数字视频监控系统设计
数字视频监控系统设计（精选12篇）
数字视频监控系统设计 第1篇
视频监控系统已经广泛地应用在日常生活中, 其稳定、可靠的工作已经成为保证人民生产、生活正常运转的必要条件。可靠快速地采集输入、编解码以及处理传输成为视频处理设备设计的关键点。本文介绍了一种基于达芬奇技术的数字视频单元。单元主要完成对视频信息的智能采集处理功能和集成影象处理功能。
1视频单元的组成及硬件设计
视频单元以TMS320DM365为核心处理器芯片, 并以TMS320DM365为中心设计视频缓冲、视频解码等功能。单元的硬件主要有达芬奇处理器芯片 (TMS320DM365, 以下简称DM365) 、视频解码器芯片 (TVP5158) , DDR2 SDRAM, FLASH, ENC28J60以太网控制器、电源管理芯片等。视频单元的框图如图1所示。本文主要介绍了视频采集输入部分、外部存储器部分、以太网部分和视频输出部分这4部分。
DM365 高度集成了众多组件[1], 其中包括符合生产要求的H.264, MPEG-4, MPEG-2, MJPEG与VC1编解码器, 可满足智能视频处理功能的集成影像信号处理 (ISP) 解决方案[2]和一系列板载外设等, 可降低系统成本。
视频单元工作原理如下:TVP5158视频解码芯片把CCD摄像头传过来的模拟视频信号进行模/数转换, 变成符合ITU-R BT.656或YUV标准的数字视频信号;然后将数字视频信号传输到达芬奇处理器的视频处理子系统的前端, 进行预处理后送到视频处理子系统的后端, 视频处理子系统的后端对数字视频信号进行编码后直接将其输出到显示器终端上。DM365上的ARM端主要作为控制器来控制视频解码芯片和外围接口芯片[3]。
1.1 视频采集输入设计
摄像头将采集到的模拟视频信号传输给TVP5158视频解码器[4]。该TVP5158器件是一个4通道、高品质NTSC/PAL视频解码器, 它用数字化编码所有基带模拟视频格式, 使其变为数字视频信号输出。该编码器的每个通道都包含10位27 MSPS的模/数转换器。TVP5158支持NTSC (J, M, 4.43) 和PAL (B, D, G, H, I, M, N, Nc, 60) 标准视频同时输入。每个视频解码通道均支持复合信号输入。TVP5158输出端口支持8位的ITU-R BT.656和16位4∶2∶2 YUV格式。TVP5158视频解码器再将解码信号传输给DM365的视频处理前端 (VPFE) 。TVP5158高度灵活的视频输出与DM365的无缝接口可取消对外部FPGA的需求[5]。TVP5158与DM365的接口框图如图2所示。
TVP5158输出8位的ITU-RBT.656和16位4∶2∶2 YUV格式视频。DM365支持ITU-BT.601/BT.656/BT.1120数字YCbCr 4∶2∶2 (8 b/16 b) 格式视频, 所以本系统中DM365采用YCbCr 4∶2∶2 的8位ITU-R BT.656视频捕获模式, 该系统不需要外部行/场同步信号。TVP5158的DVO引脚与DM365的YIN引脚相连, 以用来传输数据[6]。
1.2 外部存储器设计
在该单元中, 选用的外部存储器为一个DDR2 SDRAM芯片和一个NAND FLASH芯片。在该单元中, 采用华邦电子公司的1 GB DDR2 SDRAM作为主存储器, 型号为W971GG6IB[7]。DM365与W971-GG6IB的接口框图如图3所示。
CLK和
单元中选用的NAND FLASH为三星公司的K9F2808U0C[8], 它为一个132 MB的闪存, 其中的内存容量分为16M8 b容量和4 MB的备用容量。该存储器阵列包含1 024个独立可擦除块, 每个数据块包含16 KB。K9F2808U0C的8个I/O引脚是地址复用的, 这样可减少引脚数, 并方便系统升级, 闪存电源为3.3 V。DM365与K9F2808U0C的接口框图如图4所示。
图4中I/O0～I/O7为数据输入/输出引脚, 与EM-D[0:7]引脚相连, 实现数据的传输。I/O引脚用于输入命令、地址和数据, 还用于在读操作时输出数据。
1.3 以太网设计
DM365通过ENC28J60以太网控制器与网络进行通信[9], 其接口框图如图5所示。
ENC28J60以太网控制器是美国微芯科技公司推出的产品, 适用于精简的嵌入式网络应用。DM365的SPI接口与ENC28J60芯片的SPI接口相连。
1.4 视频输出设计
LCD显示器与视频处理后端相连。视频输出部分框图如图6所示。
OSD模块的主要功能是采集和混合视频数据以及显示/位图数据, 并将它们以YCbCr格式传输给视频编码器 (VENC) 。视频和显示数据从外部DDR2/mDDR存储器读取。
2结语
该设计采用DM365视频处理芯片, 充分利用其外围接口多的特点, 选用了一些外围接口芯片, 以满足智能视频处理的功能。
参考文献
[1]徐鹏, 邹浩斌.达芬奇技术简化数字视频设计[J].世界电子元器件, 2006 (2) :49-53.
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[6]周金模.基于达芬奇技术的嵌入式实时视频系统研究[D].武汉:华中师范大学, 2008.
[7]Winbond.W971GG6IB data sheet[EB/OL].[2009-10-23].http://www.winbond.com.
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[10]叶磊.智能视频监控嵌入式实现及传输保护研究[D].上海:上海交通大学, 2009.
数字城管视频监控项目需求 第2篇
实现5个重点区域（彩虹转盘东北角、邮政局十字西南角、吴家堡丁字路口东南角、二号桥北十字东南角、一号桥头北路西）分别设立独立的视频监控，将现场图像实时传送至后台系统，实现远程实时的互联网访问浏览和手机浏览。
视频摄像机要求：快球型号：V8546A-C1C2B6E2，技术参数:1/4英寸CCD，28倍光学变焦，10倍数字变焦，550TVL，彩色0.25LUX，黑白0.0015LUX，可设254个预置位，最大速度400度/秒，定位精准，浪涌保护和防雷击保护，IP66防护等级；
视频格式要求：压缩格式支持H.264/MPEG4/JPEG，帧率10-30帧，码率不低于100kbps（最好码率可自动调整），分辨率D1HD1/VGA/CIF/QVGA/QCIF；
网络传输要求：5个视频点通过中移动4M专线接入就近城域网接入节点，再通过城域网传输至搭建在移动机房的视频平台，使用者可通过互联网或手机实时查看视频；传输网络由咸阳移动提供，最终预留RJ-45接口供视频设备接入；
数字视频化安防监控系统构建浅论 第3篇
关键词:数字视频化 安防监控系统 设计方案
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0096-01
数字视频化安防监控系统作为计量管理的一个重要手段,越来越为人们所重视,并且随着企业信息化应用水平的不断提高,制定企业信息化的总体设想,建立一套以生产指挥为核心的系统,把分散的、自成体系的监控系统进行集中管理和监控已经成为一种趋势。
1 数字化视频安防监控系统基本要求
数字化视频安防监控系统的要求是: (1)能对主要对象进行视频探测的画面再现、图像的有效监视和记录,对重要部分和设施的特殊部位应能进行长时间录像,并设置视频报警装置。(2)系统的画面显示应能任意编程、手动与自动切换,画面显示摄像机的编号、部位、地址和时间。(3)应能自成网络,可独立运行;应能与周界入侵报警系统、人员出入口管理等部分进行系统联动。当报警发生时,能自动对报警现场的图像和声音进行复核,能将现场图像自动切换到指定监视器上显示并自动录像。
2 数字视频安防监控系统组成
摄像系统、传输系統、录像控制与显示系统构成了数字视频安防监控系统的三部分。
2.1 摄像系统
该系统主要包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。它的任务是对被摄体进行摄像,并把摄得的光信号转换成电信号。数字视频安防监控系统主要用黑白摄像机视。但是,如果所摄场所有颜色需求则应选择彩色摄像机。
2.2 传输系统
该系统包括同轴视频线缆、局域网线缆、公共通讯线缆等。视频信号的传输一般采用屏蔽铜线被覆率不小于90%、中间无接点的专业视频电缆SYV75-5。为了保证终端显示的清晰度和画面质量,系统需要具有较好的抗干扰性和匹配性。该系统的作用是把现场摄像机取得的电信号传送给硬盘录像主机或将主机信息传输给网络用户。
2.3 录像控制与显示系统
该系统的任务是实现对前端传来的图像信号进行储存、显示、回放、控制以及远程传输等的处理,包括安放在控制端DVR主机、分控主机、监控中心管理主机、数字矩阵主机及电视墙、显示器等。
3 系统的硬件设计
硬件设备主要包括DVR主机、分控主机、监控中心管理主机、数字矩阵主机、中转主机及电视墙、显示器等。
3.1 DVR主机的设计
DVR主机就是在计算机中插入视频采集压缩卡,然后在此基础上开发上层监控软件。DVR主机多用工业控制计算机作为主机。选用工控机箱,主板采用技嘉848PE,电源为工控电源400W,内存为Kingston DDR 256M,音视频采集压缩选用海康或者金鹏,显卡是GF4MX4000 64M,CPU采用P42.4G,采用松下软驱,硬盘扩展卡用Promise。
3.2 分控主机的设计
分控主机只需要开发并且对分控端的软件进行安装,它只需要对任何一台普通的PC机安装分控端软件。同一台分控主机连接远端的一台DVR主机,而同一台分控端可以同时与不同的DVR主机连接,有支持动态IP地址功能,具有网络回放功能,远程画面调节功能和远程云台镜头控制功能等。
3.3 管理主机设计
监控中心管理主机无需加插额外板卡,只需开发并安装监控中心管理软件,用对网络内的DVR主机进行统一的集中管理。选用工控机箱,主板采用技嘉848PE,电源为工控电源400W,内存为Kingston DDR 256M,显卡是GF4MX4000 64M,CPU采用P42.4G,采用松下软驱,硬盘扩展卡用Promise,硬盘为迈拓80G以上,集成声卡网卡。
3.4 数字矩阵主机的设计
数字矩阵主机就是在计算机中插入音视频解码卡,然后在此基础上开发数字矩阵软件,将网络内的DVR主机发送过来的多路数字视频信号还原成模拟视频信号,从而可以直接连到电视墙上。选用工控机箱,主板采用技嘉848PE,电源为工控电源400W,内存为Kingston DDR 256M,显卡是GF4MX4000 64M,采用松下软驱,硬盘扩展卡用Promise,硬盘为迈拓80G以上,集成声卡网卡,海康DS-4004D音视频解码卡。其功能特点如下:一点对多点;支持动态IP地址自动解析;实时监看功能;实时监听功能;网络回放功能;图片抓拍及浏览功能;远程画面调节功能;报警图像上传电视墙功能等。
3.5 其它硬件的设计
主要准备摄像机,镜头,云台等视频输入设备。麦克风,拾音器,音箱等声音输入输出设备。报警传感器,报警控制器,报警输出设备,报警主机等。编解码器,视频切换矩阵,音频切换矩阵等。HUB,SWITCH,路由器,网络线等网络设备。其他上网设备,如ISDN适配器或调制解调器等。
4 数字视频化安防监控系统软件设计
4.1 操作系统和平台
采用Microsoft Windows2000系列操作系统,开发平台为Microsoft Visual C++6.0 English Version,设计平台为Rose2002,项目管理平台为Project 2002,文档编写平台为Office 2000,网络平台为LAN、PSTN、ISDN、ADSL、DDN和INTERNET等多种带宽的通用或专用网络平台,支持TCP/IP协议。
4.2 数字监控软件的设计
数字监控软件是整个系统的数据处理中心,负责采集处理来自前端设备的各种音视频及报警信息以及监听来自客户端的各种通信请求,并根据客户端的请求发布相关信息,实现音视频信息在网络中的传输。
4.3 网络分控软件的设计
网络分控软件也叫客户端软件,负责向服务器/主机端软件发送各种请求并负责对服务器端软件的响应作出相应处理,从而实现对服务器/主机端的视频图像的实时监看、网络回放、云台控制等功能。
5 结语
数字视频监控系统实现了监控信息的远程集中控制,增强了各系统的数据互访及系统整合能力,减少了就地监控人员,减少了各子系统单独设计造成的资源浪费。在现代化的冶金、电力等企业,通过网络一体化的数据监控平台,生产与或管理人员都可及时、全面地了解现场各计量系统情况,综合考虑各方面因素,进行决策。
参考文献
[1]吕潇超,侯增选.基于C/S结构的构的数字视频监控软件系统[J].科学技术与工程,2007,7.
[2]刘富强.数字视频监控系统开发及应用[M].北京:机械工业出版社,2003.
数字视频监控系统设计 第4篇
近年来,随着数字图像处理技术和数字电路技术的飞速发展,利用数字图像处理技术进行动态监测和现场监控都已成为现实,视频监控技术已全面进入数字时代。
视频监控产品要求采用具备更高性能和灵活性的器件来构建,过去单纯采用DSP处理器或现成芯片(ASSP)的方法已难以满足系统需求,而FPGA特有的灵活性和高性能使其成为许多监控产品的理想解决方案[1]。
笔者详细地介绍了在FPGA上实现视频监控系统的设计思路,用Verilog HDL语言来实现各个模块的编写以及各个模块之间的信号关系。
2 系统总体设计方案
系统整体设计框图如图1所示,按其功能描述可分为6个模块,分别为摄像头配置模块Camera_config、视频采集模块Image_capture、图像写入缓存模块WR_buffer、SDRAM控制模块SDRAM_ctrl、图像读出缓存模块RD_buffer、视频显示控制模块VGA_ctr[2]。
图像数据流传输大致分成5个过程:
1)OV9650根据摄像头提供的像素时钟Pixclk、行同步信号H和帧同步信号V捕捉图像送入异步FIFO存储器中,存储器深度可根据实际情况定义。FIFO存储器的另一端参与图像传输过程2)和过程1)的图像位宽为8 bit,传输时钟为12.5 MHz。
2)从过程1)的FIFO中输出的图像数据进入图像写入缓存模块WR_buffer中,将4 byte数据拼接成1个宽为32 bit的数据,再经过同步FIFO送入SDRAM中。
3)从SDRAM中取出数据送入图像读出缓存模块RD_buffer的同步FIFO中。
4)把从RD_buffer的同步FIFO中取出的数据拼接成宽为24 bit的RGB数据存入RD_buffer中的一个异步FIFO中。
5)从异步FIFO中以25 MHz的时钟速率取出RGB数据送入VGA控制器模块VGA_ctr中显示。
3 系统各模块设计
3.1 摄像头配置模块Camera_config
该模块采用OV9650摄像头,包含CMOS摄像头和图像处理芯片OV9650,FPGA通过模拟I2C总线时序完成对OV9650摄像头的初始化配置工作。
配置OV9650摄像头的工作模式为:VGA 640480格式视频,以RGB数据流输出,RGB格式为RGB4∶2∶2,数据流输出为G1 B G2 R G3,4 byte数据为2个像素点,同行相邻的左右2个像素共用BR值,视频速率为15 f/s(帧/秒)。
I2C控制过程如图2所示。步骤为:1)判断复位信号Reset是否有效,假如有效,置位SCL(串行时钟)、SDA(串行数据)、END(传输结束);2)复位END,通知传输开始;3)模拟I2C启动信号,即在SCL为高电平期间置位SDA;4)开始传输控制数据,SCL低电平时修改SDA的值,并且每传输完1 byte释放SDA线;5)模拟I2C结束信号,即在SCL为高电平期间复位SDA;6)置位SDA和END,通知传输结束。
3.2 视频数据的采集模块Image_capture module
经过摄像头产生的数据,包含摄像头的像素时钟Pixclk(12.5 MHz)、行同步信号H、帧同步信号V以及RGB像素数据Pixdata。接下来需要把图像数据写入SDRAM中,由于OV9650与SDRAM工作在不同的频率下,这就出现了异步时钟处理问题,所以在SDRAM控制器与摄像头的输出端之间添加一个异步FIFO。
异步FIFO主要用来缓冲数据和隔离时钟或相位差异。FIFO的存储介质是双口端RAM,所以读写操作可以在两端同时进行。访问FIFO时仅需要读写线和控制线,不需要地址线[3]。
首先利用FPGA的RAM资源实例化一块双口RAM,实例化的FIFO如图3所示。数据位为9位,深度为64,由于数据的写入时钟远远小于数据的读出时钟,不用担心写满的情况,深度可以尽量小,以节省FPGA资源。
FIFO模块主要有以下端口:9位输入data[8..0]和输出q[8..0],数据的低8位存储的是图像数据,最高位判断存储的图像数据是否是图像每一帧的第一行;写时钟wrclk和读时钟信号rdclk;写请求wrreq和读请求rdreq信号;空标志位rdempty以及溢出标志位wrfull。重启后置位rdempty并且复位wrfull,由于读时钟远远高于写时钟且只要rdempty为0,就发出一个读请求rdreq,不会出现写满的情况,所以每来一个rdclk判断读地址和写地址的位置关系,及时地置位rdempty。
写控制过程如图4所示。步骤为:1)判断是否复位,假如是复位wrreq;2)如非复位且行信号H有效,则根据场同步信号V以及行同步信号H来判断是否是图像的第一行;3)假如是图像的第一行则置位wrreq,写入pixdata,并且置位图像第一行的判断信号data[8]。假如不是第一行则复位data[8]。
读控制过程如图5所示。步骤为:1)判断是否复位,假如是则复位rdreq;2)假如非复位则判断异步FIFO是否为空且wr_buffer(图像写入缓存模块)是否为可写状态;3)假如非复位且FIFO非空且wr_buffer为可写,则置位wrreq和din_valid(图像缓存模块)写有效。
3.3 图像写入缓存模块WR_buffer
以上存入异步FIFO的数据流,包括图像数据q[8..0信号以及图像数据输入有效信号din_valid,接下来要把每一幅图像数据存储的SDRAM里面供后续显示使用。由于WR_buffer的数据需要存入SDRAM中且RD_buffer需要从SDRAM中读出数据,而本文只使用了1块SDRAM,为了防止这两个模块同时访问存储器产生冲突,具体方法是在它们分别存入或取出20个32 bit的数据后将访问权利交给对方,在SDRAM中开辟了2个等大的SDRAM(6404803/2)区域交替工作,使用乒乓机制交换它们的工作机制,保证了图像画面的显示流畅。
由于SDRAM中存储的是32位的数据,在数据送入SDRAM前,把4 byte的pixdata数据拼接成一个32 bit宽的数据,送入同步FIFO中,然后再送入SDRAM中。同步FIFO工作原理和异步FIFO类似,只不过同步FIFO只有1个时钟输入。设置同步FIFO的空阈值为20,即当FIFO中存有的数据超过20个时复位rdempty,通知SDRAM从FIFO中取数据[4]。
WR_buffer控制过程如图6所示。步骤为:1)使用4个状态机制S0,S1,S2,S3完成把从视频数据采集模块而来的4 byte的pixdata=q[7..0]拼接成1个32 bit宽的数据,并送入同步FIFO中;2)判断同步FIFO的rdempty位是否为有效,无效则表示FIFO中已经存有了20个图像数据,并且开始从FIFO中读出这已经存好的20个数据写入SDRAM中;3)判断图像写入缓存SDRAM是否已经写入了一幅图像的数据,并切换图像写入缓存模块和图像读出缓存即交换它们的工作机制。
3.4 SDRAM控制模块SDRAM_ctrl
SDRAM的控制逻辑比较复杂,对时序要求也十分严格,这就要求有一个专门的控制器使用户能够很方便地操作SDRAM,在这里使用Quartus II自带的Altera SDRAM控制模块。
SDRAM控制器设计框图如图7所示[5]。步骤为:
1)WR_buffer往SDRAM中写入20个32 bit的数据;
2)从SDRAM中读出20个32 bit的数据。
3.5 图像读出缓存模块RD_buffer
RD_buffer控制过程见图8,RD_buffer在SDRAM的状态为写完20个32 bit数据后再从SDRAM中读取20个32 bit的数据送入同步Sync_FIFO_0中,从Sync_FIFO_0中取出1个32 bit数据转化成2个24 bit数据(之前数据格式为G1 B G2 R G3,需转化成G1 B R G2 B R),转化后的数据再送入异步Async_FIFO_1中,从异步Async_FIFO_1中读出的数据送入VGA控制器VGA_ctr中并显示。
3.6 视频数据读出及显示VGA_ctr
VGA控制过程如图9所示,从异步Async_FIFO_1输出的数据分成RGB 3个分量,以25 MHz输出到VGA_ctr模块中,控制VGA芯片完成显示。
VGA控制过程为:1)判断Async_FIFO_1是否为空,并读取RGB数据输入到VGA显示;2)判断是否已经读取了一行即640个RGB信号,假如是则复位行信号H;3)判断是否已经读取了一幅图像,假如是则复位场信号V,到此VGA已经完整地显示了一帧图像。
4 小结
设计最终在EP2C35芯片上得以仿真并实现,共用了1 581个逻辑单元,占该芯片资源的5%,用去寄存器1 231个,只占该芯片资源的4%[6]。
基于FPGA设计完成视频监控系统,充分利用了FPGA的优势,设计灵活,修改方便,易于调试,系统可靠性高。如果设计中再加上视频处理和控制部分,还可以实现图像处理和监控目标运动状态的判断和控制,例如车牌识别、车速测算或者人物动作识别等。
参考文献
[1]郑世宝.智能视频监控技术与应用[J].电视技术,2009,33(1):94-96.
[2]李竹,张清泉,杨培林.基于FPGA的TDM交换系统在视频监测中的应用[J].电视技术,2008,32(9):88-90.
[3]MICHAEL D C.Verilog HDL高级数字设计[M].北京:电子工业出版社,2005.
[4]刘延飞,郭锁利.基于Altera FPGA/CPLD的电子系统设计及工程实践[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[5]简弘伦.精通Verilog HDL:IC设计核心技术[M].北京:电子工业出版社,2005.
数字视频监控系统设计 第5篇
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视频监控系统接地设计 第6篇
关键词：视频监控；接地；设计
1视频监控系统的接地类型
一般来说，视频监控系统有两种接地类型，其一是保护地的接地，其二是工作地的接地。工作地分为逻辑地和屏蔽地两种情况。
首先，保护地接地的目的是为了避免设备外壳的大量静电负荷对操作人员造成的人身伤害。安装有视频施控系统的控制室、操作员站、端子柜和打印机设备等都应当接保护地。
其次，工作地接地要分逻辑地和屏蔽地两种情况進行。逻辑地也被称作机器逻辑地或电源地（主机），是5v以上主机电源的输出地，作为逻辑电正负端的公共地，与计算机cpu正负电源的工作有直接联系。屏蔽地也被称作模拟地，能够屏蔽信号传输时受到的一些干扰，提高信号的精准度。为了避免在视频监控系统内形成回路干扰，应当将线缆屏蔽层的一端接地，对屏蔽层做接地处理。屏蔽保护接地不能够使用金属铠的电缆，应当使用镀铝或铜丝网屏蔽层做接地处理。
第三，对于拥有全栅防保措施的化工行业使用的监控系统，应当做本安地接地处理。本安地的接地系统应当是自成一体的，接地电阻要小于4Ω，它与电气地网要保持5m以上的距离，与仪表系统接地网也要保持5m以上的距离。
2概述视频监控系统的三种接地方法
视频监控系统的接地方法有三种，第一种是把电气接地网当做视频监控系统的接地网进行接地；第二种是为视频监控系统单独设立一个接地网，例如本安地；第三是为视频监控系统设置专用的接地网，经地线与电气接地网相连。
第二种与第三种接地方法存在不少相同点，也是目前视频监控系统接地设计中采用的较多的方法。专用接地网曾被经常使用，但因为占地面积较大、资金投入高，对于电缆和钢材的消耗量也较大，导致工程后期的维护和管理工作难以进行，不便于技术人员进行测量和寻找接地极、接地线。实践经验告诉我们专用接地网建设起来既困难又麻烦，且不具备较好的安全性。
3视频监控系统接地的公共接地网条件
第一，在电气接地网的电阻不大于4Ω的情况下，电气接地网可以充当视频监控系统的公共接地网。
第二，如果电气接地网的电阻较大或比较杂乱，需要设置单独的接地系统作为视频监控系统的公共接地网。
第三，对于不拥有本安地的公共接地网，其接地电阻应<4Ω；对于拥有本安地的公共接地网，其接地电阻应<1Ω，接地总干线的阻抗应<0.1Ω。
第四，接地防雷条件。应满足接地点附近15m的范围内没有避雷地接入点，附近8m范围内没有大于30kW的高低压供电设备外壳接入点的条件。如果施工现场达不到该要求，需要通过避雷器或是击波抑制器来进行防雷保护处理，使其连接上公共接地网的主干线。电焊地需要和公共接地网、其他接地网保持一定距离，最好在10m的距离以上。
4视频监控系统接地设计的原则
4.1关于信号屏蔽层与接地间的关系
依据我国在视频监控系统方面的相关规定，视频监控系统与计算机的信号电缆在设计屏蔽层时应保障屏蔽层接地，接地要求如下：信号源浮空的情况下，屏蔽层需要在计算机侧进行接地处理；信号源接地的情况下，屏蔽层需要在信号源侧进行接地处理；放大器浮空的情况下，使屏蔽层的一端连接屏蔽罩，另一端与共模地相连；如果屏蔽电缆要通过接线盒进行分断或合并，使用接线盒连接其两端的屏蔽层。
4.2电缆的铺设与选择要严格遵照相关规定
视频监控设备中，实现系统信号传输的电缆如何选择和铺设，应严格遵照相关规定来实施。屏蔽层的设置应严格按照上文所述的条件要求，进行合理的接地处理。例如，阻燃型电缆适用于抗干扰需求较高的视频监控系统，能有效提高抗干扰能力。
4.3接地的材料要求
第一，严格安装相关要求使用符合规格的钢材作为接地体与接地网之间的干线材料。如果接地体的实际电阻不符合使用钢材的条件，应当选择铜材。如果遇到腐蚀性的接地网，需要选择热镀锌或热镀锡钢材作为干线材料。
第二，接地连线所使用的应当是铜芯绝缘电线或其他符合规格的电缆，连接视频监控系统的屏蔽层和保护地，连接视频监控系统与接地体与接地网。如果视频监控系统具有较高的接地电阻需求，或者接地干线和支线的数量较多，接地连线的距离太长时，应采用截面大的电缆或电线。
5视频监控系统接地设计方案
5.1针对分散布置的视频监控设备的接地设计方案
对于分散布置的视频监控设备，普遍采用网络线对分散到各个作业现场的监控设备进行连接。一般而言，有需要进行分散布置时，操作员分散地站立于范围不超过500m直径的控制站内，采用多模光纤、dp屏蔽双绞线或5类双绞线实现各站点之间的连接。
若采用多模光纤连接各站点，各站点所采用的接地方案等同于集中布置视频监控设备时的情况；若采用dp屏蔽双绞线或5类双绞线连接各站点，电缆两端需要经过保护设备例如信号避雷器这类装置，实现与视频监控设备以及其它网络设备的连接。两端的站点要采用不同的公共接地网，彼此之间不能有金属相连；各站点之间的接地方法参照集中布置视频监控设备时的情况。在铺设dp屏蔽双绞线或5类双绞线时，需要使用金属桥架或锌钢管用以敷设，桥架或钢管也需要进行接地处理。如此一来，当发生雷击或重大电气事故时，信号避雷器能够对两端的设备进行有效保护。
5.2降低土壤电阻率的接地方案
首先，可以通过改变接地体附近的土壤结构来降低土壤电阻率。例如在附近土壤中加入木炭、矿渣或煤渣这类吸水性好的物质，可降低原本土壤10%至20%的电阻率。
其次，使用木炭或实验夯实接地体土壤，也能降低原本土壤的电阻率。先铺设约10到15厘米厚的细木炭层，再铺设2到3厘米厚的食盐层，根据实际土壤情况铺设5到8个层次，然后夯实。这个方法能降低原本土壤至少20%的电阻率。
第三，采用化学降阻剂，能够把原本土壤的电阻率降低60%。
结束语
视频监控系统的接地设计需要考虑的问题很多，设计者应全面考虑其影响因素，根据接地网的现象土壤和监控系统设备的需求，制定出最佳接地方案。
参考文献：
[1]黄源源.视频监控系统中一些关键技术的研究[D].电子科技大学，2013.
数字视频监控系统设计 第7篇
目前, 数字焦作视频监控项目已接近收尾阶段, 设备的维护工作一直在以手工单的方式进行流程管理, 这将无法满足项目后期维护阶段的管理需求, 也很难达到客户对故障处理的时限要求, 另外对维护单位的考核管理也难以实施。
焦作数字监控故障派单系统是针对数字焦作视频监控项目后期维护的故障处理管理需求而开发的一套完整的故障处理流程管理系统。
1 系统概述
本系统不仅能满足日常的故障处理需求, 而且还提供了完善的积分考核制度和多视角的数据分析功能, 真正贴近用户的实际业务需求, 又实现了科学化的管理需求。主要实现视频监控相关设备出现故障后的电子流功能和流程监控、绩效考核、查询统计等管理功能。包括故障申报、故障派单、施工回单、施工退单、二次派单、延时申请、完工确认、回访以及绩效考核、工单监控告警、故障知识库、查询统计和系统管理等功能。
2 系统设计
系统设计本着可靠性、开放性、易用性、扩展性等多项原则, 能够有效保证为数字焦作视频监控的故障处理流程管理提供一个稳定、可靠的系统管理平台。
·可靠性
整体设计流程遵循CMM (软件能力度成熟模型) 软件工作过程, 进行规范化的需求分析、设计、编码和测试。
系统以weblogic8.1中间件做web服务和数据库连接池管理容器, 后端采用成熟、稳定的Oracle9i做数据存储, 可有效的保证系统稳定、可靠的运行。
·开放性
系统管理平台为其他部门及外部系统提供统一的、标准的通讯接口, 使之易与企业信息系统高效集成。
·易用性
系统客户端使用纯浏览器, 以新的WEB界面框架为用户提供友好的操作界面、快捷的操作方式, 实时的在线帮助让操作员无需培训即可快速上手。
·扩展性
系统的设计充分考虑到用户以后潜在需求, 采用多种设计模式, 通过抽象编程把不变的和可变的隔离开来, 保证系统具有足够的灵活度, 在以后业务增加或变更时, 系统做到最小的修改。
3 系统结构
3.1 逻辑结构
系统采用J2EE架构设计, 逻辑上分管理层、业务处理层和业务接口层。管理层为高层管理人员提供业务管理界面接口;业务处理层提供故障处理流程和绩效考核功能, 为管理层提供基础数据来源;业务接口层负责与其它外部系统对接 (主要是视频监控系统) , 为系统提供派出所、城管局、监控探头和告警等消息。逻辑结构如下图1:
3.2 硬件结构
4 系统功能
4.1 流程管理
流程管理主要实现故障处理的电子流管理, 包括故障申报、故障派单、施工回单、完工回访4个主要环节, 在派单和施工过程中可对工单上游部门提出延时申请, 如下图3所示:
4.1.1 故障申报
派出所或城管局视频监控人员发现设备故障后 (分前端设备和后台设备, 前端设备主要包括探头、变压器、光缆、电源等, 后台设备主要包括控制服务器、转存服务器、监控屏和其它服务器) , 在系统中录入故障申报单, 保存后系统自动转发给联通公司故障派单人员。
故障申报单的内容主要有工单编号、申报日期、客户名称、故障设备 (下拉选择, 派出所或城管局只能看到所属单位的设备) 、故障位置、申报人、联系电话、受理时间、要求时限 (默认3小时) 、故障现象, 除故障设备、故障位置和故障现象需要手工填写外, 系统可根据登录用户属性自动填写其他字段信息。
另外, 故障申报也可以由联通自己发起, 或通过视频监控系统接口对某一告警事件自动发起申报。
4.1.2 故障派单
联通公司派单人员接到故障申报单后初步判断故障点后派单给施工单位, 填写的内容主要有施工单位 (列表选择) 、派单时间、派单人。
4.1.3 施工回单
施工部门接到故障单后进一步判断故障点, 如确认不属自己的维护范围, 即时回单给派单人员重新派单。施工完成后填写故障原因、处理结果、故障分类、故障点、完成时间、施工人。
4.1.4 完工回访
联通公司派单人员收到完工单后回访客户是否故障已排除, 如果已经排除则根据完成时间确认考核结果, 填写回访结果, 否则重新派单。
4.1.5 延时申请
在故障处理的过程中可能由于某种原因无法在规定时限内完工, 施工部门可发起延时申请到派单人员, 由派单人员协调客户确定延时时限并回复施工单位。
4.2 绩效考核
由管理人员设定绩效考核规则, 可针对故障单完成用时 (是否超时) 、回单用时 (故障点定位时间) 、回单有效性 (为避免超时作假回单, 包括故障定位作假回单和完工作假回单) 、故障类型、施工单位等条件设定积分规则, 按月或按季统计积分, 根据积分多少来考核施工单位。
4.3 工单监控
监控故障单的流程进度, 对已超时或即将超时的工单进行告警提醒。
4.4 故障知识库
系统自动学习故障现象、故障原因、故障分类、故障点之间的联系, 并形成故障知识库, 为派单人员、施工人员初步定位提供在线帮助。
4.5 查询统计
1) 可按申报来源 (某派出所或城管局) 、故障日期、故障分类、是否超时等各种条件查询故障单记录。
2) 可按年、季、月统计各施工单位完成工单数、超时工单数、累计积分。
3) 其它各类查询统计报表
4.6 系统管理
系统管理包括系统数据配置和用户权限管理。
其中系统数据配置主要包括派出所、城管局、探头等基础数据的配置管理。
用户权限管理包括用户部门、用户和角色的添加、删除、修改、查询以及角色的功能权限分配。
一个用户可以分配多个角色, 而不同的角色拥有不同的功能权限和操作权限, 不同的用户有不同的数据范围权限。
5 结语
在整个系统开发实施过程中, 得到了王海霞工程师等人员的大力协助。系统经过几个月的运行, 取得了很好的经济和社会效益, 受到了使用单位及上级政府部门的好评, 但系统仍有一些小问题, 将在后期经过深入调查研究后进行改进。
摘要：本文是针对数字监控故障派单系统是针对数字焦作视频监控项目后期维护的故障处理管理需求而开发的一套完整的故障处理流程管理系统。
关键词：视频,监控,故障,管理
参考文献
[1]GB8566-88计算机软件开发规范
[2]飞思科技产品研发中心编著.Oracle9i数据库高级管理
数字视频监控系统设计 第8篇
新昌保税厂区远端数字视频监控系统是海关对特殊监管区域整合和发展需要。保税区监控中心在海关的指导下对园区卡口、通道、堆场、库房、围网等各关键点安装监控装置,充分利用远端数字视频监控系统,由海关实行全封闭监管。实现了海关对保税厂区与境外之间物流、仓储货物、出入人员等全过程的动态管理,加强了海关监管的主动性。特别作为重要的进出口车辆通道处,应用智能化卡口管理系统,载重车辆与企业自用车辆车道分离,保税物流园区与保税区之间转让实现双卡管理,并对出入人员检测和货物检查实行电子验放严格把关,运用数字视频备案,数据纳入海关信息化管理系统。随充分利用现代科学手段把“把关”和“服务”有机结合起来,解决了海关根据货物进、出、转、存情况实施核库、核查,为新昌保税厂区率先实现“以查代核”的管理模式提供了法律依据,提高通关效率和安全的海关工作必须面对的问题。为了确保全天候系统安全、可靠的运行,系统工程设计中还根据当地年均雷暴日约为45.5 d的特点,对系统设备防雷击保护也纳入了重要工程项目。海关新昌保税厂区远端视频监控系统自建成后运行以来的实践证明:系统对保税厂区24 h实时监控电子闸口、在线物流及相关的海关安检等,建立了把“把关”和“服务”统一的新监管模式。
2 系统功能
系统的原理结构图如图1所示。数字视频监控系统的视频前端设备和终端设备是保税厂区远端视频系统的重要组成部分,在“把关”和“服务”的新监管模式中起到十分重要的作用,它的主要功能有:
1)对保税厂区的进厂(进口)/产品出厂(出口)实现封闭式管理,24 h进行远距离联网监控。现场部分包括安装在监控现场的前端设备摄像机、全方位云台、防护罩、解码器等设备。实现了对监控现场的信号采集任务,控制现场云台的全方位转动以及镜头的聚焦等操作。
2)终端监控设备由数字硬盘录像系统、显示器等组成,能够对前端以各个“企业”为单元传回的图像至监控中心,硬盘录像系统将对所有保税厂区监控点图像数据信息进行集中显示控制处理。实现对物流的整体监管,并对各“企业”生产周转量做到即时监控管理。
3)对保税工厂区生产过程进行全面的管理和监控,其中包括对半成品、成品及废品数量的监管。
4)系统根据被防护对象的使用功能及安全防范管理的要求,对设防区域的非法入侵、盗窃、破坏和抢劫等,进行实时有效的探测与报警。高风险防护关卡的入侵报警系统应有报警复核(声音)功能。系统不得有漏报警,误报警率应符合工程合同书的要求。
3 设计标准与原则
根据保税厂区封关监管的特殊需要,系统的设计从海关工作目的需求出发,把数字视频技术与社会现实和技术的发展结合起来。系统设计的主技术依据有以下具体的规范[1,2]:
1)GB/T75-94安全防范工程规范;
2)GB50198-94民用闭路电视系统工程技术规范;
3)GB4943-95信息技术设备包括电气设备安全;
4)GBJ323-92电气装置工程施工及验收规范;
5)JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范;
6)GB50058-92爆炸和火灾危险环境电力装置设计及验收规范;
7)YD/T870-906用户终端设备耐过压和电气过流能力要求和试验方法;
8)GA/77-94入侵报警工程设计规范;
9)GB50348-2004安全防范工程技术规范;
10)GB7450-87电子设备雷击保护原则。
4 系统设计方案
4.1 闭路数字视频监控子系统
闭路数字视频监控子系统主要由前端设备监控服务器、传输链路、后端设备(视频矩阵切换控制系统、显示设备、录像系统)、相关软件及监控现场组成。整个系统从架构上采用了分布式的网络体系,矩阵切换控制系统多节点的方式符合视频网络风险分散的思想,矩阵间的控制信号通过基于海关专用网传输[3]。
监控服务器部分由监控服务器软件硬件压缩卡等组成,完成现场信号的采集、压缩、多媒体传送,并对各种外围设备发送各种控制指令。视频服务器捕捉各个监控点的监控信息,对数字视频进行压缩处理;通过友好界面及电子地图对多个场景实现实时监控、进行监控画面的切换、存储监控信息;索引提供数据库接口,允许对特定时期视频信息的回放等作必要的技术处理。
4.2 周界现场防范子系统
保税厂区周界现场部分包括安装在监控现场的彩色CCD摄像机、镜头、全方位云台、防护罩、解码器、围墙红外对射探测器、三监探测器等设备构成一个封闭、全面、完善的安防系统,可有效地实现对厂区内的车间工区、大楼大厅内外主要出入口、过道进行清晰观察,对周边防区围界的非法入侵行为及时发出报警、警报、警告,以达到及时处置、核实和防范的目的。提高报警的精确度,系统应设计有较强的系统自检、系统安全保护和系统管理功能,能按时间、区域、部位任意编程设防和撤防并具有防破坏能力。
厂区具体周界报警防范系统充分利用高新技术的防范手段,实现人防与技防有机结合的管理体系。系统还根据周边具体情况和系统的技术要求把控制边界划分成若干小区域,交叉防护以弥补不同警器自身的探测盲区和死角,构成点、线、面与空间组合的综合防护系统。
4.3 出入口通道监控子系统
出入口视频监控子系统的任务:一是完成对进出保税厂区内的制程物流及电子闸口至口岸的在途物流、出入人员、车辆进行识别、记录、控制和管理的功能;二是完成关键部门要求的紧急报警功能。
针对现场功能要求的具体情况,以及系统设计标准,系统设计选用了感应式CARDAX-FT全数字、全网络化的智能卡出入口控制系统,基于Windows 2000操作平台,采用分布式的网络结构,各区域控制器采用海关保税厂区专用以太网(支持TCP/IP协议)与文件服务器之间建立双向数据通道,通信协议符合TCP/IP标准。可对智能卡分级别控制,即控制持卡人进出的区域及时间,有进才有出的防尾随、防反传,识别证的制作,影像鉴别与备案等。读卡设备的选择,选用感应式读卡机,还配置摄像机摄取进出人员的图像进行影像鉴别。
4.4 系统的防雷与接地
4.4.1 系统防雷
根据新昌保税厂区的年均雷暴日约为45.5 d,为保护设备及系统的安全可靠运行,完善系统电子设备的雷电防护措施是十分必要的。对新昌保税厂区防雷设计主要分为防直击雷和防感应雷。直击雷的防范主要靠建筑物在土建设计施工中按照GB50057-94《建筑物防雷设计规范》[4,5]的要求完成,安防系统工程主要考虑对感应雷的防范设计。
系统的防雷一般包括电源(机房电源、采集点电源)防雷和信号(机房信号、采集点信号)防雷。系统所用的摄像机、云台、硬盘录像机等设备几乎都属于微电子产品,这些电子设备普遍存在着绝缘强度低、过电压和过电流耐受力差、对电磁干扰敏感等弱点,容易遭受雷电侵袭。一旦建筑物受到雷直击或其附近区域发生雷击,雷电流的巨大能量,雷电过电压、过电流和脉冲电磁场会通过系统的室外线路摧毁两端的设备,雷电过电压、过电流和脉冲电磁场会通过系统供电的电源线、通信线、控制线、金属管道和空间辐射等途径侵入系统内,威胁系统电子设备的正常工作和安全运行。如果防护不当,这些雷害轻则使电子设备工作失灵,重则使电子设备永久性损坏。因此,系统防雷设计必须高度重视雷电电磁兼容性,对安装在户外的摄像机等设备要从电源、信号等多方面进行防雷考虑,以防系统遭受雷击破坏。
4.4.2 电源防雷
由于雷电流会从电源线或信号线侵入室内给人和设备造成危害,为了避免雷高压经避雷器对地放电后的残压过大,或因更大雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备,以及进一步防止线缆遭受二次感应,实际上采用了多级防雷保护。在电源的防雷采用了分级的方式,具体是在控制室主电源配电柜上加装三相电源电涌保护器,在前端的各分电源配电柜上加装单相电源电涌保护器,在户外设备线路两端加装压敏电阻及电源电涌保护器,实现电源的三层防雷保护。此外,对安装在室外摄像机的视频信号线和遥控信号线两端均加装了电涌保护器。
4.4.3 信号防雷
在带有云台的摄像机下面控制柜内(解码器),串联安装1只RS-485控制线的接线式(双绞线,导轨安装)信号避雷器(如EPL-12型),以保护室外摄像机。在每条RS-485控制线进机房集中控制柜处,各串联安装1只接线式(双绞线,导轨安装)信号避雷器(如EPL-12或EPRS485-9,但最好跳线用EPL)。在计算机的通信接口处,各安装1只信号避雷器(如ETRJ45-100A或RS-232或RS-485型)。
4.4.4 防雷接地与防静电
防雷接地、防静电具体做法是:在监控机房防静电地板下专设环型接地母排,再从该环型接地母排上引出专用接地线接到楼房防雷共地体上。交流供电电源端,即电源供电箱,采用TN-S系统的接零保护;稳压电源之后的交流用电设备外壳接地、直流地、屏蔽地、防静电接地都在机房内环形接地母排上,严格实现机房内各设备接地和接零分开。
5 应用效果与改进
新昌保税区封关运作以来,由于建立了以数字视频监控系统为辅助的“四位一体”信息监管体系,海关以有效监管为前提,按照客户导向模式,以不打破物流链为标准,大胆尝试新的通关监管作业模式。改变了原来按报关单堆存货物、核查货物的做法,得到了企业的高度赞扬。据统计,2008年前6个月,该关共监管进出区货物168万吨,货值5.7亿美元,与以前同期相比分别增长15%和20%。其中,进出保税物流园区货运总量为168万吨,货值5.6亿美元,分别增长118%和154%;海关征收税款近4.5亿元,增长37%;签退出口退税报关单1 628份,货值1.6亿美元,分别增长56%和77%。这些数字,显示了保税区高新技术应用带来良好的协调发展势头。新昌保税区将以现有的数字视频监控系统为平台,更进一步完善现有设备,加快以适应可能到来的“VMI”和“DC”模式。
摘要：介绍了数字视频监控系统在海关保税厂区的应用、组成结构和系统防雷技术,列举了设计并实现的海关新昌保税厂区远端数字视频监控系统。实践证明,该系统是海关作为对保税厂区出入人员检测和货物检查的一种新监管模式。
关键词：保税厂区,电子闸口,监管摸式,系统防雷
参考文献
[1]雷雨权.多媒体电视监控与报警系统[M].北京:国防工业出版社,2004.
[2]殷德军,秦兆海.安全防范与电视监控系统[M].北京:电子工业出版社,1999.
[3]李磊,李峰,付龙,等.电视监控实用技术[M].北京:机械工业出版社,2002.
[4]虞昊.现代防雷技术基础[M].北京:清华大学出版社,2005.
数字视频监控系统设计 第9篇
1.1 监控图像压缩编码制式的选择
目前流行的数字视频压缩标准有MPEG-2、MPEG-4、H.264等。
MPEG-2制定于1994年,它的基本结构与MPEG-1完全相同,所能提供的传输率在3Mbit-10Mbits间,在PAL制式下的分辨率可达720×576,可提供广播级质量的视频。
MPEG-4是ISO公布的“超低比特率活动图像和语音压缩标准”,与MPEG-2的一个重要的区别就在于它是一个基于对象的视编码压缩标准,它所定义的码率控制的目标就是获得在给定码率下的最优质量。MPEG-4是一框架性文件,并未指定算法,目前常见的MPEG-4压缩算法有WMV、DIVX和XVID。
H.264是ITU-T(国际电信联盟)的VCEG(视频编码专家组)和ISOIEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组开发的一个新的数字视频编码标准,它既是ITU-T的H.264,又是ISOIEC1的MPEG-4的第10部分。它与目前使用中的MPEG-2或MPEG-4AdvancedSimpleProfile视讯压缩标准相比较,在相似的视频压缩品质下可节省约50%以上的码率。
H.264适合网络传输,当网络带宽严重不足,H.264能降低一定的帧数来保证画面质量。H.264的码流带宽是不固定的,它能够根据画面的复杂程度和变化程度来自动调整码流,在画面比较复杂或变化比较剧烈的时候占用较多的带宽,保证了画面质量,在画面比较简单或静止的时候,占用较少的带宽,节约了资源。当网络带宽严重不足,H.264能降低一定的帧数来保证画面质量。H.264错误处理的能力非常强,有助于低比特率视频信号在高误码率环境下的存储和传输。因此,数字视频监控发布系统的建立,数字视频图像编解码可优先考虑采用H.264格式。
1.2 流媒体格式的选择
目前主流的流媒体技术有三种,分别是Real Networks公司的Real System、Microsoft公司的Windows Media Technology和Apple公司的Quick Time。 这三家的技术都有自己的专利算法、专利文件格式甚至专利传输控制协议。
(1)Apple公司的QuickTime
QuickTime是一个非常老牌的媒体技术集成,是数字媒体领域事实上的工业标准。之所以说集成这个词是因为QuickTime实际上是一个开放式的架构,包含了各种各样的流式或者非流式的媒体技术。QuickTime是最早的视频工业标准,1999年发布的QuickTime4.0版本开始支持真正的流式播放。由于QuickTime本身也存在着平台的便利(Mac OS),因此也拥有不少的用户。QuickTime在视频压缩上采用的是Sorenson Video技术,音频部分则采用QDesign Music技术。QuickTime最大的特点是其本身所具有的包容性,使得它是一个完整的多媒体平台,因此基于QuickTime可以使用多种媒体技术来共同制作媒体内容。同时,它在交互性方面是三者之中最好的。
(2)Real Networks公司的Real Media
Real Media发展的时间比较长,因此具有很多先进的设计,例如,Scalable Video Technology可伸缩视频技术可以根据用户电脑速度和连接质量而自动调整媒体的播放质素。Two—pass Encoding两次编码技术可通过对媒体内容进行预扫描,再根据扫描的结果来编码从而提高编码质量。特别是Sure Stream 自适应流技术,可通过一个编码流提供自动适合不同带宽用户的流播放。Real Media音频部分采用的是Real Audio,该编码在低带宽环境下的传输性能非常突出。Real Media通过基于smil并结合自己的Real Pix和Real Text技术来达到一定的交互能力和媒体控制能力。Real流媒体技术需要3个软件的支持,RealPlayer播放器、Real Producer编辑制作、Real Server服务器。
(3)Microsoft公司的Windows Media
Windows Media是三家之中最后进入这个市场的,但凭借其操作系统的便利很快便取得了较大的市场份额。Windows Media Video采用的是mpeg-4视频压缩技术,音频方面采用的是Windows Media Audio技术。Windows Media的关键核心是MMS协议和ASF数据格式,MMS用于网络传输控制,ASF则用于媒体内容和编码方案的打包。目前Windows Media在交互能力方面是三者之中最弱的,自己的ASF格式交互能力不强,除了通过IE支持smil之外就没有什么其他的交互能力了。Windows Media流媒体技术的实现需要3个软件的支持,Windows Media播放器、Windows Media工具和Windows Media服务器。
总的来说,如果使用Windows服务器平台,Windows Media的费用最少。虽然在现阶段其功能并不是最好,用户也不是最多,但随着Microsoft大力投入,Windows Media会成为最好的流媒体技术。辽宁监控中心服务器多采用基于Windows平台的操作系统和服务器软件,所以,该视频监控系统流媒体格式采用Microsoft公司的Windows Media。
1.3 网络带宽分析
流媒体发布服务器功能是用户能够通过WEB点播页面来选取自己想要查看的路段监控图像后实时观看以视频数据流形式发送的视频图像,要求能提供稳定、高度可用(7×24h)的不间断应用服务,并且需要提供对大容量并发流的支持, 同时支持多用户同时访问一路监控图像,需要具备高质量的视频采集、存储和输出功能,支持Media的流媒体技术。计算所需的设备需求时主要考虑并发用户数、视频图像带宽要求和设备性能。不同的带宽要求对系统总带宽的利用率不同,一般来说监控图像的带宽要求越高, 利用率越高,因为相应的最大连接数较小。如对于百兆网卡来说,22 k的媒体流满负荷带宽利用率约为54%,100 k利用率约为6O%,300 k以上基本上均为8O%;如使用千兆网卡,相应的利用率还会降低,350 k流利用率约为6O%。该系统预先假设有100个并发用户访问,每个用户带宽为400kbit/s, 图像质量为352×288,则需要的总带宽理论值为:所需总带宽=并发用户数×单路监控图像带宽要求=100×400kbit/s=40Mbit/s。其中, 并发用户数量主要受网卡和出公网带宽的限制。
2 数字视频监控系统设计方案
图1系统展示了基于Web的高速公路总体结构示意图。系统基于Internet/Intranet架构,由监控前端,视频服务器、视频存储服务器、Web服务器、客户端、专用通信网络和公网网络平台构成。
2.1 监控前端(视频源)
视频前端根据摄像机设置的位置,采用摄像机+编解码器(组播)+SDH组网传输将视频图像传输至监控分中心和监控中心,采用这种方式有效的解决了监控点分布广、监控点距离分中心和监控中心距离长等高速公路图像传输障碍。并为视频信息发布系统奠定基础。
2.2 流媒体视频服务器
流媒体视频服务器可根据系统规模设置多个,主要负责将无需处理的数字编码图像信号传递到流媒体视频服务器上或者保存文件到视频存储服务器。流媒体视频服务器可建立多个发布点,每个发布点可以对应直播频道,也可以对应点播频道。客户端连上不同的发布点,就可以接收到相应的图像监控内容。流媒体服务器既可以进行直播也可以点播储存的流媒体文件。在视频发布数量大的情况下流媒体的采集、流媒体的存储、流媒体的发布要由专门的服务器来负责。流媒体视频服务器还接受Web服务器的命令控制,提供网络传输功能及多路浏览器客户端的访问;并提供录像管理、报警管理等功能。
2.3 视频存储服务器
视频存储服务器主要进行历史数据的存放,并提供历史数据的查询、点播、下载等服务。
2.4 WEB服务器
WEB服务器上保存着网站网页文件,并提供Http浏览服务,Internet用户通过访问WEB服务器上的点播直播页面, 获得指向流媒体发布服务器的流连接地址,然后使用这个地址连接从流媒体发布服务器获得视频流。WEB服务器还为用户提供基于浏览器的集中控制和多点访问、用户认证和权限管理、历史视频数据下载、视频服务器集群管理等服务。
2.5 客户端
视频客户端主要为用户提供视频服务,以ActiveX插件的形式实现,只需使用标准浏览器就可实现远程监控功能。主要提供多路视频监视、远端视频切换、远端控制、抓拍实时场景、实时录像和录像查看以及事故报警查看等部分。
2.6 网络平台
网络平台由专用通信网络设备、交换机、网桥、防火墙、通信线路等设备组成。在本系统中由于采用了组播、单播混合的传输方式,因此要求高速公路专用网络设备能够支持组播。
3 系统运行方式
系统采用B/S结构。用户首先通过浏览器访问监控系统的Web服务器,通过身份验证后.IE会自动下载一个ActiveX插件形式的客户程序并执行之,开始监控会话。用户可通过Web页面选择是实时监控还是查询、下载或点播历史数据。如果是实时监控,则Web服务器会提供一个Web页面,让用户选择监控地点。根据用户的选择,Web服务器会首先分析客户机的IP地址是属于内网用户还是外网用户。如果是内网用户,则在数据库中查询相应监控地点视频流所属的组播组地址信息并返回给客户端。如果是外网用户。则需要查询相应的视频服务器的目标地址信息和监控地点的通道编号信息返回给用户客户端。客户端程序会根据返回的相应信息发起单播连接或加入相应的组播组,从而开始视频会话。视频服务器与客户端之间的视频传送采用RTP /TCP连接实现,以保证数据的实时性。而客户端与Web服务器之间的控制信息、客户端程序的云台控制命令则通过TCP连接实现,从而保证了控制命令的可靠传输。如果用户选择的是历史数据的查询、点播,则Web服务器会引导客户端转向存储服务器,具体连接过程与上面类似。存储服务器的历史数据可以通过VOD点播、FTP的方式提供给用户。系统的运行方式流程如图2所示:
本系统的结构较之传统的三层B/S结构,弱化了Web服务器的功能,Web服务器主要用于视频服务器的发布和初始的一些认证等工作。这样视频流不必经Web服务器中转,既增强了实时性,又减轻了Web服务器的压力,同时更利于整个系统的规模扩充和管理。
4 结束语
随着高速公路建设的快速发展,道路管理者和道路使用者对视频监控系统的要求也在不断提高,高速公路视频监控系统的设计应遵循不仅仅满足相应路段监控管理人员的需要,更重要的是能将视频图像信息提供给广大的社会群众,并为高速公路的高级管理人员和道路使用者提供更直观的高速公路监控视频信息。
摘要：根据视频监控的发展趋势,重点描述辽中环线高速公路数字视频监控发布系统的建设与应用。
关键词：视频监控,H.264,流媒体
参考文献
[1]雷玉堂.流媒体技术在视频监控中的应用[J].中国公共安全.市场,2007,(7).
数字视频监控系统设计 第10篇
视频安防监控系统Video Surveillance&Control System(VSCS),指利用视频探测技术、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。主要包含前端设备、传输设备、处理/控制设备和记录/显示设备四部分[1]。
基于数字硬盘录像机的准数字化视频监控系统中数字硬盘录像机放置在弱电通信间(PCR)与摄像机相连,可以对视频源信号进行模拟/数字转化压缩后在本地硬盘录像,并可以通过专用网络通道上传到监控中心,摆脱了传统模拟监控必须敷设光缆的局限性,使系统结构大为简化。在民航机场等行业的视频监控系统项目中应用广泛。但是,由于其本身技术架构的局限性,数字硬盘录像机始终无法解决基于网络的远程集中监控应用中的图像传输延时过长、无法实现多路同时监控、集成性差等问题。
Axis于1996年推出全球第一台网络摄像机,1998年推出全球第一台视频编码器,在此后的十多年内,各大监控设备制造商亦纷纷加入到网络监控设备的研发投入,因网络监控设备所具有的强大扩展性能以及网络交换设备交换能力的不断提升,IP数字化视频监控系统进入快速发展阶段。
三层网络,也就是通常认为的IP或者TCP/IP网络,是互联网(Internet)的基础。三层系统由各类抽象的逻辑构成,并依赖于特定的网络硬件运行[2]。IP数字化视频监控系统通过有线、无线IP网络等把视频信息以数字化形式进行传输。只要是网络可以到达的地方就可以实现视频监控和记录,并且这种监控还可以与很多其他类型的系统进行结合。
1 准数字化视频监控系统技术
以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟-半数字方案,通过DVR同时支持录像和回放,并可支持有限IP网络访问。典型的准数字化视频监控系统由前端摄像机(半球摄像机、红外摄像机、一体机等)加中端传输设备(光端机、分配器等)加后端的设备主机(硬盘录像机、矩阵等)加显示单元(监控器、画面处理器、切换器)等组成。
基于数字硬盘录像机的准数字化视频监控系统主要技术特点如下。
1)准数字化视频监控系统以数字硬盘录像机DVR为核心,属于半模拟-半数字方案。从摄像机到DVR仍采用同轴线缆输出视频信号,传输信号易受环境电磁干扰造成信号质量下降。
2)有限可扩展性因扩展一台DVR典型最多只能扩展8台或16台摄像机,大规模应用上缺少灵活性。
3)有限可管理性用户需要外部服务器和管理软件控制多个DVR或监控点,由于DVR产品没有统一标准,属于非标准封闭系统,DVR设备仍存在局限性。
4)有限远程监视/控制能力用户不能从任意客户机访问任意摄像机,只能通过DVR间接访问摄像机。
2 IP网络数字视频监控技术
2.1 系统主要组成
1)安防监控网络系统
安防监控网络系统是航站楼网络系统中一个独立的专业数字化视频承载物理子网,是整个视频监控系统重要的基础通信保障系统。主要负责视频监控系统数字视频信号、控制信号和数据的实时传输,承载大量的视频流及数据流。
2)数字视频监控系统
数字视频监控系统可以是一套数字与模拟相结合、集中与分布相结合的视频监控系统,采用网络传输、存储、控制及显示。主要由前端摄像机设备、数字化视频编码器、系统管理服务器、网络视频服务器(NVR)、多媒体工作站、视频显示设备、数字化视频存储设备、传输器材/设备、相关应用软件和其他辅助设备组成。
2.2 安防监控网络系统
安防监控系统网络系统完全基于IP网络技术。在网络层次上,根据不同的业务和应用要求将整个网络分为设备接入层、分布汇聚层、核心层、服务器层、网络存储层等5个部分。这种模块化的划分可以轻易实现安防监控系统网络系统内网络平台的扩展,以适应日后前端扩容的要求。
安防监控网络在监控中心主机房部署1～2台核心交换机,在汇聚机房部署1～2台汇聚交换机,在弱电通信间根据需要部署接入层交换机,核心交换机与汇聚交换机通过万兆端口,汇聚交换机与各弱电通信间接入层交换机通过千兆端口相连。
2.3 数字视频监控系统
监控主机房内采用网络视频存储服务器(NVR)和通用IPSAN或者FCSAN存储阵列进行录像;网络视频编码器和网络摄像机(IPC)的视频流通过NVR进行相关视频处理,然后传输到通过汇聚交换机/核心交换机或者光纤通道交换机连接的IPSAN或者FCSAN磁盘阵列进行录像资料集中存储。
在各功能控制中心及监控分控中心图像工作站具有实时图像调用、网络视频存储系统(NVR)历史图像回放及中央网络存储系统历史图像回放功能,通过两种方式显示视频图像和还原音频[3]。
基于IP网络数字视频监控技术的主要特点如下。
1)智能分析由于对视频图像进行了数字化处理,可以充分利用计算机的快速处理能力,通过视频分析,可以及时发现异常情况并进行联动报警,实现无人值守。
2)远距离传输数字信息抗干扰能力强,不易受传输线路信号衰减的影响,而且能够进行加密传输,因而可以在数千公里之外实时监控现场。
3)快速检索在IP网络数字视频监控系统中,利用计算机建立的索引,在几分钟内就能找到相应的现场记录。
4)高清晰图像质量网络摄像机自身分辨率高,另外利用计算技术可以对不清晰的图像进行降噪、锐化等处理,通过调整图像大小,借助显示器的高分辨率,可以观看到清晰的高质量图像。
5)易于管理和维护IP网络数字视频监控系统主要由电子设备组成,集成度高,视频传输可灵活利用有线或无线信道。这样,整个系统是模块化结构,体积小,易于安装、使用和维护。
3 典型设计方案
民航机场数字监控系统建设可根据实际需求在网络上选择三层架构(见图1),亦可根据投资资金情况进行网络设备单双链路选择和IPSAN或FCSAN存储类型选择。
4 结语
数字视频监控系统在国内民航机场中应用广泛,目前大多采用基于数字硬盘录像机的准数字化技术,随着数字视频监控技术的发展,基于数字硬盘录像机为核心的准数字化技术已不能满足机场大规模摄像机接入所带来的大数据量存储要求,相信基IP网络的数字数字化视频监控系统在不久的将来会在民航机场得到全面应用。
参考文献
[1]GB50395—2007视频安防监控系统工程设计规范[5].北京:中国计划出版社,2007.
[2]魏永继.计算机网络技术[M].北京:机械工业出版社,2003.
数字视频监控系统设计 第11篇
【关键词】视频监控；应用价值；PC机；嵌入式系统
1.引言
现阶段电子信息技术发展极为迅速，人民的生活水平也在飞速的提高，视频所特有的方便、直观以及其丰富的内容等更是受到更多的人的喜爱，当前严格控制视频的应用也在安防监控、军事、远程视频会议、工业、远程医疗、商业以及金融行业等方面得到广泛应用。在一开始，视频监控所选择的是借助模拟信号传输，之后其便通过以PC卡式数字信号传输为基础的一种嵌入式系统来进行视频监控，以监控系统的第三代嵌入式系统为基础的视频监控是自所有年龄的人来的，其凭借其成本低、灵活性强以及不被限制的传输距离的优势，而受到人们的追捧，以极快的速度占领了市场，采集监控现场图像是其主要的目的，而且其可以对照片进行收集，并进行长时间保存，用来进行之后的查询以及检索环节。
2.系统设计
2.1需求分析
以嵌入式视频监控系统为依据，要求对食品厂生产车间进行安排，我们发现在所有地方的视频进行采集以及传输系统的车间，需要能够随时移动放置的系统，系统在耐久性以及安全性的要求之下，其需要进行标准的封闭盒包装的选择，并将预留摄像头来进行天线接口，在盒子中进行其他电路板以及电源的莫风。以项目的具体需要为依据，来进行以下功能要求的获得：
首先就是视频捕捉功能，第二就是无线数据传输功能，第三就是处理以及恢复图像的功能。
2.2总体方案设计
系统总体设计如图2.1所示：
图2.1系统总体设计框图
在监控场所的视频采集节点安装有一套视频采集与传输的嵌入式监控系统，摄像头受到了上位机的控制，或是自动或是自动对于环境里面的图像进行采集，之后在通过处理器在WiFi的环境下面传输到上位机软件里面对于这些信息进行复原与处理。
3.硬件结构设计
3.1设计方案
本文选用的为基于三星S3C6410核心板作为基础的嵌入式系统开发，在不改变核心板的条件下面对于底板进行整理与设计，添加一些外围的通用接口与两个USB借口。核心板与底板的部分采用的外扩电源电路进行供电，扩展部分利用的为一个以太网的接口，对于网络通信部分进行调节，同时外围还具有一个扩展的SD卡接口电路，对于摄像头拍摄的视频数据进行外部储存，系统硬件部分具体连接如图3.1所示：
图3.1系统硬件组成框图
3.2电源部分设计
系统硬件设计里面最为重要的部分就会电源电路，因为系统具有具有很多的电子元件，这些器件需要的电压也不近完全一样，所以说对于电源电路的设计就显得非常重要。同时在硬件电路的设计里面，由于电源问题引起的故障也是具有很大的比例，本文设计的系统里面，电子元器件需要两种电压模式进行供电，具体分为+5V和+3.3V两个部分。系统里面需要的+5V可以直接的由外部+5V电源来提供，在电路里面只是需要加入一个电容来过滤到外部含有的杂波，其具体的电路连接形式如图3.2所示：
图3.2系统外接+5V供电电路
另一种3.3V的电压在系统里面也是应用较多，其可以通过稳压芯片AMS1086CM-3.3来获得，外部的+5V的直流点经过稳压芯片以后会变成+3.3V电压，会给系统里面不同的电子元件来供电，其含有的基本电路原理图如图3.3所示，电路图中具有的C9、C13和C14都是具有电压滤波的功能。
为了可以准确的了解电源的状态，判断系统是否供电正常，在系统里面添加了一个电源指示灯LED，如果这些系统供电是正常那么这个等就会被点亮，同时为了给用户提供一个比较准确的时间，在电池插座部分安装一个纽扣电池对于实时时钟部分提供电能。
图3.3 +5V电压转+3.3V电压原理图
3.3WiFi部分设计
在1994年的时候因特尔、IBM以及微软移动提出串行USB接口，本次设计的系统含有两个USB主机接口，用来通过与WiFi ZC301摄像头与S3C6410处理器两个部分实现连接。这样的系统对于可以完全的兼容USB2.0协议，为了很好的节省系统的设计部分，内部含有的电压调节电路直接的连接到外部的+5V电源里面，之后在将+5V电压转变为+3.3V的电压，在芯片的外部含有12MHz晶体。
3.4以太网接口与串口电路设计
因为三星S3C6410处理器自身不具有一个网络接口，但是系统需要利用网络的预调试网络的通信系统，所以在系统里面的数据传输是基于WiFi的无线传输，这样软件与硬件的抗干扰USB网卡驱动的问题就被避免了，有线网络的部分也是实现了即插即用。
4.软件部分设计
嵌入式的系统是一套非常复杂的软件系统，其主要含有Boot loader程序、文件系统以及应用程序等软件系统组成。本次设计的嵌入式系统都是需要用到这些软件，结合本次项目设计的实际内容，本节内容组要介绍的为软件开发环境的建立，引导程序Boot Loader的制作以及Linux内核程序的裁剪。通过分析我们可以看出基于Linux操作系统的嵌入式系统软件组要含有三层结构，那就是驱动层、操作系统层以及应用层，这个里面系统的引导程序是系统被加电以后需呀执行的第一段程序，其组要执行的过程可以分为两个部分：那就是过程部分利用汇编语言填写，代码量非常的小，在上电以后ROM里面运行，含有的配置为与系统的处理器有关的寄存器，对于系统的时钟、总线时钟以及开门狗等部分进行设计，在外部链接SDRAM和Flash Rom存储设备进行配置等相关操作。第二个部分使用的为C语言进行编写，通常在RAM里面运行，主要使用的为执行系统的映像文件从ROM到RAM的转移，挂接系统中断等，之后再进入系统的根本任务里面。
（1）建立开发环境
Linux操作系统死一个在计算机运行的软件系统，不过嵌入式Linu操作系统对其进行改造，可以再嵌入式的CPU上面实现，例如ARM处理器等。对于嵌入式系统的开发需要建立一个立体交叉的编译环境，第一步为在PC上面安装Linux操作系统，完成安装以后连接到装载的交叉编译软件里面，本次设计的系统使用的就是ARM-Linux-GCC交叉编译环境，含有的交叉编译过程具体如图4.1所示：
图4.1交叉编译过程示意图
（2）Boot Loader移植
本次设计的系统含有的硬件资源如下：ARM处理器、ARM11芯片，同时本文基于ARM1176JZF-S核进行设计，运行的频率为533MHz，运行的最高频率可以达到667MHz。储存器的大小为128M，可以扩展到256M，在S3C6410处理器里面含有的移植过程具体如下所示：
将在网上下载好的源代码解压以后，tar xvfj u-boot-1. 1. 6. tar. bz2 -C，经过解压以后变成u-boot-1. 1.6文件夹。其含有的目录结构如下所示：
|--board-->与硬件平台有关，存放电路板有关的资源目录，例如含有d ave以及smdk2410等；
|-- CPU -->有关的硬件平台，存放与具体的CPU有关文件的目录，例如含有：arm720t、arm920t、i386等；
|-- lib_microblaze -->主要放置的为与ARM系统里面经常使用的文件，其具有的函数主要应用在ARM平台上面；
|-lib_generic ->所指的为通用的函数库，也就是系统里面所需要使用的函数都是需要放在这里面，含有拷贝函数memcopy，打印函数Sprintf等；
（4）Linux文件系统
在Linux里面并没有像Windows C、D、E那样的分盘概念，而是将所有的文件储存到一个分区下面，这样与Windows C盘非常类似，其将操作系统启动时需要的程序文件都存放到这个分区目录下面。这样做的目的为在正常的启动操作系统以后，其可以运行在一个比较稳定的条件下面，针对于初始化程序与应用程序的文件，这些文件合起来被叫做根文件系统。
对于分区上面放置的文件需要依据规定的格式放置，其被叫做文件系统的类型，例如fat32、yaffs等都被叫做文件的类型。
Linux操作系统对于目录文件的管理方式采用树状的结构，其他部分的分区文件都是需要挂接到根文件目录下面，通过含有的分区挂接就可以直接的访问这一部分的分区，比如说根文件系统被挂接到了根目录“/”下面，根目录就可以访问其含有的全部文件，例如其含有的/etc、/inckide等；同时在/mnt目录下挂接其他分区，这个目录就可以访问在本目录下面的所有文件。
结论
本课题的主要来源就是监测食品厂生产车间，作为视频传输点以及采集点的嵌入式系统，也就是客户机，其借助于嵌入式系统中所运行的陈旭来对远端控制客户端进行直线。在本文中使用的是Hny6410开发板中的核心板来当做硬件，来对自己设计的底层板模式进行设计，这就使得系统的开发速度得到加快，并使得成本大一大幅度减少，测试数据显示，设计对于预期的需求进行了满足，使得食品厂生产车间中所要求的卫生环境监控得以满足。
参考文献
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[2]郝宝芳，袁和刚.Linux环境下基于Socket的网络通信研究[J].电脑知识与技术， 2011（26）
[3]纪波，王辉，张亚军.基于嵌入式Linux的视频监控系统的实现[J].电脑知识与技术，2011（08）
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[5]朱宁.嵌入式系统Linux及USB驱动开发[J].山西焦煤科技，2010（04）
数字视频监控系统设计 第12篇
随着数字技术、计算机技术和网络技术的发展, 基于互联网的各种业务呈几何指数规律飞速增长, 远程视频监控作为基于互联网的一种全新业务也得到了飞速的发展。作为安防系统中的一项重要子系统视频监控系统, 已经从最初的模拟监控发展到现在的数字化监控, 从最初的特殊行业应用发展到各行各业甚至家家户户都有了视频监控的应用。
一个典型的传统视频监控系统一般由摄像机, 中端和后端三部分组成, 随着通信技术的发展及网络传输的普及, 新型的数字监控系统将结合其他信息安全系统, 实现全方位、立体化、网络化的纵深监控防护体系, 与报警系统、探测系统、控制系统、远程传输网络形成一个完善的大型网络化监控系统。
第一代视频监视系统指的是以VCR (Video Cassette Recorde rs) 为代表的传统CCTV监控系统。第二代视频监控系统是以DVR (Digital Video Recorder) 为代表的数字监控系统, 它使用户可以将模拟的视频信号进行数字化, 并存储在电脑硬盘而不是盒式录像带上, 无法解决网络远程监控环境中的长延时、无法多路同时监控、高集成度集中监控等问题。第三代网络视频监控系统以NVR (Network Vide o Re corde r) 为核心, 是基于We b服务器的远程视频监控, 将传统的视频、音频及控制信号数字化, 通过NVR设备上的网络接口, 以IP包的形式在网络上传输, 在DVR的基础上, 实现了系统的网络化。
1 设计原则
系统设计遵循如下原则:
1.1 先进性及成熟性。
数字视频监控及应用系统的设计的基本思想应符合当前技术发展的潮流。在国外, NVR产品与技术已经开始应用于一些高端安防领域。我们采用NVR系统, 使系统在在其整个生命周期内保持一定的先进性。
1.2 灵活性和扩展性。
为了保证学校发展的需要, 系统必须具有灵活的结构, 并留有充分的扩充量。采用NVR作为全网络化架构的视频监控系统, 监控点设备与NVR之间可以通过任意IP网络互联, 因此, 监控点可以位于网络的任意位置, 不会受到地域的限制。
1.3 优化性价比。
在满足系统性能、功能的前提下, 要充分利用好学校现有的网络设施和设备, 使整个系统能真正基于现有校园网络来构建安防系统。
1.4 可靠性和安全性。
系统支持管理员、用户两级权限管理, 管理员对通道和NVR可分别进行指定的权限。
1.5 可管理性。
通过简单易用的图形界面, 可以完成对系统的全面管理功能。
2 系统设计
2.1 需求分析
本文以中等学校设计方案为例, 拟建设一套校园视频监控系统, 以实现对整个校园的监控和管理。在学校的3幢五层教学楼, 1幢三层办公楼的每一层过道和楼梯口分别设置视频摄像点, 用以监控各个楼层及过道的情况;各个监控点需采用540电视线的低照度高清摄像机, 要求在极低光线照度的情况下也能获得较高清晰度的视频图像;在学校的1#楼的一层设置监控值班室一间, 放置监控中心机房设备;每栋楼的弱电间可作为监控分配线间, 放置监控转接设备;各栋楼之间需采用光纤作为视频传输媒介传输视频信号;各个楼栋分配线间的设备和监控中心机房的监控设备需保留一定的扩充余量, 便于今后监控系统的扩容使用。
2.2 设计目标
视频监视功能, 主要能够对要求监控的部位进行视频监控、录像。控制端系统能够随意对图像进行切换 (手动切换或成组分时循环切换) 或控制。在夜间无光情况下监控需求的监控点需要有夜间红外监控功能。
2.2.1 控制台、云台、镜头控制。
部分监控点可配备云台控制的监控摄像点。可点击云台和镜头快捷键, 使云台向八个方向转动 (或360°转动) 和控制镜头实现光圈、变焦、调焦等功能。
2.2.2 视频捕捉及冻结图像功能。
具备有视频捕捉、冻结视频图像及视频回访等功能。
2.2.3 视频实时录像。
在中心控制室配备实时数字录像系统, 使监控系统具备有实时存储录像功能, 图像质量能达到DVD效果。系统以地点和时间双重结构进行录像存储, 录像实现可为手动、动态、定时等多种录像方式。在监视的同时可以双工工作方式实现实时回放录像功能。通过增加硬盘实现系统海量存储。
2.2.4 系统管理设置。
系统采用中心数据库功能, 可对系统的各种资源进行设定和控制。具体包括用户、视频源、解码器、定时布撤防、报警联动、工作日志管理、数字录像、网络连接、节假日及高级管理等设置。
2.2.5 网络功能。
监控系统可接入学校内部高速局域网, 实现在局域网内实时监控和管理。
2.3 系统方案设计
2.3.1 系统架构
基于学校现有办公网实现监控系统的快速低成本部署, 并通过灵活的图像实时浏览、录像回放以及智能报警功能, 实现监控应用需求。在网络化的多媒体的视频监控系统中, 不但所有的用户可以协同进行监控和管理, 网络化的多媒体的视频监控系统经过授权的用户可以在网络的多媒体视频监控系统的任何一个工作站上进行集中式的监控和管理。视频监控解决方案采用全网络化架构, 一个完整的系统包括成像、采集、编码、传输、管理、显示、存储等各个组成部分, 如图1所示的系统架构, 如图2所示系统组网。
2.3.2 传输线路节约布线成本。
根据学校的视频监控设计需求, 采用全网络化的视频监控系统, 网络传输线路的设计可以与学校内部的数字局域网综合设计, 提高带宽利用率的同时节省线材成本。对规模较大的学校来说, 对于星型的线路结构, 线材路和施工的成本非常高。采用全网络化的视频监控系统, 只需要每个监控点较密集的地方增设一台百兆网络交换机, 接入学校的内部局域网的交换机即可。由于监控点的网络摄像机仅需将网线拉至最近的交换机上, 因此布线成本也大大降低。抗干扰能力强。用网络化的NVR视频监控系统, 有效的避免了视频传输时的干扰问题, 视频通过网络传输, 沿途经过的交换机可以保证视频信号在传输过程中不会衰减。
2.3.3 所见即所得
由于前端就已经经过数字编码, 传输无干扰和损耗, 在NVR处观看的实时视频为数字信号, 录像和实时浏览的图像一致, 录像质量可以保证, 即“所见即所得”。
2.3.4 便于扩容
只需要把网线从新增的监控点处拖至最近的网络接入点处即可。
2.4 解决方案特色
(1) 网络化监控:系统基于IP网络组建, 真正的全网络化监控系统;远程监控、管理、维护都极为简单; (2) 组网简单:系统中心点只要一根网线就可以实现所有点接入, 摄像机点也通过一根网线实现视频、音频、控制信号传输; (3) 部署灵活:系统组网简便、灵活, 任一监控点均可采用就近接入的方式接入网络, 构成系统; (4) 抗干扰能力强:系统采用数字信号传输, 在传输过程中, 强电、电磁等不会对此信号造成影响; (5) 存储可靠:NVR支持中心存储、摄像机存储二种存储方式, 存储灵活可靠, 并可通过USB接口扩展外部存储, 满足海量的存储需求; (6) ANR技术:NVR具有ANR技术, 对存储可靠性要求较高的应用场合, NVR中心存储和前端存储可以同时进行, 互为备份; (7) 管理方便:NVR的全网管理能实现传输网络以及所有网络摄像机的全程监测和集中管理; (8) 安全性高:NVR采用嵌入式硬件和专用嵌入式软件, 使用AES码流加密、用户认证和授权, 安全可靠, 无病毒侵扰; (9) 双码流技术:根据应用场景自动适配, 提供清晰流畅的图像效果; (10) 重传重组;简单易用;系统扩展性好。11 12
3 结束语
基于现有网络实现视频监控, 由于它的投入低成本、性能质量好、可靠性高和特点, 在监控市场网络化需求大力发展的今天, 将得到更多学校、企业的广泛认可, 为实现数字校园及平安校园建设带来福音。
摘要：本文通过一实例分析了校园安防系统的需求, 设计了基于原有校园办公网络的全数字视频监控系统。介绍了对数字视频监控的发展, 阐述了系统设计的原则, 分析了用户的需求。在此基础上, 为全数字视频监控系统成功应用于校园安防网络的建设, 提出了一种实用NVR网络视频监控系统设计方案, 并分析解决方案的特点。
关键词：全数字,网络,视频监控,监控系统
参考文献
[1]沈汉标.基于校园网络的数字视频监控系统模型设计与实现.教育信息化[J].2006 (3) :33-35.
[2]吕阳伟, 王娜, 陈鹏.数字视频监控实验室监控系统设计.低压电器[J].2007 (22) :26-28.
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数字视频监控系统设计
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