數(shù)字視頻局域網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】本文主要結(jié)合傳統(tǒng)的閉路電視監(jiān)控技術(shù)和當(dāng)前視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展情況，介紹一種簡(jiǎn)單而實(shí)用數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)�！娟P(guān)鍵詞】視頻 監(jiān)控 網(wǎng)絡(luò)

一．概述

監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在，對(duì)于傳統(tǒng)的閉路電視監(jiān)控可以說(shuō)是日臻完美，而且近年來(lái)發(fā)展勢(shì)頭特別猛，全社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域幾乎都能找到閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。但隨著時(shí)間的推移，傳統(tǒng)的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸顯現(xiàn)出其不可避免的局限性，如傳輸距離不可能很遠(yuǎn)、無(wú)法遠(yuǎn)程監(jiān)視、布線工程量大等，特別是和現(xiàn)在全社會(huì)的數(shù)字化趨勢(shì)形成矛盾。而計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)恰好克服了模擬閉路電視的局限性，如網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻流、傳輸距離遠(yuǎn)、布線不重復(fù)、抗干擾能力強(qiáng)、查詢方便等。

本監(jiān)控系統(tǒng)，因?yàn)橹话�括視頻部分，因而稱之為簡(jiǎn)單多媒體網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。它是傳統(tǒng)的模擬圖象監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，它是集中了數(shù)字視頻技術(shù)，尤其是數(shù)字圖像處理及局域網(wǎng)傳輸視頻的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是將視頻信號(hào)和控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)傳輸。這樣以滿足在局域網(wǎng)中的各個(gè)站點(diǎn)都能接收到實(shí)時(shí)圖像，并能根據(jù)其所授權(quán)限及優(yōu)先級(jí)別進(jìn)行控制。因?yàn)樗�既有模擬部分又有數(shù)字部分，因而即實(shí)用、經(jīng)濟(jì)又可靠。

二．本系統(tǒng)的特點(diǎn)

A. 穩(wěn)定性：本系統(tǒng)不是純粹采用數(shù)字視頻、而是模擬和數(shù)字的結(jié)合。因而具有高度的穩(wěn) 定 性和可靠性。

B.靈活性：便于實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的模塊化管理，將視頻模塊、云臺(tái)鏡頭控制模塊、局域網(wǎng)傳輸模塊等模塊通過(guò)計(jì)算機(jī)集中管理，大大減少了工作難度。

C.信息智能化：?jiǎn)我粋鹘y(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)因其通用性差，不易擴(kuò)展，不能網(wǎng)絡(luò)化等致命缺點(diǎn)，勢(shì)必會(huì)被歷史淘汰。而基于局域網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)建立起以計(jì)算機(jī)為中心的監(jiān)控平臺(tái)，為信息化的管理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以計(jì)算機(jī)為控制中心，通過(guò)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)控制界面的可視化及控制環(huán)境的數(shù)字視頻化，可以方便地實(shí)現(xiàn)靈活機(jī)動(dòng)的智能化控制。.

三．本系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

A．視頻模擬處理部分

視頻模擬處理部分包括攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、解碼器、畫(huà)面分割器、視頻切換矩陣、鍵盤(pán)、監(jiān)視器、長(zhǎng)延時(shí)錄象機(jī)等傳統(tǒng)閉路電視監(jiān)控設(shè)備。

視頻鏡頭包括帶云臺(tái)控制的鏡頭和不帶云臺(tái)的固定鏡頭。鏡頭的伸縮、拉長(zhǎng)和云臺(tái)的移動(dòng)由解碼器控制。

畫(huà)面分割器主要起著視頻轉(zhuǎn)換作用，它可以將對(duì)多個(gè)攝象機(jī)送來(lái)的視頻信號(hào)進(jìn)行特定形式的組合，重新形成一路視頻信號(hào)送出去。當(dāng)然也可以將錄象機(jī)的視頻信號(hào)回放。

視頻切換矩陣主要實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻的分配與全矩陣切換功能.采用差分放大使得視頻干擾降低到最小程度.另外,它還通過(guò)鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)和鏡頭的控制。也可以直接采用計(jì)算機(jī)通過(guò)串口進(jìn)行控制,其控制的速度達(dá)到毫秒級(jí).切換板提供了16*5視頻切換矩陣和擴(kuò)展的接口。通過(guò)切換板之間簡(jiǎn)單的并聯(lián)就可以很方便的擴(kuò)展輸入輸出路數(shù),擴(kuò)展后也不影響開(kāi)關(guān)的控制速度。切換矩陣的輸入也可以直接與攝像機(jī)的輸出相連,切換板的輸出可以直接與監(jiān)視器相連。視頻信號(hào)不經(jīng)調(diào)制,直接進(jìn)行切換,使得工程安裝更加快捷方便。視頻切換矩陣是采用可以進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)功能的矩陣。

　

　

B．通信部分

模擬部分提供了RS-485的通信接口,這是與解碼器的接口,它具有通信速度高,抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。通信板上設(shè)有硬件發(fā)送和接收緩沖區(qū)可以保證通信線路上數(shù)據(jù)的可靠性,不會(huì)因?yàn)閾頂D而丟失數(shù)據(jù).高速的通信速度,合理的緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)及高效率的編碼方式,使得單一一條總線上可以并入多個(gè)系統(tǒng),而不至于通信線路顯得過(guò)分擁擠。由于總線上只限于控制指令的傳輸，所以對(duì)線路的要求不高。因此,采用這種簡(jiǎn)便易行的串行總線結(jié)構(gòu)是最為現(xiàn)實(shí)可行的方法。

視頻切換矩陣內(nèi)帶一個(gè)轉(zhuǎn)換卡，它將RS-485轉(zhuǎn)換為RS-232，從而為計(jì)算機(jī)進(jìn)一步通過(guò)切換矩陣控制解碼器創(chuàng)造條件。

　

　

C．視頻數(shù)字處理部分

1．運(yùn)行平臺(tái)：

（１）、硬件：主控計(jì)算機(jī)（兼服務(wù)器）為賽

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