視頻監控系統組網運用分析

俞榮貴

（福建邁威信息工程有限公司）

視頻監控系統組網運用分析

俞榮貴

（福建邁威信息工程有限公司）

本文主要介紹了監控探頭的主要功能及某電信分公司現有全球眼平臺搭建，并根據市場的需要，針對現有不同客戶的需求，為福州某客戶定制運用最佳性能比的產品組成監控系統。

全球眼；監控；組網；配置

1　前言

隨著信息時代的到來，數字化、網絡化技術的應用逐漸興起，隨著人們生活水平和生活質量的提高對社會安全防范有了更好的要求，傳統的視頻監控技術已經不能滿足社會發展和人們生活的需求了，需要不斷的改進和完善，那么利用先進信息技術的網絡視頻監控以及用計算機進行各種音頻信息的處理也就成為了順應社會潮流的必然趨勢。網絡視頻監控技術是現代科技下的產物，在實現無人堅守的基礎上實現了全天監控的可能性，從而保證了信息收集和反饋的及時性，為社會安全提供了一定保障。

2　全球眼平臺整體結構簡介

作為電信運營商面向社會市場推出的監控運營網絡的核心部件，全球眼網絡視頻監控業務系統由監控點、客戶監控中心、全球眼監控平臺、傳輸網絡四部分組成。其平臺整體組成結構如圖1所示。

2.1中心業務平臺方面

中心業務平臺主要由中心服務平臺、分發服務器、中心存儲平臺、設備維護終端、業務管理終端等幾部分組成。

接入服務器是連接所有設備的結點也是客戶端訪問設備的關卡。設備必須在該服務器上注冊以表明自己的存在，并提供基本信息。同時，設備必須定時給接入服務器發心跳信息，以表明自己是否工作正常。

分發服務器最主要的功能就是為視屏流的分發提供一定的場所，瀏覽同一路視頻會受到網絡帶寬的限制，而分發服務器利用其分發功能將一路視頻分發為多路視頻有效的解決了這一問題；并且分發服務器具有穿透私網的功能，能夠有效解決IP地址的緊缺問題。

儲存服務器不僅為視頻的儲存提供了良好的空間，還在一定程度上加強了視頻的保管，為用戶的調閱提供了方便。用戶在選擇時由前端和中心儲存服務器兩個不同的選擇。

由于中心管理服務器是以J2EE作為平臺的，所以也可以作為J2EE中心管理服務器的簡稱，具有直接訪問數據庫的功能，能夠提供多方面的管理，包括用戶管理、網絡管理、計費管理以及設備維護等。

2.2監控點前端部分

負責現場視音頻、報警信號的收集和各種監控外圍設備的控制，具體分為：視頻監控設備（視頻服務器、攝象機和相關配套設備），報警設備和各種傳感設備，其他數據采集設備等。

攝象機的視頻信號通過視頻線纜傳到視頻服務器，而操作者又通過視頻服務器自身具有的RS-485接口連接解碼器來控制云臺及攝象機的動作。報警探頭數據采集則通過連接報警箱或報警板或采集裝置，并通過RS-232或RS-485連接到視頻服務器，將報警信號及采集到的數據輸入服務器中進行后臺處理。如需要音頻記錄，添加MIC等器材就可以將聲音輸入通過音頻線連接到視頻服務器上實現與中心之間的語音交流。

2.2.1日夜兩用攝像機的選用和安裝

首先，要選好日夜兩用攝像機一定要配合技術人員，充分了解用戶的要求和項目環境的實際需要，充分了解日夜兩用攝像機中各項指標的確切含義，這項工作難就難在“充分”兩個字上，比如：對移動物體的拖尾無法解決。彩色轉黑白過程都很好，白天和晚上的效果也不錯，可一加紅外燈就出問題了，它會不停地在彩色和黑白之間轉換。另外，對于相對常見的指標，如彩色靈敏度、黑白靈敏度、彩色分辨率、黑白分辨率、寬動態背光補償、紅外燈光源等名詞與技術，采購者一定要有明確的認識，這些直接影響使用的主要效果；而對于其它的性能和指標如彩色轉黑白的轉換時間、外來信號觸發轉換、完全菜單調試、部分菜單調試、全DIP SW調試等，對于工程商而言，就是需者見需，智者見智了。

2.2.2攝像機鏡頭的選用

圖1　全球眼網絡視頻監控平臺結構

攝像機鏡頭具有多樣性的特點，可以從焦距、結構和市場大小三個不同的方面進行分類。從焦上可以有短焦距、中焦距以及長焦距之分；從結構上可以分為固定光圈定焦、手動光圈定焦、自動光圈定焦、手動變焦、自動光圈電動變焦、電動三可變、針孔等；從市場大小上可以分為狹窄、標注、廣角以及遠攝等。在電視監控系統中除單板機或超小型一體化機外，一般提到的攝像機均指的是CCD裸機，由此可見鏡頭的選擇對攝像的質量有著至關重要的作用。所以在電視監控系統的設計中，選擇鏡頭是最關鍵最重要的環節之一。下面對鏡頭選用的幾個具體問題作一介紹[1]。

（1）公式法之一：先配鏡頭原則

為了獲得預期的攝像效果，在選配鏡頭時，應著重注意六個基本要素：①被攝物體的大小；②被攝物體的細節尺寸；③物距；④焦距；⑤CCD攝像機靶面的尺寸；⑥鏡頭及攝像系統的分辨率。

（2）公式法之二：鏡頭焦距的理論計算

景物的攝取需要隨鏡頭的視場角在一定程度上直接影響了攝取景物的質量，所以需要合理的設置視場角的參數，一般來說鏡頭視場角的焦距大小以攝像機的規格大小呈現一致的形態，詳細計算如下：

式中：f-鏡頭焦距；U-景物實際高度；H-景物實際寬度；D-鏡頭至景物實測距離；u-圖像高度；h-圖像寬度。

（3）舉例說明：鏡頭配置

當選用1/2″鏡頭時，圖像尺寸為u=4.8mm，h=6.4mm。鏡頭至景物距離D=3500mm，景物的實際高度為U=2500mm（景物的實際寬度可由下式算出H=1.333·U，這種關系由攝像機取景器CCD片決定）。

將以上參數代入公式（1）中，可得f=4.8·3500/2500=6.72mm，故選用6mm定焦鏡頭即可。

2.2.3鏡頭速查表實際運用

我們希望用一個1/2英寸的攝像機從40英尺（即12.19m）遠處觀察寬為20、高為15英尺（即寬6.09m，高4.57m）的場景的全貌。查表1，從距離40一格中向下找到20.6×15.5即可達到所要求的場景，其對應的焦距為12，所以選用焦距為12mm的鏡頭正好。如果按同樣的距離和場景的要求，若使用2/3英寸的攝像機，以同樣的方法查表2可知，可選擇拍攝到寬為22.5英尺和高為16.7英尺的場景的焦距為16mm的鏡頭；如果按同樣的距離和場景的要求，若使用1/3英寸的攝像機，以同樣的方法查表3也可選擇至拍攝寬為22.0英尺和高為16.4英尺場景的焦距為8mm的鏡頭[2]。

2.2.4鏡頭選擇尺及實際運用

從前面鏡頭的有關公式可知，由于鏡頭的成像尺寸、焦距、視場角等參數具有一一對應的關系，因此，一些專業鏡頭生產廠商（如computar及精工等）還專門制作了鏡頭選擇計算尺。該計算尺由上下兩個圓盤及一個透明的扇形片組成，圓盤及扇形片上均有刻度，分別標有視場角、被攝物體的水平及垂直尺寸、鏡頭的焦距、CCD芯片光敏面尺寸及被攝物體距CCD攝像機的距離等參數。

3　視頻監控系統組網方案

視頻監控工程是基于社會安全管理的一種視頻監控系統平臺。平臺主要完成監控系統設備、視頻流路由信息的管理，處理各視頻流的控制、用戶的分級授權管理、采集現場信息等功能。

組網的基本原理及特點：

各前端視頻采集節點通過探頭和視頻服務器存儲壓縮，將視頻信號從線路連接到互聯網，在監控中心的另一端，利用專線線路通過互聯網從全球眼平臺調用本地管理的采集點圖象。操作控制者通過客戶端軟件從網絡上發出控制信息，利用視頻服務器上的數據接口，將控制信號從RS-485接口總線連接到云臺解碼器，來控制前端各點云臺及攝像機運動，監控采集點又將采集到的視頻信號通過視頻電纜回傳給視頻服務器，通過互聯網和專線上傳回操作監控者的電腦屏幕中觀看。本系統主要采用ADSL專線作為系統的主干傳輸和控制網絡。用于傳輸視頻流、控制指令及其他數據信息。控制指令則必須通過中心服務平臺進行認證后轉發，以保證系統的安全性[3]。

4　小結

總之，隨著寬帶網絡建設的發展，寬帶上的增值電信服務都將成為電信業競爭的一個新熱點，因此我們通過建設視頻監控系統，在全球眼這個平臺基礎上，結合市場和用戶的發展要求，能給國家和社會帶來全新的安全防范觀念和手段，共享社會繁榮與穩定發展。

[1]馬太戈.合蚌客專綜合視頻監控系統的研究與應用[J].上海鐵道科技，2013，11（2）：22～23，79.

[2]吳磊.網絡視頻監控系統在城市報警與治安監控項目中的應用與實施[D].北京郵電大學，2009，22（9）：102～104.

[3]鮑婧.基于3G網絡的視頻監控系統終端的設計與實現[J].東南大學，2011，33（16）：203～206.

TP277

A

1673-0038（2015）32-0270-02

2015-7-21