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基于C#的视频监控系统的设计与实现

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基于C#的视频监控系统的设计与实现

A VIDEO MONITORING SYSTEM’S

DESIGN AND IMPLEMENTATION

BASED ON C#

专 业：软件工程

姓 名：

指导教师姓名：

申请学位级别：学士

论文提交日期：2013年6月15日

学位授予单位：

I 摘 要

随着计算机技术、通信技术以及数字视频技术的飞速发展，视频监控系统的发展将更加智能化，人性化。智能化视频监控的方法是通过对摄像机拍录的图像序列进行自动分析来对动态场景中的目标进行定位、识别和跟踪，并在此基础上分析和判断目标的行为，从而做到即能完成日常管理，又能在异常情况发生的时候及时作出反应。不仅可节省人力成本，而且它强大的预警功能可避免很多人为因素造成的灾害和损失。

本系统是基于C#的视频监控系统的设计与实现，具有视频实时查看、录制、回放、电视墙管理、服务配置管理、日程安排、报警管理等功能，具有实用性和可扩充性以及可靠性等特点。

本文主要分为五大部分，第一部分介绍了视频监控技术的发展历程，现状以及研究意义。第二部分介绍了本系统的设计与实现过程中涉及到的各种技术，包括VS2010开发环境，C#开发语言，以及数据访问技术LINQ、Entity Framework框架等。第三部分介绍了系统的分析与设计过程，包括本系统的功能需求分析，数据库设计以及UML系统建模，第四部分详细介绍了系统的最终实现。最后一部分，对本论文进行了总结，并提出了对于本系统的展望。

关键词：视频监控技术； Linq； UML

II ABSTRACT

Along with the computer technology,communication technology and the rapid

development of digital video technology,video monitoring system development will

be more intelligent and humane.Intelligent video monitoring can locate ,identify and

track the target by automatically analyzing the image sequence recorded by camera.

And based on these results,it analyzes and judges the behavior of the target to

accomplish the daily management and respond timely to an abnormal situation.

This paper is mainly about a video monitoring system based on C#’s design and

implementation.It has many function,such as LiveViewr,Record,PlayBack,VideoWall

Conf,ServiceConf,etc.This system has many features:practicability,scalability and

reliability.

This paper is mainly divided into five parts.The first part introduces the

history,present situation and research significance of video monitoring technology.In

the second place,it explains a variety of technologies involved in this system’s

development process,including VS2010,C#,data access technology-LINQ and the

Entity Framework,etc.Then,it elaborates the system’s analysis and design

process,including the demand analysis ,database design,UML modeling process .The

fourth part introduces the system’s implementation.Finally,it summed up the problems

encountered in the process,the harvesting in the development and the prospect of the

video monitoring technology.

Key words: video monitoring technology; LINQ； UML

III 目 录

第一章 前言 .............................................. 1

第二章 系统开发理论基础 .................................. 3

第一节 开发平台简介 ...................................... 3

第二节 系统相关技术介绍 .................................. 5

第三节 开发语言以及数据库平台 ............................ 8

第三章 系统分析与设计 ................................... 17

第一节 需求分析 ......................................... 17

第二节 数据库设计 ..................................... 19

第三节 UML系统建模...................................... 22

第四章 系统实现 ......................................... 32

第一节 系统总体架构及实现 ............................... 32

第二节 视频查看模块 ..................................... 33

第三节 电视墙管理模块 ................................... 41

第四节 服务配置管理模块 ................................. 43

第五节 日程配置管理模块 ................................. 46

第六节 报警管理模块 ..................................... 49

第五章 总结与展望 ....................................... 51

参考文献 ................................................ 52

致 谢 .................................................. 53

1 第一章 前言

随着计算机和网络技术的发展，通过网络采集数据来监测和控制相关的工作，既可以提高工作效率又节省大量人力物力。利用成熟的网络及数据库技术实现了一个工业自动化系统，并利用网上采集数据及监测控制的技术支撑，设计与开发了“基于c#的视频监控系统”。

一、 视频监控技术的发展

至今为止，视频监控技术已经经历了三个阶段的发展：

第一、模拟阶段：七十年代末到九十年代中期，处于此阶段的视频监控系统是通过模拟信号实现传输的。此阶段的视频监控系统主要由四部分组成，分别是摄像机、监视器、视频切换矩阵、录像机等，通过控制线、视频线连接，主要用在安保以及生产管理的场合[1]。这种视频监控系统的特点是价格比较低廉，建设比较方便；但是这种方式也产生了不可避免地缺点，即只能实现短距离的传输，另外安全性方面也比较差，监控的方式比较单一。

第二、半数字阶段：九十年代中期至九十年代末期，这个阶段的视频监控系统是基于数字化的本地视频监控系统。这种类型的视频监控系统主要由摄像机、采集卡、视频压缩卡、各类采集设备、PC监控设备、通信接口卡、PC机/工控机、模拟的或数字式的录像机等组成[1]。整个视频监控系统的构成依赖于通信网络。这种方式的视频监控系统的特点是功能比较强大，灵活性也很高；但是这就导致了这种视频监控系统的缺点是功耗相对比较大，对于环境的适应能力比较差，可靠性也比较低。

第三、网络阶段，二十一世纪初开始，随着计算机以及网络技术的不断发展，跟随我们一起进入网络化的时代的还有视频监控系统。在网络视频监控的领域里，集中了数字图像处理、多媒体技术以及远程网络传输等最新技术[1]。随着各种技术的不断成熟，人们对进入网络时代的视频监控系统的关注也越来越多。

二、 视频监控技术的现状

现在使用的视频监控系统都是网络视频监控系统，与模拟阶段的视频监控系统相比，网络阶段的视频监控系统具有很多优点：

第一，便于统一化管理。对于一些大型的，分布式的监控系统，网络视频监控系统将发挥其巨大优势。不管前端有多少点，都可以通过一台PC机进行统一的维护和管理。

第二，适合远距离传输。数字信息抗干扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响，而且能够进行加密传输，增加了系统的安全性。不受距离的限制，方便查看。就算在几千公里以外可以随时查看任何一路图像。

2 第三，安装简单，方便。由于网络视频服务器只要通过一根网线就能连接到整个系统中。所以施工的时候省去了很多布线的工作，有些特殊的地方可以采用无线信号进行视频的传输，大大减少了施工成本。

第四，可组成非常复杂的监控网络。由于网络视频服务器输出已完成模拟到数字的转换并压缩，采用统一的协议在网络上传输，支持跨网关、跨路由器的远程视频传输，所以其在组网方式上和基于PC平台的监控方式有极大的不同，能支持更为复杂的监控网络[1]。

第五，便于录像的查找。由于网络视频监控系统可以在数据中心对录像进行集中存储和保管。所以在查看录像时利用相应软件的索引就能很快的找到录像。

三、 研究意义

随着计算机性能以及各项技术的飞速发展，利用计算机视觉技术对监控系统中的视频信息进行分析，从而使视频监控系统向智能化方向发展成为可能[2]。它的方法是通过对摄像机拍录的图像序列进行自动分析来对动态场景中的目标进行定位、识别和跟踪，并在此基础上分析和判断目标的行为，从而做到即能完成日常管理，又能在异常情况发生的时候及时作出反应[2]。智能化的视频监控系统是一个涉及多学科的系统工程，包括到计算机视觉、模式分析、人工智能、自动化控制、计算机网络等。特别适合在一些大型的、重要的场所使用。如机场、火车站、博物馆或者监狱等场所。它强大的预警功能可避免很多人为因素造成的灾害和损失。

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基于嵌入式系统中c语言代码运行效率探析

基于嵌入式系统中c语言代码运行效率探析

基于嵌入式系统中c语言代码运行效率探析

摘要：本文以c语言为例，通过一些具体的例子，探讨了在进行程序设计语言代码编写过程中不同的编写语句产生不同的代码运行效率，从而提高c语言程序设计的质量，提升c语言程序设计的能力培养。

关键词： c 语言；程序设计；运行效率

中图分类号：tp312.1 文献标识码：a 文章编号：1007-9599

（2012） 17-0000-02

嵌入式程序设计是结合 c 语言知识为基础，是利用基本的 c

语言知识，面向嵌入式工程实际应用进行程序设计语言。在很多理工科专业，特别是计算机专业学生必修的一门非常重要的专业课基础课，学生可以通过嵌入式程序设计，掌握程序设计的基本方法，形成正确的编程思、掌握正确的编程技巧、具备一定的程序调适能力。程序设计能力，特别是问题的分析解决能力、语言的开发和环境的综合应用能力以及如何能够在嵌入式系统开发中熟练、正确地运用c语言开发出高质量的应用程序，是学习嵌入式程序设计的关键。下面介绍基于c语言的嵌入式程序设计中存在几个方面问题：

1 定义变量

先看下面一个例子：

char char1；

short short1；

char char2；

int int1；

这里定义的 4 个变量形式都一样，但是它们的次序不同，产生了数据存储结构中的不同的数据布局，如下图所示。显然，第2种方式节约了更多的存储空间。

第一种数据布局：

第二种数据布局：

由此可见，我们在作变量声明的时候，尽量把所有相同类型的变量放在一起定义，一种相同类型的变量定义一行，从而在数据的存储上更加的合理。

对于局部变量类型的定义，通常情况下，习惯使用短整型 short

或 字符型char 来定义变量，达到节省存储空间的目的[1]；但是，当一个函数的局部变量数目为数不多时，反而达不到节省存储空间的意图。因为程序的编译器会把局部变量分配给内寄存器，使得每一个局部变量占用一个寄存器，假定 a 是任意可能的寄存器存储函数的局部变量，分别去执行加1的运算，32 位的 int 型变量最快，只需要用到 1 条加法指令。而 16位和 8位变量，完成加法操作后，因为16位和8位它们的位数不够还需要在 32 位的寄存器中进行扩张展，进行扩展的过程中，还分两种情况，第一种情况，其中有符号的变量，要用逻辑左移（lsl） 和算术右移（asr）2 条指令才能完成符号扩展；第二种情况，无符号的变量，要使用1条逻辑“与”（and）指令对符号位进行清 0。所以，使用32 位 int 局部变量最有效率。

基于DCC及C—S模型的城轨运营仿真系统设计

基于DCC及C—S模型的城轨运营仿真系统设计

龙源期刊网

基于DCC及C—S模型的城轨运营仿真系统设计

作者：吴玲英 叶华平 李立明 郑树彬

来源：《沿海企业与科技》2012年第07期

[摘 要] 文章首先对火车模型控制协议（Digital Command Control ，DCC）和客户端/服务器（Client-Server，C-S）模型两项关键技术原理进行详细阐述，然后对基于以上关键技术的城轨运营仿真系统设计原理进行详细介绍，最终完成具有很好兼容性、扩展性和稳定性的城轨运营仿真系统。

[关键词] 城市轨道交通；运营仿真；DCC协议；C-S模型

[作者简介] 吴玲英，上海轨道交通培训中心工程师，上海，201102；叶华平，上海轨道交通培训中心，上海，201102；李立明，上海工程技术大学城市轨道交通学院助理实验师，硕士，研究方向：轨道交通检测技术、信号处理，上海， 201620；郑树彬，上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海，201620

[中图分类号] U23 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723（2012）07-0038-0004

计算机系统仿真技术在铁路运营领域得到了日益广泛的应用，并且随着计算机连锁网络化运营的发展，目前国内很多单一的运营仿真系统不能完整地体现城市轨道交通运营理念以及相关系统的定义和原理[1]。

基于DCC的火车模型控制协议为任何接触轨道的信号提供了统一的标准，搭建的客户端/服务器（C-S）模型可以同时接收到来自多个控制中心的机车模型运行和轨旁设备状态的DCC数据。根据接收到的数据，控制中心发送DCC控制指令操纵机车模型的运行和轨旁设备的状态，实现了计算机连锁网络化运营，已实现128辆列车的控制。目前城轨运营仿真系统在国内首次模拟实现了基于通信的列车运行控制、列车运行自动防护、列车自动控制、列车自动监控等基本功能。

基于项目化教学的技工院校C语言课程设计与实施

基于项目化教学的技工院校C语言课程设计与实施

基于项目化教学的技工院校C语言课程设计与实施

摘要：C语言作为计算机编程的基础语言，在技工院校具有重要的地位。传统的教学模式难以激发学生的学习热情和创新能力，因此需要引入项目化教学，通过实际项目的设计与实施，培养学生的动手能力和解决问题的能力，使其具备实际工作所需的技能。

关键词：项目化教学；技工院校；C语言课程设计与实施

引言

技工院校的学生通常具有实践能力强、善于动手的特点，项目化教学能够更好地满足他们的学习需求，使抽象的理论知识与实际工程应用相结合。C语言课程的项目化设计旨在培养学生的综合能力，提高他们的实际编程水平，为将来的工作和继续深造奠定坚实的基础。

一、C语言课程设计原则

C语言课程设计应基于学科特点和教学目标，由浅入深、由易到难地组织课程内容，使学生能够循序渐进地掌握C语言的基础知识和编程技能。理论基础与实际应用相结合，通过编写小型项目或示例代码，帮助学生理解并巩固所学知识。引入项目案例，让学生通过完成实际项目来学习C语言的应用。这种方式有助于培养学生的问题解决能力和动手能力。设置涉及不同领域的项目任务，如数据处理、游戏开发等，以便学生能够综合运用C语言的知识。设计启发式教学活动，激发学生的创新潜能，培养学生独立分析和解决问题的能力。采用多种形式对学生进行全面评价，如考试、实验报告、项目成果展示等，确保对学生的多方面能力进行评估。选择适合教学目标和学生水平的教材，引导学生系统地学习C语言的理论知识和应用技能。及时关注学生学习情况，倾听学生的反馈，根据学生的理解情况和学习需求进行灵活调整，保持教学活动的有效性。

图1C语言课程设计教学模式的构建

二、基于项目的C语言课程实施方案

（一）项目选题与设计

在C语言课程的实施方案中，项目选题与设计是非常关键的一步。作为教师，需要认真选择合适的教学项目，使其具有一定的难度，能够激发学生的兴趣。通过选择一些具有代表性的小型项目，比如创建学生成绩管理系统或者进行简单游戏开发等，学生将能够动手实践所学的C语言知识，理论与实践相结合，这对于学生的学习能力和编程技能提高都非常有益。另外，项目的范围也需要在合理的时间范围内完成，避免超出学生能力和时间的安排。为了更好地实施项目化教学，可以根据学生的实际情况和兴趣，设计一些与他们生活相关的实际项目。比如，可以设计一个简单的计算器程序，让学生通过输入数字和运算符来实现基本的加减乘除功能。这样的项目不仅能够帮助学生巩固C语言的基本语法和逻辑运算，还能够提高他们的问题解决能力和编程思维。

基于C

基于C

基于C

摘要：应用c-d生产函数对1995-2008年聊城市的农业生产投入要素进行了测度与评价。结果表明，聊城市农业生产处于规模报酬递增阶段，各要素的作用比较协调，处于稳步增长阶段；耗电量、化肥施用量、灌溉量对农业产出的增长作用分别为7.74%、4.65%和3.29%；耗电量和化肥施用量的弹性系数都远小于1，说明在目前情况下尚没有充分发挥其投资效益，仍有潜力可挖；影响农业总产出的因素除了已选择的耗电量、化肥施用量、灌溉量3要素外，还有技术水平的提高和政策因素的影响。

关键词：农业生产要素；c-d生产函数；测度与评析；聊城市

中图分类号：f062.2 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）03-0734-04

山东省聊城市近年来着力发掘其作为江北水城的特殊资源优势发展旅游业，因而要对境内水源做近一步的限制利用与保护，同时也间接造成了在聊城市既定可利用水量的前提下导致农业灌溉用水量下降的潜在趋向，这将影响聊城市农业产业结构。因此，论证农业各生产要素是否协调，对农林牧渔的贡献到底多大，是否需要调整等显得尤为必要。

c-d生产函数是由数学家柯布和经济学家道格拉斯两人对美国1899-1922年期间的有关经济进行分析和估算时提出来的，直到目前仍被广泛认为是一种常用的生产函数。近年来，此方法在国内外农业生产研究方面已有一些深入的研究与成功的运用，如王林等[1]

对山东省农业投入产出进行了分析；杨君等[2]对塔里木盆地农业生产投入产出潜力进行了研究；秦耀辰等[3]通过构建生产函数对河南省东部平原的粮食生产进行过投入产出潜力评估。然而在此模型的应用中对灌溉量、农业耗电量的讨论还较少，更多的是单纯的分析劳动力投入和耕地面积等要素对农业产出的影响[4，5]。事实上现代农业已日益集约化、机械化，耕地面积、劳动力人数对农业产出的影响已不再是决定性的要素，引入更多要素便成为必然，例如代表灌溉量的有效灌溉面积[6]，代表能源投入利用的耗电量以及与农业生产方式息息相关的化肥投入量等。另有一些学者在利用该生产函数进行评估时没有对数据单位进行归一化处理，对农业总产值的评估忽视了物价因素，这严重影响了结果的科学性与说服力[7]。因此，本研究以聊城市1995-2008年的农业资料为依据，以c-d生产函数为模型，试图探明主要农业投入要素对实际产出的贡献，最重要的是评估灌溉量对于农业投入的影响，以期为地方农业科学的可持续发展提供一些科学依据。