數字化視頻監控系統設計分析

田敏成

浙江大華系統工程有限公司

數字化視頻監控系統設計分析

田敏成

浙江大華系統工程有限公司

隨著計算機網絡和通信技術、多媒體技術的快速發展，視頻監控系統也從模擬視頻監控向數字視頻監控發展。數字視頻監控系統是融合了數字電視技術，計算機網絡技術和通信技術的全新的視頻監控系統。數字監控系統具有傳統模擬監控系統無法比擬的優點，它可以實現在互聯網上的傳輸，方便系統的構成和聯網。而且符合當前信息社會中數字化、網絡化和智能化的發展趨勢。該系統可以將計算機網絡技術與傳統視頻監控技術有機結合，從而比傳統的監控系統具備更高的圖像質量和監控效果，同時安全性也得到大大加強。

數字化；視頻；監控系統

經濟的飛速發展促使人們不斷的提高安防意識，特別是恐怖事件的發生也要求著人們對安全環境的建設提出了更高的要求。安全防范技術簡稱“安防”是指以維護社會公共安全和預防、制止重大治安事故為目的，綜合運用安全防范產品和其它產品組成的電子系統或網絡。安全防范具廣泛的社會性，涉及到全社會的各個領域和部門。所以提高全社會各行業、各種場所的安全防范自動化水平具有深遠的意義，加強安防措施勢在必行，尤其提高技防手段、實現安全防范自動化是現代社會的需求。

1 數字化視頻監控系統組成的有效概述

數字化視頻監控系統的組成形式與功能并不是一成不變的，其會根據外部環境、組合的不同而產生不同的功能，但是該系統所包含的內容是不變的。通常條件下，數字化視頻控制系統是由攝影、信號傳輸、系統監控與圖像處理等內容構成的。

1.1 攝影系統

在數字化視頻監控系統之中，攝影系統是必不可少的，其中包含攝像機、鏡頭、電動云臺等，旨在將所要監控的區域圖像收集其中，利用攝影機鏡頭捕捉的方式來優化監控系統。攝影系統旨在將視頻圖像轉化為檢測的電子信號，并將該信號或信息及時傳遞給內部控制系統，后臺會針對相關的信息進行控制、處理與分析等，接收到圖像信息后，能及時將圖像信息進行有效的傳遞，可大大提升監控系統設置的規范性。

1.2 信號傳輸

監控系統的運行，其離不開專項信號傳輸部分的控制，其是采用有線與無線兩種方式開展信息數據、信號的有效傳輸，其發揮重要的橋梁作用，將攝影機中的攝像信息通過無線或有線的環境或平臺及時反饋給監管與控制中心，借助信號傳輸系統將相關的信息與信號傳遞到監控的現場，實現系統安全、穩定的運行。

1.3 系統控制

系統控制部分主要包含集中與微機控制器兩種，將相關的監控設備作為載體，以實現對現場的全面控制與監督。

1.4 圖像處理

圖像處理與顯示部分很是關鍵，其是由視頻控制、切換、顯示器以及監視器組成的。圖像的處理主要是攝像機所采集的視頻資料要經過一系列的分析、加工、處理以及登記等，才能提升圖像設計的價值與意義。

2 系統設計

2.1 系統設計原則

2.1.1 系統應自成網絡，可獨立運行；

2.1.2 系統應能與入侵報警系統、出入口控制系統(組合式可只與入侵報警系統)聯動。當報警發生時，能自動對報警現場的圖像和聲音進行復核，能將現場圖像自動切換到指定的監視器上顯示并記錄；

2.1.3 對于集成式或綜合式的安全防范系統，視頻監控系統應能與安全防范系統的中央監控室聯網，以滿足中央監控室對視頻監控系統的集中管理和集中監控。

2.1.4 對重要部門和重要設施的特殊部位，應進行長時間錄像，并設置視頻報警裝置。

2.2 硬件體系結構

根據視頻監控系統初始設計的目的和目標，結合學院的實際情況，在開發系統時所需要的硬件設備需具備如下：系統攝像前端：攝像頭、視頻采集卡；計算設備：通用計算機；通訊設備：光纖、雙絞線；其它設備：電源、報警發聲設備、顯示器等。按照系統初始設計要求，系統工作的流程如下所示：攝像頭終端先采集模擬信號，然后信息通過光纖傳送至服務器計算機，計算機通過視頻采集卡把獲取到的模擬視頻信號轉換成數字視頻信號，經過此操作之后，視頻圖像才能夠輸出在顯示器上，同時還可以在后臺被系統進行目標檢測或跟蹤等算法的其他處理。

2.3 軟件體系結構

2.3.1 開發環境。系統數據庫采用SQLServer2008，前臺界面采用VisualC++6.0。系統可在WindowsXP/Win7平臺下運行。服務器端系統采用Microsoft Windows Server2008。

2.3.2 運行模式。系統開發采用C/S模式。在客戶端應用多線程的模式，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、報警處理模塊、系統外設控制模塊、報警電子布防圖顯示模塊和通訊模塊等)。而子線程的任務是處理總線設備控制信號，包括信號的發送、報警信息的采集，還要負責將視頻數據進行預處理，最后還要負責總線設備突發的異常情況。

2.4 安全設計

除了數字化監控系統硬件與軟件設計外，安全性設計也不容忽視。為保證數字化視頻安防監控系統的安全性，應對現有的監控系統采用防火墻或數字水印的方式，以此來避免惡意軟件襲擊或將數字信息調換的情況，可大大提升信息的安全性。此外，應為DVR主機安裝專用的殺毒類軟件，保證主機運行的安全性與穩定性。

在當前信息化的浪潮當中，視頻監控系統已經作為一種高效的管理手段普遍應用在國家和社區安防，財政金融，政府交通以及中高等教育領域中，本文所研究的基于網絡化的數字視頻監控系統是結合了計算機技術、網絡數據傳輸技術和圖像壓縮編碼技術等產生的一個新型的監控系統。本文對系統的主要幾個模塊的設計與實現作了全面而詳細的闡述，基本實現了基于網絡化的數字視頻監控系統的所有功能模塊以及各模塊之間的整合，并進行了實際的系統測試。

[1]賀建權. 數字化視頻監控系統集成工程設計[D]. 湖南大學，2007.

[2]徐農. 智能視頻監控系統的分析與設計[D]. 北京郵電大學，2012.