数字视频监控系统的设计与实现

数字视频监控系统的设计与实现

1数字视频监控系统在车辆制造商的主要车间、车间、通用商用车等重要岗位和重要岗位的及线、调试站、物流库等重要岗位，应设立视频监控检测系统。提供重要设备和重要现场的实时图像，以直观、快速地向相关部门发送，不仅可以提高工作效率，而且可以提高科学规划、指挥和管理的现代化水平。同时，它可以大大减少相关人员的工作量。2视频监控系统的组成视频控制系统通常由前端摄像设备、视频及控制信号传输网络和控制中心等部分组成。系统结构原理图如图1所示2.1《评估》放射线集内部分前端摄像设备是整个工业电视监控系统的信息采集部分,主要包括摄像机及护罩、云台及支架、解码器和线路等。摄像机、护罩、云台和支架构成了监控系统的探头,是监控系统的视觉部分。2.2电缆电缆组成视频及控制信号传输网络主要由光端机、光缆、视频同轴电缆、控制电缆和电源电缆等组成。为满足控制中心与前端摄像设备远距离通信的要求,可采用单模光端机和光缆,完成视频信号和控制信号的传输。2.3控制中心设备组成控制中心完成对图像信号的接收、切换、记录和显示,对摄像机及辅助部件的控制等功能。控制中心设备主要由矩阵主机、视频分配器、录像监控机、控制码转换器、控制码分配器、控制码混合器、操作控制键盘、等离子屏等组成。控制中心通常采用工业级计算机和视频监控管理软件管理和监控所有监视现场,并能通过其网络适配器与局域网和因特网连接。3工程应用设计3.1确立模拟视频和数字视频相结合的结构基于以上原理,结合当前视频监控设备的技术状况和机车车辆企业的特点,确定系统采用模拟视频和数字视频相结合的结构。该种结构可以为监控中心提供高质量的模拟视频,为网络用户提供高质量、低延时的数字视频和简便的访问手段。系统总体结构设计如图2所示。3.2光端机的设置按照厂区的物理布局,前端摄像机采集的图像分别采用同轴电缆和光纤传输到监控中心。使用同轴电缆传输的区域包括:靠近生产调度中心的转向架(组装)厂和总装厂的一部分。该区与控制中心的距离较近,同轴电缆即可满足传输要求,又可降低成本。其他厂区由于与控制中心距离较远,传输途中会有干扰信号,因此采用光纤作为主干传输。由于不同区域视频采集点的个数设置不同,对于离散的单个摄像机使用1路视频光端机,相近的2个摄像机2路视频光端机,多个相近的摄像机使用4到8路视频光端机。光端机的设置要充分考虑系统的可扩展性,要有一定的预留。视频通过同轴电缆和光端机传输到监控中心后,首先接入视频分配/字符叠加器。字符叠加器的功能是为每路视频叠加中心位置等信息,以方便用户使用视频。视频分配的目的是把1路视频分配成多路,分别接入视频矩阵和硬盘录像机。视频矩阵的功能是对输入视频进行切换和摄像机控制,用户可以使用矩阵键盘完成切换和控制功能。视频矩阵的输出分别提供给电视墙和网络视频编码器以及其他视频处理设备。通过视频矩阵配置软件,用户可以定义摄像机分组、轮询、预置位等多种功能,可以在电视墙上实现多种形式的图像显示。硬盘录像机用来实时把图像记录到硬盘,提供一段时间的存储,并且可以提供在本机和使用网络软件进行检索和回放的功能。网络视频编码器的功能是把模拟视频数字化成MPEG码流并传输到计算机网络上,为全厂不同部门、不同办公室的各级领导和工作人员提供计算机桌面视频,并且系统具有权限鉴别、优先级控制等功能,根据用户的权限和优先级自动分配编码器资源。授权用户除了可以在计算机上使用IE浏览器观看视频图像外,还可以随意选择权限内的摄像机进行切换和云台、镜头等控制。4系统的功能和性能4.1监控录像控制tilt/东南角系统可以对主要生产环节、重要设备及关键场合等进行全天候监视和对前端设备的PTZ(Pan/Tilt/Zoom)控制。通过安装在监控中心的电视墙,监管人员可以根据需要,手动或自动切换来自本系统的监控点位图像;硬盘录像机对所有监控点图像进行实时录像。用户可根据网络上其他用户的使用需求,将监控视频图像传给视频编码器进行数字化处理,通过网络传输到用户的PC机。4.2前端摄像机监控可根据需要在矩阵主机中预先编程设置,通过矩阵主机强大的宏命令功能,可编程为单个或者多个前端摄像机包括预置位、自动巡视等多种监控方式。在计算机屏幕上可同时显示1个、4个、9个或16个摄像机的图像,画面格式可选,并可对其图像进行冻结、放大、缩小等操作。4.3视频传输和存储4.3.1矩阵切换视频显示模拟视频信号采用同轴电缆和光纤传输,具体完成将摄像机图像传送到矩阵及矩阵切换视频图像到电视墙上的显示。模拟视频图像传输距离在300m以下,采用SYV75-5同轴电缆4.3.2数字视频传输系统数字视频通过计算机网络进行传输,根据不同的需求和计算机网络采用的具体设备,可以采用组播或单播方式传输数字视频流。为了节约网络带宽,可考虑采用组播方式进行传输。4.3.3视频监控系统采用数字存储方式,将所有图像传输到硬盘录像机,将模拟视频信号转换为数字信号,保存在硬盘录像机上。硬盘录像机输出配有网络接口和视频BNC输出口,可实现在计算机上和电视墙监视器上回放录像。硬盘录像机网络接口直接连到本地网络交换机上,通过网络传输视频录像;硬盘录像机的视频BNC输出口可通过同轴电缆与本地矩阵输入口连接,将录像传送给矩阵,矩阵切换录像到本地电视墙监视器上显示。4.4用户管理系统对于网络视频播放,系统实现整个视频监控系统视频资源的动态分配、动态回收、视频资源权限分配等功能。基于Oracle数据库开发的用户管理系统,可进行用户的注册,权限分配等管理,分配的对象可以是用户、摄像头。权限管理采用网络权限管理模式,可以对某个视频进行权限分配,用户只能观看到权限范围内的视频。4.5视频监控系统前端摄像机的设置系统可以与消防、安防报警系统联动。根据