【正文】 系統(tǒng) 簡介系統(tǒng)概述圖像監(jiān)控以其直觀、方便、信息量大、內(nèi)容豐富而被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟生產(chǎn)的許多場合。然而對遠程圖像監(jiān)控而言，模擬圖像監(jiān)控系統(tǒng)因其昂貴的造價，抗干擾能力差等因素已不能適應(yīng)現(xiàn)代圖像監(jiān)控系統(tǒng)的要求。但是，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，隨著各個城市寬帶多媒體網(wǎng)的建設(shè)，采用互聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ｓ脧V域網(wǎng)傳輸監(jiān)控圖像已經(jīng)成為圖像監(jiān)控系統(tǒng)新的發(fā)展趨勢。其次，網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加、計算機性能的提高及編解碼技術(shù)的發(fā)展也在網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸提供了可能。 圖像監(jiān)控系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，操作部分、配置信息、通信控制均獨立分開，所有信息均通過TCP/IP 協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，具有快速、實時的特點，并且系統(tǒng)安全可靠，容易擴展與升級。 系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面采用先進的組播協(xié)議，最經(jīng)濟的利用了寶貴的帶寬資源，并大大減輕了編碼工作站的工作負擔，使得同時連接同一路視頻的用戶數(shù)理論上處于無限并且在觀看時均能達到實時。在 1999 年正式由 ISO 實現(xiàn)標準化，標準名稱 ISO/IEC14496。同時，MPEG4 引入了很多全新的概念，大大增加了媒體交互的功能。這一點是很多私有媒體技術(shù)所不能比的。壓縮技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，選擇何種壓縮方法最為關(guān)鍵。MPEG4 因使用圖層(Layer)方式而能夠智能化選擇影像的不同之處，從而使圖像存儲容量大幅度下降，加速圖像的傳輸速率，從而也增加了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募磿r性。這些先進技術(shù)的應(yīng)用使得 MPEG4 在 IP 網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用靈活而可靠，所占用的網(wǎng)絡(luò)資源合理。MPEG4 基于場景描述和面向帶寬設(shè)計的特點，使得它也非常適合用于視頻監(jiān)控領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： (1)存儲空間得到節(jié)省 MPEG4 的壓縮比遠高于 MPEGMPEG2，更是 MJPEG 所不能比擬的。 第 7 頁 7 Page 7 of 64 (2)圖像質(zhì)量高MPEG4 的最高圖像分辨率為 720/576，接近 DVD 畫面效果。 (3)對網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬要求不高 由于 MPEG4 的壓縮比是同質(zhì)量 MPEG1 和 MJPEG 的十倍多，所以網(wǎng)絡(luò)傳輸時占用的帶寬僅是同質(zhì)量 MPEG1 和 MJPEG 的 1/10 左右。 (4)有可變帶寬MPEG4 碼流可調(diào)，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率可以設(shè)定為 56k384k，清晰度也可在一定范圍內(nèi)作相應(yīng)的變化。 (5)網(wǎng)絡(luò)傳輸錯誤恢復能力強 當網(wǎng)絡(luò)進行傳輸有誤碼或丟包現(xiàn)象時，MPEG4 受到的影響很小，并且能夠很快恢復。又如當網(wǎng)絡(luò)傳輸出現(xiàn)瞬間丟包現(xiàn)象時，MPEG1 恢復至少需要 10 多秒，而MPEG4 只需 13 秒。此外，MPEG4 引入了 AV 對象 (Audio/Visual Objects)的概念，使得更多的交互式操作成為可能。MPEG4 允許組合己有的 AV 對象來生成復合的 AV 對象，并由此生成 AV 場景。還允許接收端的用戶在 AV 場景中對 AV對象進行交互操作。 系統(tǒng)功能本系統(tǒng)具有以下功能：? 單向視頻傳輸? 視頻存儲和管理? 雙向音頻傳輸?shù)?8 頁 8 Page 8 of 64 ? 實時視頻和存儲視頻的訪問控制? 報警聯(lián)動錄像及報警操作記錄功能? 動作偵測報警及錄像功能? 標準圖像監(jiān)控設(shè)備（視頻切換器、云臺等）控制? 與其他監(jiān)控系統(tǒng)的接口功能? 其他圖像監(jiān)控系統(tǒng)的標準功能系統(tǒng)特點(1) 系統(tǒng)的先進性? 先進的視頻編解碼引擎。? 先進的網(wǎng)絡(luò)特性。? 先進的軟件設(shè)計。(2) 系統(tǒng)的靈活性? 靈活的選擇編碼工作站。系統(tǒng)良好的保持各種編碼工作站之間的兼容性。系統(tǒng)無論對于新建的全數(shù)字化、全網(wǎng)絡(luò)化的視頻系統(tǒng)還是對于傳統(tǒng)的模擬的或者是半數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的改造，系統(tǒng)都能最大限度的利用原有設(shè)備保護用戶投資。針對用戶不同的硬件配置、不同的個性化需求，公司的軟件設(shè)計人員都能即時做出響應(yīng)，滿足用戶需求。系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)傳輸部分作了相當?shù)呐?，使得無論對于窄帶 56K 的 MODEM 組建的撥號網(wǎng)絡(luò)還是千兆以太網(wǎng)，系統(tǒng)都能勝任工作并保證異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間良好的兼容性。? 系統(tǒng)在電信、海關(guān)、電力等行業(yè)優(yōu)越的性能及穩(wěn)定性表現(xiàn)讓人有更多信服的理由。系統(tǒng)除了支持目前最好的視頻編解碼引擎 MPEG4 以外，還提供了諸如 Indeo,Wavelet 等用戶現(xiàn)在需要兼容或?qū)硇枰獢U展的算法。? 系統(tǒng)提供了對大多數(shù)流行、通用的閉路電視監(jiān)控設(shè)備的支持。支持的品牌包括 AD,PELCO,AB,利凌等。? 系統(tǒng)已經(jīng)融入了車牌號碼與集裝箱號碼識別功能。(5) 系統(tǒng)的安全性? 系統(tǒng)對用戶的身份管理按照用戶組的不同權(quán)限與優(yōu)先級來管理，目前提供的控制級別有三級：控制權(quán)、鎖定權(quán)、優(yōu)先權(quán)。系統(tǒng)提供操作日志功能。統(tǒng)一一致的時間在為將來檢索錄像資料，進行錄像取證時確保其準確性? 系統(tǒng)提供浮水印功能。? 如果用戶希望將網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)納入更大的集成系統(tǒng)中去， 系統(tǒng)將提供開放的軟件接口? 用戶需要增加顯示設(shè)備、圖像工作站，只需在局域網(wǎng)內(nèi)添加解碼設(shè)備或圖像第 10 頁 10 Page 10 of 64 工作站軟件。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)典型配置上圖為 系統(tǒng)常用的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器處于局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)內(nèi)，是系統(tǒng)核心的關(guān)鍵設(shè)備。圖像服務(wù)器、編碼工作站與圖像監(jiān)控工作站的初始配置及以后的變更都要通過對數(shù)據(jù)庫的訪問來實現(xiàn)。操作系統(tǒng)可采用 WINDOWS、UNIX、LINUX 等，數(shù)據(jù)庫引擎可采用具有 ODBC 接口的數(shù)據(jù)庫軟件，通用的如 SQL Server、ORACLE、SYBASE 等。對監(jiān)控工作站的操作命令進行審核，審核通過之后再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的編碼工作站執(zhí)行命令以避免用戶誤操作給系統(tǒng)的安全帶來不良影響；負責接收編碼工作站發(fā)送的報警信息向圖像監(jiān)控工作站傳達；負責監(jiān)測所有編碼工作站運行狀況，在發(fā)現(xiàn)異常、故障時向圖像監(jiān)控工作站發(fā)出告警。在本系統(tǒng)接入其他子系統(tǒng)或?qū)⒈鞠到y(tǒng)接入其他系統(tǒng)作為子系統(tǒng)時，負責提供與別的系統(tǒng)進行通訊的接口。WEB 服務(wù)器處于局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)內(nèi)，具有與公共互聯(lián)網(wǎng)的接口。編碼工作站處于局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)內(nèi)，是連接模擬視音頻，使之融入本系統(tǒng)的裝置。圖像監(jiān)控工作站用戶操作界面，處于局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)內(nèi)，不限制個數(shù)聯(lián)入系統(tǒng)同時工作。察看所有本地端發(fā)生的告警信息；可執(zhí)行對本地端設(shè)備（包括云臺、鏡頭、矩陣、畫面分割器等）的操作與控制，隨時對感興趣的畫面進行錄像；對某臺攝像機的錄像資料按時間進行檢索、回放等。第 13 頁 13 Page 13 of 64 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)框圖IP網(wǎng) 絡(luò) 圖 像 監(jiān) 控 服 務(wù) 器圖 像 訪 問 控 制圖 像 控 制 轉(zhuǎn) 發(fā)與 其 他 系 統(tǒng) 接 口數(shù) 據(jù) 庫系 統(tǒng) 配 置 信 息用 戶 安 全 信 息圖 像 工 作 站圖 像 控 制 操 作視 頻 接 收 、 解 碼 、 回 放音 頻 編 碼 與 發(fā) 送 、 接 收 與 解 碼圖 像 工 作 站圖 像 控 制 操 作視 頻 接 收 、 解 碼 、 回 放音 頻 編 碼 與 發(fā) 送 、 接 收 與 解 碼圖 像 編 碼 站圖 像 監(jiān) 控 設(shè) 備 控 制視 頻 編 碼 、 發(fā) 送圖 像 監(jiān) 控 設(shè) 備視 頻 切 換 器 /云 臺 等RS23/RS485圖 像 編 碼 站圖 像 監(jiān) 控 設(shè) 備 控 制視 頻 編 碼 、 發(fā) 送圖 像 監(jiān) 控 設(shè) 備視 頻 切 換 器 /云 臺 等RS23/RS485模 擬 圖 像 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 接 口圖 像 控 制 命 令 接 收 、 轉(zhuǎn) 換 、 發(fā) 送視 頻 編 碼 、 發(fā) 送模 擬 圖 像 監(jiān) 控 系 統(tǒng)服 務(wù) 器工 作 站傳 輸 設(shè) 備圖 像 設(shè) 備圖 像 工 作 站圖 像 控 制 操 作視 頻 接 收 、 解 碼 、 回 放音 頻 編 碼 與 發(fā) 送 、 接 收 與 解 碼其 他 監(jiān) 控 系 統(tǒng)第 14 頁 14 Page 14 of 64 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)上下文數(shù)據(jù)流 圖 像 監(jiān) 控 服 務(wù) 器圖 像 訪 問 控 制圖 像 控 制 轉(zhuǎn) 發(fā)與 其 他 系 統(tǒng) 接 口數(shù) 據(jù) 庫系 統(tǒng) 配 置 信 息用 戶 安 全 信 息 圖 像 編 碼 站圖 像 監(jiān) 控 設(shè) 備 控 制視 頻 編 碼 、 發(fā) 送圖 像 監(jiān) 控 設(shè) 備視 頻 切 換 器 /云 臺 等圖 像 控 制 指 令RS23/RS485模 擬 圖 像 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 接 口圖 像 控 制 命 令 接 收 、 轉(zhuǎn) 換 、 發(fā) 送視 頻 編 碼 、 發(fā) 送模 擬 圖 像 監(jiān) 控 系 統(tǒng)服 務(wù) 器工 作 站傳 輸 設(shè) 備圖 像 設(shè) 備專 用 協(xié) 議TCP/I圖 像 工 作 站圖 像 控 制 操 作視 頻 接 收 、 解 碼 、 回 放音 頻 編 碼 與 發(fā) 送 、 接 收 與 解 碼其 他 監(jiān) 控 系 統(tǒng)專 用 協(xié) 議TCP/I 數(shù) 據(jù) 查 詢 、 存 儲ODBCTP/ 數(shù) 據(jù) 查 詢 、 存 儲ODBCTP/I數(shù) 據(jù) 查 詢 、 存 儲ODBCTP/I圖 像 控 制 命 令報 警 信 息TCP/I 圖 像 控 制 命 令報 警 信 息TCP/I單 向 視 頻 流雙 向 音 頻 流KDVPU 模 擬 視 頻圖 像 控 制 命 令TCP/I模 擬 視 頻單 向 視 頻 流KDVPU第 15 頁 15 Page 15 of 64 第四章 系統(tǒng)詳細設(shè)計用戶需求分析 用戶對加工區(qū)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求如下：一般要求：在整個加工區(qū)圍網(wǎng)四周、海關(guān)查驗平臺、倉庫、卡口設(shè)立數(shù)字閉路電視系統(tǒng)，可用固定或帶云臺的攝像機進行監(jiān)控，以保證在該區(qū)域內(nèi)無視線盲區(qū)。（二）機房地坪的平整、承重、消防、通風等指標應(yīng)符合標準，室內(nèi)管道引入口應(yīng)封閉，以防鼠害。所有外設(shè)設(shè)備的供電由主機房控制，控制系統(tǒng)主機電源要求 24 小時不間斷供給。攝像機數(shù)量應(yīng)滿足海關(guān)全方位多角度監(jiān)控需要；可覆蓋整個加工區(qū)，不留盲點、盲區(qū)。（五）對圖像信號應(yīng)根據(jù)海關(guān)要求進行存貯，并保持一定的時限，以供海關(guān)調(diào)閱。（七）電視墻要求結(jié)構(gòu)牢固，外形美觀，內(nèi)部散熱好，圖像清晰。第 16 頁 16 Page 16 of 64 系統(tǒng)設(shè)計指導思想系統(tǒng)硬件? 將系統(tǒng)的設(shè)備最大限度地集成在加工區(qū)局域網(wǎng)絡(luò)上了? 系統(tǒng)硬件具有先進性,避免短期內(nèi)因技術(shù)陳舊造成整個系統(tǒng)性能不高和過早淘汰。應(yīng)優(yōu)先選擇先進、適用、成熟技術(shù)。? 無論是系統(tǒng)設(shè)備還是網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),都應(yīng)具有良好的開放性。因此, 計算機網(wǎng)絡(luò)本身應(yīng)具有開放性,并應(yīng)提供標準接口。? 隨著社會的不斷發(fā)展和進步,網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字多媒體系統(tǒng)的規(guī)模、自動化程度會不斷擴大和提高,用戶的需求會不斷變化。系統(tǒng)軟件? 系統(tǒng)軟件是網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字多媒體系統(tǒng)的核心,它的功能好壞直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的水平。? 系統(tǒng)軟件應(yīng)具有很高的可靠性和安全性。用機環(huán)境要適應(yīng)不同層次監(jiān)管人員的素質(zhì)。? 系統(tǒng)軟件應(yīng)具有可擴充性。本次方案共配置了 13 臺 PELCO 球機，及 2 臺 PELCO 定向彩色攝像機，這 15 路實時視頻全部接入編碼設(shè)備，所有視頻均可實現(xiàn) 24 小時實時錄像及顯示。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的顯示部分采用電視墻配合背投顯示的方式。通過在控制臺上運行監(jiān)控工作站軟件的電腦進行操作即可實現(xiàn)對背投任意單畫面圖像的調(diào)用與選擇。攝像機輸出的 15 路視頻均在編碼設(shè)備上實現(xiàn) 24 小時實時錄像。留出一定系統(tǒng)擴展的空間，所以編碼設(shè)備共配置 160GB 硬盤 5塊，即可滿足所有視頻圖像的實時圖像保存 14 天的需要。除此之外，該軟件提供了對系統(tǒng)進行遠程管理及維護的功能。圖像工作站也可以對編碼工作站的錄像文件進行備份、刪除、移動等操作。如下圖：圍網(wǎng)報警及前端攝像機設(shè)計? 圍網(wǎng)報警系統(tǒng)：圍網(wǎng)報警是指在建筑物的周界圍網(wǎng)（鐵絲網(wǎng)或圍本墻）布設(shè)探測裝置，一旦受到非法入侵，則系統(tǒng)會自動檢測到入侵事件并及時向有關(guān)人員報警，同時啟動電視監(jiān)視系統(tǒng)對入侵現(xiàn)場進行錄像。第 20 頁 20 Page 20 of 64 探測器是用來感知和探測入侵者入侵時所發(fā)生的侵入動作和移動動作的設(shè)備。入侵者在實施入侵時總是要發(fā)出聲響、產(chǎn)生振動波、阻斷光路，對地面或某些物體產(chǎn)生壓力，破壞原有溫度場發(fā)出