远程数字图像监控系统中web服务器的设计与实现

论文摘要

数字图像监控系统在目前处于小规模发展阶段，系统的核心是监控服务器。在一些小规模的应用中，监控服务器同时还充当着监控终端的角色。但是，大部分监控系统都没有考虑用户权限、安全性、收费模式等方面的问题。所有摄像头采集的视频信号实际上都是经过监控服务器中转而到达监控点的。随着摄像头与监控点数目的增多，监控服务器必将成为流量瓶颈。本课题介绍了一种远程数字图像监控系统中web服务器的设计与实现，考虑了用户权限、安全性问题；系统大规模扩大时的流量瓶颈问题。针对这两大问题，本系统采用了自己的解决方案和实现应用。在用户权限、安全性方面：在web服务器的设计中采用双重认证机制，即用户口令认证和CA认证，通过严格的用户权限划分管理机制实现监控图像资源的申请。根据用户身份信息，动态生成Ajax设备树。拥有不同权限的用户登录系统后，设备树展开的供选择图像资源的各级菜单也不同。流量瓶颈问题方面：当大量用户申请图像资源时，传统的前端设备DVR／EVR受到视频输出口的限制，大部分是在1口到16口之间，要想扩展接口数目受到很多限制，通常是增加前端设备数目，这不仅耗资巨大也不适应于大规模的应用。本系统采用了在前端设备和监控中心之间加入转发服务器的解决方案，上层应用对图像资源的申请，通过转发服务器统一调度，能同时实现至少128路图像资源的转发，在一定程度上缓解流量瓶颈问题。本系统是基于数字监控系统范畴，采用B／S结构，基于Web的应用。系统设计并实现了web服务器的各个功能模块，用户通过浏览器可根据权限查看数据信息、图像信息并实现图像控制功能；同时具备用户登录验证、权限判断、查询、数据统计等功能。本文首先介绍图像监控系统的组成、体系结构、编码、信令协议，以及数字监控系统与模拟监控系统的比较；其次介绍web服务器，web服务器的实现是基于webwork框架用java语言编程实现的，突破了传统的socket编程，提高系统效率。其中部分功能模块的实现用到ajax技术、javascript脚本语言、html语言、css控制等，图像监控画面是通过在web中嵌入C／S控件实现的。本文分为六个章节：第一章绪论部分，介绍图像监控系统的背景现状，及本课题的研究内容和意义；第二章对监控系统的整体介绍；第三章介绍web服务器的需求分析与设计概要、总体构架、工作流程、软件模块设计；第四章介绍web服务器各个功能模块的实现，web服务器包括用户登录验证模块、客户端授时模块、Ajax设备树模块、查询功能模块、统计功能模块、oracle数据库六大部分，是本文的重点介绍对象；第五章介绍系统的测试情况及测试结果的分析总结，是本文的结论部分；第六章总结全文与展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与现状
• 1.2 本课题研究的内容及意义
• 1.3 论文结构
• 第2章 图像监控系统介绍
• 2.1 图像监控系统简介
• 2.1.1 图像监控系统的组成
• 2.1.2 体系结构
• 2.1.3 编码
• 2.1.4 信令协议
• 2.2 数字监控系统与模拟监控系统的比较
• 2.2.1 模拟监控系统
• 2.2.2 数字监控系统的优势
• 2.2.3 两种监控系统的比较
• 2.3 图像转发服务器的介绍
• 2.3.1 前端设备DVR的介绍
• 2.3.2 图像转发服务器的设计目的
• 2.3.3 转发服务器的工作流程
• 2.4 图像监控系统中Web服务器的介绍
• 2.4.1 web服务器的设计目的
• 2.4.2 web服务器的整体框图
• 第3章 web服务器的需求分析与模块设计
• 3.1 系统需求分析
• 3.1.1 引言
• 3.1.2 任务概述
• 3.1.3 需求规定
• 3.1.4 运行环境规定
• 3.2 系统工作流程
• 3.3 软件模块设计
• 第4章 Web服务器的设计与实现
• 4.1 WebWork简介
• 4.1.1 WebWork概述
• 4.1.2 WebWork的特性
• 4.1.3 Struts与WebWork2的比较
• 4.2 Web服务器中的认证服务
• 4.2.1 双重认证机制
• 4.2.2 功能的实现
• 4.2.3 结果展示
• 4.3 客户端授时服务
• 4.3.1 功能介绍
• 4.3.2 功能的实现
• 4.3.3 结果展示
• 4.4 应用AJAX技术实现设备树功能
• 4.4.1 设备树的功能介绍
• 4.4.2 Ajax的介绍
• 4.4.3 使用Ajax技术实现结构树
• 4.4.4 AJAX结构树的界面表现形式
• 4.5 查询功能模块
• 4.5.1 功能介绍
• 4.5.2 查询功能的实现
• 4.6 统计功能模块
• 4.6.1 功能介绍
• 4.6.2 统计功能的实现
• 4.7 数据库的部署
• 4.7.1 Orade RAC 10g的介绍
• 4.7.2 物理结构设计
• 4.7.3 数据库同步的实现
• 第5章 系统测试与分析
• 5.1 Web Application Stress Tool压力测试工具的介绍
• 5.1.1 概述
• 5.1.2 特征和优势
• 5.1.3 操作说明
• 5.2 系统的测试内容
• 5.2.1 系统的功能测试
• 5.2.2 系统的性能测试
• 5.2.3 系统容错性测试
• 5.2.4 系统稳定性测试
• 5.2.5 系统兼容性测试
• 5.3 测试过程
• 5.3.1 用户登录验证功能模块
• 5.3.2 显示客户端系统时间功能模块
• 5.3.3 结构树功能模块
• 5.3.4 查询部分功能模块
• 5.3.5 统计部分功能模块
• 5.4 测试结果分析
• 5.4.1 测试结果
• 5.4.2 结果分析
• 第6章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 未来研究工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文