數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

田敏成

浙江大華系統(tǒng)工程有限公司

數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

田敏成

浙江大華系統(tǒng)工程有限公司

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)、多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也從模擬視頻監(jiān)控向數(shù)字視頻監(jiān)控發(fā)展。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是融合了數(shù)字電視技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的全新的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)具有傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，它可以實(shí)現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上的傳輸，方便系統(tǒng)的構(gòu)成和聯(lián)網(wǎng)。而且符合當(dāng)前信息社會(huì)中數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)。該系統(tǒng)可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)視頻監(jiān)控技術(shù)有機(jī)結(jié)合，從而比傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)具備更高的圖像質(zhì)量和監(jiān)控效果，同時(shí)安全性也得到大大加強(qiáng)。

數(shù)字化；視頻；監(jiān)控系統(tǒng)

經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展促使人們不斷的提高安防意識(shí)，特別是恐怖事件的發(fā)生也要求著人們對(duì)安全環(huán)境的建設(shè)提出了更高的要求。安全防范技術(shù)簡(jiǎn)稱“安防”是指以維護(hù)社會(huì)公共安全和預(yù)防、制止重大治安事故為目的，綜合運(yùn)用安全防范產(chǎn)品和其它產(chǎn)品組成的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。安全防范具廣泛的社會(huì)性，涉及到全社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域和部門。所以提高全社會(huì)各行業(yè)、各種場(chǎng)所的安全防范自動(dòng)化水平具有深遠(yuǎn)的意義，加強(qiáng)安防措施勢(shì)在必行，尤其提高技防手段、實(shí)現(xiàn)安全防范自動(dòng)化是現(xiàn)代社會(huì)的需求。

1 數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成的有效概述

數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成形式與功能并不是一成不變的，其會(huì)根據(jù)外部環(huán)境、組合的不同而產(chǎn)生不同的功能，但是該系統(tǒng)所包含的內(nèi)容是不變的。通常條件下，數(shù)字化視頻控制系統(tǒng)是由攝影、信號(hào)傳輸、系統(tǒng)監(jiān)控與圖像處理等內(nèi)容構(gòu)成的。

1.1 攝影系統(tǒng)

在數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)之中，攝影系統(tǒng)是必不可少的，其中包含攝像機(jī)、鏡頭、電動(dòng)云臺(tái)等，旨在將所要監(jiān)控的區(qū)域圖像收集其中，利用攝影機(jī)鏡頭捕捉的方式來優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)。攝影系統(tǒng)旨在將視頻圖像轉(zhuǎn)化為檢測(cè)的電子信號(hào)，并將該信號(hào)或信息及時(shí)傳遞給內(nèi)部控制系統(tǒng)，后臺(tái)會(huì)針對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行控制、處理與分析等，接收到圖像信息后，能及時(shí)將圖像信息進(jìn)行有效的傳遞，可大大提升監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的規(guī)范性。

1.2 信號(hào)傳輸

監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，其離不開專項(xiàng)信號(hào)傳輸部分的控制，其是采用有線與無線兩種方式開展信息數(shù)據(jù)、信號(hào)的有效傳輸，其發(fā)揮重要的橋梁作用，將攝影機(jī)中的攝像信息通過無線或有線的環(huán)境或平臺(tái)及時(shí)反饋給監(jiān)管與控制中心，借助信號(hào)傳輸系統(tǒng)將相關(guān)的信息與信號(hào)傳遞到監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.3 系統(tǒng)控制

系統(tǒng)控制部分主要包含集中與微機(jī)控制器兩種，將相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備作為載體，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的全面控制與監(jiān)督。

1.4 圖像處理

圖像處理與顯示部分很是關(guān)鍵，其是由視頻控制、切換、顯示器以及監(jiān)視器組成的。圖像的處理主要是攝像機(jī)所采集的視頻資料要經(jīng)過一系列的分析、加工、處理以及登記等，才能提升圖像設(shè)計(jì)的價(jià)值與意義。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

2.1.1 系統(tǒng)應(yīng)自成網(wǎng)絡(luò)，可獨(dú)立運(yùn)行；

2.1.2 系統(tǒng)應(yīng)能與入侵報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)(組合式可只與入侵報(bào)警系統(tǒng))聯(lián)動(dòng)。當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，能自動(dòng)對(duì)報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)的圖像和聲音進(jìn)行復(fù)核，能將現(xiàn)場(chǎng)圖像自動(dòng)切換到指定的監(jiān)視器上顯示并記錄；

2.1.3 對(duì)于集成式或綜合式的安全防范系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能與安全防范系統(tǒng)的中央監(jiān)控室聯(lián)網(wǎng)，以滿足中央監(jiān)控室對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集中管理和集中監(jiān)控。

2.1.4 對(duì)重要部門和重要設(shè)施的特殊部位，應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間錄像，并設(shè)置視頻報(bào)警裝置。

2.2 硬件體系結(jié)構(gòu)

根據(jù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)的目的和目標(biāo)，結(jié)合學(xué)院的實(shí)際情況，在開發(fā)系統(tǒng)時(shí)所需要的硬件設(shè)備需具備如下：系統(tǒng)攝像前端：攝像頭、視頻采集卡；計(jì)算設(shè)備：通用計(jì)算機(jī)；通訊設(shè)備：光纖、雙絞線；其它設(shè)備：電源、報(bào)警發(fā)聲設(shè)備、顯示器等。按照系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)工作的流程如下所示：攝像頭終端先采集模擬信號(hào)，然后信息通過光纖傳送至服務(wù)器計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過視頻采集卡把獲取到的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號(hào)，經(jīng)過此操作之后，視頻圖像才能夠輸出在顯示器上，同時(shí)還可以在后臺(tái)被系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)或跟蹤等算法的其他處理。

2.3 軟件體系結(jié)構(gòu)

2.3.1 開發(fā)環(huán)境。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用SQLServer2008，前臺(tái)界面采用VisualC++6.0。系統(tǒng)可在WindowsXP/Win7平臺(tái)下運(yùn)行。服務(wù)器端系統(tǒng)采用Microsoft Windows Server2008。

2.3.2 運(yùn)行模式。系統(tǒng)開發(fā)采用C/S模式。在客戶端應(yīng)用多線程的模式，主線程中包含用戶接口線程(視頻窗口管理模塊、視頻圖像處理模塊、視頻矩陣切換控制模塊、報(bào)警處理模塊、系統(tǒng)外設(shè)控制模塊、報(bào)警電子布防圖顯示模塊和通訊模塊等)。而子線程的任務(wù)是處理總線設(shè)備控制信號(hào)，包括信號(hào)的發(fā)送、報(bào)警信息的采集，還要負(fù)責(zé)將視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，最后還要負(fù)責(zé)總線設(shè)備突發(fā)的異常情況。

2.4 安全設(shè)計(jì)

除了數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計(jì)外，安全性設(shè)計(jì)也不容忽視。為保證數(shù)字化視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的安全性，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)采用防火墻或數(shù)字水印的方式，以此來避免惡意軟件襲擊或?qū)?shù)字信息調(diào)換的情況，可大大提升信息的安全性。此外，應(yīng)為DVR主機(jī)安裝專用的殺毒類軟件，保證主機(jī)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

在當(dāng)前信息化的浪潮當(dāng)中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)作為一種高效的管理手段普遍應(yīng)用在國(guó)家和社區(qū)安防，財(cái)政金融，政府交通以及中高等教育領(lǐng)域中，本文所研究的基于網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和圖像壓縮編碼技術(shù)等產(chǎn)生的一個(gè)新型的監(jiān)控系統(tǒng)。本文對(duì)系統(tǒng)的主要幾個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)作了全面而詳細(xì)的闡述，基本實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的所有功能模塊以及各模塊之間的整合，并進(jìn)行了實(shí)際的系統(tǒng)測(cè)試。

[1]賀建權(quán). 數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成工程設(shè)計(jì)[D]. 湖南大學(xué)，2007.

[2]徐農(nóng). 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)[D]. 北京郵電大學(xué)，2012.