摘 要 城市公共安全视频网络中设备种类众多，各种设备的管理方式不尽相同，其中相当一部分管理方式是非图形界面的命令行形式，这实际上造成了网络中设备管理的不便、混乱以及低效。针对这种现状，开发了基于图形界面的视频监控设备管理系统，建立数据库对设备信息进行整合规划，将各种设备的管理通信协议进行封装，统一设备管理接口。该系统在青岛市城市公共安全视频网络中得到了应用，取得了理想的效果，提高了设备管理的效率，实现了资源的整合。 关键词 vc；视频监控；设备管理；套接字

1 引言

随着人们对生活和工作环境安全性要求的不断提高，安全防范系统的重要性变得越来越突出，而视频监控系统其独有的特点使其进入了一个快速发展的时期，视频采集，视频传输，视频管理，视频显示和视频录像等各个重要方面都得到了长足的发展。但是对于视频监控的另一方面--设备的管理方面一直被忽略而停滞不前。现在对于设备的管理还停留在早期的利用telnet^[1]实现远程登录上，早期的telnet管理方式有以下几个缺点：①界面不易于浏览，获取信息慢。②管理方式烦琐。③需要记忆大量的ip地址，所以这种管理方式效率非常低下。因此这成了制约视频监控技术发展的一大瓶颈。 目前，最为流行的开发方式是利用可视化开发工具进行开发，而vc是应用最为广泛的可视化开发工具，它的特点是把原来抽象的数字、图表、逻辑等用直观的图形图像的形式表现出来。 本系统开发基于“青岛市公共安全视频网”，项目选用北京博研新创公司的系列产品，通信协议采用公司提供的网络管理协议。设计的设备管理系统在visual c⁺⁺6.0环境下实现了对视频监控中多台设备的数据查询、数据浏览、数据修改等功能，大大方便了用户的管理要求。系统采用socket^[2]进行通信实现telnet管理功能。

2 系统设计

2.1 系统网络结构

系统采用两种传输方式，在地理位置方便的地方，接入光纤进行传输，辅以微波设备进行备份，在一些比较特殊的地方(比如山脉)，光纤接入比较困难，采用微波设备进行传输，保证传输信息及时有效。 实现设备管理系统^[3]的功能，采用从管理计算机以设备网络管理协议发出各种命令(查询、修改、重启等)通过光端机或者微波设备传输到设备，从而实现设备与计算机之间进行通信。系统的网络结构如图1所示。

图1 系统网络结构图

2.2 软件系统功能划分

1)系统初始化及权限管理模块 通过从数据库中获取信息完成系统的初始化。以树的形式把所有设备的名字列在系统主界面的左侧。系统设有管理权限来决定用户所能做的工作，分为系统管理员和一般用户两级。一般用户可以查看所有设备信息，不能修改。系统管理员可以查看，也可以修改。 2)系统查询及浏览模块 系统初始化后，用户发出请求动作(单击设备)时，连接设备，获取信息，对收到的信息做出相应的处理，显示在界面供用户浏览。 3)系统修改模块 用户在界面上找到要修改的参数时，发出请求修改动作(双击该参数)，弹出相应的对话框，提示用户如何进行修改。把修改后的信息发送到设备，完成参数的修改。

2.3 通信协议

本协议描述的是编码器，解码器与播放器、管理服务器之间的通信协议。可以用来查询或者修改设备信息。网络管理协议在多数情况下使用tcp协议 ，由管理器向网管代理发送命令，网管代理返回结果。在局域网搜索设备时，使用udp协议，这种情况下只支持有限的命令。tcp和udp服务端都使用端口6180。不论是命令还是结果，统一使用表1的命令格式。 表1命令格式 命令 长度 数据 2字节 2字节 不定长 命令：指定命令码，取值范围0－65535 长度：指定数据域的大小，范围0－65532 数据：包含附加的数据，具体格式在每个命令中定义 (1)查询属性：命令码：0x0002 数据：属性名字列表，每个属性名一行，每行以’\n’字符结尾。 一个完整的属性名格式为：<section>.<key>，其中<section>为类别名，例如，查询设备的ip 地址命令格式为：n，查询第一路视频亮度为_brightness/n. (2)修改属性：命令码：0x0003 数据为文本格式，以<nl>(’\n’)作为换行符，每行设置一个属性。 设置属性值命令的返回结果没有附加的信息，根据错误码确定是否成功。

2.4 软件设计

2.4.1 软件实现思路 本系统的软件实现分为：①连接数据库，导入设备名字。② 获取设备信息，进行相应处理。③修改设备信息。 各部分重点工作如下所述： 1)设备名字导入 建立数据库，建立相应的设备表信息，把网内的所有设备的名字以及ip地址等相关信息全部录入到表内。数据库连接方式采用mfc odbc 方式，使用cdatabase打开数据源的连接，使用向导加入由crecordset类派生的用户记录集类，完成对数据库表的绑定。使用记录集对象对数据库进行遍历操作，使设备名字在树型控件中列出。 以下是对数据库实现遍历操作： if(!m_pset->isopen()//m_pse是一个记录集指针 m_pset->open()； m_pset->movefirst()； htreeitem hbase=item("编码器"，0，0)；//生成树的根结点 while(!m_pset->iseof()) //判断是否到尾端{item(m_pset->m_name，0，0，hbase)；//插入到树型控件 m_pset->movenext()；//继续下一条记录 } m_pset->movefirst()； 2)设备信息的读入 构造一个连接函数，用来实现与设备的连接。为了使用vc的socket通信，需要在向导中选中windows socket选项。 连接函数说明如下： void connection(cstring str_ip) {//定义套接字 socket m_socket； m_socket=socket(af_inet，sock_stream，0)； unsigned long ul =1； //设置为非阻塞模式 ioctlsocket(m_socket，fionbio，&ul)； int error； sockaddr_in ipaddr；//一种结构体 _addr.s_un.s_addr =inet_addr(str_ip)；//ip地址 _family = af_inet；//网际网区域 _port = htons(6180)；//端口号 error=connect(m_socket，(sockaddr*)&ipaddr，sizeof(sockaddr))； if(error!=0)messagebox(“连接错误”)； } 连接后，可以向设备发送查询命令，获取需要的信息，因此需要有getinfo()函数，函数代码如下： void getinfo() { //查询命令形成一个长字符串放在这里 char bufsend[200]=”commandline “； //获取字符串长度 intcommandcount=strlen(bufsend)； bufsend[0]=0； bufsend[1]=0x02；//表示查询 bufsend[3]=0；//视第四个字节而定，如果超过256，则改为1，依次类推 //上面为1，则减去256 bufsend[4]=commandcount //重新形成一个字符串 strcpy(bufsend+4，”commandline”)； send(m_socket，bufsend，220，0)； //字符串发送到设备。 char bufreceive[230]； //定义一个接收数组，定义为全局变量 recv(m_socket，bufreceive，230，0)； //从设备中得到信息 closesocket(m_socket)；//关闭套接字 }

对获得的bufreceive通过cstring类的find函数进行相应处理，得到相应的信息反馈到图形界面，实现信息读入。 3)修改设备信息 对每个参数进行修改，把修改后的信息传回设备，函数为setinfo(cstring str_command)，把需要修改的属性按命令格式形成字符串，传给str_command，其它代码同读入基本相同，只不过需要把上面的bufsend^[1]改为0x03(0x03表示修改)。 2.4.2 软件流程 首先连接数据库，把所有的设备名字导入到树型控件中。当选择其中一台设备，根据函数名字获取相对应的ip地址，调用连接函数与设备进行连接。连接成功后可以发送相应的查询命令到设备，将用户需要的信息查询出来，然后再经过适当的处理，使这些设息以可视化的形式反馈到用户浏览界面，如果需要修改参数，则选择相应的参数进行修改，再把修改后的参数发送回相应的设备。以此实现对设备的管理。通信过程实现流程如图2所示。 图2 通信流程图 2.4.3 界面设计 系统的界面设计采用全中文图形人机界面，界面设计友好，操作简单，所有的功能只需用鼠标点击菜单，按钮或者列表，以及双击参数即可完成。系统主界面如图3所示。 图3 系统主界面

3 系统的关键技术

3.1 windows 套接字

套接字(socket)是一种网络编程接口，它是对通信端点的一种抽象，提供了一种发送和接收数据的机制。用户目前可以使用两种套接字，它们是数据报套接字(datagram sockets)和流式套接字(stream sockets)，本系统根据其特点选用流式套接字。 在使用套接字之前，必须先拥有一个套接字，系统调用socket()^[6]向应用程序提供创建套接字的手段，其调用格式如下： socket pascal far socket(int af，int type，int protocol)； 该调用要接收三个参数：af、type、protocol。参数af指定通信发生的区域，unix系统支持的地址族有：af_unix、af_inet、af_ns等，而dos、windows中仅支持af_inet，它是网际网区域。因此，地址族与协议族相同。参数type描述要建立的套接字的类型。参数protocol说明该套接字使用的特定协议，如果调用者不希望特别指定使用的协议，则置为0，使用默认的连接模式。根据这三个参数建立一个套接字，并将相应的资源分配给它，同时返回一个整型套接字号。 建立套接字后，需调用connect()用于建立连接，connect()的调用格式如下： intpascalfarconnect(sockets，const structsockaddrfar*name，intnamelen)； 参数s是欲建立连接的本地套接字描述符。参数name指出说明对方套接字地址结构的指针。对方套接字地址长度由namelen说明。如果没有错误发生，connect()返回0。否则返回值socket_error。在面向连接的协议中，该调用导致本地系统和外部系统之间连接实际建立。

3.2 用户管理数据库的开发

用户管理数据库采用的是sql server数据库，建立用户权限表以及设备信息表，通过mfc odbc方式访问，使用类crecordset的函数movefirst()、movelast()、movenext()、moveprev()、isbof()、iseof()对设备信息表实现遍历操作，使用类crecordset的函数addnew增加设备或者函数delete删除设备。并根据用户登录情况确定用户是否可以修改设备信息，以此实现后台数据与前台界面操作的一致。

4 结束语

“青岛市公共安全视频网”是青岛市政府重点扶持项目，由青岛理工大学现代通讯研究所联合公安局，交警，人防，边防等部门联合开发的大型视频监控网，包含有几百个视频源，上千台设备需要进行管理。根据该项目对设备管理的要求，利用visual c⁺⁺做出了友好直观的浏览界面，实现了更便捷、更高效的管理方式。系统的主要优点有：①摒弃了传统的dos界面，改进的图形界面易于浏览，更快更好的获取信息。②把分散的设备管理整合在一起，实现了资源整合。③使设备易于维护。目前本管理系统已应用于青岛市公共安全项目中，系统运行稳定可靠，响应速度快，操作方便，获得了一致好评。随着计算机网络化和通信技术的快速发展，视频监控的设备管理方面必将得到更好的发展。

参考文献

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