摘 要:随着网络技术的快速发展、宽带的普及以及宽带使用成本的日益下降,利用INTERNET网络作为传输媒介的远程视频监控系统得到了广泛的使用。
关键词:远程视频监控 摄像机 视频服务器 监控中心
1.引言
远程视频监控系统,就是通过标准电话线、网络、移动宽带及ISDN 数据线或直接连接,可达到的世界任何角落,并能够控制云台/镜头、存储视频监控图像。通过一个应用广泛的远程网络监控中心服务平台,以集中式分区化服务方式为用户提供便捷、经济、有效的自助式远程监控管理整体解决方案。通过这种业务,用户可以不受时间、地点限制对监控管理目标进行实时监控、实时管理、实时观看、实时指挥。
无论何时何地,远程视频监控系统都能帮助您实现远程网络可视化管理。包括安全管理、经营管理、生产管理等等。
2.系统架构
远程视频监控系统主要由前端监控设备、通信网络、监控中心和系统中心组成。
2.1 前端设备
前端设备主要为前端摄像机,镜头端等各种信号采集设备、可遥控动作设备及视频服务器等设备组成。
信号采集设备包括视频信号采集及其他模拟量信号采集设备,主要由摄像机,镜头等组成。摄像机作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号,用光电原理,将景物摄取并配合监视器显像。是一种半导体成像器件,因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。
镜头相当于人眼的晶状体,如果没有晶状体,人眼看不到任何物体;如果没有镜头,那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片,没有清晰的图像输出,这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时,也就是人们常说的近视眼,眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头的配合也有类似现象,当图像变得不清楚时,可以调整摄像头的后焦点,改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置),可以将模糊的图像变得清晰。
可遥控动作设备包括电动变焦镜头,全方位云台等其他可控机电设备,这些设备按照监控中心发送的遥控行动指令进行动作。
电动变焦镜头是在一定范围内可以变换焦距、从而得到不同宽窄的视场角,不同大小的影象和不同景物范围的照相机镜头。变焦镜头在不改变拍摄距离的情况下,可以通过变动焦距来改变拍摄范围。
全方位云台云台是安装、固定摄像机的支撑设备,用于改变摄像机的方向,可分左右回转(室内用)及上下左右回转台。
视频服务器从某种角度上说,可以看作是不带镜头的网络摄像机,或是不带硬盘的DVR,它的结构也大体上与网络摄像机相似,是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。视频服务器将输入的模拟视频信号数字化处理后,以数字信号的模式传送至网络上,从而实现远程实时监控的目的。视频服务器分为视频编码服务器和视频解码服务器。
CDMA1x无线视频终端采用先进的NMVS-UH.264视频压缩算法、流媒体视频处理技术,整合了CDMA1x数据通讯功能。CDMA1x无线视频终端包含车载视频终端、便携视频终端和室外视频终端。
2.2 计算机通信网络
以太网、DDN专线、ISDN网、光纤、PSTN、无线网等。
通常情况下,远程视频监控采集点的视频传输采用ADSL或CDMA(有条件的也可采用光纤或无线网络)将视频、音频、数据上传到系统中心。
2.3 监控中心
监控中心的主体应是由大型电视墙(液晶电视、电视机或监视器构成),一台或多台配置较高的远程监控主机构成。在监控中心可以任意对各个现场进行实时监控。既可以完成对远程现场的图像信息的实时接收、播放、存储、现场摄像头的切换、云台控制,又可以接收处理现场的报警信息。
监控中心也可以安装一台大屏幕显示器(或背部投影机、等离子显示器等),利用客户端软件的强大功能,可以在大屏幕上同时显示出多各个监控现场的画面,类似于电视墙的功能。
监控中心监控并管理整个系统的运行状态,管理系统的用户及其权限,发布系统资源消息,存储视频文件,支持文件打包检索、回放和系统的日志管理等。
2.4 用户软件
计算机客户端软件分为VIP浏览器用户软件、通用浏览器用户软件和系统管理员用户软件,用户软件安装在用户的计算机(PC机和笔记本)上,授权用户可以非常方便地在自己的计算机上用用户软件或IE方式进行监看。
PDA浏览器
在PDA手机上安装WAP用户软件,授权用户随时随地都可以在PDA手机上监看。非常方便地进行远程视频浏览,控制云台摄像机,接收短信报警通知等操作。
2.5 系统中心
系统中心通常架设在运营商IDC或用户的机房内,主要包含计算机服务器、中心视频管理软件、防火墙、路由交换机、机柜等。中心视频管理软件有数据库管理软件、通信管理软件、存储管理软件等。
数据库服务器主要存放报警数据、设备信息、以及用户信息。
通信服务器主要负责动态IP解析、视频流转发、实时监控信息的处理、并向各监控终端发送和用户客户端发送。
存储服务器主要存储数字录像数据。
概括来讲,系统中心就是完成用户管理、系统管理、审计管理。
3.项目案例设计分析
3.1 项目需求分析
一般连锁店的企业拥有几十,几百家的连锁分店,由于连锁店的经营规模的不断扩大,跨省跨市的连锁店分布式模式逐渐成为连锁经营的模式。本案例为一家拥有十几家分店的连锁店,通过在各个连锁分店设置远程监控,可全面了解各营业分店的销售情况,店内员工工作情况,以及对突发事件报警录像等。
3.2 各分店设计
所有前端固定摄像机采用彩色半球摄像机,视频信号接入网络视频服务器,通过网络视频服务器对各个分店的现场图像进行数字化采集,显示,存储和网络传输。
网络视频服务器接入路由器,通过网络传输到总公司,每路视频图像为获得较好的图像效果,需要的带宽每路考虑400kbps以上,考虑到适当留有余量,按照每路500kbps计算,具体需和当地的电信部门(或网通部门)进行落实。
3.3 总店设计
为减少多点接入带来的安全风险,所有传到总公司的图像均统一接到一台管理计算机上,运行相应的管理软件。可设置相应人员的权限管理,允许总公司多个管理人员同时访问远程图像。同时实现各个管理人员的权限集中管理和配置,所有用户在访问远程监控图像时均必须通过服务器软件的身份认证。
4.系统功能
远程视频监控系统平台实现了基于无线和有线网络的点对点、点对多点、多点对多点的远程实时现场监视、远程遥控摄像机以及录像、报警等功能。该系统平台的CDMA1x无线视频监控系统是利用中国联通无处不在的CDMA无线网络,以及远远超过其他运营商无线网络的高带宽、可移动性和不受空间、地点限制的优势,通过CDMA移动网络和移动、固定视频前端,实现远距离的移动视频监控。该系统平台支持多人同时监控(或多监控中心)、跨区域分级监控,可以实现超大规模监控。
该系统平台将分散、独立的图像采集点进行联网,实现跨区域、全国范围内的统一监控、统一存储、统一管理、资源共享,实现远程网络可视化的安全管理、经营管理、生产管理。用户可以不受时间、地点、空间的限制对监控管理目标进行实时监控、实时管理、实时查看。为各行业的管理决策者提供一种全新、直观、扩大视觉范围的管理工具,提高工作绩效,节省开支。
远程视频监控平台的部署,不受地理距离的限制,依托现在发达的宽带网络和无线网络,可以部署到任何地方,便于跨区域、大范围组网,如设立全国-省-市-县多级网络架构。远程视频监控平台可以支持大规模组网。
5.结论
综上所述,网络给监控带来的这场革命,使监控远程化、移动化。监控人员只要使用一台普通的笔记本电脑或PDA,能上网就能随时随地监控到世界各地其要监测的情况,真正实现了人类的千里眼梦想。此功能不但方便远程调度,并当出现紧急状况时,可加强系统的应急能力。
该项技术广泛应用于跨国公司、联锁超市、公共交通、加油站、远程医疗等领域。
参考文献:
1李金伴,王善斌. 电视监控系统及其应用. 北京:化学工业出版社. 2008.
2. 李金伴.多媒体与网络电视监控系统原理及应用. 北京:化学工业出版社. 2011.
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