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前言

?？低暤谋O(jiān)控產(chǎn)品在工業(yè)企業(yè)內(nèi)應用十分廣泛，如何利用?？低暜a(chǎn)品實現(xiàn)專有定制化視頻監(jiān)控系統(tǒng)是十分有意義的。Python語言易學易用，簡單高效，但目前海康官方還未提供Python版SDK。本文介紹了在Windows系統(tǒng)下Python編程環(huán)境中，結合海康威視SDK設計和開發(fā)工業(yè)設備實時視頻監(jiān)控軟件的方法。

（1）Python簡介。Python是一種跨平臺的計算機程序設計語言。無論是桌面開發(fā)序、Web開發(fā)、人工智能、自動化運維、科學運算，Python都有著豐富的擴展模塊，使用Python開發(fā)應用程序，無疑是高效的。

（2）?？礢DK。?？低昐DK即海康提供的開發(fā)包，主要包含設備網(wǎng)絡SDK和播放庫SDK（以下簡稱SDK）。?？低曉O備網(wǎng)絡SDK是基于設備私有網(wǎng)絡通信協(xié)議開發(fā)的，為嵌入式網(wǎng)絡硬盤錄像機、網(wǎng)絡攝像機等網(wǎng)絡產(chǎn)品服務的配套模塊，提供Windows和Linux兩個版本，用于遠程訪問和控制設備軟件的二次開發(fā)[1]。

1 開發(fā)方法

1.1 Ctypes模塊簡介

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

1.2 DLL裝載

DLL（動態(tài)鏈接庫）是Dynamic Link Library的縮寫，在Windows下Python環(huán)境中使用ctypes.windll.loadLibrary()函數(shù)進行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)類型

Ctypes提供和c語言兼容的數(shù)據(jù)類型，可以很方便地調(diào)用DLL中的函數(shù)。如Ctypes中的cbyte對應c語言中的char及Python中的int/long。

?？礢DK頭文件中包含了大量的結構體，在Python中，結構體必須繼承自Ctypes模塊的Structure類。每個子類必須定義_fields_屬性，該屬性是2元素元組的列表，包含字段名和字段類型，其中字段類型必須是Ctypes類型。

1.4 宏定義

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

1.5 回調(diào)函數(shù)的定義

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

2 接口調(diào)用方法

?？礢DK調(diào)用流程通常為：初始化SDK，用戶登錄，預覽、云臺控制等操作，注銷設備，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 用戶登錄

用戶登錄實現(xiàn)用戶的注冊功能，返回用戶ID，該用戶ID具有唯一性，后續(xù)對設備的操作都需要通過此ID實現(xiàn)。Python調(diào)用方法為，sdk.NET_DVR_Login_V30(sDVRIP,wDVRPort,sUserName,sPassword,Ctypes.byref(DeviceInfo))，byref()用來傳遞引用參數(shù)，DeviceInfo為設備信息結構體，繼承至Ctypes.Structure。

2.3 視頻預覽

視頻預覽模塊實現(xiàn)從網(wǎng)絡設備取實時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構造的結構體，結構體中l(wèi)pPreviewInfo.hPlayWnd=hwnd為窗口句柄，用于播放圖像。

2.4 云臺控制

云臺控制實現(xiàn)攝像機的鏡頭方位調(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 報警布防

建立報警通道函數(shù)在Python中調(diào)用方法為sdk.NET_DVR_SetupAlarmChan_V41(lUserID,Ctypes.byref(struAlarmParam))，struAlarmParam是Ctypes構造的報警布放參數(shù)結構體。啟動布防前，需要調(diào)用注冊回調(diào)函數(shù)的接口NET_DVR_SetDVRMessageCallBack_V30()，注冊回調(diào)函數(shù)的格式為“回調(diào)函數(shù)實例=回調(diào)函數(shù)類型（具體回調(diào)函數(shù)）”，然后將回調(diào)函數(shù)實例作為參數(shù)傳給注冊接口。

2.6 用戶注銷

用戶注銷函數(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()，在程序結束前使用。

2.8 類的封裝

將SDK提供的接口進一步封裝到類（class）里，從而簡化SDK接口，解除上層代碼與SDK之間的耦合關系。由于海康SDK只需初始化一次，故這里將類設計為單例模式，將類的函數(shù)設計為靜態(tài)函數(shù)。

3 結束語

利用上述方法實現(xiàn)了Python語言與?？礢DK的聯(lián)合開發(fā)。用此方法編寫的設備監(jiān)控應用程序運行良好，為后續(xù)系統(tǒng)引入智能識別技術打下了堅實的基礎。