web技術是視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計應用最廣泛的技術之一?；谇度胧絎EB 的網絡數字視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸得到了人們的廣泛關注。視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經廣泛應用于安全保衛(wèi)、生產或試驗過程等許多領域。傳統(tǒng)的由模擬攝像機、矩陣器、錄像機等組成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)只能在本地控制中心察看監(jiān)控圖像;一般的遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng),其圖象壓縮與解壓縮全部采用基于PC機的視頻卡,視頻前端(如CCD等視頻信號的采集、壓縮、通信)較為復雜,穩(wěn)定性、可靠性不高且價格昂貴。 隨著微處理器技術、計算機網絡技術的進步,基于嵌入式WEB 的網絡數字視頻

2、監(jiān)控系統(tǒng)逐漸得到了人們的廣泛關注。把圖像采集、視頻壓縮和 WEB 功能集中到一個體積很小的設備內,可以直接連入局域網和 Internet,達到即插即用,省掉多種復雜的電纜,安裝方便,用戶也無須安裝任何硬件設備即可觀看,這使得由嵌入式網絡視頻監(jiān)控服務器組成的監(jiān)控網絡組網和擴展都極為靈活方便。  2、 實現原理總體原則是綜合考慮目前現有資源實際情況建設簡單、高效的視頻監(jiān)控網絡，盡可能減少投資；在解決前端視頻傳輸的過程中，在滿足視頻傳輸質量的前提下，盡可能考慮以軟件的方式實現，以減少投資浪費；并且提升以后的可擴展性。 1、標準化 

3、本方案采用的產品均嚴格遵循國際通用編解碼算法和網絡傳輸標準協議，可實現在網絡系統(tǒng)上的圖像傳輸和共享。 l 2、穩(wěn)定性 本方案采用的核心設備均采用嵌入式操作系統(tǒng)和定制嵌入式LINUX系統(tǒng)，前端設備全部采用實時嵌入式系統(tǒng)具有任務單一、響應實時的特點，避免了Windows等PC操作系統(tǒng)啟動緩慢、安裝配置復雜、不易維護、不能長時間穩(wěn)定工作的弊病，保證了系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。 l 3、安全性 嵌入式操作系統(tǒng)和定制嵌入式LINUX系統(tǒng)完全避免了病毒及其它非法手段的入侵，極大地提高了系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)應用軟件具有高級用戶權限管理模式，避免了超越權限范

4、圍的監(jiān)看、控制、設置，有效避免了非法操作。 l 4、可擴展性 本方案采用積木式設計，可以提供更靈活的系統(tǒng)組合，用戶可根據需求靈活配置硬件數量。當本系統(tǒng)需要變更監(jiān)控點位置、網絡客戶端數量時，只需增加相應獨立的設備即可融入現有系統(tǒng)。 l 5、易用性 因為主要硬件均采用嵌入式設備，可以即插即用。任意開關機、意外掉電都不會影響系統(tǒng)正常運行。軟件采用了人機界面良好的圖形化界面，用戶安裝相應軟件后就可實現智能控制，管理、操作、配置、檢索都相當簡便。 l 6、先進性 本系統(tǒng)采用的相關技術與產品均為目前主流應用技術，并保

5、有升級空間，保護用戶投資的長期有效。 l 7、經濟性 本系統(tǒng)充分利用現有的網絡資源，滿足用戶需求，無須重新布線等投入。8、系統(tǒng)構架 系統(tǒng)構架全面采用分布式結構，可支持多級監(jiān)控中心應用，采用模塊化設計，可以按照需求增加和減少功能，支持故障自動恢復 聯網系統(tǒng)可支持多級中心多級級聯架構，能支持客戶端/服務器（C/S）和瀏覽器/服務器（B/S）架構 客戶端界面采用人性化設計，所有功能統(tǒng)一在客戶端軟件界面中實現，功能區(qū)域合理劃分，并提供主要功能的快捷按鈕進行簡潔化操作。能夠兼容現有的網絡環(huán)境，不需要對現有網絡環(huán)境做巨量的改造。 l&#

6、160;系統(tǒng)具備自檢測功能，存在一個獨立的系統(tǒng)檢測進程，此進程實時監(jiān)控包括操作系統(tǒng)狀態(tài)、相關服務運行狀態(tài)在內的所有與系統(tǒng)運行相關的主要進程的運行情況，主要進程運行異常時可自動對該進程進行重啟恢復的操作，同時可自動保存相關記錄。 BLUESTAR CENTER支持多種帶寬控制方式，如：限制某一前端最大上傳數量、通過流媒體轉發(fā)機制有效控制、通過權限優(yōu)先級搶占方式控制等。8、系統(tǒng)管理及安全控制 用戶管理提供系統(tǒng)管理員、超級用戶、一般用戶、瀏覽用戶、訪客等5種用戶類型，并有100個優(yōu)先級，分別授予不同權限的用戶。在用戶組中，能夠規(guī)定該用戶組對那些模塊有查詢的權限和修改的權

7、限。當設置好用戶組的權限后，就可以在該用戶組中添加相應的用戶了。 l 支持在客戶端登錄界面直接注冊帳號。新注冊帳號的用戶信息通過短信或電子郵件發(fā)送給系統(tǒng)管理員，經系統(tǒng)管理員確認/激活后才可使用。 l 支持攝像頭權限鎖定和接管，高級別用戶可超越低級別用戶控制和切換前端設備。 設備管理提供錄像機及附屬設備的增、刪、改。 l 設備分組可以將設備分組、授權，用戶登錄后只能看到和操作被授權的設備。 提供設備列表和多級電子地圖權限管理，用戶登錄后只能查看授權的區(qū)域日志系統(tǒng)記錄所有的操作記錄以備查詢。 具有網絡容錯能力

8、，當網絡恢復正常后系統(tǒng)也能重新正常工作，不會受到網絡錯誤的影響。9、 視頻監(jiān)控器硬件設計視頻監(jiān)控服務器硬件結構,主要由控制模塊、圖像采集與壓縮模塊和接塊 3 大模塊組成。此外,還有時鐘、電源電路以及下載調試接口等輔助模塊9.1控制模塊和接口模塊采用嵌入式處理器 MCF5307(90MHz)和 2MB Flash、16MB SDRAM 的存儲器以及用于邏輯控制的 FPGA組成控制模塊。該模塊是整個系統(tǒng)的核心,控制和協調各模塊工作。Motorola 公司的嵌入式處理器 MCF5307 是專

9、為嵌入式應用設計的 32 位 CPU,工作頻率為 90MHz 時處理能力達70MIPS,功耗 910mW;集成了 SDRAM 控制器、I2C 總線接口和兩個通用異步串行口(UART)。通過外接網絡控制芯片,可以方便地接入網絡,實現各種網絡通信協議。通過電平轉換,處理器的 UART 可以轉換為RS-485接口。并且該處理器能夠裝載和運行Clinux嵌入式操作系統(tǒng)。接口模塊由RS-485接口部分和RJ45 接口部分組成。RS-485 接口部分要完成嵌入式處理器 

10、;MCF5307 的UART到RS-485 的轉換,用它連接遠端的云臺解碼器,控制云臺和攝像頭等遠端設備。RJ45接口部分采用 SMSC 公司生產的專門用 于 嵌 入 式 產 品 的10/100Mbps 以 太 網 控 制 器 芯 片LAN91C111。視頻監(jiān)控服務器通過 RJ45 接口方便接入以太網。 9.2圖像采集與壓縮模塊 在設計圖像采集與壓縮模塊前,要確定壓縮

11、編碼方案,即單一編碼的硬壓縮方案。硬壓縮是指將某種壓縮算法固化到硬件的板卡或芯片當中,以硬件的方式來達到高速壓縮解碼。與此相反,軟壓縮是通過軟件的方式來完成同一個目的我們采用硬壓縮方案,使用專門的壓縮編碼芯片,不但可以節(jié)省嵌入式系統(tǒng)有限的資源和提高壓縮編碼速度,而且可以有效地縮短系統(tǒng)開發(fā)時間。單一編碼是指對所有信息采用單一的壓縮編碼方式。硬壓縮方式,受到板卡大小空間以及價格的限制,通常只是針對某一種編碼方式的,大多屬于單編碼;而多編碼則是可以用多種可選擇的編碼方式進行壓縮。當前監(jiān)控系統(tǒng)所采用的視頻壓縮標準主要是 ISO 組織提出的 MPEG-X 系列標準

12、。這些壓縮標準都是針對不同帶寬要求的應用的。我們選用目前應用非常廣泛的 MPEG-4 視頻壓縮技術。MPEG-4 壓縮的視頻畫面質量近似于 DVD 的畫面質量,并且傳輸帶寬要求低。再配合先進的網絡傳輸技術,比如多媒體實時傳輸協議,監(jiān)控中心可以得到清晰流暢的視頻效果。 10、系統(tǒng)軟件部分 整個遠程圖像監(jiān)控應用系統(tǒng)按照C/S的模式來開發(fā),分成監(jiān)控客戶機和監(jiān)控服務器兩部分,并且是一個真正的“瘦客戶機”結構,服務器承擔了主要的工作。卞面分別簡要說明監(jiān)控服務器和客戶的程序設計的幾個要點。 3.1監(jiān)控客戶端程序設計利用Cabi

13、net技術,編寫一安裝文件,里面含有控件和動態(tài)鏈接庫的版本和安裝信息,將其與控件和動態(tài)鏈接庫壓縮在一起,與HTTP主頁一起存放于服務器端,并在主頁中嵌人該控件,即能實現在PC端用IE訪問服務器Web主頁時,控件能自動識別版本、下載、注冊、安裝并運行的功能。需要說明的是,該控件含有一個名為ServerURL的Custom Property,其Value就是網絡攝像機視頻服務器的IP地址,通過其Web主頁的Param來設置。 在用戶的IE Browse:訪問Geb主頁時,他會到他系統(tǒng)的注冊表中去查看用戶是否安裝注冊了該控件(匹配主頁中的標識),如沒有,就會發(fā)出下載請求

14、。用戶的IE Browser會查看他系統(tǒng)注冊該控件的版本是否匹配,如不匹配,會發(fā)出下載請求。主頁中的ServerURL指明了服務器IP地址,控件在被自動下載或直接運行后被IE傳遞ServerURL進控件,在控件的相應函數中被檢測是否有效。如合法有效,控件就創(chuàng)建異步的一個TCPIIP的Socket,由該Socket嘗試去與ServerURL及視頻服務端口8000建立連接。一旦連接上,就調用異步選擇函數,去等待Socket上發(fā)生的網絡事件,并在重載的WindowProc中處理,如有新的視頻數據包收到,可以點燃該事件,讓該事件處理例程調用DIVX去解壓和播放。3、 硬件支持1、 網絡硬盤錄

15、像機產品特性：支持720P/1080P全高清網絡攝像機、網絡快球和網絡視頻服務器視頻接入 支持ONVIF協議，兼容支持ONVIF協議的各類網絡視頻設備 全面支持鳥瞰操作，觀看局部放大的同時還可以鳥瞰和掌控全局視頻 l 永不間斷的錄像，業(yè)內首家采用標記式錄像方式，錄像性質轉變時保證錄像資料零丟失  即錄即放，報警產生后即刻可以回放當時場景，而不必等上數分鐘后才可勘察，保證警情處置零延誤  錄像資料堅不可摧，無論是取下硬盤還是本機操作，獨有的錄像保護機制，保證了錄像資料被篡改或誤刪除的可能性為零 自主知識產權

16、的專用文件系統(tǒng)，無碎片，錄像、檢索方便快捷 l冗余錄像，重要鏡頭的錄像可同時存儲在兩塊硬盤中，實時冗余備份，大大提高安全性 硬盤分組管理，不同鏡頭其錄像資料可存儲在不同的硬盤中，保證安全的同時可以自由分配錄像時間  VFD多功能熒光顯示屏，全面顯示硬盤錄像機的工作狀態(tài) 2、 遙控器圖為嵌入式監(jiān)控視頻遙控器3、 顯示器在顯示器上需外界一個控制臺系統(tǒng)，控制臺系統(tǒng)是區(qū)監(jiān)控中心的用戶控制系統(tǒng)，由安裝bsrExplorer客戶端軟件的工作站主機組成。 客戶端系統(tǒng)安裝于工作站主機上。  操作系統(tǒng)：Windows XP

17、 客戶端管理軟件：bsrExplorer 客戶端系統(tǒng)bsrExplorer是監(jiān)控中心的用戶操作平臺，主要操作有：查看圖像、畫面切換、錄像機控制和管理、錄像和回放、報警處理、電子地圖、設備巡檢、雙向語音對講、系統(tǒng)設置。具有界面直觀、操作方便、功能強大的特點，且可根據需要靈活定制軟件界面和開發(fā)定制功能，所有的操作均按登錄用戶權限受BLUESTAR CENTER服務器的嚴格控制。bsrExplorer采用雙屏/多屏顯示技術，可以在兩個或多個顯示器之間靈活的切換電子地圖、設備列表和視頻圖像控制系統(tǒng)組成。4、 設計原理圖1、系統(tǒng)總體架構圖2、視頻系統(tǒng)功能示意圖3、 監(jiān)控中心

18、系統(tǒng)示意圖5、 軟件使用截圖1、 系統(tǒng)管理和安全控制用戶管理提供系統(tǒng)管理員、超級用戶、一般用戶、瀏覽用戶、訪客等5種用戶類型，并有100個優(yōu)先級，分別授予不同權限的用戶在用戶組中，能夠規(guī)定該用戶組對那些模塊有查詢的權限和修改的權限。當設置好用戶組的權限后，就可以在該用戶組中添加相應的用戶了。 l 支持在客戶端登錄界面直接注冊帳號。新注冊帳號的用戶信息通過短信或電子郵件發(fā)送給系統(tǒng)管理員，經系統(tǒng)管理員確認/激活后才可使用。 l 支持攝像頭權限鎖定和接管，高級別用戶可超越低級別用戶控制和切換前端設備。 設備管理提供錄像機及附屬設備的增、刪、改設備分組

19、可以將設備分組、授權用戶登錄后只能看到和操作被授權的設備 提供設備列表和多級電子地圖權限管理，用戶登錄后只能查看授權的區(qū)域日志系統(tǒng)記錄所有的操作記錄以備查詢 具有網絡容錯能力，當網絡恢復正常后系統(tǒng)也能重新正常工作，不會受到網絡錯誤的影響。權限組設置界面2、 實時視頻視頻流支持RTP/TCP/UDP/組播協議網絡傳輸，保證傳輸質量 l 支持音視頻混和傳輸，同時監(jiān)聽現場聲音 系統(tǒng)支持多種圖像調閱路徑：如：通過客戶端前端鏡頭目錄樹直接調取、通過進入電子地圖調取或通過快捷搜索鏡頭關鍵字等方式調取 授權用戶可以調用監(jiān)控系統(tǒng)中任意一路的視頻圖像，

20、并可以在電視墻上任意位置顯示 授權用戶可實時監(jiān)視多路圖像信息并實現一機同屏同時監(jiān)視，可以在1、4、6、9、16、32、64等多種畫面分割模式中切換顯示 客戶端或電視墻可以同時將一個前端的多路圖像組合顯示，也可以將所轄不同前端的多路圖像進行同屏分割組合顯示多個網絡客戶端同時監(jiān)控同一路前端圖像時只占用前端一路視頻流的帶寬 l 攝像機分組：支持按照監(jiān)控區(qū)域、管理權限和實際使用情況分組，設置簡單 輪巡：系統(tǒng)具備視頻自動巡視功能，在可設定的間隔時間內對全網的監(jiān)控點進行圖像巡檢，參與輪巡的對象可以任意編組設定，輪巡間隔時間可設置，可手動開啟或停止。也可以預先設置輪巡內容，到時自動運行輪巡 l 攝像機信息設置：設置系統(tǒng)內所有攝像機的位置、IP、別名、所在區(qū)域、場所等信息 支持實時設定音視頻編解碼器的各種參數，如碼率、品質、分辨率、制式、幀頻、色彩、音量等3、 視頻回放錄像回放 n 授權用戶可以查詢、點播網絡硬盤錄像機上的錄像和中心服務器上的報警錄像 n 前端監(jiān)控系統(tǒng) u 支持前端錄像查詢、回放，客戶端錄像的下載方式&