视频监控论文

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视频监控论文范文第1篇

关键词：网络数字；监控；图像视频；传输方式；计算机论文

中图分类号：U491 文献标识码：A 

一、 数字非压缩传输方式  　图像质量清晰，在传输过程中没有失真，多路图像可以复用一芯光纤传输，一定程度上节约了光纤资源，提高资源利用率，节约建设费用，在一定程度上可以满足了高速公路监控系统的需求。但是本质上还是要用到矩阵等设备，图像容量有限，单点同时多路上传方面技术还不完善，各厂家没有统一的通信标准，设备不能很好兼容互通，造成使用的局限性，不利于系统扩容升级和资源共享。 

二、网络数字化编码视频传输技术 

网络数字化编码视频传输技术是高速公路图像视频传输系统的新阶段，是目前比较先进的图像传输方式。高速公路管理体制对图像传输的要求是现场图像传到收费站，再到路段分中心，到省级监控管理中心。 

目前高速公路运营管理需要满足以下条件：（1）及时快速的处理突发事件。通过对现场图像的分析提出解决方案和行动部署。（2）为公众提供图像信息，出行交通道路状况参考，使人们在出行时能及时了解交通情况，避免通过交通拥堵路段，方便实施出行计划，使出行变得顺利通畅。因此，要求高速公路通信网络和视频图像传输网络能够很好地结合，使图像传输实现网路一体化，在全网内都可以调阅查看视频图像，而网络数字化编码视频传输技术正好能够使该需求得以实现。  　　网络数字化编码视频传输技术优点：（1）简化了系统结构，并且兼有视频矩阵、图像分割器、录像机等设备的多项功能，可通过管理软件对视频进行网络化操作，在媒体服务器实现视频图像面向公众服务，通过网管协议实现对全网及设备的管理，大大提高了网管功能和效率。（2）由于采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控可实现远距离控制。（3） H.264编码压缩技术具有高标准、高质量特点，其能够以更低的数字码流实现更高质量的视频图像，支持高分辨率格式，可在普通电脑上或是监视器中进行观看，效果不亚于DVD的画面效果，也可以同时为交通事件检测设备提供视频图像进行事件的检测，CIF格式可用于视频存储，还采用了大容量的磁盘存盘器和光盘存储器，使得存储空间得以节约，节省了很多磁带介质，对实现系统的信息查询非常有利，带宽适应性较强，能有效减少通信系统带宽的占用，更好的适用网络传输。 

虽然数字网络编码图像传输方式有着以上的特性，但在实际应用中，也暴露一些问题，需要下一步继续解决，如：（1）系统进行24小时连续工作，其性能不稳定，硬盘上同时存储着系统文件、应用软件和图像文件，在视频处理时需要输入大量高密度数据，硬盘同时要进行多项工作，因此普通的硬盘已经不能适应高强度工作，致使系统很容易出现不稳定，进而发生死机问题，容易造成通信系统瘫痪。（2）各厂家视频图像编码方式和算法有所不同，编码后图像不能实现共享或互编互解，需要统一。 

为了解决上面阐述的问题，各生产厂家需要结合目前高速公路建设和运营情况进行相互的沟通，协调，对他们各自的编码算法进行开放，共同制定一个可以互编互解的编码程序或标准，才能更加适应现代管理的要求，才能真正追求到各自利益最大化。对于超过一定范围的图像路数，应设置视频转发服务器，用来分流解决网内传输组播视频图像风暴，避免引起通信系统瘫痪。 

视频监控论文范文第2篇

关键词：交通行业，GIS，视频监控系统

 

1. 引言

城市交通视频监控模型是行车组织和客运组织重要的辅助设备，是保证运输安全、应对紧急事态的重要解决手段。目前主要采用两种组网监控系统，即模拟视频监控和数字视频监控。前者技术发展已经非常成熟，并且在工程中也得到了广泛的应用，但由于该视频监控系统中信息流是模拟的视频信号，系统的网络结构采用单功能、单向、集总方式的信息采集网络，介质专用，具有一定的局限性，要满足更高的要求，须采用数字视频监控系统。

与模拟视频监控相比，数字视频监控更加便于计算机进行视频信息的压缩、储存、分析和显示。通过各种视频和图像的算法分析，实现自动接警处理，达到无人值守；同时，借助网络平台实现远距离监控，即使是数千公里外也能达到亲临现场的效果，并且能够更加快速的了解现场情况。论文参考。

利用先进的软件系统在几分钟内便可完成传统视频监控中大量的数据分析，获得更为逼真、清晰的数字化图像，提高监控效率。达到非常实用的监控管理和远程维护。

2. 系统构成及功能

城市交通视频监控模型采用纯IP部署，配合网络摄像机、编码器及存储设备，实现了网络摄像机与编码器直接写存储功能，且网络摄像机与编码器对中心存储具备冗余备份功能，在实现网络视频接入、浏览、录像、回放、管理和转发等功能的同时，还能对系统进行二次应用开发，与其它图像信息系统整合，提供颇具特色的增值业务，如车牌识别、人脸识别和人数统计等。

系统应用级采用基于GIS（Gographic Information Systems）可视化展现，并且利用空间分析与空间定位，借助高清卡口的监控信息，进行车辆路线分析，实现各种肇事车辆行驶路线的自动绘制。

在部署、应用、管理及安全等各方面都提供了全新的、创新的解决方案，拥有前所未有的网络化优势。其中，主干网设计采用FDDI，保障了网络传输的可靠性和传输效率。论文参考。

整个交通行业视频监控模型主要包括四部分：视频存储管理、监控中心、传输网络以及前端系统。系统部署视图如图1所示：

图1 交通行业视频监控模型系统部署视图

系统总体架构如下图2所示：

图2 交通行业视频监控模型总体架构

视频存储管理平台主要实现平台管理、智能存储管理和客户端管理等。监控中心主要完成用户管理、设备管理、系统管理、安全管理、增值业务管理和认证管理，从而实现对监控平台中的各个站点和用户的管理及用户权限的分配。

监控中心通过接入认证请求，实现对前端视频图像的实时监控，对前端云台的实时控制，以便快速响应异常情况。同时，支持对存储的历史图像调用和查看等功能。由大屏幕显示系统、软/硬件解码器、主控台及监控管理软件组成，供专业用户使用。用户在得到授权的情况下，可以通过前端系统完成各种系统功能的访问。

传输网络提供了可以通过任意支持TCP/IP的承载网络（城域网、局域网以及各类接入网络）进行视频业务的传输。在行业市场，用户更关注的是以太网、PON网络、无线网络以及ATM网络。

前端系统主要包括视频编码器、摄像机及报警探头等设备。其中，编码器用于实现音视频信号编码、传输以及辅助设备的控制。目前交通行业视频监控系统能兼容国内主流厂商的DVR、DVS和网络摄像机产品，同时可以提供SDK支持二次开发，接入更多的前端厂家的设备。

3. 模型领域分析

自2000年的中国第一台DVR（Digital Video Recorder）数字硬盘录像机设备问世并进入安防领域以来，截至2009年已经占据了视频监控领域接近65％的市场份额，其实现的主要功能是视频和音频信号采集以及本地数字化存储，但由于其自身架构设计的原因，始终无法解决网络远程监控的长延时、无法多路同时监控、无法实现前端存储、集中监控和建设维护成本高等问题。

随着网络化、数字化的发展，NVR（Network Video Recorder）技术频繁被国内外厂商提及，在国外已经将此技术应用到某些高端安防领域了。交通行业视频监控解决方案中的智能存储管理设计基于NVR技术，提供视频图像存储、回放、检索和视频图像的转发功能。前端编码器或者网络摄像机通过与智能存储设备之间确定的协议，直接将前端的视频图像写入智能存储设备，而不需要再单独提供存储服务器。对于接收到的视频图像，可以回放给客户端进行查看和调用。同时，与前端编码器或网络摄像机形成冗余备份保护方案，当编码器与智能存储设备间的网络中断后，编码器或网络摄像机启动本地存储；当网络恢复通信后，智能存储设备会自动将编码器或网络摄像机存储在本地的录像数据取到智能存储设备上进行集中保存。通过智能存储管理设备转发时，访问方只要访问智能存储管理单元并告知要访问的前端设备，智能存储管理设备可代为取到视频流并转发给该访问方；通过智能存储管理设备分发时，一路视频通过存储设备可以被复制成多路送达不同的访问方。

4. 模型特点

交通行业视频监控模型的特点如下：

Ø先进的网络部署以及网络的智能保护：采用前端系统直接将视频信息写入存储单元，当网络传输出现问题时，前端设备的本地存储启动；当网络恢复后，系统会自动将前端设备存储的录像数据取到存储设备上进行集中保存。同时主干网设计采用FDDI，提高主干网的可靠性和安全性；

Ø弹性组网更灵活：可实现分布式部署集中式管理，也可以通过系统设置实现分级部署和分级管理；

Ø开发兼容性更强：采用开放式的协议兼容国内主流厂商的前端设备；开放性结构设计，提供有丰富的API和SDK包，便于第三方程序的集成；

Ø高度智能效率更高：通过对存储的视频信息智能分析，提供多种检索方式，快速准确进行图像定位和调用；

Ø可视化监控标绘提供直观分析：可以根据监控网络在GIS上可视化的展现监控地点和监控图像，并且对肇事车辆进行路线的自动绘制，便于更加直观的分析其行驶路线；

Ø交通行业视频监控系统为行业提供了一套标准的、开放的、智能的网络视频监控解决方案。

5. 结束语

随着网络通信和微电子技术的快速发展，视频监控以其直观、方便和内容丰富等特点，日益受到人们的青睐。论文参考。基于空间地理信息系统的可视化展现，在矢量地图和影像地图的双重结合下可视化视频节点展现使得该项应用逐渐成为城市交通视频监控系统的发展趋势，市场应用将会逐渐扩大，应用前景非常可观。

参考文献：

[1] 杨国锋.城市轨道交通数字视频监控系统的构成与发展 计算机应用

[2] 李英红，吴建，陈帆.基于C/S结构的分布式数字视频监控系统的设计和实现 科学技术与工程

[3] 吴元保,张江汉,谢勋碧.分布式数字视频监控系统的设计与实现 计算机工程

[4] 石大立.分布式数字视频监控系统的设计和实现 微电子学与计算机

[5] 王永庆,华竹轩.基于网络的分布式数字视频监控系统的设计与实现广东自动化与信息工程

[6] 王永庆,殷惠莉,朱学峰.基于网络的分布数字视频监控系统的设计与实现 广东自动化与信息工程

视频监控论文范文第3篇

论文摘要：采用目前业内最先进的网络视频监控技术和周界报警技术来组建长距离输油(气)管道的安全监控系统。在各工艺站场内部布设网络摄像机，在站场围墙上布设红外对射探头，并实现红外报警和视频监控联动，通过管道mstp光传输网将信号传给调控中心，实现视频图像的同步调看和远程控制。

1概述

为满足长输管线安全生产和 科学 系统化管理的需要，对意外情况能迅速做出准确判断和处理，拟在管道沿线建设安全监控系统，及时地把生产设备运行状况和险情图像资料传送到各站场控制室和管道调控中心，使险情或隐患被扼制在萌芽状态，确保人员生命、财产安全。

2方案选择

根据现场条件及工艺站场的实际需求，并充分考虑技术的实用性，管道安全监控系统主要采用视频监近系统和周界报警系统来组网。

2．1视频监控系统

视频监控系统的应用目前主要有三种形式：模拟视频监控、基于微机平台／嵌入式系统的(半)数字视频监控和基于网络视频服务器技术的数字化网络视频监控。

2．1．1模拟视频监控系统(第1代监控技术)视频信号采用同轴电缆进行传输，并由模拟矩阵主机进行信号处理。从摄像机到控制主机再到录像机、监视器，全部以模拟视频信号进行传输与图像存储。而控制信号以数字信号进行传输。

2．1．2半数字视频监控系统(第2代监控技术)1)基于微机平台的dvr(第2代监控技术)。dvr系统采用微机和windows平台，在 计算 机中安装视频压缩卡和相应的dvr软件，支持实时视频和音频，是第一代模拟监控系统升级至数字化的可选方案。

视频信号仍采用同轴电缆进行传输，控制信号以数字信号进行传输，由多媒体控制主机或硬盘录像主机(dvr)进行数字处理与图像存储。从摄像机到控制主机和监视器以模拟视频信号进行传输，而控制主机的处理、控制及存储是以数字信号进行的，故准确的讲应为"半数字监控"技术。

(2)嵌入式dvr(第2．5代监控技术)。嵌入式dvr指的是在传统dvk的基础上扩展了网络功能的dvr产品，使得更多的用户可以进行访问。正是由于这种产品开发的理念，使得带网络功能的dvr产品还是传统意义上的dvr，其主要功能仍然是dv存储，这也决定了其市场定位是在小范围的网络环境中，监控点也有限。

2．1．3网络视频监控系统(第3代监控技术)网络视频监控系统是目前业内最先进的监控技术，视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，并以网络为传输媒介，基于tcp／ip协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输，并通过网络数字矩阵主机(ipm)来实现对整个监控系统的调度、存储和控制等功能。此外，周界报警、门禁等设备输出的数字信号也可采用多网合一的方式，通过网络复用进行传输，并在同一平台上进行管理与控制。

2．2监控方案比选

(1)第1代模拟监控技术，由于技术落后，正在逐渐退出 历史 舞台，因此不考虑用该技术组网。

(2)第2代dvr技术，由于前端还是模拟传输方式，而模拟视频线和控制线的有效传输距离为300m以内，对于规模较大的工艺站场，有少量的监控点与控制室的距离较远，必须再加线放才能满足传输需求，增加了传输成本。

(3)第3代网络监控技术，优势就在于传输不受距离限制，组网方便灵活，更适宜于网络传输和远程控制。

根据监控系统的实时性、有效性和 经济 性，并充分考虑到管道视频图像信号的远传需求，结合各站场的实际情况，推荐采用网络视频监控技术来实现管道工程监控图像的采集、传输、实时监看、存储和上传。

2．3周界报警系统

周界防范报警系统作为视频监控系统的一个有效补充，与监控系统共同构成统一的安防网络。周界报警系统主要是在周界围墙上安装红外探头，类似于在围墙上布设了一道看不见的 电子 墙，当有人非法穿越围墙进入站场时，触发报警并输出信号进行报警联动。

3方案设计

3．1监控系统

3．1．1图像采集系统设计

前端摄像部分是整个监控系统的前沿部分，主要包括摄像机、镜头、云台和防护罩等。前端的任务是对现场进行摄像，把摄得的光信号转换成电信号，并进行数字压缩处理。

在各工艺站场根据实际情况设计 网络 摄像机若干台。在站场的工艺装置区安装防爆型枪式摄像机和视频服务器，在所有出入口、道路、围墙和其他重点部位安装网络智能球型一体化摄像机(集成视频服务器)，内置低照度彩转黑多倍摄像机或宽动态低照度彩转黑一体机，可根据需要远程控制镜头拉伸，进行全方位多角度的监控。

3．1．2传输系统设计

传输部分就是系统图像和控制信号的传输信道。把现场摄像机发出的电信号及报警信号(转换后的数字信息)传送到控制室，一般包括通讯线缆(双绞线或光纤)和线路驱动设备(网络交换机、光纤收发器)等。

为保证传输信号质量，前端网络摄像机通过敷设光缆线路以及两端配置光纤收发器将视频、控制信号传人站场控制室，再通过交换机连接主控 计算 机进行图像监视和信号控制。

3．1．3控制系统设计

控制部分是实现整个系统功能的指挥中心。控制部分主要的功能有：①视频信号放大与分配；②图像信号的校正与补偿；③图像信号的切换、分割、记录和打印等；④对前端设备的摄像机、电动变焦镜头及全方位云台等进行控制，以完成对现场全面详细的监视。

拟在各站场监控室配置1～2台监控计算机进行现场视频的显示和控制；并通过管道mstp光传输系统将图像和报警信号传给调控中心，在调控中心通过数字矩阵设备实现远程控制。

管道传输网里的任何一台计算机都可以经过授权进行现场图象浏览，以及时准确地获得现场信息。

3．1．4显示及存储系统设计

监控设备置于各站场及调控中心的控制室内，不需另建监控室。在监控室采用液晶显示器和大屏幕液晶平板电视组合为电视墙，进行实时监视；录像系统采用普通pc或数据服务器，设计整个录像系统可以连续保存录像资料半个月，并支持录像与回放。

3．2周界报警系统

周界防范报警系统由前端的对射探头(安装于站场围墙上)、报警主机(安装于站场控制室)及一些辅助设备(电源、显示地图和警铃等)构成。

系统采用在围墙上安装两束或四束红外对射探测器，对站场进行翻越防范。当发生非法翻越，有人闯入禁区时，探头立即将报警信号传送到站场控制室，实时显示防区位置并记录，方便值班人员第一时间进行准确处理，并可与站场录像监控系统联动，将非法越界事件进行实时录像。

视频监控论文范文第4篇

关键词:WiMAX;IEEE 802.16;视频监控;无线接入技术

中图分类号:TN915文献标识码:A

文章编号: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

视频监控系统已广泛用于武警部队,有力提升了武警部队的执勤备战能力。但武警部队驻扎范围广,如水坝、重要仓库、矿产资源基地、桥梁、隧道等,监控点分散且与监控中心距离较远,利用传统有线网络的视频监控往往成本高且难以实现,其次实时视频监控的需求越来越多,对同一套系统的覆盖面和实施距离也提出了更高的要求。在这些情况下,基于多种无线传输手段的移动视频监控体现出了不可替代的优势。无线局域网和无线宽带接入技术,可以将多个监控点和远端控制中心连接起来,可以在最短的时间内快速建立起无线监控网络。

目前常用的无线接入技术包括Wi-Fi、微波以及WiMAX等。与其他技术相比,WiMAX具有传输距离远、接入速率高、带宽高等优点,可以保证视频流的传输质量,同时使监控系统在接入层的部署更为快速、简便[1]。本文结合武警部队特点,提出了一种基于WiMAX无线宽带接入技术的监控系统设计方案,也适用于其他应急状态下组建监控网络,并给出了系统建设中注意事项。

1 WiMAX技术特点和优势

WiMAX是一项新型的无线通信技术,全名为微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),是基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网(Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network,BWAMAN),能提供面向互联网的高速连接。WiMAX技术具有较高的数据传输速率,最高可达到75 Mb/s;传输距离远,最大传输半径50 km,其网络覆盖面积是3G基站的10倍[2,3]。

1.1 WiMAX系统组成

WiMAX网络体系结构如图1所示[4],其由核心网络、基站、用户基站、接力站、用户终端设备及网管组成。通常的WiMAX系统包括一个基站和多个用户基站,也可以根据需要设置若干个接力站,形成单点对多点或多点对多点的体系结构。

核心网络:WiMAX连接的核心网络通常为传统交换网或因特网。WiMAX提供核心网络与基站间的连接接口。

基站:提供用户基站与核心网络间的连接,通常采用扇形天线或全向天线,可提供灵活的子信道部署与配置功能,并根据用户群体状况不断升级扩展网络。

用户基站:属于基站的一种,提供基站与用户终端设备间的中继连接,通常采用固定天线,并被安装在屋顶上。基站与用户基站间采用动态适应性信号调制模式。

接力站:通常用于提高基站的覆盖能力,即充当一个基站和若干个用户基站(或用户终端设备)间信息的中继站。

用户终端设备:完成具体的应用功能,例如视频监控。

网管系统:用于监视和控制网内所有的基站和用户基站,提供查询、状态监控、软件下载、系统参数配置等功能。

图1 WiMAX网络体系结构

1.2 WiMAX技术用于的武警部队无线视频监控系统的优势

武警部队所使用的视频监控系统,一般数百米内设一个监控点,具有覆盖范围广,覆盖点多、质量要求高等特点。而目前无线监控系统多使用基于Wi-Fi的IP无线监控技术,其采用IEEE 802.11作为无线传输标准,传输距离仅几百米[5],其数据传输率较低,QoS机制不够完整,这都限制其在武警部队中的应用。

WiMAX的覆盖能力完全满足视频监控点的分布特点,在一个WiMAX基站覆盖范围内可存在多个连续设置的监控点。同时,WiMAX具有非视距传输的特性,可以满足复杂环境中的传输要求。WiMAX还可以作为有线网络接入(Cable、DSL)的无线扩展[5],方便地实现边远地区的网络连接。

WiMAX采用面向连接方式,定义了完整的QoS机制。其MAC层支持4种业务[6]:非请求的宽带分配业务、实时轮询业务、非实时轮询业务、尽力传输业务,向用户提供具有QoS性能的数据、视频和语音服务,能够满足视频监控所需的QoS要求。

采用802.16d标准工作在频分双工模式(即FDD模式)上的WiMAX,占用一对3.5 MHz频点,一个扇区可提供的上、下行总带宽超过15 Mb/s;每个WiMAX客户端(即WiMAX CPE――Client Produce Equipment,用户端设备产品)可提供最大10 Mb/s的吞吐量,能够满足各种带宽需求的监控要求[7];按照每个监控点1 Mb/s带宽需求,单个WiMAX基站可支持10个左右的监控点视频传输需求。

2 基于WiMAX技术的武警部队无线监控系统

本系统由前端视频采集、网络传输以及视频信息管理三个子系统组成。前端视频采集子系统主要用于信息监控。网络传输子系统以无线和有线方式完成监控中心和前端视频采集的数据交换。视频信息管理子系统主要完成视频信息的存储、转换、加密等。系统的整体结构如图2所示。

图2 系统整体结构图

2.1 前端视频采集子系统

前端视频采集子系统位于监控点,主要进行监控数据的采集,包括无线摄像机、云台、解码器等设备。前端系统的传输接入必须采用数字接入方式,在前端就将图像转化成数字信号再传递到监控中心,以减少传输带宽[8]。

该系统选用的无线摄像机是一种集视频压缩技术、网络技术、嵌入式等多种先进技术于一体的数字摄像设备。集成了镜头、光学过滤器、影像感应器、视频压缩卡、无线网卡等设备,能够实现视频采集、视频压缩以及无线网络传输等诸多功能,这样无需计算机的协助便可独立完成监控点的工作。无线摄像机有自己独立的IP 地址,这样监控中心以及城域网上的用户使用标准的浏览器就可以根据IP 地址对网络摄像机进行访问、观看实时图像和监测数据;授权用户可以通过网管系统远程控制摄像机和云台镜头的动作或对系统进行配置,从而可以对目标进行全方位的监控。

云台是安装和支撑摄像头的设备,分为两种固定云台和电动云台。固定云台适用于监视范围不大的情况,在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度,达到最好的工作姿态后,只要锁定调整状态就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视,它可以扩大摄像机的监视范围,通过接收来自控制器的信号精确地运行定位。

由于不同厂家的云台和控制设备所使用的协议都各不相同,解码器主要用于中转控制端发出的数字信号。

2.2 网络传输子系统

网络传输子系统由WiMAX CPE、无线基站和IP承载网组成。WiMAX CPE作为WiMAX网络的无线客户终端,布设于监控点,使用小波束角定向天线,完成与基站的数据相互交换。无线基站主要接入多个WiMAX CPE设备,同时完成与IP承载网的数据交换。单WiMAX扇区站下可支持多CPE,每个CPE负责接入一个或多个视频监控前端,CPE的射频模块将信号变频到适宜的频率经天线发送到WiMAX基站[9],实现对多个监控点视频信号的汇聚。

2.3 视频信息管理子系统

视频信息管理子系统设在监控中心,主要由视频存储服务器和监控管理服务器组成,完成视频信息的存储、管理、查询、系统配置和实时监控等任务。监控管理服务器为整个视频监控系统提供业务逻辑控制,完成监控中心的视频图像切换或分发,对WiMAX CPE进行参数配置、实时查看指定点监控信息,是视频监控的核心业务实现平台。数据库服务器完成视频监控信息的存储、管理与备份,并为局域网的其他服务器和授权用户提供历史数据浏览、检索等服务。

当视频信息传送到监控中心后,监控管理服务器首先对视频信息进行分析,判断是否是授权用户所需要实时浏览的监控信息,如果是则将其转发至指定用户,例如电视墙或者网内其他用户,同时将视频信息传送至视频存储服务器进行归档管理。同时,监控管理服务器接收管理人员的管理指令,并将指令发送至指定的CPE设备,进行监控点参数配置等工作,如图3所示。

图3 视频信息管理子系统

3 系统建设的注意事项

系统在建设和使用过程中还需要注意以下四点,确保系统的顺利应用。

基站选址 应根据业务分布实际情况,选择业务密集区中心的制高点(某铁塔上或山顶)作为中心基站的站址,尽量提高无线链路的可靠性,避免因地形及遮挡物等不良因素,保证视频信息传输质量[10]。

无线系统抗干扰能力 地面无线接入系统往往受到来自于其他扇区的邻频或同频干扰。要想有效克服干扰的影响,首先在施工中尽可能选用具有抗干扰技术设计的设备,其次必须合理网络规划,选择基站位置和用户端天线位置、方向等,以确保系统内各用户终端间的相互干扰降低到最低限度。在工程中选用具有BIT/SK,QPSK,16QAM,64QAM等多种调制方式自适应切换技术的系统[7],可充分保证系统大容量数据传输支持能力和无线链路的可靠性。

频率规划和负载均衡[11,12] 系统规划之初要在已有频率的基础上,充分考虑天线配置的灵活性和热点分布特点,在满足覆盖和容量的前提下高效的使用频率。系统开通后,仍需对各基站各扇区的流量进行长期跟踪观测,实时调整修正与实际容量不相适应的扇区。如一扇区按照10 Mb/s的容量进行设计,经观测发现,该扇区的需求量明显小于10 Mb/s,则从该扇区将多余的载波到移到其他流量需求大的扇区使用,以提高整系统的频率利用率,保持负载均衡。

视频图像压缩技术 视频图像信息量庞大,而无线信道带宽相对有限,正确选择压缩标准能够保证视频信息流畅地传输。建议选用H.264技术,比H.263节约50%左右的传出码流,可以大大减小传输的数据,很好地解决图像信息和带宽之间的突出矛盾。

4 结 语

本文提出了基于WiMAX无线宽带接入技术的视频监控系统,具有监控范围广、安装方便、灵活性强等优点,适合于武警部队进行大规模临时场所,需要快速构建监控系统或边缘地区不易进行有线接入的地方应用,对提高武警部队战斗力有着实际的意义。随着WiMAX技术的日趋成熟,它的应用将在实时监控系统中发挥重要的作用。

参考文献

[1]刘波.WiMAX技术与应用详解[M].北京:人民邮电出版社,2007.

[2]曹凤泉.WiMAX技术标准及其应用前景[J].山东通信技术,2006(4):23-25.

[3]郝诗忠.WiMAX通信技术展望[J].数字通信世界,2006(11):54-56.

[4]王茜.无线城域网WiMAX技术及其应用[J].电信科学,2004(8):27-30.

[5]杨伟超,武林俊.WiMAX与Wi-Fi的技术比较与前景分析[J].计算机与网络,2007(6):41-42.

[6]尹明.WiMAX技术在无线IP视频监控中的应用[J].电视技术,2007(8):94-96.

[7]何恩烽.WiMAX技术在视频监控系统中的应用[J].通信世界,2008(21):60.

[8]李强.融入无线宽带接入技术的监控系统设计[J].科技信息,2007(30):365-367.

[9]章坚武,刘凤忠.基于WiMAX技术的实时视频监控技术[J].电视技术,2008(3):91-92.

[10]曹秦峰,朱优久.移动通信网无线基站选址讨论[A].中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C].2002:486-492.

视频监控论文范文第5篇

关键词：视频监控；运动目标检测；帧间差分法；背景差分法；光流法

1 引言

智能视频监控系统作为一种有效的安防手段，已广泛应用于国防、国家安全、治安等多个方面。智能视频监控系统对运动目标的实时检测是其中的主要环节，是基于视频的运动分析、行为理解等后续工作的基础。所以对用于智能视频监控的运动目标检测算法的研究具有极其重要的意义。

2 视频监控中运动目标检测的流行方法

2.1 帧间差分法

帧间差分法就是利用图像序列中连续两帧或几帧图像的差异来进行运动检测的，即对图像序列中时间上相邻的两幅图像求绝对差，然后用一个闭值来判断变化的区域。

⑴相邻两帧图像差分法。下图为相邻两帧间图像差分法原理图。

相邻两帧图像差分法的计算过程可用公式（2.1.1）来表示。

利用公式计算相邻帧之间的差别得到差分图像，然后选择阈值对差分图像二值化就可以获得初始的运动目标。这种两帧间差分法具有很强的自适应性，受光线变化影响不大，算法实现简单，易于实现实时监控，对光线的变化不敏感的优点。但是当相邻两帧图像的信息比较接近时，这种方法通常只能得到运动目标的轮廓，即不能检测出完整的目标，并且目标检测结果有重影现象。

⑵三帧差分法。为了克服相邻两帧图像差分法的缺点，采用连续三帧图像差分法来提取运动目标的轮廓。三帧差分法[10]是改进的相邻两帧差分法，其基本原理是通过计算三帧图像相邻两帧的差分，并将差分结果进行逻辑与运算。三帧差分法的主要内容如下：

fk-1（x，y）、fk（x，y）、fk+1（x，y）分别表示连续的三帧原图像，然后分别计算相邻两帧原图像的绝对差灰度图像d（k，k-1）（x，y）和d（k，k+1）（x，y），公式如下：

对d（k-1，k）（x，y）和d（k，k+1）（x，y）分别取阈值T进行二值化，得到二值化图像b（k-1，k）（x，y）和b（k，k+1）（x，y），再将此二者在每一个像素位置进行逻辑与操作，得到三帧差分的结果二值图像Dk（x，y），计算公式如下：

2.2 背景差分法

背景差分法是利用当前帧图像与背景图像作差，以提取运动区域的一种运动检测方法，这种方法也是现在使用较多的方法，常用于静止背景下的运动检测。

背景差分法的原理如图2.2所示，

假定给定视频图像序列为

fk、Bk分别代表当前视频帧和背景帧，则差分后图像可表示为：

其中，（x，y）为像素的空间坐标，对上面得到的差分图像通过一个阈值T来判断图像中各个像素点是前景像素点还是背景像素点，从而提取运动区域的图像

2.3 光流法

光流法检测运动目标的基本原理是给图像中的每一个像素点赋予一个速度矢量，在运动的一个特定时刻，图像上的点与三维物体上的点一一对应，这种对应关系可由投影关系得到，根据各个像素点的速度矢量特征，可以对图像进行动态分析。如果图像中没有运动目标，则光流矢量在整个图像区域是连续变化的，当物体和图像背景存在相对运动时，运动物体所形成的速度矢量必然和邻域背景速度矢量不同，从而检测出运动物体的位置。

3 存在的问题

⑴背景环境中捕捉的图像受到多方面的影响。⑵实际用于进行目标跟踪的计算资源有限，而一些目标检测、识别与跟踪方法计算量过大，无法满足实时性的要求。

4 小结与展望

智能视频监控系统具有广泛的应用前景，不断地突破难点，使监控系统更加智能化，并具有更好的实时性和可靠性，最终肯定能够开发出一套更加实用的智能视频监控系统。

[参考文献]