高清視頻監控在建筑智能化中的設計與實現

趙文杰 趙通 鄭志勇

摘要：改革后，隨著社會的不斷發展，國民生活品質日益提升，從而對安全防范手段提出了新的要求。視頻監控技術的出現，促使以往的安全方法有了突破性的發展。視頻監控尤其是高清視頻監控，大大推動了現代建筑、住宅小區等一系列自動化與智能化功能的持續發展，其監視管理系統的進一步升級，在打擊、預防犯罪方面展現出了威懾效用，不僅為群眾生命財產安全提供了良好保障，而且有效強化了現代建筑的綜合防控能力。本文主要分析高清視頻監控在建筑智能化中的設計與實現，為促進高清視頻監控的持續發展提供一定參考。

關鍵詞：高清視頻監控;建筑智能化;設計;實現

引言

視頻監控是建筑行業中比較常見且重要的安全防范手段，在保護居民生活、工作安全方面發揮著巨大的作用。當然了，科技的進步也促使視頻監控有了新的進步，視頻監控系統無論是在視頻清晰度、攝像頭角度、電源控制，還是在硬盤存儲設備等方面，都有了全新的變化。這使得智能建筑的建設成為可能，是對智能建筑的錦上添花，同時它也是智能建筑中必不可少的安全措施。基于此，智能建筑中高清視頻監控系統的設計工作就顯得尤為重要。

1高清視頻監控系統的主要特性

視頻監控系統的主要特性體現在以下幾個方面：①監控范圍固定。②攝像頭雖然是固定的，但是監控對象基本上都處于活動狀態。③圖像背景基本一致。④要求監控對象活動圖像必須清晰，但是對背景圖像的清晰度要求較低。⑤必須確保監控對象面孔或主要特征清晰、明確。

2原理框圖設計

系統主要由視頻矩陣切換器、數字硬盤錄像機、CRT/LED監視器、紅外攝像機、槍式攝像機、高速球攝像機、一體化攝像機、門磁開關、紅外對射探測器等設備組成，原理框圖如圖1所示.可完成對管理中心、出入口、停車場、設備間等重點區域的視頻監控，還可以與安防系統實現報警聯動.

3高清視頻監控在建筑智能化中的設計與實現

3.1合理安置安全防范設備

如何安裝安全防范設備是第一要事。其中，監控系統也是安全防范設備的一種，且是極為重要的一種。安裝安全防范設備，首先要選擇合適的安裝位置。就相關監控設備而言，探測器的安裝位置是比較重要的，而且它絕不是一成不變的，反而千變萬化，順勢而成。但是還是有可以著手的角度。比如，探測器周圍環境;安裝位置的干燥度、濕潤度;探測器附近事物等，絕對避免遮擋視線，使得探測或者拍攝的視頻圖像有所偏差，導致安全防范失效。

除了安裝工作，設備管理也是非常重要的。為了避免出現器材損壞的現象，必須禁止帶電工作。在正式工作之前，首先要確保是否處于斷電狀態，在斷電狀態下才能進行安裝工作。在安裝完成之后，還要把所有的孔洞封閉起來，一般使用絕緣材料進行封閉，防治昆蟲或是不小心觸碰引發觸電危險。

3.2系統圖像顯示清晰度檢測

水平清晰度檢測包括照度檢測和清晰度檢測。照度檢測使用照度計，測量被測攝像機監視現場內被測清晰度處的現場照度，記錄顯示的數據。清晰度檢測時，將清晰度測試卡放置在攝像機前端，或移動測試卡，或控制球機，使其在監視器中顯示的圖像剛好滿屏，讀取監視器中顯示的測試卡圖像上能分辨的最大線數，作為該圖像的清晰度。在攝像機的標準照度下，系統圖像的水平清晰度不應低于400線。

3.3借助H.264編碼所具有的網絡親和性

確保網絡信道的通暢，哪怕是在速率并不高的窄帶上，甚至是極易出現丟包問題的無線網中，仍舊能夠進行傳輸，能避免丟包問題發生，其抗干擾性優良。在對數據包進行解碼的過程中，抗誤碼性優良，不僅能夠去除噪聲及雪花點，還具有一定的糾錯能力，并且圖像還原性，延時性優良，能夠讓監控畫面在動態播放的狀態下都不會出現停頓問題，基本上能夠實現前端拍攝清晰以及后端播放清晰，保持完全一致。

3.4視頻編解碼的整體結構

基于MPEG-4編解碼的整體結構。主要是在影像視頻的特定時間內，在一組“監控對象”當中，截取一幅關鍵性的“監控對象平面”，然后對這一影像畫面進行編碼處理，即在“監控對象”固有的靜止背景影像出現改變時，也就是出現活動對象后，前一個影像圖像和后一個影像圖像之間會出現許多改變，然后進行提取和分層處理，并借助MPEG-4展開編解碼處理。可以對指定時間點監控對象的行動軌跡、形態大小以及紋理進行編碼處理。對于活動影像區域，若是全部處于監控對象平面以外，那么就不需要對其展開編碼處理;若是在監控對象平面之中的，則需要合理應用影像增補技術來提高影像清晰度，然后再展開編碼處理。

3.5調試與運行

系統調試主要分為視頻矩陣調試和數字硬盤錄像機調試.視頻矩陣調試包括矩陣切換、隊列切換和云臺控制3部分.在矩陣切換時，需將監視器切換到輸入通道1，且矩陣輸出5連接到監視器的輸入1;在隊列切換時，可通過“MEVU”鍵進入鍵盤菜單，完成從系統配置、時序切換設置、群組切換設置等十余項功能設置;在云臺控制時，需要預先將室內萬向云臺的地址設置為1，通訊協議選擇Pelco-D，波特率為24000bps。數字硬盤錄像機調試需要將其視頻輸出連接到監視器的視頻輸入2，完成對高速球型云臺攝像機的運行控制，調試步驟包括高速球解碼器通訊參數配置，云臺控制，預置點的設置、調用與順序掃描，手動與定時錄像，系統報警及聯動等.設備地址與通訊參數配置情況如表1所列。

3.6智能樓宇無線視頻監控系統優化設計中的注意事項

在系統設計過程中注意以下兩方面的問題，能夠實現對監控系統的優化。一方面是設置波特率、通信協議和地址碼等參數。要求參數設置合理，避免云臺控制系統出錯而脫離控制。假如這些參數設置太低，系統自身的靈敏性將會受到影響;相反，設置太高就會使系統脫離連接。值得注意的是，云臺的撥碼開關和地址碼之間聯系密切，設置時要反復確認二者是否能夠相互匹配，防止出現意外。另一方面，樓宇的智能監控功能需要依靠軟件來實現，要求系統能夠及時對異常狀況作出反應，聯動攝像頭部分和報警部分，記錄現場出現的異常，還要向有關工作人員反饋信息。此外，在監控系統中如果用到了探測器等設備，需要安裝編碼器將相應的視頻信號轉換為數字信號，以便計算機能夠接收并進行相關處理。

3.7圖像回放功能檢測

對形成和顯示的圖像畫面進行全面瀏覽，并從中隨機選取圖像片段，其中片段中應該包括成像最差的畫面。回放圖像應有日期、時間及所監視畫面前端攝像機的編號或地址碼，應清晰、準確。當記錄圖像為報警聯動所記錄圖像時，回放圖像應保證報警現場攝像機的覆蓋范圍，使回放圖像能再現報警現場。回放圖像與監視圖像比較應無明顯劣化，移動目標圖像的回放效果還需達到設計和使用要求。本項目視頻圖像信息保存期限不少于 45 天。

結語

在視頻監控行業對圖像清晰度標準不斷提升的情況下，社會各個領域對高清視頻監控的需求進一步提高，相信高清視頻監控在未來會有長足的發展。借助高清視頻監控所展現的高清晰性能，用戶將實現更直觀、更清晰的監控與觀察。

參考文獻

[1]於無雙.高清視頻監控在建筑智能化中的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2014.

[2]石小蘭.高清視頻監控系統在體育場館的設計與實現[J].通訊世界，2017（15）.

[3]孫晉媛.高清視頻監控設備系統在體育場館的設計與實現[J].自動化與儀器儀表，2015（8）.

[4]萬云峰，周鳴.淺談高清視頻監控在智能建筑行業的應用[J].智能建筑電氣技術，2014，5（05）：87-91