【正文】 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化將意味著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將由集總式向集散式系統(tǒng)過渡。組成集散式監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟件采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化的設(shè)計，系統(tǒng)設(shè)備的配置具有通用性強(qiáng)、開放性好、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、人機(jī)界面友好以及系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維修簡單化，系統(tǒng)運(yùn)行互為熱備份，容錯可靠等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化將使整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源的共享以及任務(wù)和負(fù)載的共享，這也是系統(tǒng)集成的一個重要概念網(wǎng)絡(luò)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)一般由網(wǎng)絡(luò)多媒體監(jiān)控管理平臺和前端信息采集設(shè)備組成，其核心是網(wǎng)絡(luò)多媒體監(jiān)控管理平臺。 本文所研究的問題及解決的思路 研究問題： 視頻技術(shù)在安全防衛(wèi)系統(tǒng)中的設(shè)計 解決思路：系統(tǒng)通過前端攝像機(jī)，直接觀察被監(jiān)視場所的情況，同時把被監(jiān)視場所的情況進(jìn)行同步錄像，再通過監(jiān)視器顯示出來。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 4 2 系統(tǒng)設(shè)計原則 ，保證在幾年內(nèi)不落后，可以低成本進(jìn)行硬件擴(kuò)充和軟 件升級，最大限度的滿足用戶目前和今后若干年的系統(tǒng)的功能要求，但也不片面追求先進(jìn)性、超前性，從而造成投資過大，資源浪費(fèi)。在投資費(fèi)用許可的情況下，系統(tǒng)采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，這樣既可反映系統(tǒng)所具有的先進(jìn)水平，又使系統(tǒng)具有強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿?，使該系統(tǒng)在盡可能的時間內(nèi)與社會發(fā)展相適應(yīng)。對監(jiān)控系統(tǒng)來說，內(nèi)外部的安全性也是很重要的，應(yīng)該具有密碼、多級控制級別、撤設(shè)防級別 。 。第二是指在該監(jiān)控系統(tǒng)上疊加其他的子系統(tǒng)，如對講系統(tǒng)、視聽教學(xué)系統(tǒng)、可視會議、雙向報警控制系統(tǒng)等。適應(yīng)科技發(fā)展的方向，具有一定的超前性和可擴(kuò)展性?？蓴U(kuò)展性保證當(dāng)用戶有更多的要求時，引入的新設(shè)備可以順利與本次配備的設(shè)備共同工作，進(jìn)一步擴(kuò)展和提高系統(tǒng)的性能，使該系統(tǒng)在相當(dāng)長的時間內(nèi)與科技發(fā)展相適應(yīng)，具有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展?jié)摿Α? ，時時動態(tài)掌握監(jiān)視及報警情況。 ，采用開放式架構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 (TCP/IP)設(shè)計，通過局域網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)，可隨時 監(jiān)看遠(yuǎn)程攝像機(jī)影像，還可通過網(wǎng)絡(luò)作遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制，完全支持跨網(wǎng)段、跨路由的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控環(huán)境，避免了重復(fù)建設(shè)，節(jié)省投入資金。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 6 3 系統(tǒng)的構(gòu)成及原理 視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般由前端部分、傳輸部分、控制部分、顯示和記錄部分等 組成，為了實現(xiàn)安防監(jiān)控，系統(tǒng)還應(yīng)有周界報警系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動，以實現(xiàn)安防監(jiān)控。主要實現(xiàn)前端信息采集、編碼和傳輸，通常由攝像機(jī)、編碼器等組成。攝像部分通常安裝在現(xiàn)場，其作用是對監(jiān)視區(qū)域的目標(biāo)進(jìn)行攝像，把目 標(biāo)的光、聲信號變成電信號，然后送到系統(tǒng)的傳輸部分。如今隨著光電技術(shù)的快速發(fā)展，攝像機(jī)有很多的類型和品種，在使用攝像機(jī)時，一定要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來選擇才能保證使用效果。工作于室內(nèi)正常照明或者室外白天 （ 2） 暗光攝像機(jī)。工作于室外月光或星光下 （ 4） 紅外攝像機(jī)。在監(jiān)視范圍內(nèi)，如果有目標(biāo)在移動時，就能 向控制器發(fā)出報警信號 （ 2） 廣角攝像機(jī)。用于隱蔽監(jiān)視局部范圍 控制部分 前端部分 傳輸部分 顯示與記錄 基于視頻技術(shù)的安全防衛(wèi)系統(tǒng)的設(shè)計 7 續(xù)表 32 按照使用環(huán)境分類 （ 1） 室內(nèi)攝像機(jī)。用于室外的監(jiān)視，必須考慮室外惡劣的工作環(huán)境。用于監(jiān)視固定目標(biāo) （ 2） 旋轉(zhuǎn)式攝像機(jī)?？梢愿鶕?jù)監(jiān)視的范圍，進(jìn)行 90176。水平旋轉(zhuǎn)、預(yù)置旋轉(zhuǎn)等 （ 4） 半球形攝像機(jī)。圖像顏色只有黑白兩種顏色，清晰度和靈敏度高，但不能顯示圖像的真實顏色。能夠顯示圖像的真實顏色，適用于景物細(xì)部辨別要求較高的監(jiān)視 幾種常見攝像機(jī)的性能分析： 高速智能球 主要特性 ：具有 精密電機(jī)驅(qū)動，反應(yīng)靈敏，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，在任何速度下圖像無抖動 ；具有 三維智能定位功能，配合客戶端軟件或 DVR 可實現(xiàn)點(diǎn)擊跟蹤和放大 ；其 水平速度最高可達(dá) 400 度 /秒，可實現(xiàn)對移動物體的快速跟蹤 ； 水平方向 360176。 防爆紅外一體化攝像機(jī) 主要特性及參數(shù)：具有防爆、防腐、防塵、防水等功能，可加裝防爆軟管，內(nèi)裝高 亮度大紅外燈板，遠(yuǎn)近光線合理配置，利用紅外線光能，內(nèi)置專用遮光罩。其具有 夜視距離遠(yuǎn)、隱蔽性強(qiáng)、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn) 。 IP 攝像機(jī) IP 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) 是基于 網(wǎng)絡(luò)傳輸 的數(shù)字化設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)除了具有普通復(fù)合視頻信號輸出接口 BNC 外，還有網(wǎng)絡(luò)輸出接口，可直接將攝像機(jī)接入本地局域網(wǎng)。 寬動態(tài)攝像機(jī) 在光暗分界比較明顯的地方比如大門里面比較暗外面光線很刺眼，如果用的是寬動態(tài)，會自動調(diào)整亮度把光線均勻了，把光的地方調(diào)暗了，暗的地方補(bǔ)亮了，看起來整個畫面都是清晰的，和逆光補(bǔ)償不同，逆光補(bǔ)償是將整個畫面的亮度調(diào)高，會導(dǎo)致看清了屋內(nèi)，而玻璃門外都是曝光無法看清的。這是為了克服在強(qiáng)背光環(huán)境條件下，看清目標(biāo)而采取的 措施，但 背光補(bǔ)償 是以犧牲畫面的對比度為代價的，所以從某種意義上說，寬動態(tài)技術(shù)是背光補(bǔ)償?shù)纳墶? 編碼器按照壓縮方式不同可分為 視頻編碼器、 MPEG2 視頻編碼器、 MPEG4 視頻編碼器 和 視頻編碼器，由于 是一種高性能的視頻編解碼技術(shù)，隨著芯片和處理器技術(shù)的發(fā)展，最近幾年，在硬盤錄像機(jī)， HDDVD 和藍(lán)光等存儲領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。目前市場接受 CIF分辨率，主要理由有四點(diǎn)： 目前數(shù)碼監(jiān)控要求視頻碼流不能太高； 視頻傳輸 帶寬也有限制； 使用 HALF D D1 分辨率可以提高清晰度，滿足高質(zhì)量的要求，但是以高碼流為代價的。目前業(yè)內(nèi)人士正在嘗試用 HALF D1 來尋求 CIF、 D1 之間的平衡。 傳輸部分 傳輸部分的任務(wù)是把現(xiàn)場攝像機(jī)發(fā)出的電信號傳送到控制中心，它一般包括線纜、調(diào)制與解調(diào)設(shè)備和線路驅(qū)動設(shè)備等。監(jiān)視現(xiàn)場和控制中心總有一定距離，從監(jiān)視現(xiàn)場到控制中心需要傳輸圖像信號，同時控制中心的控制信號要傳送到現(xiàn)場，所以傳輸系統(tǒng)包括視頻信號和控制信號傳輸兩部分。由于電纜對外界的靜電場和電磁波有屏蔽作用，可減少串?dāng)_，傳輸損失也較小。信號傳輸帶寬為 50Hz～ 4MHz，當(dāng)傳輸距離在 200m 以內(nèi)時，用同軸電纜傳送，其衰減的影響一般可不予考慮；當(dāng)傳輸距離大于 200m 時，電纜衰減量較大，為了能把整個帶寬內(nèi)不同頻率的信號進(jìn)行傳輸，必須使用電纜補(bǔ)償放大器。 控制信號傳輸 ： 常用的控制方式有直接控制、編碼控制、同軸視控。編碼控制是將全部控制命令數(shù)字化 (調(diào)制 )后再傳輸，到控制設(shè)備后再解調(diào)，還原成直接控制量，可節(jié)約線纜。同軸視控就是控制信號與視頻信號共用一條同軸電纜，利用頻率分割或視頻信號消隱期傳輸控制信號的方式傳輸，但價格較貴。 控制部分 控制部分一般安放在控制中心機(jī)房，通過有關(guān)的設(shè)備對系統(tǒng)的攝像、傳輸、顯示與記錄部分的設(shè)備進(jìn)行控制 和處理圖像信號，其中對系統(tǒng)的攝像、傳輸部分進(jìn)行的是遠(yuǎn)距離的遙控。 云臺控制鍵盤 數(shù)字化智能控制鍵盤是數(shù)字硬盤錄像機(jī)、高速球及解碼器等終端接收設(shè)備配套產(chǎn)品?？芍苯涌刂?16 臺硬盤錄像機(jī)、 128 臺高速球或解碼器?？删幊倘S全方位巡視，變速搖桿可通過搖桿實現(xiàn)變速及變倍功能，可方 便對硬盤錄像機(jī)、高速球進(jìn)行設(shè)置控制，可直接控制終端解碼器，實現(xiàn)對云臺、鏡頭、燈光、雨刷等前端設(shè)備控制。在電腦上通過視頻采集卡可以接收來自視頻陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 10 輸入端的模擬視頻信號，對該信號進(jìn)行采集、量化成數(shù)字信號，然后壓縮編碼成數(shù)字視頻。在不需要的時刻處于監(jiān)控狀態(tài)下的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以在監(jiān)控室增設(shè)切換器，按一定的比例用一臺監(jiān)視器輪流切換顯示幾個攝像機(jī)的圖像信號。它可以選擇性地觀察圖像，指定在某臺監(jiān)視器上輸出顯示。 圖 32 54 的視頻切換矩陣原理圖 圖中“ 1”表示某一路輸出與某一路輸入相連，如輸出 4與輸入 3 相連，也就是說 4路輸出的是此時的 3路輸入信號。 以上介紹的是模擬的視頻矩陣，矩陣型號中包括輸入和輸出視頻的通道數(shù)（多少 *多少）。錄像機(jī)同時實時地錄下多個畫面，并作為單一的畫面來處理。分割越多，每路圖像的分辨率和連續(xù)性都會下降，影響錄像效果。則需要使用視頻分配器，實現(xiàn)一路視頻輸入、多路視頻輸出的功能，使之可在無扭曲或無清晰度損失情況下觀察視頻輸出。 視頻放大器 視頻放大器是放大視頻信號，用以增強(qiáng) 視頻 的 亮度 、 色度 、同步信號。視頻放大器可以增強(qiáng)視頻的亮度、色度和同步信號，但線路內(nèi)干擾信號也會被放大，另外，回路中不能串接太多視頻放大器，否則會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，導(dǎo)致圖像 失真 。 錄像機(jī) 錄像機(jī)是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中不可或缺的設(shè)備，通過它可對攝像機(jī)傳送來的視頻信號進(jìn)行實時記錄，方便事后檢索查證。它是一套進(jìn)行圖像存儲處理的計算機(jī)系統(tǒng)，具有對圖像 /語音進(jìn)行長時間錄像、錄音、遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制的功能， DVR 集合了錄像機(jī)、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)任宸N功能于一身，用一臺設(shè) 備就能取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設(shè)備的功能，而且在價格上也逐漸占有優(yōu)勢 。 監(jiān)視器 監(jiān)視器是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的終端顯示設(shè)備，用于顯示攝像機(jī)傳來的圖像信息，監(jiān)視器的好壞反映了系統(tǒng)的優(yōu)劣。系統(tǒng)根據(jù)防范區(qū)域不同部位的重要程度和風(fēng)險等級要求以及現(xiàn)場 條 件，擬安裝不同類型的探測器進(jìn)行一般防護(hù)和重點(diǎn)防范，對它的主要功能要求是： 報警控制系統(tǒng)使用操作員密碼，根據(jù)操作員級別能對前端各報警探測器，按時間或 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 12 按區(qū)域，以及事件編程，進(jìn)行設(shè)防或撤防；報警系統(tǒng)能對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和信號與線路進(jìn)行檢測，在發(fā)生故障時發(fā)出故障報警信號，并能通過圖 形 顯示報警部位和報警的狀態(tài)。 防盜報警系統(tǒng) 通常由防盜探測器、防盜報警控制器和傳輸系統(tǒng)組成。 報警 圖 33 防盜報警系統(tǒng)原理圖 （ 1） 防盜探測器由電子及機(jī)械部件組成，它是用來探測防范現(xiàn)場是否有入侵者進(jìn)入的一種裝置，通常由信號傳感器和前置信號處理電路兩部分組成。前置信號處理電路將傳感器輸出的電信號處理后變成信道中傳輸 的電信號，送入信號傳輸系統(tǒng)。 （ 2） 信號傳輸系統(tǒng)的信道種類極多，通常分為有線信道和無線信道。無線信道是將探測電信號調(diào)制到規(guī)定的無線電頻段上，用無線電波傳輸探測電信號。由信號傳輸系統(tǒng) 送來的探測電信號經(jīng)信號處理器作進(jìn)一步的處理，以判斷“有”或“無”危險信號。 電子巡查系統(tǒng)的構(gòu)成及原理 技術(shù)防范并不能完全避免不安全事件的發(fā)生，只有在技防基礎(chǔ)上輔以必要的人防，加強(qiáng)人們的安全防范意識。因此通過配置保安巡更管理系統(tǒng)，實現(xiàn)“人防”與“技防”的有機(jī)結(jié)合。該系統(tǒng)主要由巡更機(jī)、巡更鈕以及管理 PC、系統(tǒng)軟件等組成。定期用通訊座（或通訊線）將巡更機(jī)中的巡邏記錄上傳到計算機(jī)中，管理軟件將事先設(shè)定的巡邏計劃同實際的巡邏記錄進(jìn)行比較，就可得出巡邏 漏檢、誤點(diǎn)等統(tǒng)計報表，通過這些報表可以真實的反映巡邏工作的實際完成情況。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 14 4 模擬監(jiān)控與數(shù)字監(jiān)控 模擬監(jiān)控系統(tǒng) 41 模擬監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng) 基于視頻技術(shù)的安全防衛(wèi)系統(tǒng)的設(shè)計 15 42 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D 模擬監(jiān)控與數(shù)字監(jiān)控對照表 模擬監(jiān)控方案 數(shù)字監(jiān)控方案 功 能 器材 線纜 器材 線纜 視頻采集 硬盤錄像機(jī) 從點(diǎn)到監(jiān)控室距離等長線纜 視頻服務(wù)器 攝像機(jī)與視頻服務(wù)器距離等長線纜 音頻采集 從點(diǎn)到監(jiān)控室距離等長線纜 拾音器與視頻服務(wù)器距離等長線纜 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 16 續(xù)表 41 云 臺控制 硬盤錄像機(jī) 從點(diǎn)到監(jiān)控室距離等長線纜 視頻服務(wù)器 云臺與視頻服務(wù)器距離等長線纜 電視墻顯示 矩陣、矩陣控制器 需要視頻線 數(shù) 字 視頻 矩 陣(解碼平臺 ) 軟件完成 視頻錄制 硬盤錄像機(jī) 從矩陣至硬盤錄像機(jī)距離等長線纜 中心控制臺 （主要由軟件完成） 無需線纜 音頻錄制 硬盤錄像機(jī) 從矩陣至硬盤錄像機(jī)距離等長線纜 現(xiàn)場開 關(guān)控制 從矩陣至監(jiān)控點(diǎn)距離等長線纜 模擬監(jiān)控與數(shù)字監(jiān)控的成本對比 從上表中看出 ,使用傳統(tǒng)方案 ,每一個監(jiān)控點(diǎn)必須都有專門的線纜鋪設(shè)至中心 ,包括音頻線、視頻線、控制線 ,如果某學(xué)校有 100 個監(jiān)控點(diǎn) ,都要報警上傳、開關(guān)量下傳、語音對講 (雙向 )、視頻監(jiān)看、云臺控制 ,那么將會有 6*100 條線纜拉入中心 ,不論施工還是維護(hù)都是很大問題。假設(shè)某學(xué)校有 100 個監(jiān)控點(diǎn) ,假設(shè)每個監(jiān)控點(diǎn)到中心的距離為 200 米 ,那么傳統(tǒng)方案將使用 6*100*200=120xx0 米的線纜 。假設(shè)主干網(wǎng)絡(luò)不存在 , 可以給他做個校園網(wǎng)。如果重新布線也就增加 20xx0 米。有效解決當(dāng)前校園安全隱患、確保校園安全，已經(jīng)成為 創(chuàng)建平安社會工作的一個重要內(nèi)容。為了便于集中管理和應(yīng)急指揮