常貴釗

【摘要】 隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展并應(yīng)用到各行各業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，創(chuàng)建與完善校園安全防范體系，提出一個(gè)基于C#的校園安全視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)。結(jié)合校園實(shí)際環(huán)境，系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)劃分成終端監(jiān)控、監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)控操作管理、監(jiān)控中心電視墻監(jiān)控四大部分。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，充分利用校園IP網(wǎng)絡(luò)資源共享的優(yōu)勢(shì)，時(shí)刻監(jiān)控校園的每一個(gè)區(qū)域，形成一張網(wǎng)絡(luò)化的校園視頻監(jiān)控網(wǎng)，為建設(shè)平安校園提供技術(shù)保障。

【關(guān)鍵詞】 C# 校園安全 視頻監(jiān)控 管理系統(tǒng)Design and Implementation of a Campus Safety Monitoring System

Chang Guizhao（Guangzhou Huadu District Economic and Trade Vocational Technical School，Guangdong，Guangzhou 510800）

Abstract： With the rapid development of information technology and applied to all walks of life field， creating a perfect campus safety and prevention system. From that standpoint，a campus video security monitoring and management system based on C# is presented. The system is a video monitor management system using the C/S architecture， Combined with the campus environment.The whole system is divided into four parts： terminal monitoring， data transmission， operation and management， the monitoring center. The realization of the system is the full use of the advantages of IP campus network resource sharing. The system can monitor each place all the time in the campus， to form a monitoring network， provide technical support to create a safe campus.

Key Words： C# Campus security Video monitor Management system

近年來(lái)，全國(guó)各地各類(lèi)學(xué)校在校園內(nèi)連續(xù)發(fā)生多起傷學(xué)生、盜竊等惡性案件，這些案件給學(xué)校以及學(xué)校周邊的治安工作敲響了警鐘。為了確保學(xué)校師生的人身安全，加強(qiáng)學(xué)校的治安綜合治理，避免各類(lèi)安全隱患事件在校園內(nèi)發(fā)生，需要運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)加強(qiáng)校園內(nèi)的安全監(jiān)控工作，從而實(shí)現(xiàn)由原來(lái)的人防到技術(shù)防范的轉(zhuǎn)變，不僅提高了學(xué)校的信息化建設(shè)水平，更重要的是提高校園安全監(jiān)控管理的能力，營(yíng)造一個(gè)安全、和諧的校園環(huán)境。

一、校園安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)需求分析

校園安全視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)依托廣州某學(xué)校作為課題研究背景，根據(jù)校園安全監(jiān)控管理需要來(lái)確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求，并按現(xiàn)代軟件工程技術(shù)方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)。學(xué)校周邊外來(lái)務(wù)工人員眾多，環(huán)境復(fù)雜。由于外來(lái)人員常到校內(nèi)休閑散步等，給學(xué)校安全管理帶來(lái)巨大隱患，建設(shè)一個(gè)校園安全視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)勢(shì)在必然。

1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行平臺(tái)設(shè)計(jì)

綜合考慮學(xué)校的校園周邊環(huán)境、校園范圍、教學(xué)樓群布局、網(wǎng)絡(luò)軟硬件情況、系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)費(fèi)等，把系統(tǒng)設(shè)計(jì)為C/S工作模式，即客戶機(jī)/服務(wù)器工作模式?？蛻魴C(jī)端主要提供校園安全監(jiān)控操作與瀏覽，服務(wù)器端主要是監(jiān)控系統(tǒng)的管理平臺(tái)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)?？蛻魴C(jī)端與服務(wù)器端通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)連接傳輸視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。為了保證監(jiān)控?cái)z像機(jī)的監(jiān)控視頻流準(zhǔn)確、穩(wěn)定的通過(guò)校園IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸至服務(wù)端存儲(chǔ)與監(jiān)控瀏覽終端監(jiān)控，在攝像機(jī)與校園網(wǎng)絡(luò)接入處安裝視頻HS監(jiān)控服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)多路H.264的壓縮方式視頻流穩(wěn)定流暢傳輸。監(jiān)控?cái)z像終端同時(shí)安裝語(yǔ)音對(duì)講、煙霧紅外感應(yīng)器、紅外傳感器、報(bào)警開(kāi)關(guān)等設(shè)備，更好滿足對(duì)監(jiān)控校園安全行為的需要、更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。根據(jù)系統(tǒng)的背景需求、功能需求與性能需求分析，設(shè)計(jì)該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成由各區(qū)域終端監(jiān)控點(diǎn)、系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)監(jiān)控操作管理中心、中心監(jiān)控屏幕錄像電視墻四大部分。設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的總體功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.4系統(tǒng)監(jiān)控云臺(tái)協(xié)議設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用Pelco_P協(xié)議。Pelco_P協(xié)議采用RS-485進(jìn)行傳輸，線路信號(hào)速率為4800波特/秒以上。該協(xié)議規(guī)定1位起始位和停止位，8位數(shù)據(jù)位。Pelco_P協(xié)議命令為8個(gè)字節(jié)，各個(gè)字節(jié)的功能定義為：字節(jié)1為STX，表示開(kāi)始傳輸，碼值始終為A0H；字節(jié)2為地址碼，表示攝像機(jī)的邏輯地址范圍，碼值為00H-1FH；字節(jié)3為指令碼，共8位，位0和位1是焦距調(diào)節(jié)，位2和位3是光圈調(diào)節(jié)，位4是攝像機(jī)開(kāi)/關(guān)，位5是自動(dòng)掃描；字節(jié)4為指令碼2，共8位，是攝像機(jī)鏡頭上、下、左、右視角的寬窄調(diào)節(jié)；字節(jié)5為數(shù)據(jù)碼1，是攝像機(jī)鏡頭左右水平方向移動(dòng)速度，由低速到高速碼值為00H-3FH，00H為停止，最高速為40H；字節(jié)6為數(shù)據(jù)碼2，是攝像機(jī)鏡頭上下垂直方向移動(dòng)速度，由低速到高速碼值為00H-3FH，00H為停止，最高速為3FH；字節(jié)7為ETX，是停止碼，碼值始終為AFH；字節(jié)8為校驗(yàn)碼，校驗(yàn)碼的值為：校驗(yàn)碼= Byte1 ⊕Byte2 ⊕Byte3 ⊕Byte4 ⊕Byte5 ⊕Byte6⊕Byte7 。

二、系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的實(shí)現(xiàn)2.1 云臺(tái)監(jiān)控協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

云臺(tái)控制通過(guò)云臺(tái)協(xié)議來(lái)完成，當(dāng)云臺(tái)收到來(lái)自外部的控制信號(hào)時(shí)，云臺(tái)解碼器將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為水平、垂直運(yùn)動(dòng)，光圈、焦距調(diào)節(jié)，攝像機(jī)關(guān)閉、開(kāi)啟等云臺(tái)控制功能，而這些指令是由云臺(tái)控制協(xié)議確定的。關(guān)鍵部分實(shí)現(xiàn)如下：

public byte[] CameraFocus（ uint deviceAddress，F(xiàn)ocus action）{ //聚焦調(diào)控

if（action= =Focus.Near）

return Message.GetMessage（deviceAddress，（byte） action，0x00，0x00，0x00）；

else

return Message.GetMessage（deviceAddress，0x00，（byte） action，0x00，0x00）； }

public byte[ ] CameraZoom（uint deviceAddress，Zoom action）{ //對(duì)焦調(diào)控

return Message.GetMessage（deviceAddress，0x00，（byte） action，0x00，0x00）； }

public byte[ ] CameraIfisSwitch（uint deviceAddress，Iris action） { //光圈調(diào)控

return Message.GetMessage（deviceAddress，（byte） action，0x00，0x00，0x00）； }

public byte[ ] CameraSwitch（uint deviceAddress，Switch action） { //雨刷調(diào)控

byte m_action=CameraOnOff； if（action= =Switch.On）

m_action=CameraOnOff+Sense；

return Message.GetMessage（deviceAddress，m_ action，0x00，0x00，0x00）； }

2.2 錄像回放模塊的實(shí)現(xiàn)

進(jìn)行視頻監(jiān)控有時(shí)是需要對(duì)視頻進(jìn)行錄制，錄制好的監(jiān)控視頻變成錄像文件，需要時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)播放。系統(tǒng)錄像回放模塊的功能就是用來(lái)選擇已經(jīng)錄制好的視頻錄像文件。要實(shí)現(xiàn)錄像回放功能，需要用到Media Player控件，該控件不是C#“工具箱”默認(rèn)的控件，要通過(guò)將COM組件添加到工具箱中。具體實(shí)現(xiàn)的主要部分如下：

private void btnPlay_Click（object sender，EventArgs e）{

ofDialog.filter=″*.avi|*.avi″； //視頻文件的格式

ofDialog.Title= “請(qǐng)選擇播放的監(jiān)控視頻文件”； //對(duì)話框標(biāo)題

ofDialog.InitialDirectory=Application.StartupPath. Substring（0， Application.StartupPath.LastIndexOf（″＼＼″））. Substring（0，Application.StartupPath.Substring（0，Application. StartupPath.LastIndexOf（″＼＼″））+ ＼＼Video＼＼；

if（ofDialog.ShowDialog（ ）= =DialogReult.OK）{

this. axWinMediaPlayer1.URL=ofDialog.FileName； }//播放視頻文件 }

2.3 監(jiān)控主窗體的實(shí)現(xiàn)

校園安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)相比，其操作界面并不需十分華麗，只要方便操作與管理即可。基于此考慮，把系統(tǒng)的關(guān)鍵功能：云臺(tái)控制、方向控制、角度控制、設(shè)備管理等集成于主窗體界面。在實(shí)現(xiàn)時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)監(jiān)控管理主窗體WindowsMonitorMain.cs，監(jiān)控管理的關(guān)鍵功能云臺(tái)控制、方向控制、角度控制、設(shè)備管理等通過(guò)主窗體調(diào)用云臺(tái)控制類(lèi)PTZCtrl、方向控制類(lèi)DirectionCtrl、角度控制類(lèi)AngleCtrl、設(shè)備管理類(lèi)DeviceMang的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

用戶登錄通過(guò)驗(yàn)證后，進(jìn)入到系統(tǒng)監(jiān)控管理WindowsMonitorMain.cs主窗體，如圖3所示。

三、結(jié)束語(yǔ)

系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，充分利用校園IP網(wǎng)絡(luò)資源共享的優(yōu)勢(shì)，時(shí)刻監(jiān)控校園的每一個(gè)區(qū)域，形成一張網(wǎng)絡(luò)化的校園視頻監(jiān)控網(wǎng)，為建設(shè)平安校園提供技術(shù)保障。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)采用先進(jìn)的軟件工程技術(shù)，著眼于C/S結(jié)構(gòu)架構(gòu)，利用了軟件架構(gòu)方法學(xué)思想并豐富了軟件開(kāi)發(fā)架構(gòu)周期理論，提出了一些改進(jìn)方法。經(jīng)過(guò)測(cè)試與試用，表明監(jiān)控視頻流傳輸穩(wěn)定、監(jiān)控錄像清晰、監(jiān)控操作界面簡(jiǎn)潔，達(dá)到實(shí)際應(yīng)用要求。

參 考 文 獻(xiàn)

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[2]葉牛， 楊鐵梅. 基于ARM11和GTK+的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì). 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， 2013（11）： 134-135，138

[3]郭芳， 張家樹(shù). 基于H.265的安全高效的指數(shù)哥倫布編解碼方案. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件， 2013，30（10）： 85-86，112

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