臺灣博碩士論文加值系統

數位監控與多媒體資料庫越來越密不可分，因為監控系統數位化後，為提高安全品質，在監控錄影檔案的應用層面已有許多研究顯示，找尋媒體檔案中的有效資訊與如何詮釋資訊已蔚為主流的課題。本研究以MySQL資料庫為研究基礎，將多媒體錄影資料以LongBLOB型式存入資料庫中，透過MFC專案做視窗軟體開發，經由MyODBC的連線對資料庫做媒體檔案的存取控制，並使用Open CV 函式庫產生媒體檔案中的詮釋資料，這其中包含移動偵測、人臉偵測，並將檔案物件與詮釋資料一同寫入MySQL資料庫之中，這在日後查詢龐大數量的檔案上可有效率的節省時間，也提高資料的可信度。
本研究的多媒體資料庫也進行系統效能測試，實驗中進行了大批的檔案寫入資料庫的測試，平均可達每秒12.2MB的速度，同時也記載了CPU的使用率，這個實驗結果可做為DVR伺服器在管理監控系統的硬體考量依據，也是數位監控在媒體檔案管理上新的契機。

The combination of digital surveillance system and multimedia database will become more and more important. Due to the digitization of surveillance system, the secure quality has to be improved. Thus, searching the useful information and how to transit it by the surveillance system will become the new trend in the future.
The basic of this research use MySQL database and resort to the LongBLOB type for recording file store. The first, we use MFC project to develop multimedia database, connecting and controlling it via the MyODBC. The second, the recording file is retrieved to make face and motion detection by Open CV libraries. Finally, these metadata and record files will be stored into MySQL at the same time. All in all, it is efficient and can save a lot of time while we search database by these metadata in MySQL. Likewise, this research enhances the reliability of record file as well.
The Multimedia database is also tested for system efficiency. In this experiment, we have made a test to write lots of recorded data into a database. The experiment results show that the average writing speed is 12.2MB per second. Furthermore, we count the CPU usage as well. These results can be a good reference for the sever hardware requirement of the surveillance system.

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明志科技大學碩士學位論文口試委員審定書 ii
明志科技大學學位論文授權書 iii
誌謝 iv
摘要 v
Abstract vi
目錄 vii
表目錄 x
圖目錄 xi
第一章 導論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 2
1.3 章節組織 3
第二章 背景技術介紹 4
2.1 多媒體資料庫 4
2.2 MySQL資料庫 5
2.2.1 MySQL特色 5
2.2.2 MySQL儲存引擎架構 6
2.2.3 MySQL MyODBC 8
2.3 事件影像資料檢索 10
2.4 數位監控管理系統 11
2.5 影像處理函式庫-Open CV 14
第三章 設計考量與系統架構 15
3.1 MySQL多媒體資料庫設計考量 15
3.1.1 資料表的ROW轉換 16
3.1.2 MySQL參數設-MyISAM 17
3.2 多媒體資料查詢存取考量 19
3.3 OpenCV之開發環境考量 21
3.3.1 移動偵測 22
3.3.2 人臉偵測 23
3.4 系統架構 23
3.4.1 伺服器端監控軟體功能 24
3.4.2 客戶端監控軟體功能 28
第四章 實作方法與步驟 30
4.1 開發工具與環境 30
4.2 數位監控平台伺服器端軟體 32
4.2.1 多媒體資料庫實作 32
4.3 影片內容分析實作-使用OpenCV函式庫 35
4.3.1 移動偵測實作(Motion Detect) 35
4.3.2 人臉偵測實作(Face Detect) 38
4.3.3 MySQL資料庫檔案查詢實作 39
4.4 數位監控平台客戶端使用者介面製作 40
4.5 Web監控軟體實作 42
4.6 客戶端媒體檔案查詢實作 45
第五章 實驗結果與功能驗證 47
5.1 MySQL資料庫媒體資料存入 47
5.1.1 MySQL資料庫檔案匯出與播放 48
5.2 MySQL大批檔案存入驗證 49
5.3 Face & Motion Detect功能驗證 51
5.4 客戶端軟體功能驗證 52
5.4.1 Web DVR及時監控 54
5.4.2 Web檔案查詢播放 55
5.5 多媒體資料庫效能驗證 57
5.5.1 CPU與RAM使用率之記錄工具 57
5.5.2 多媒體資料庫效能測試不含影像偵測 59
5.5.3 多媒體資料庫效能測試包含影像偵測 62
5.5.4 系統分析與效能比較 64
第六章 結論與未來展望 67
6.1 結論 67
6.2 未來展望 68
參考文獻 69

表目錄
表1.集中式與分散式管理比較表 12
表2. MySQL各項參數設定比較表 19
表3. PHP各項參數設定比較表 25
表4. 功能與權限表 29
表5. 硬體規格表 59
表6. 軟體規格表 60

圖目錄
圖1-1 AVI檔案處理架構 2
圖2-1多媒體影音檢索系統架構圖 4
圖2-2主從式架構圖 6
圖2-3 MySQL插件式儲存引擎體系結構圖 7
圖2-4 VC 2005 與MySQL Database溝通方式架構圖 8
圖2-5 Visual C++ 應用程式存取資料庫的架構圖 9
圖2-6事件影像資料檢索關係圖 10
圖2-7集中式系統架構圖 13
圖2-8 OpenCV library Architecture 14
圖3-1一般情況下使用MySQL關係圖 15
圖3-2實驗使用之MySQL關係圖 16
圖3-3 Table轉換 17
圖3-4檔案資料表示意圖 20
圖3-5條件式語法查詢 20
圖3-6資料表關係圖 21
圖3-7在VC 2005開發OpenCV 函式庫組織圖 22
圖3-8影像相減流程圖 22
圖3-9伺服器端監控軟體 24
圖3-10 Tab Control- Insert Video to MySQL分頁 26
圖3-11 Tab Control-Disk Overwrite分頁 27
圖3-12 Tab Control-其他功能分頁 27
圖3-13 WAMP之關係圖 28
圖3-14 Web DVR Active X 元件 29
圖4-1系統架構圖 31
圖4-2 list資料表內容 32
圖4-3 list1資料表內容 33
圖4-4媒體檔案寫入MySQL流程圖 34
圖4-5移動偵測流程圖 35
圖4-6 Threshold 36
圖4-7 Smooth 36
圖4-8 膨脹 36
圖4-9尋找輪廓 36
圖4-10 Motion結果 36
圖4-11移動偵測數量方法 37
圖4-12人臉偵測流程圖 38
圖4-13色彩空間轉換 39
圖4-14人臉偵測 39
圖4-15使用DUMP語法檔案匯出流程 41
圖4-16伺服器端軟體檔案匯出 40
圖4-17 MySQL角色判別流程圖 41
圖4-18網頁框架示意圖 42
圖4-19以網頁語法呈現Active X物件 43
圖4-20 Active X專案建置關係圖 43
圖4-21 Web DVR 功能說明 44
圖4-22查詢程序關係圖 45
圖4-23查詢程序流程圖 46
圖5-1檔案寫入MySQL資料庫 47
圖5-2檔案匯出結果 48
圖5-3匯出之檔案播放情形 48
圖5-4 MySQL Administrator 查看系統資訊 49
圖5-5 MySQL Administrator查看檔案容量 50
圖5-6大批檔案寫入後伺服器端軟體狀態 50
圖5-7 Motion & face (A) 51
圖5-8 Motion & face (B) 51
圖5-9 Motion & face (C) 51
圖5-10檔案寫入後狀態 52
圖5-11 DVR Web Page登入 53
圖5-12透過Internet 回傳之檔案清單 53
圖5-13權限錯誤訊息 54
圖5-14 Web DVR即時監控 55
圖5-15檔案播放程序圖 56
圖5-16 Web點選id之檔案播放 56
圖5-17 system資料表 57
圖5-18偵測工具與Windows工作管理員比較圖 58
圖5-19 CPU & RAM偵測工具 58
圖5-20 CPU & RAM偵測流程圖 59
圖5-21 MySQL Administrator查看資料表容量 60
圖5-22記錄檔案寫入的情況 60
圖5-23 檔案寫入資料庫之檔案速率 61
圖5-24 檔案速率排序後效能 61
圖5-25 CPU使用率 62
圖5-26排序後CPU使用率 62
圖5-27加入影像偵測寫入資料庫之檔案速率 62
圖5-28加入影像偵測寫入資料庫之檔案速率排序後效能 63
圖5-29加入影像偵測CPU使用率 63
圖5-30加入影像偵測排序後CPU使用率 64
圖5-31寫入資料庫之速率比較 64
圖5-32平均每筆檔案寫入費時比較 65
圖5-33檔案寫入總費時比較 65
圖5-34 CPU使用率之比較 66

[1] 洪忠平(2008)，「應用MySQL資料庫於集中式數位監控系統」，明志科技大學機電工程研究所 碩士論文。
[2] A. Das, S.S. Devgan, “Implementation of Streaming Audio and Video for Online Web Based Courses Using MySQL Database Server and PHP,” Proceedings of the IEEE Southeastcon 2000, 523-526, TN,USA ,April 2000.
[3] U.V. Ramana, T.V. Prabhaker , “Some Experiments With The Performance of LAMP Architecture,” The Fifth International Conference on Computer and Information Technology, 916-920, Kanpur, IIT,2005.
[4] 王駿發(2007)。”科技政策研究資訊中心-多媒體影音檢索系統”。上網日期：2008年12月05日。取自：http://nr.stpi.org.tw/ejournal/NSCM/9603/9603-01.pdf
[5] MySQL 5.0 Reference Manual, Retrieved Dec. 05, 2008, from http://downloads.mysql.com/docs/refman-5.0-es.a4.pdf
[6] 黃樹林(2007)，「網路化數位監控視訊錄影資料庫處理系統設計」，明志科技大學產學合作計劃。
[7] R. C. Leinecker、T. Archer原著 (2001)。「Visual C++ 6 Bible 進階與程式應用篇」黃怡編譯，譯自Visual C++ 6 Bible，台北：文魁資訊股份有限公司
[8] 韓丹(2007)。「擁抱MFC 新世代視窗程式設計」，第六版，台北：儒林圖書公司。
[9] 卜小蝶(2004)。「以檢索需求分析模式提昇圖像檢索應用之研究」，2004年現代資訊組織與檢索研討會論文集，頁85-93。
[10] 曾新穆、蘇家輝(2006)。「智慧型數位影像內容註解及搜尋系統之設計」數位典藏技術研討會，上網日期：2008年12月1日。取自：http://datf.iis.sinica.edu.tw/Papers/2006datfpapers/34.pdf。
[11] A . Yoshitaka, T. Ichikawa, A survey on content-based retrieval for multimedia databases, IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, Vol.11, Iss.1, 81-93, 1999.
[12] 拓墣產業研究所，「IP視訊監控市場即將銳不可檔!! 」上網日期：2008年12月1日。取自網址：http://www.topology.com.tw/tri/
[13] A. Lin(2006)，「Digital Video Recorder系統設計文件」，台北：怡創科技股份有限公司。
[14] V. Pisarevsky(2007),”Introduction to OpenCV “, Intel, Retrieved Dec. 1, 2008, from: http://ai.stanford.edu/~dstavens/cs223b/stavens_opencv_optical_flow.pdf
[15] “DirectShow - Wikipedia, the free encyclopedia”, Retrieved Dec 1, 2008, from: http://en.wikipedia.org/wiki/DirectShow
[16] 楊煒達(2005)。「簡易方法之少量人臉辨識系統」，國立中央大學，資訊工程研究所 碩士論文。
[17] 林怡政(2008)。「以雙眼視覺為基礎之人物頭部追蹤」，國立台灣科技大學電機工程系 碩士論文。
[18] 何忠興(2003)。「平移運動影像之伺服追循系統」，國立中山大學機械與機電工程學系 碩士論文。