丹東東方測(cè)控技術(shù)股份有限公司 遼寧 丹東 118000

前言

?？低暤谋O(jiān)控產(chǎn)品在工業(yè)企業(yè)內(nèi)應(yīng)用十分廣泛，如何利用?？低暜a(chǎn)品實(shí)現(xiàn)專(zhuān)有定制化視頻監(jiān)控系統(tǒng)是十分有意義的。Python語(yǔ)言易學(xué)易用，簡(jiǎn)單高效，但目前?？倒俜竭€未提供Python版SDK。本文介紹了在Windows系統(tǒng)下Python編程環(huán)境中，結(jié)合?？低昐DK設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工業(yè)設(shè)備實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控軟件的方法。

（1）Python簡(jiǎn)介。Python是一種跨平臺(tái)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。無(wú)論是桌面開(kāi)發(fā)序、Web開(kāi)發(fā)、人工智能、自動(dòng)化運(yùn)維、科學(xué)運(yùn)算，Python都有著豐富的擴(kuò)展模塊，使用Python開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序，無(wú)疑是高效的。

（2）?？礢DK。?？低昐DK即海康提供的開(kāi)發(fā)包，主要包含設(shè)備網(wǎng)絡(luò)SDK和播放庫(kù)SDK（以下簡(jiǎn)稱(chēng)SDK）。?？低曉O(shè)備網(wǎng)絡(luò)SDK是基于設(shè)備私有網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議開(kāi)發(fā)的，為嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品服務(wù)的配套模塊，提供Windows和Linux兩個(gè)版本，用于遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)和控制設(shè)備軟件的二次開(kāi)發(fā)[1]。

1 開(kāi)發(fā)方法

1.1 Ctypes模塊簡(jiǎn)介

模塊Ctypes是Python內(nèi)建的用于調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)函數(shù)的功能模塊，一定程度上可以用于Python與其他語(yǔ)言的混合編程，可以說(shuō)Ctypes模塊是Python應(yīng)用程序與SDK之間的橋梁。

1.2 DLL裝載

DLL（動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)）是Dynamic Link Library的縮寫(xiě)，在Windows下Python環(huán)境中使用ctypes.windll.loadLibrary()函數(shù)進(jìn)行DLL的裝載。本例中?？礢DK的DLL載入方法為：sdk=windll.LoadLibrary("HCNetSDK.dll")。

1.3 數(shù)據(jù)類(lèi)型

Ctypes提供和c語(yǔ)言兼容的數(shù)據(jù)類(lèi)型，可以很方便地調(diào)用DLL中的函數(shù)。如Ctypes中的cbyte對(duì)應(yīng)c語(yǔ)言中的char及Python中的int/long。

海康SDK頭文件中包含了大量的結(jié)構(gòu)體，在Python中，結(jié)構(gòu)體必須繼承自Ctypes模塊的Structure類(lèi)。每個(gè)子類(lèi)必須定義_fields_屬性，該屬性是2元素元組的列表，包含字段名和字段類(lèi)型，其中字段類(lèi)型必須是Ctypes類(lèi)型。

1.4 宏定義

在?？礢DK頭文件中存在大量的宏定義，在Python中可用全局變量來(lái)實(shí)現(xiàn)。如云臺(tái)控制：TILT_UP=21，TILT_DOWN=22。

1.5 回調(diào)函數(shù)的定義

回調(diào)函數(shù)是一個(gè)通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)?；卣{(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方直接調(diào)用，而是在特定的事件或條件發(fā)生時(shí)由另外的一方調(diào)用，用于對(duì)該事件或條件進(jìn)行響應(yīng)。如回調(diào)函數(shù)的原型為：CMPFUNC=CFUNCTYPE(c_int,POINTER(c_int),POINTER(c_int))，第一個(gè)參數(shù)c_int表示函數(shù)返回值是int類(lèi)型。

2 接口調(diào)用方法

?？礢DK調(diào)用流程通常為：初始化SDK，用戶(hù)登錄，預(yù)覽、云臺(tái)控制等操作，注銷(xiāo)設(shè)備，釋放SDK資源。

2.1 初始化SDK

初始化函數(shù)用于完成初始內(nèi)存分配等工作，Python中調(diào)用方法為sdk.NET_DVR_Init()。

2.2 用戶(hù)登錄

用戶(hù)登錄實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的注冊(cè)功能，返回用戶(hù)ID，該用戶(hù)ID具有唯一性，后續(xù)對(duì)設(shè)備的操作都需要通過(guò)此ID實(shí)現(xiàn)。Python調(diào)用方法為，sdk.NET_DVR_Login_V30(sDVRIP,wDVRPort,sUserName,sPassword,Ctypes.byref(DeviceInfo))，byref()用來(lái)傳遞引用參數(shù)，DeviceInfo為設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體，繼承至Ctypes.Structure。

2.3 視頻預(yù)覽

視頻預(yù)覽模塊實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備取實(shí)時(shí)碼流解碼顯示以及播放控制等功能，Python中調(diào)用方法為sdk.NET_DVR_RealPlay_V40(lUserID,Ctypes.byref(lpPreviewInfo),callBack,pUser) 。其中l(wèi)pPreviewInfo是Ctypes構(gòu)造的結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)體中l(wèi)pPreviewInfo.hPlayWnd=hwnd為窗口句柄，用于播放圖像。

2.4 云臺(tái)控制

云臺(tái)控制實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的鏡頭方位調(diào)整及變焦變倍等操作，Python中的調(diào)用方法為：sdk.NET_DVR_PTZControl(lRealHandle,dwPTZCommand,dwStop)。

2.5 報(bào)警布防

建立報(bào)警通道函數(shù)在Python中調(diào)用方法為sdk.NET_DVR_SetupAlarmChan_V41(lUserID,Ctypes.byref(struAlarmParam))，struAlarmParam是Ctypes構(gòu)造的報(bào)警布放參數(shù)結(jié)構(gòu)體。啟動(dòng)布防前，需要調(diào)用注冊(cè)回調(diào)函數(shù)的接口NET_DVR_SetDVRMessageCallBack_V30()，注冊(cè)回調(diào)函數(shù)的格式為“回調(diào)函數(shù)實(shí)例=回調(diào)函數(shù)類(lèi)型（具體回調(diào)函數(shù)）”，然后將回調(diào)函數(shù)實(shí)例作為參數(shù)傳給注冊(cè)接口。

2.6 用戶(hù)注銷(xiāo)

用戶(hù)注銷(xiāo)函數(shù)在Python中的調(diào)用方法為sdk.NET_DVR_Logout(lUserID)。

2.7 釋放資源

釋放資源函數(shù)在Python中的調(diào)用方法為sdk.NET_DVR_Cleanup()，在程序結(jié)束前使用。

2.8 類(lèi)的封裝

將SDK提供的接口進(jìn)一步封裝到類(lèi)（class）里，從而簡(jiǎn)化SDK接口，解除上層代碼與SDK之間的耦合關(guān)系。由于?？礢DK只需初始化一次，故這里將類(lèi)設(shè)計(jì)為單例模式，將類(lèi)的函數(shù)設(shè)計(jì)為靜態(tài)函數(shù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

利用上述方法實(shí)現(xiàn)了Python語(yǔ)言與海康SDK的聯(lián)合開(kāi)發(fā)。用此方法編寫(xiě)的設(shè)備監(jiān)控應(yīng)用程序運(yùn)行良好，為后續(xù)系統(tǒng)引入智能識(shí)別技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。