摘  要：針對在研的視頻數(shù)字化設(shè)備開發(fā)了一種視頻流量監(jiān)測系統(tǒng),。該系統(tǒng)采用微軟MFC的API技術(shù)設(shè)計,，通過通信接口接收流量信息，并經(jīng)信號處理后實時顯示視頻設(shè)備的流量信息,。應(yīng)用結(jié)果表明,，該監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，監(jiān)測精度高,，具有一定的實用性和推廣價值,。
關(guān)鍵詞： 視頻設(shè)備； 視頻流量,； MFC,； 監(jiān)測

     Visual C++是美國微軟公司推出的目前使用極為廣泛的可視化編程環(huán)境，它具有以下特點：(1)Developer Studio 由一套集成工具構(gòu)成,，用于開發(fā)Win32環(huán)境下運(yùn)行的應(yīng)用程序,；(2)提供了具有功能強(qiáng)大的向?qū)Чぞ?如MFC AppWizard、ClassWizard,、MFC ActiveX Control Wizard, ISAPI Extension Wizard,、 ATL COM AppWizard和Custom AppWizard) 簡化Win32應(yīng)用程序開發(fā)；(3)MFC類庫支持多線程應(yīng)用程序開發(fā),； (4)具有Windows Socket和MAPI支持,，可與網(wǎng)絡(luò)和E-mail鏈接；(5)MFC類庫封裝Win32 Internet,、ActiveX,、ISAPI等功能使編程更容易。
    隨著Visual C++的廣泛應(yīng)用,，人們歸納出使用Visual C++編寫Windows應(yīng)用程序的三種方法：(1)直接調(diào)用Win32 API應(yīng)用程序編程接口函數(shù),，大量程序代碼須由用戶自己編寫；(2)使用MFC類庫和ATL(活動模板庫)直接編寫應(yīng)用程序,，相對方便容易,；(3)既使用MFC 類庫和ATL,也使用向?qū)?Wizards)編寫。第三種方法是最方便簡單的,。它首先用MFC AppWizard,、MFC ActiveX ControlWizard、ISAPI Extension Wizard和ATL COM AppWizard生成基本框架結(jié)構(gòu)，用ClassWizard建立應(yīng)用程序類,、消息處理和數(shù)據(jù)處理或定義控件屬性,、事件、方法,，將要求的功能源碼添加到相應(yīng)類中,。本文將研究利用Visual C++的MFC類等API庫實現(xiàn)視頻數(shù)字化設(shè)備流量監(jiān)測軟件的設(shè)計[1]。
1 視頻流量監(jiān)測軟件設(shè)計
    為了驗證設(shè)計的視頻數(shù)字化設(shè)備性能,，需對視頻流量進(jìn)行監(jiān)測,，筆者采用Visual C++集成開發(fā)環(huán)境對其監(jiān)測軟件進(jìn)行開發(fā)。該視頻數(shù)字化設(shè)備監(jiān)測軟件要求能夠同時測試和顯示8路視頻流量信息和狀態(tài),。為實現(xiàn)8路視頻流量的接收,，則需要在網(wǎng)絡(luò)通信組件中添加組播方式。通過設(shè)置定時功能對某一段時間輸出的流量進(jìn)行累加統(tǒng)計并定時顯示從而驗證視頻數(shù)字化設(shè)備能否達(dá)到性能指標(biāo)要求,。
1.1 面向?qū)ο蠹夹g(shù)和方法的應(yīng)用
　　首先定義一個項目的工程名,，然后在定義的工程中根據(jù)Visual C++的功能向?qū)Чぞ呱晒こ桃曨悺⒐こ涛臋n類,、工程主框類及其成員函數(shù),。在這些對象的具體實現(xiàn)中，大部分都直接使用了底層的Windows API函數(shù),，與其他使用第三方控件和接口實現(xiàn)的方式相比,，使用更靈活、功能更強(qiáng)大,、運(yùn)行效率更高[2],。在這些類中分別構(gòu)造定義網(wǎng)絡(luò)通信函數(shù)、組播方式處理程序,、數(shù)據(jù)處理函數(shù),、缺省文件讀取函數(shù)、查詢判別函數(shù),、視類定時顯示函數(shù)等關(guān)鍵函數(shù),。通過這些函數(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)處理以及定時流量和狀態(tài)顯示等功能。圖1是視頻監(jiān)測系統(tǒng)的幾個封裝類示意圖,。

1.2 視頻監(jiān)測軟件架構(gòu)方法
      本系統(tǒng)運(yùn)用MFC類庫豐富的Windows API性能,，首先從CAsyncSocket類中派生構(gòu)造CNewSocket網(wǎng)絡(luò)通信子類，在CNewSocket子類的一個成員函數(shù)OnReceive(int nErrorCode)里調(diào)用MFC類庫中的ReceiveFrom( )函數(shù)對視頻設(shè)備流量進(jìn)行接收,。利用CObject類派生的CGrouptestObject表達(dá)和封裝測試對象的數(shù)據(jù)內(nèi)容,，用派生的CGrouptestMain類表達(dá)標(biāo)題內(nèi)容，利用由CDocument派生的CGrouptestDoc表達(dá)和封裝數(shù)據(jù)處理內(nèi)容,，用CView派生的GrouptestView表達(dá)和封裝測試對象的多種外觀和視覺側(cè)面,，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理與表達(dá)分開,，使程序結(jié)構(gòu)更清晰，開發(fā)效率更高,。
       在Visual C++ 的Main/Document/View結(jié)構(gòu)中有：SDI(單文檔界面)和MDI(多文檔界面)方式,，VC++的Application Framework會根據(jù)用戶選擇自動產(chǎn)生代碼框架，使用非常方便[3],。其中SDI只支持一種文檔結(jié)構(gòu),，一個SDI程序一次只能處理一個文檔對象；MDI接口可支持多種文檔,，并可同時處理多個文檔對象,。本文采用了MDI結(jié)構(gòu)，以便對監(jiān)測對象進(jìn)行擴(kuò)展,。具體對象間的通信和連接關(guān)系如圖2所示,。

1.3 網(wǎng)絡(luò)通信的建立
　    在CNewSocket類中網(wǎng)絡(luò)通信函數(shù)NewSocket.cpp定義了網(wǎng)絡(luò)通信接收的方式,。在CNewSocket類中的接收函數(shù)OnReceive( )內(nèi)容為：
    void CNewSocket::OnReceive(int nErrorCode)
　    {  char szRecv[MAXSIZE],；while(TRUE) {
         NumRead=ReceiveFrom(szRecv,MAXSIZE,
             SenderAddr,SenderPort)；   
        if(NumRead==SOCKET_ERROR)  break,； }
           ((CGrouptestDoc*)pParent)->ReadDataProc(),；
     CAsyncSocket::OnReceive(nErrorCode) ； }
    其中ReceiveFrom( )接收的網(wǎng)絡(luò)流量(字節(jié)),，再轉(zhuǎn)移給數(shù)據(jù)處理函數(shù)ReadDataProc()處理,。SenderAddr是發(fā)送地址，SenderPort是發(fā)送端口,，NumRead是接收的字節(jié)數(shù)大小,，ReadDataProc()則是位于文檔類中的數(shù)據(jù)處理函數(shù)，它用于處理和顯示接收的數(shù)據(jù),。
　    為接收多個視頻設(shè)備流量,，需加入組播方式。在組播方式加入后需要獲取主機(jī)地址,。其中GetHostIPAddress()是取主機(jī)地址函數(shù),。
　    LPSTR GetHostIPAddress(void)
     {if(gethostname(MyName,80)==SOCKET_ERROR) 
         return NULL；                              //獲得主機(jī)名
     if(!(thisHost=gethostbyname(MyName)))
　     return NULL,；memset((void*)&in,sizeof(in),0) ,；
    in.s_addr=*((unsigned long*)thisHost->h_addr_list[0])；
　　if(!(ptr=inet_ntoa(in)))  
    return NULL,；
    IP =new char[strlen(ptr)-1] ,；
    strcpy(IP,ptr)；
    return IP,；}                            //得到主機(jī)IP地址
       gethostname()函數(shù)是取本地主機(jī)的名字,，gethostbyname()函數(shù)則是獲取本地主機(jī)名字對應(yīng)的結(jié)構(gòu)指針。
    在CGrouptestDoc文檔類的成員函數(shù)OnNewDocument()中加入組播地址：
　    BOOL CGrouptestDoc::OnNewDocument(){
　　mipadd=GetHostIPAddress()；                //取主機(jī)地址
    if(!mipadd) { AfxMessageBox("取主機(jī)地址失敗"),；
        return  FALSE,； }
    if(!m_pNamePort->Create(LOCALPORT,SOCK_DGRAM,
        FD_READ,mipadd)) {
       AfxMessageBox("建立套接口失敗")；return -1,；}
       for(int i=0,；i<8；i++) {
          mreq.imr_multiaddr.s_addr=
　　inet_addr(mon[i].ipdest) ,；
    mreq.imr_interface.s_addr=INADDR_ANY;
    if(m_pNamePort->SetSockOpt(
    IP_ADD_MEMBERSHIP,(char*)&mreq, sizeof(mreq),
        IPPROTO_IP)<0)    
　    { return -1,；}}                              //加入組播地址
    return TRUE；}
    該成員函數(shù)中由函數(shù)GetHostIPAddress( )獲得主機(jī)IP地址,，再由函數(shù)Create( )建立套接口,，設(shè)定多目的地址和端口地址后通過函數(shù)SetSockOpt( )加入組播地址。從而獲得8組視頻流量顯示,。
1.4 數(shù)據(jù)處理
　    數(shù)據(jù)處理函數(shù)是對接收的8個視頻網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口視頻流量進(jìn)行分組統(tǒng)計,。在CGrouptestDoc文檔類中建立數(shù)據(jù)處理成員函數(shù)：
　    void CGrouptestDoc::ReadDataProc()
　　{   if(NumRead>0) {
　　     i= iLookup(SenderPort,SenderAddr)；
　　        if (i !=0xff) {                 //匹配則執(zhí)行處理
　        switch(SenderPort) {
　        case LOCALPORT2：                        //源端口1
            if(SenderAddr==ipaddrbuf[0])
        {totle1=totle1+NumRead,；             //流量計數(shù)累加
　        totle=totle1,； } ……；break,；
　    case LOCALPORT1：……,； break；}       
　　    mon[i].totle=totle,；mon[i].ipstr=SenderAddr,；
　    mon[i].flag=1；} } }                 //置統(tǒng)計數(shù)據(jù)標(biāo)志
　    該項目文檔的成員函數(shù)ReadDataProc()先通過iLookup()函數(shù)確定視頻流量在界面上源地址和目標(biāo)地址所應(yīng)該對應(yīng)的位置,。然后累加統(tǒng)計每路流量并在規(guī)定的時間動態(tài)地顯示所接入的各路視頻設(shè)備的流量,。最多可以顯示8路視頻流量。
    視頻流量監(jiān)測開始時首先要賦給源網(wǎng)絡(luò)地址和目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址,。通過初始化時讀取配置文件函數(shù)ReadIniFile()設(shè)定網(wǎng)絡(luò)源地址和網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)地址,。此函數(shù)先讀取配置文件，再通過Ini_IP_TcConvert()函數(shù)變換為判別的4組 ipaddrbuf字符對應(yīng)的目的網(wǎng)絡(luò)地址,。iLookup()是查詢判別分組函數(shù),，它通過設(shè)定不同源端口確定幾個分組次序，在此不予分析,。
1.5 視頻流量顯示
　    視頻流量顯示是在項目視類函數(shù)中實現(xiàn)的,。在視類初始化更新函數(shù)OnInitialUpdate()中啟動定時器[4]。SetTimer()是定時器控制函數(shù),，能使視頻流量在其界面上每秒定時顯示,。
void CGrouptestView::OnInitialUpdate(){
　　SetTimer(ID_CONT_TOL,1000,NULL) ,；}
　　通過位于CGrouptestView視類中的定時器函數(shù)顯示每秒更新的視頻流量值：
    Void CGrouptestView::OnTimer(UINT nIDEvent) {
　        t=CTime::GetCurrentTime()；           //獲得當(dāng)前時間
　        timestr=t.Format("%c"),；                      //窗口顯示
　        m_source.SetWindowText(timestr) ;
        TRACE(timestr+"\n");SetEvent(hzero); pDoc=Get-
            Document(),；
        if(nIDEvent==1) {  pDoc->ReadDataProc()；
　        for (i=0,；i<8,；i++){ if (mon[i].flag) {
                           //判標(biāo)志位，如果零則顯示置空
           mon[i].flag=0,；  totletmp[i]=(float)
　         (8*mon[i].totle/(1.0*1000*1000)) ,；
           tolstr[i].Format("%2.3f Mbps",totletmp[i]) ；
        switch(i) { case 0:
                                 //網(wǎng)絡(luò)地址和流量顯示
        m_tol0.SetWindowText(tolstr[i]),；
             m_dest0.SetWindowText(mon[i].ipdest),；
        m_ip0.SetWindowText(mon[i].ipstr)；
    if(totletmp[i]>0.1)                        //流量極下限
    m_status0.SetIcon(h_green) ,；                              //正常
    else {m_status0.SetIcon(h_red),；
                               //故障m_tol0.SetWindowText
                             ("0.000 Mbps")；}
    break,；……} }else { mon[i].totle=0,；
    switch(i){ case 0:    
                           //顯示清空流量值m_tol0.SetWindow-
                            Text("0.000 Mbps"),；
    m_status0.SetIcon(h_red) ,；
    break；……,；break,；} } } }
　　UpdateData(FALSE)；                       //顯示更新
　　for(int k=0,；k<8,；k++) {                   //數(shù)據(jù)清零
　　mon[k].totle=0；totle1=0,；                   //計數(shù)清零    
　　┉┉ } CFormView::OnTimer(nIDEvent),；}
    在界面框架頂端添加標(biāo)題和版本顯示[5]：
       BOOL CGrouptestApp::InitInstance()
       { m_pMainWnd->ShowWindow(SW_SHOW) ；
    m_pMainWnd->SetWindowText(
    "XX視頻流量監(jiān)測系統(tǒng)"),；
　    m_pMainWnd->UpdateWindow();return TRUE;}
    視頻流量監(jiān)測系統(tǒng)軟件實際運(yùn)行圖如圖3所示,。

    通過實際Visual C++的開發(fā)使用，發(fā)現(xiàn)它的MFC類庫包含豐富的功能,，在滿足面向?qū)ο蟮拈_發(fā)應(yīng)用中由于包含了大量已封裝好的各個類和成員函數(shù),，因此對于串口通信、網(wǎng)絡(luò)通信,、定時發(fā)生器和界面顯示等都有對應(yīng)的類和函數(shù),，這樣極大地減少了源程序代碼的長度,，使程序的開發(fā)工作量大幅減少，從而提高了程序的質(zhì)量,。用于監(jiān)測視頻數(shù)字化設(shè)備流量的軟件采用Visual C++開發(fā)時廣泛采用了上述的MFC類和成員函數(shù),，在實際運(yùn)行過程中穩(wěn)定可靠，各個功能得到驗證,。
參考文獻(xiàn)
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