基于校園網的數字化視頻監控系統

摘 要: 數字化視頻監控系統以其直觀、方便、信息、內容豐富而廣泛應用于許多場合，是一種防范能力較強的綜合系統，是安全防范系統的組成部分。本文從數字化視頻監控系統的組成、實現及其存在的問題等方面闡述了其在校園網中的應用情況。

關鍵詞: 數字化視頻監控系統 校園網 高校安防

視頻監控業務具有悠久的歷史，在傳統上廣泛應用于安防領域，是協助公共安全部門打擊犯罪、維持社會安定的重要手段。近年來，隨著寬帶的普及，計算機技術的發展，圖像處理技術的提高，視頻監控正越來越廣泛地滲透到教育、政府、娛樂、醫療、酒店、運動等其他各種領域。其中，視頻監控系統在各高校安全防范管理中顯示出巨大的功效。[1]

一、視頻監控系統概述

視頻監控系統是安全防范技術體系中的一個重要組成部分，它通過攝像機及其輔助設備將被監視場所的圖像、聲音等信息傳送到監控中心，實現對特定區域的監控，還可以與防盜報警系統等安全防范體系聯動運行，具有強烈的安全防范能力。

視頻監控系統經歷了第一代傳統閉路電視監控系統(Closed-Circuit Television，CCTV)，第二代數字式監控系統(Digital Video Recorder，DVR)，發展到第三代基于網絡的數字視頻監控階段。[2]第三代基于網絡的數字視頻監控系統，簡單地說，就是采用內置處理器的網絡數字攝像機或利用模擬攝像機經過音視頻編碼器將現場采集的模擬音視頻信息進行數字化并編碼壓縮，然后打包送入IP網絡，并利用無處不在的互聯網或局域網進行播放、管理、存儲，使得監控范圍達到前所未有的廣度，具有很寬的應用范圍，同時還實現了視頻/音頻的數字化，系統的網絡化，應用的多媒體化，以及管理的智能化。

校園數字視頻監控系統的建設主要是為了預防、控制和減少校園犯罪，維護學校良好的治安環境和教學秩序，提高學校安全防范能力和管理水平，進一步提高學校處置突發事件的應急指揮能力，最大限度地減少意外事故給學校師生造成的影響和損失，切實保護師生的人身財產安全，為學校的改革與發展提供強有力的安全保障，是打造“平安校園”的基礎。安防監控系統應覆蓋整個學院園區，在主要公共場所如通道、操場、學校大門、教學樓出入口、圖書館、宿舍、食堂、運動場館、停車場、周界圍墻等位置安裝監控設備。通過對重點部位的監控，可以有效地震懾罪犯、預防搶劫、偷竊等惡性事件發生，同時又使保衛工作人員能快速反應，及時處理突發事件，并正確地提供有關資料給公安部門，并可以實現安全管理的自動化以確保在一定程度上解放治安警力，有效降低學校保衛部門的治安壓力。

1.攝像機等前端設備。

視頻攝像機是視頻監控系統中最前端的設備，攝像機可以分為模擬攝像機和數字攝像機。它的主要功能是監控數據的采集及其數字化。

基于校園網的視頻監控系統實現視頻監控可以有以下兩種方案。

(1)模擬攝像機+編碼器方案。模擬攝像機是采集視頻信號的設備，編碼器則是將模擬的視頻、音頻信號(如攝像機、麥克風等視音頻源信號)轉換成數字信號并進行編碼壓縮的設備，它采用TCP/IP技術，支持單播、組播傳送方式。本方案中模擬攝像機將采集到的視頻信號傳到編碼器，經編碼器編碼后，以TCP/IP協議通過網絡傳至其他設備。

(2)網絡攝像機方案。網絡攝像機是集視頻壓縮技術、計算機技術、網絡技術、嵌入式技術等多種先進技術于一體的數字攝像設備，它包括鏡頭、光學過濾器、影像感應器、視頻壓縮卡、網卡等設備。它內嵌了TCP/IP協議棧，有獨立的IP地址，可通過LAN、DSL連接或無線網絡適配器直接與以太網連接。

2.視頻管理服務器。

視頻管理服務器是整個數字化視頻監控系統的管理中心，主要負責管理和協調系統中各組件正常的工作。視頻管理服務器還提供數據庫中設備狀態的維護和監控系統中的攝像機、編碼器、解碼器的管理、維護等。

3.遠程視頻監控中心。

遠程監控中心是實時監控校區內各重要部位的地方，它一般包括電視墻和解碼器等設備，編碼器及電視墻通過視頻監控管理軟件進行管理。解碼器將從網絡上獲取的音視頻數字信號轉換還原為模擬信號，輸出到電視、多媒體大屏幕、調音臺、功放等模擬音視頻設備。

4.存儲管理服務器及存儲設備。

存儲管理服務器主要功能是管理存儲在IP SAN/IP NAS等存儲設備中的視頻數據，包括定時巡檢存儲設備并記錄數據存儲狀態、協助編碼器建立與存儲資源的連接、協助遠程監控軟件檢索回放視頻數據、備份視頻數據、存儲資源狀態監控等功能。

存儲設備是用來存儲音視頻數據的設備，它為用戶提供歷史音視頻數據點播回放服務。校園視頻監控一般具有監控點多，攝像機數量多，監控時間長，采集數據的時間往往長達幾天或幾十天的特點，所以在建設視頻監控系統時，存儲設備的選擇一定要注意以下幾點。

(1)校園視頻監控系統中一般會有幾百個攝像機，甚至更多，同時一般采用D1格式回傳圖像，這必然會給網絡帶寬帶來很大的壓力，所以在校園視頻監控的存儲系統建設中，網絡帶寬不僅要求要大，而且需要帶寬穩定。

(2)由于攝像機一般都是7×24小時工作的，因此要求存儲設備具有超強的長時間工作能力。

(3)由于視頻監控系統有可能會存儲一些涉及個人隱私的視頻，因此這也要求存儲設備要有較高的保密性。

三、視頻監控在高校安防中存在的問題

1.視頻監控設備更新較快，投入成本高。

通過多年的技術引進和技術改造，很多視頻監控產品技術和質量都有了很大提高，但在技術上仍然不是很成熟，更新速度快、更新成本高、維護費用大。又由于其不直接產生效益，部分學校領導沒有充分認識到其重要性和必要性，很多高校在安裝視頻監控系統時只停留在了幾個重點要害部位。除了少數高校做得比較好以外，大部分的院校在視頻監控系統工作仍處于起步階段。

2.對校園網基礎建設要求較高。

由于校園視頻監控系統中，攝像機安裝地點一般都會分散在學校的各個角落，同時校園視頻監控系統需要很高很穩定的網絡帶寬，這樣就給學校的校園網提出了較高的要求。

3.總體規劃不合理，安裝難度較大。

目前大多數高校的視頻監控系統安裝工程都屬于再建工程，視頻監控的攝像機在校園比較分散，在連接到主監控室時需要視頻電纜、控制電纜和光纖等聯接設備，這樣一來在施工時就會破壞校園部分路面和綠化來鋪設光纜，甚至還會影響一些原有建筑。此外，由于經費等多重原因，很多高校在安裝監控系統時不能做到一步到位，并且在設備安裝時缺乏系統性，沒有考慮到今后系統的安裝與升級，導致重復建設或建設不完整，既浪費了資源，又阻礙了監控系統作用的發揮。

4.工作人員素質偏低，人員流動性大。

隨著科技的不斷發展，人防在高校保衛工作中的傳統優勢將逐步弱化，數字化管理將扮演更加重要的角色，這要求校衛隊每一個成員都能盡心盡責地開展日常學習，更要求建立一個比較穩定的、有相當專業水平的專職隊伍對視頻監控設備進行管理和維護。

總之，數字化視頻監控系統，既具有傳統視頻監控系統的穩定清晰，又具有網絡的靈活、高速、可操作和可管理的特點。[3]在將來的校園教學管理中，數字化視頻監控系統定會發揮越來越重要的作用，有更廣泛的應用前景。

參考文獻:

[1]章堅寧，顧方磊.視頻監控系統在高校安全防范管理中的作用[J].消費導刊，2009，(03):197-198.

[2]鄧寧，鄧文達.校園網絡數字化視頻監控系統的應用[J].管理，2008，(02):26-27.

[3]李博，陳俊杰.校園數字化視頻監控系統[J].太原理工大學學報，2002，(06):634-636.