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視頻監控論文范文第1篇

關鍵詞：網絡數字；監控；圖像視頻；傳輸方式；計算機論文

中圖分類號：U491 文獻標識碼：A 

一、 數字非壓縮傳輸方式  　圖像質量清晰，在傳輸過程中沒有失真，多路圖像可以復用一芯光纖傳輸，一定程度上節約了光纖資源，提高資源利用率，節約建設費用，在一定程度上可以滿足了高速公路監控系統的需求。但是本質上還是要用到矩陣等設備，圖像容量有限，單點同時多路上傳方面技術還不完善，各廠家沒有統一的通信標準，設備不能很好兼容互通，造成使用的局限性，不利于系統擴容升級和資源共享。 

二、網絡數字化編碼視頻傳輸技術 

網絡數字化編碼視頻傳輸技術是高速公路圖像視頻傳輸系統的新階段，是目前比較先進的圖像傳輸方式。高速公路管理體制對圖像傳輸的要求是現場圖像傳到收費站，再到路段分中心，到省級監控管理中心。 

目前高速公路運營管理需要滿足以下條件：（1）及時快速的處理突發事件。通過對現場圖像的分析提出解決方案和行動部署。（2）為公眾提供圖像信息，出行交通道路狀況參考，使人們在出行時能及時了解交通情況，避免通過交通擁堵路段，方便實施出行計劃，使出行變得順利通暢。因此，要求高速公路通信網絡和視頻圖像傳輸網絡能夠很好地結合，使圖像傳輸實現網路一體化，在全網內都可以調閱查看視頻圖像，而網絡數字化編碼視頻傳輸技術正好能夠使該需求得以實現。  　　網絡數字化編碼視頻傳輸技術優點：（1）簡化了系統結構，并且兼有視頻矩陣、圖像分割器、錄像機等設備的多項功能，可通過管理軟件對視頻進行網絡化操作，在媒體服務器實現視頻圖像面向公眾服務，通過網管協議實現對全網及設備的管理，大大提高了網管功能和效率。（2）由于采用計算機網絡技術，數字多媒體遠程網絡監控可實現遠距離控制。（3） H.264編碼壓縮技術具有高標準、高質量特點，其能夠以更低的數字碼流實現更高質量的視頻圖像，支持高分辨率格式，可在普通電腦上或是監視器中進行觀看，效果不亞于DVD的畫面效果，也可以同時為交通事件檢測設備提供視頻圖像進行事件的檢測，CIF格式可用于視頻存儲，還采用了大容量的磁盤存盤器和光盤存儲器，使得存儲空間得以節約，節省了很多磁帶介質，對實現系統的信息查詢非常有利，帶寬適應性較強，能有效減少通信系統帶寬的占用，更好的適用網絡傳輸。 

雖然數字網絡編碼圖像傳輸方式有著以上的特性，但在實際應用中，也暴露一些問題，需要下一步繼續解決，如：（1）系統進行24小時連續工作，其性能不穩定，硬盤上同時存儲著系統文件、應用軟件和圖像文件，在視頻處理時需要輸入大量高密度數據，硬盤同時要進行多項工作，因此普通的硬盤已經不能適應高強度工作，致使系統很容易出現不穩定，進而發生死機問題，容易造成通信系統癱瘓。（2）各廠家視頻圖像編碼方式和算法有所不同，編碼后圖像不能實現共享或互編互解，需要統一。 

為了解決上面闡述的問題，各生產廠家需要結合目前高速公路建設和運營情況進行相互的溝通，協調，對他們各自的編碼算法進行開放，共同制定一個可以互編互解的編碼程序或標準，才能更加適應現代管理的要求，才能真正追求到各自利益最大化。對于超過一定范圍的圖像路數，應設置視頻轉發服務器，用來分流解決網內傳輸組播視頻圖像風暴，避免引起通信系統癱瘓。 

視頻監控論文范文第2篇

關鍵詞：交通行業，GIS，視頻監控系統

 

1. 引言

城市交通視頻監控模型是行車組織和客運組織重要的輔助設備，是保證運輸安全、應對緊急事態的重要解決手段。目前主要采用兩種組網監控系統，即模擬視頻監控和數字視頻監控。前者技術發展已經非常成熟，并且在工程中也得到了廣泛的應用，但由于該視頻監控系統中信息流是模擬的視頻信號，系統的網絡結構采用單功能、單向、集總方式的信息采集網絡，介質專用，具有一定的局限性，要滿足更高的要求，須采用數字視頻監控系統。

與模擬視頻監控相比，數字視頻監控更加便于計算機進行視頻信息的壓縮、儲存、分析和顯示。通過各種視頻和圖像的算法分析，實現自動接警處理，達到無人值守；同時，借助網絡平臺實現遠距離監控，即使是數千公里外也能達到親臨現場的效果，并且能夠更加快速的了解現場情況。論文參考。

利用先進的軟件系統在幾分鐘內便可完成傳統視頻監控中大量的數據分析，獲得更為逼真、清晰的數字化圖像，提高監控效率。達到非常實用的監控管理和遠程維護。

2. 系統構成及功能

城市交通視頻監控模型采用純IP部署，配合網絡攝像機、編碼器及存儲設備，實現了網絡攝像機與編碼器直接寫存儲功能，且網絡攝像機與編碼器對中心存儲具備冗余備份功能，在實現網絡視頻接入、瀏覽、錄像、回放、管理和轉發等功能的同時，還能對系統進行二次應用開發，與其它圖像信息系統整合，提供頗具特色的增值業務，如車牌識別、人臉識別和人數統計等。

系統應用級采用基于GIS（Gographic Information Systems）可視化展現，并且利用空間分析與空間定位，借助高清卡口的監控信息，進行車輛路線分析，實現各種肇事車輛行駛路線的自動繪制。

在部署、應用、管理及安全等各方面都提供了全新的、創新的解決方案，擁有前所未有的網絡化優勢。其中，主干網設計采用FDDI，保障了網絡傳輸的可靠性和傳輸效率。論文參考。

整個交通行業視頻監控模型主要包括四部分：視頻存儲管理、監控中心、傳輸網絡以及前端系統。系統部署視圖如圖1所示：

圖1 交通行業視頻監控模型系統部署視圖

系統總體架構如下圖2所示：

圖2 交通行業視頻監控模型總體架構

視頻存儲管理平臺主要實現平臺管理、智能存儲管理和客戶端管理等。監控中心主要完成用戶管理、設備管理、系統管理、安全管理、增值業務管理和認證管理，從而實現對監控平臺中的各個站點和用戶的管理及用戶權限的分配。

監控中心通過接入認證請求，實現對前端視頻圖像的實時監控，對前端云臺的實時控制，以便快速響應異常情況。同時，支持對存儲的歷史圖像調用和查看等功能。由大屏幕顯示系統、軟/硬件解碼器、主控臺及監控管理軟件組成，供專業用戶使用。用戶在得到授權的情況下，可以通過前端系統完成各種系統功能的訪問。

傳輸網絡提供了可以通過任意支持TCP/IP的承載網絡（城域網、局域網以及各類接入網絡）進行視頻業務的傳輸。在行業市場，用戶更關注的是以太網、PON網絡、無線網絡以及ATM網絡。

前端系統主要包括視頻編碼器、攝像機及報警探頭等設備。其中，編碼器用于實現音視頻信號編碼、傳輸以及輔助設備的控制。目前交通行業視頻監控系統能兼容國內主流廠商的DVR、DVS和網絡攝像機產品，同時可以提供SDK支持二次開發，接入更多的前端廠家的設備。

3. 模型領域分析

自2000年的中國第一臺DVR（Digital Video Recorder）數字硬盤錄像機設備問世并進入安防領域以來，截至2009年已經占據了視頻監控領域接近65％的市場份額，其實現的主要功能是視頻和音頻信號采集以及本地數字化存儲，但由于其自身架構設計的原因，始終無法解決網絡遠程監控的長延時、無法多路同時監控、無法實現前端存儲、集中監控和建設維護成本高等問題。

隨著網絡化、數字化的發展，NVR（Network Video Recorder）技術頻繁被國內外廠商提及，在國外已經將此技術應用到某些高端安防領域了。交通行業視頻監控解決方案中的智能存儲管理設計基于NVR技術，提供視頻圖像存儲、回放、檢索和視頻圖像的轉發功能。前端編碼器或者網絡攝像機通過與智能存儲設備之間確定的協議，直接將前端的視頻圖像寫入智能存儲設備，而不需要再單獨提供存儲服務器。對于接收到的視頻圖像，可以回放給客戶端進行查看和調用。同時，與前端編碼器或網絡攝像機形成冗余備份保護方案，當編碼器與智能存儲設備間的網絡中斷后，編碼器或網絡攝像機啟動本地存儲；當網絡恢復通信后，智能存儲設備會自動將編碼器或網絡攝像機存儲在本地的錄像數據取到智能存儲設備上進行集中保存。通過智能存儲管理設備轉發時，訪問方只要訪問智能存儲管理單元并告知要訪問的前端設備，智能存儲管理設備可代為取到視頻流并轉發給該訪問方；通過智能存儲管理設備分發時，一路視頻通過存儲設備可以被復制成多路送達不同的訪問方。

4. 模型特點

交通行業視頻監控模型的特點如下：

Ø先進的網絡部署以及網絡的智能保護：采用前端系統直接將視頻信息寫入存儲單元，當網絡傳輸出現問題時，前端設備的本地存儲啟動；當網絡恢復后，系統會自動將前端設備存儲的錄像數據取到存儲設備上進行集中保存。同時主干網設計采用FDDI，提高主干網的可靠性和安全性；

Ø彈性組網更靈活：可實現分布式部署集中式管理，也可以通過系統設置實現分級部署和分級管理；

Ø開發兼容性更強：采用開放式的協議兼容國內主流廠商的前端設備；開放性結構設計，提供有豐富的API和SDK包，便于第三方程序的集成；

Ø高度智能效率更高：通過對存儲的視頻信息智能分析，提供多種檢索方式，快速準確進行圖像定位和調用；

Ø可視化監控標繪提供直觀分析：可以根據監控網絡在GIS上可視化的展現監控地點和監控圖像，并且對肇事車輛進行路線的自動繪制，便于更加直觀的分析其行駛路線；

Ø交通行業視頻監控系統為行業提供了一套標準的、開放的、智能的網絡視頻監控解決方案。

5. 結束語

隨著網絡通信和微電子技術的快速發展，視頻監控以其直觀、方便和內容豐富等特點，日益受到人們的青睞。論文參考?；诳臻g地理信息系統的可視化展現，在矢量地圖和影像地圖的雙重結合下可視化視頻節點展現使得該項應用逐漸成為城市交通視頻監控系統的發展趨勢，市場應用將會逐漸擴大，應用前景非?？捎^。

參考文獻：

[1] 楊國鋒.城市軌道交通數字視頻監控系統的構成與發展 計算機應用

[2] 李英紅，吳建，陳帆.基于C/S結構的分布式數字視頻監控系統的設計和實現 科學技術與工程

[3] 吳元保,張江漢,謝勛碧.分布式數字視頻監控系統的設計與實現 計算機工程

[4] 石大立.分布式數字視頻監控系統的設計和實現 微電子學與計算機

[5] 王永慶,華竹軒.基于網絡的分布式數字視頻監控系統的設計與實現廣東自動化與信息工程

[6] 王永慶,殷惠莉,朱學峰.基于網絡的分布數字視頻監控系統的設計與實現 廣東自動化與信息工程

視頻監控論文范文第3篇

論文摘要：采用目前業內最先進的網絡視頻監控技術和周界報警技術來組建長距離輸油(氣)管道的安全監控系統。在各工藝站場內部布設網絡攝像機，在站場圍墻上布設紅外對射探頭，并實現紅外報警和視頻監控聯動，通過管道mstp光傳輸網將信號傳給調控中心，實現視頻圖像的同步調看和遠程控制。

1概述

為滿足長輸管線安全生產和 科學 系統化管理的需要，對意外情況能迅速做出準確判斷和處理，擬在管道沿線建設安全監控系統，及時地把生產設備運行狀況和險情圖像資料傳送到各站場控制室和管道調控中心，使險情或隱患被扼制在萌芽狀態，確保人員生命、財產安全。

2方案選擇

根據現場條件及工藝站場的實際需求，并充分考慮技術的實用性，管道安全監控系統主要采用視頻監近系統和周界報警系統來組網。

2．1視頻監控系統

視頻監控系統的應用目前主要有三種形式：模擬視頻監控、基于微機平臺／嵌入式系統的(半)數字視頻監控和基于網絡視頻服務器技術的數字化網絡視頻監控。

2．1．1模擬視頻監控系統(第1代監控技術)視頻信號采用同軸電纜進行傳輸，并由模擬矩陣主機進行信號處理。從攝像機到控制主機再到錄像機、監視器，全部以模擬視頻信號進行傳輸與圖像存儲。而控制信號以數字信號進行傳輸。

2．1．2半數字視頻監控系統(第2代監控技術)1)基于微機平臺的dvr(第2代監控技術)。dvr系統采用微機和windows平臺，在 計算 機中安裝視頻壓縮卡和相應的dvr軟件，支持實時視頻和音頻，是第一代模擬監控系統升級至數字化的可選方案。

視頻信號仍采用同軸電纜進行傳輸，控制信號以數字信號進行傳輸，由多媒體控制主機或硬盤錄像主機(dvr)進行數字處理與圖像存儲。從攝像機到控制主機和監視器以模擬視頻信號進行傳輸，而控制主機的處理、控制及存儲是以數字信號進行的，故準確的講應為"半數字監控"技術。

(2)嵌入式dvr(第2．5代監控技術)。嵌入式dvr指的是在傳統dvk的基礎上擴展了網絡功能的dvr產品，使得更多的用戶可以進行訪問。正是由于這種產品開發的理念，使得帶網絡功能的dvr產品還是傳統意義上的dvr，其主要功能仍然是dv存儲，這也決定了其市場定位是在小范圍的網絡環境中，監控點也有限。

2．1．3網絡視頻監控系統(第3代監控技術)網絡視頻監控系統是目前業內最先進的監控技術，視頻從前端圖像采集設備輸出時即為數字信號，并以網絡為傳輸媒介，基于tcp／ip協議，采用流媒體技術實現視頻在網上的多路復用傳輸，并通過網絡數字矩陣主機(ipm)來實現對整個監控系統的調度、存儲和控制等功能。此外，周界報警、門禁等設備輸出的數字信號也可采用多網合一的方式，通過網絡復用進行傳輸，并在同一平臺上進行管理與控制。

2．2監控方案比選

(1)第1代模擬監控技術，由于技術落后，正在逐漸退出 歷史 舞臺，因此不考慮用該技術組網。

(2)第2代dvr技術，由于前端還是模擬傳輸方式，而模擬視頻線和控制線的有效傳輸距離為300m以內，對于規模較大的工藝站場，有少量的監控點與控制室的距離較遠，必須再加線放才能滿足傳輸需求，增加了傳輸成本。

(3)第3代網絡監控技術，優勢就在于傳輸不受距離限制，組網方便靈活，更適宜于網絡傳輸和遠程控制。

根據監控系統的實時性、有效性和 經濟 性，并充分考慮到管道視頻圖像信號的遠傳需求，結合各站場的實際情況，推薦采用網絡視頻監控技術來實現管道工程監控圖像的采集、傳輸、實時監看、存儲和上傳。

2．3周界報警系統

周界防范報警系統作為視頻監控系統的一個有效補充，與監控系統共同構成統一的安防網絡。周界報警系統主要是在周界圍墻上安裝紅外探頭，類似于在圍墻上布設了一道看不見的 電子 墻，當有人非法穿越圍墻進入站場時，觸發報警并輸出信號進行報警聯動。

3方案設計

3．1監控系統

3．1．1圖像采集系統設計

前端攝像部分是整個監控系統的前沿部分，主要包括攝像機、鏡頭、云臺和防護罩等。前端的任務是對現場進行攝像，把攝得的光信號轉換成電信號，并進行數字壓縮處理。

在各工藝站場根據實際情況設計 網絡 攝像機若干臺。在站場的工藝裝置區安裝防爆型槍式攝像機和視頻服務器，在所有出入口、道路、圍墻和其他重點部位安裝網絡智能球型一體化攝像機(集成視頻服務器)，內置低照度彩轉黑多倍攝像機或寬動態低照度彩轉黑一體機，可根據需要遠程控制鏡頭拉伸，進行全方位多角度的監控。

3．1．2傳輸系統設計

傳輸部分就是系統圖像和控制信號的傳輸信道。把現場攝像機發出的電信號及報警信號(轉換后的數字信息)傳送到控制室，一般包括通訊線纜(雙絞線或光纖)和線路驅動設備(網絡交換機、光纖收發器)等。

為保證傳輸信號質量，前端網絡攝像機通過敷設光纜線路以及兩端配置光纖收發器將視頻、控制信號傳人站場控制室，再通過交換機連接主控 計算 機進行圖像監視和信號控制。

3．1．3控制系統設計

控制部分是實現整個系統功能的指揮中心。控制部分主要的功能有：①視頻信號放大與分配；②圖像信號的校正與補償；③圖像信號的切換、分割、記錄和打印等；④對前端設備的攝像機、電動變焦鏡頭及全方位云臺等進行控制，以完成對現場全面詳細的監視。

擬在各站場監控室配置1～2臺監控計算機進行現場視頻的顯示和控制；并通過管道mstp光傳輸系統將圖像和報警信號傳給調控中心，在調控中心通過數字矩陣設備實現遠程控制。

管道傳輸網里的任何一臺計算機都可以經過授權進行現場圖象瀏覽，以及時準確地獲得現場信息。

3．1．4顯示及存儲系統設計

監控設備置于各站場及調控中心的控制室內，不需另建監控室。在監控室采用液晶顯示器和大屏幕液晶平板電視組合為電視墻，進行實時監視；錄像系統采用普通pc或數據服務器，設計整個錄像系統可以連續保存錄像資料半個月，并支持錄像與回放。

3．2周界報警系統

周界防范報警系統由前端的對射探頭(安裝于站場圍墻上)、報警主機(安裝于站場控制室)及一些輔助設備(電源、顯示地圖和警鈴等)構成。

系統采用在圍墻上安裝兩束或四束紅外對射探測器，對站場進行翻越防范。當發生非法翻越，有人闖入禁區時，探頭立即將報警信號傳送到站場控制室，實時顯示防區位置并記錄，方便值班人員第一時間進行準確處理，并可與站場錄像監控系統聯動，將非法越界事件進行實時錄像。

視頻監控論文范文第4篇

關鍵詞:WiMAX;IEEE 802.16;視頻監控;無線接入技術

中圖分類號:TN915文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2009)19-017-03

Video Supervision System of People′s Armed Police Based on WiMAX Technique

ZHOU Rongrong

(Fire Department of Shaanxi Province,Xi′an,710018,China)

Abstract:Broadband wireless access technology WiMAX has such features as high transmission rate,long transmission distance and wide cover.The advantage and architecture of WiMAX are described,the design scheme of video supervision system based on WiMAX technique is introduced combined with the requirements of the People′s Armed Police.Then,functional component and working principle are discussed.Finally the important factors that affected engineering construction are analyzed.The scheme not only can be used in People′s Armed Police,but can be used in other place.

Keywords:WiMAX;IEEE 802.16;video supervision;wireless access technology

0 引 言

視頻監控系統已廣泛用于武警部隊,有力提升了武警部隊的執勤備戰能力。但武警部隊駐扎范圍廣,如水壩、重要倉庫、礦產資源基地、橋梁、隧道等,監控點分散且與監控中心距離較遠,利用傳統有線網絡的視頻監控往往成本高且難以實現,其次實時視頻監控的需求越來越多,對同一套系統的覆蓋面和實施距離也提出了更高的要求。在這些情況下,基于多種無線傳輸手段的移動視頻監控體現出了不可替代的優勢。無線局域網和無線寬帶接入技術,可以將多個監控點和遠端控制中心連接起來,可以在最短的時間內快速建立起無線監控網絡。

目前常用的無線接入技術包括Wi-Fi、微波以及WiMAX等。與其他技術相比,WiMAX具有傳輸距離遠、接入速率高、帶寬高等優點,可以保證視頻流的傳輸質量,同時使監控系統在接入層的部署更為快速、簡便[1]。本文結合武警部隊特點,提出了一種基于WiMAX無線寬帶接入技術的監控系統設計方案,也適用于其他應急狀態下組建監控網絡,并給出了系統建設中注意事項。

1 WiMAX技術特點和優勢

WiMAX是一項新型的無線通信技術,全名為微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),是基于IEEE 802.16標準的寬帶無線接入城域網(Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network,BWAMAN),能提供面向互聯網的高速連接。WiMAX技術具有較高的數據傳輸速率,最高可達到75 Mb/s;傳輸距離遠,最大傳輸半徑50 km,其網絡覆蓋面積是3G基站的10倍[2,3]。

1.1 WiMAX系統組成

WiMAX網絡體系結構如圖1所示[4],其由核心網絡、基站、用戶基站、接力站、用戶終端設備及網管組成。通常的WiMAX系統包括一個基站和多個用戶基站,也可以根據需要設置若干個接力站,形成單點對多點或多點對多點的體系結構。

核心網絡:WiMAX連接的核心網絡通常為傳統交換網或因特網。WiMAX提供核心網絡與基站間的連接接口。

基站:提供用戶基站與核心網絡間的連接,通常采用扇形天線或全向天線,可提供靈活的子信道部署與配置功能,并根據用戶群體狀況不斷升級擴展網絡。

用戶基站:屬于基站的一種,提供基站與用戶終端設備間的中繼連接,通常采用固定天線,并被安裝在屋頂上。基站與用戶基站間采用動態適應性信號調制模式。

接力站:通常用于提高基站的覆蓋能力,即充當一個基站和若干個用戶基站(或用戶終端設備)間信息的中繼站。

用戶終端設備:完成具體的應用功能,例如視頻監控。

網管系統:用于監視和控制網內所有的基站和用戶基站,提供查詢、狀態監控、軟件下載、系統參數配置等功能。

圖1 WiMAX網絡體系結構

1.2 WiMAX技術用于的武警部隊無線視頻監控系統的優勢

武警部隊所使用的視頻監控系統,一般數百米內設一個監控點,具有覆蓋范圍廣,覆蓋點多、質量要求高等特點。而目前無線監控系統多使用基于Wi-Fi的IP無線監控技術,其采用IEEE 802.11作為無線傳輸標準,傳輸距離僅幾百米[5],其數據傳輸率較低,QoS機制不夠完整,這都限制其在武警部隊中的應用。

WiMAX的覆蓋能力完全滿足視頻監控點的分布特點,在一個WiMAX基站覆蓋范圍內可存在多個連續設置的監控點。同時,WiMAX具有非視距傳輸的特性,可以滿足復雜環境中的傳輸要求。WiMAX還可以作為有線網絡接入(Cable、DSL)的無線擴展[5],方便地實現邊遠地區的網絡連接。

WiMAX采用面向連接方式,定義了完整的QoS機制。其MAC層支持4種業務[6]:非請求的寬帶分配業務、實時輪詢業務、非實時輪詢業務、盡力傳輸業務,向用戶提供具有QoS性能的數據、視頻和語音服務,能夠滿足視頻監控所需的QoS要求。

采用802.16d標準工作在頻分雙工模式(即FDD模式)上的WiMAX,占用一對3.5 MHz頻點,一個扇區可提供的上、下行總帶寬超過15 Mb/s;每個WiMAX客戶端(即WiMAX CPE――Client Produce Equipment,用戶端設備產品)可提供最大10 Mb/s的吞吐量,能夠滿足各種帶寬需求的監控要求[7];按照每個監控點1 Mb/s帶寬需求,單個WiMAX基站可支持10個左右的監控點視頻傳輸需求。

2 基于WiMAX技術的武警部隊無線監控系統

本系統由前端視頻采集、網絡傳輸以及視頻信息管理三個子系統組成。前端視頻采集子系統主要用于信息監控。網絡傳輸子系統以無線和有線方式完成監控中心和前端視頻采集的數據交換。視頻信息管理子系統主要完成視頻信息的存儲、轉換、加密等。系統的整體結構如圖2所示。

圖2 系統整體結構圖

2.1 前端視頻采集子系統

前端視頻采集子系統位于監控點,主要進行監控數據的采集,包括無線攝像機、云臺、解碼器等設備。前端系統的傳輸接入必須采用數字接入方式,在前端就將圖像轉化成數字信號再傳遞到監控中心,以減少傳輸帶寬[8]。

該系統選用的無線攝像機是一種集視頻壓縮技術、網絡技術、嵌入式等多種先進技術于一體的數字攝像設備。集成了鏡頭、光學過濾器、影像感應器、視頻壓縮卡、無線網卡等設備,能夠實現視頻采集、視頻壓縮以及無線網絡傳輸等諸多功能,這樣無需計算機的協助便可獨立完成監控點的工作。無線攝像機有自己獨立的IP 地址,這樣監控中心以及城域網上的用戶使用標準的瀏覽器就可以根據IP 地址對網絡攝像機進行訪問、觀看實時圖像和監測數據;授權用戶可以通過網管系統遠程控制攝像機和云臺鏡頭的動作或對系統進行配置,從而可以對目標進行全方位的監控。

云臺是安裝和支撐攝像頭的設備,分為兩種固定云臺和電動云臺。固定云臺適用于監視范圍不大的情況,在固定云臺上安裝好攝像機后可調整攝像機的水平和俯仰的角度,達到最好的工作姿態后,只要鎖定調整狀態就可以了。電動云臺適用于對大范圍進行掃描監視,它可以擴大攝像機的監視范圍,通過接收來自控制器的信號精確地運行定位。

由于不同廠家的云臺和控制設備所使用的協議都各不相同,解碼器主要用于中轉控制端發出的數字信號。

2.2 網絡傳輸子系統

網絡傳輸子系統由WiMAX CPE、無線基站和IP承載網組成。WiMAX CPE作為WiMAX網絡的無線客戶終端,布設于監控點,使用小波束角定向天線,完成與基站的數據相互交換。無線基站主要接入多個WiMAX CPE設備,同時完成與IP承載網的數據交換。單WiMAX扇區站下可支持多CPE,每個CPE負責接入一個或多個視頻監控前端,CPE的射頻模塊將信號變頻到適宜的頻率經天線發送到WiMAX基站[9],實現對多個監控點視頻信號的匯聚。

2.3 視頻信息管理子系統

視頻信息管理子系統設在監控中心,主要由視頻存儲服務器和監控管理服務器組成,完成視頻信息的存儲、管理、查詢、系統配置和實時監控等任務。監控管理服務器為整個視頻監控系統提供業務邏輯控制,完成監控中心的視頻圖像切換或分發,對WiMAX CPE進行參數配置、實時查看指定點監控信息,是視頻監控的核心業務實現平臺。數據庫服務器完成視頻監控信息的存儲、管理與備份,并為局域網的其他服務器和授權用戶提供歷史數據瀏覽、檢索等服務。

當視頻信息傳送到監控中心后,監控管理服務器首先對視頻信息進行分析,判斷是否是授權用戶所需要實時瀏覽的監控信息,如果是則將其轉發至指定用戶,例如電視墻或者網內其他用戶,同時將視頻信息傳送至視頻存儲服務器進行歸檔管理。同時,監控管理服務器接收管理人員的管理指令,并將指令發送至指定的CPE設備,進行監控點參數配置等工作,如圖3所示。

圖3 視頻信息管理子系統

3 系統建設的注意事項

系統在建設和使用過程中還需要注意以下四點,確保系統的順利應用。

基站選址 應根據業務分布實際情況,選擇業務密集區中心的制高點(某鐵塔上或山頂)作為中心基站的站址,盡量提高無線鏈路的可靠性,避免因地形及遮擋物等不良因素,保證視頻信息傳輸質量[10]。

無線系統抗干擾能力 地面無線接入系統往往受到來自于其他扇區的鄰頻或同頻干擾。要想有效克服干擾的影響,首先在施工中盡可能選用具有抗干擾技術設計的設備,其次必須合理網絡規劃,選擇基站位置和用戶端天線位置、方向等,以確保系統內各用戶終端間的相互干擾降低到最低限度。在工程中選用具有BIT/SK,QPSK,16QAM,64QAM等多種調制方式自適應切換技術的系統[7],可充分保證系統大容量數據傳輸支持能力和無線鏈路的可靠性。

頻率規劃和負載均衡[11,12] 系統規劃之初要在已有頻率的基礎上,充分考慮天線配置的靈活性和熱點分布特點,在滿足覆蓋和容量的前提下高效的使用頻率。系統開通后,仍需對各基站各扇區的流量進行長期跟蹤觀測,實時調整修正與實際容量不相適應的扇區。如一扇區按照10 Mb/s的容量進行設計,經觀測發現,該扇區的需求量明顯小于10 Mb/s,則從該扇區將多余的載波到移到其他流量需求大的扇區使用,以提高整系統的頻率利用率,保持負載均衡。

視頻圖像壓縮技術 視頻圖像信息量龐大,而無線信道帶寬相對有限,正確選擇壓縮標準能夠保證視頻信息流暢地傳輸。建議選用H.264技術,比H.263節約50%左右的傳出碼流,可以大大減小傳輸的數據,很好地解決圖像信息和帶寬之間的突出矛盾。

4 結 語

本文提出了基于WiMAX無線寬帶接入技術的視頻監控系統,具有監控范圍廣、安裝方便、靈活性強等優點,適合于武警部隊進行大規模臨時場所,需要快速構建監控系統或邊緣地區不易進行有線接入的地方應用,對提高武警部隊戰斗力有著實際的意義。隨著WiMAX技術的日趨成熟,它的應用將在實時監控系統中發揮重要的作用。

參考文獻

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視頻監控論文范文第5篇

關鍵詞：視頻監控；運動目標檢測；幀間差分法；背景差分法；光流法

1 引言

智能視頻監控系統作為一種有效的安防手段，已廣泛應用于國防、國家安全、治安等多個方面。智能視頻監控系統對運動目標的實時檢測是其中的主要環節，是基于視頻的運動分析、行為理解等后續工作的基礎。所以對用于智能視頻監控的運動目標檢測算法的研究具有極其重要的意義。

2 視頻監控中運動目標檢測的流行方法

2.1 幀間差分法

幀間差分法就是利用圖像序列中連續兩幀或幾幀圖像的差異來進行運動檢測的，即對圖像序列中時間上相鄰的兩幅圖像求絕對差，然后用一個閉值來判斷變化的區域。

⑴相鄰兩幀圖像差分法。下圖為相鄰兩幀間圖像差分法原理圖。

相鄰兩幀圖像差分法的計算過程可用公式（2.1.1）來表示。

利用公式計算相鄰幀之間的差別得到差分圖像，然后選擇閾值對差分圖像二值化就可以獲得初始的運動目標。這種兩幀間差分法具有很強的自適應性，受光線變化影響不大，算法實現簡單，易于實現實時監控，對光線的變化不敏感的優點。但是當相鄰兩幀圖像的信息比較接近時，這種方法通常只能得到運動目標的輪廓，即不能檢測出完整的目標，并且目標檢測結果有重影現象。

⑵三幀差分法。為了克服相鄰兩幀圖像差分法的缺點，采用連續三幀圖像差分法來提取運動目標的輪廓。三幀差分法[10]是改進的相鄰兩幀差分法，其基本原理是通過計算三幀圖像相鄰兩幀的差分，并將差分結果進行邏輯與運算。三幀差分法的主要內容如下：

fk-1（x，y）、fk（x，y）、fk+1（x，y）分別表示連續的三幀原圖像，然后分別計算相鄰兩幀原圖像的絕對差灰度圖像d（k，k-1）（x，y）和d（k，k+1）（x，y），公式如下：

對d（k-1，k）（x，y）和d（k，k+1）（x，y）分別取閾值T進行二值化，得到二值化圖像b（k-1，k）（x，y）和b（k，k+1）（x，y），再將此二者在每一個像素位置進行邏輯與操作，得到三幀差分的結果二值圖像Dk（x，y），計算公式如下：

2.2 背景差分法

背景差分法是利用當前幀圖像與背景圖像作差，以提取運動區域的一種運動檢測方法，這種方法也是現在使用較多的方法，常用于靜止背景下的運動檢測。

背景差分法的原理如圖2.2所示，

假定給定視頻圖像序列為

fk、Bk分別代表當前視頻幀和背景幀，則差分后圖像可表示為：

其中，（x，y）為像素的空間坐標，對上面得到的差分圖像通過一個閾值T來判斷圖像中各個像素點是前景像素點還是背景像素點，從而提取運動區域的圖像

2.3 光流法

光流法檢測運動目標的基本原理是給圖像中的每一個像素點賦予一個速度矢量，在運動的一個特定時刻，圖像上的點與三維物體上的點一一對應，這種對應關系可由投影關系得到，根據各個像素點的速度矢量特征，可以對圖像進行動態分析。如果圖像中沒有運動目標，則光流矢量在整個圖像區域是連續變化的，當物體和圖像背景存在相對運動時，運動物體所形成的速度矢量必然和鄰域背景速度矢量不同，從而檢測出運動物體的位置。

3 存在的問題

⑴背景環境中捕捉的圖像受到多方面的影響。⑵實際用于進行目標跟蹤的計算資源有限，而一些目標檢測、識別與跟蹤方法計算量過大，無法滿足實時性的要求。

4 小結與展望

智能視頻監控系統具有廣泛的應用前景，不斷地突破難點，使監控系統更加智能化，并具有更好的實時性和可靠性，最終肯定能夠開發出一套更加實用的智能視頻監控系統。

[參考文獻]