（計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)論文）多源異構(gòu)視頻監(jiān)控管理平臺的研究與實現(xiàn).pdf

摘要 摘要 “平安城市”的建設(shè)要求構(gòu)造一個大規(guī)模、廣范圍的視頻監(jiān)控管理平臺，形成 對全市范圍的有效的視頻監(jiān)控?，F(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于技術(shù)體系不一，采用的標(biāo) 準(zhǔn)各異，存在著相互之間難以兼容互通的問題。而城市范圍的視頻監(jiān)控不可能只采 用一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，必需兼容使用多種不同的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 本文致力于構(gòu)筑一個兼容性強、擴展性好的多源異構(gòu)視頻監(jiān)控管理平臺，兼容 來自不同設(shè)備、不同網(wǎng)絡(luò)、不同格式的多種視頻資源，把多個視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成為 一個統(tǒng)一的系統(tǒng)。平臺屏蔽不同視頻資源間的差異，為用戶調(diào)用各種視頻資源提供 統(tǒng)一的接口，使得對用戶而言視頻資源與設(shè)備無關(guān)、與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)、與格式無關(guān)，對 所有視頻資源的操作一致，界面統(tǒng)一，方便用戶的使用。 平臺采用c 1 i e n t s e r v e r 結(jié)構(gòu)，用軟件訪問各視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的視頻服務(wù)器， 在軟件的層面上對各種視頻資源進行整合。整個視頻監(jiān)控管理平臺劃分為上下兩層， 下層為各種視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，負責(zé)為視頻監(jiān)控管理平臺提供各種視頻監(jiān)控資源和視 頻監(jiān)控功能；上層為集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，負責(zé)與下層各視頻監(jiān)控子系統(tǒng)進行通信， 屏蔽不同視頻資源間的差異，為用戶調(diào)用各種不同的視頻資源提供統(tǒng)一的操作界面。 上層集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)與下層各視頻監(jiān)控子系統(tǒng)之間通過各視頻服務(wù)器的動態(tài)連 接庫進行通信。動態(tài)鏈接庫采用靜態(tài)導(dǎo)入的方式。系統(tǒng)主要提供了實時視頻監(jiān)控和 歷史錄像檢索兩大類的功能：實時視頻監(jiān)控提供遠程實時視頻監(jiān)控相關(guān)的功能，主 要包括調(diào)看實時視頻、云臺控制、截圖、錄像等；歷史錄像檢索提供錄像檢索相關(guān) 的功能，包括檢索錄像、查看錄像、下載錄像、截圖等。 文中以廣州市城市管理中心現(xiàn)有的視頻監(jiān)控資源為例，先介紹了基于嵌入式d v r 的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、基于c d m a 網(wǎng)絡(luò)的無線車載移動視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和租用的電信 “全球眼視頻監(jiān)控系統(tǒng)等視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，接著詳細介紹了集 成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的設(shè)計，給出了系統(tǒng)內(nèi)每個類的設(shè)計，最后給出該視頻監(jiān)控管理 平臺在廣州市城市管理中心的實施情況和應(yīng)用效果。 關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；d v r ；c d m a ；移動視頻；全球眼 廣東工業(yè)大學(xué)l ：學(xué)碩十學(xué)位論文 a b s t r a c t t h e s a f e t yc i t y “p r o j e c tr e q u i r e se s t a b l i s h i n gal a r g e - s c a l ev i d e o s u r v e i l l a n c em a n a g e m e n ts y s t e mi no r d e rt om o n i t o r i n gt h ew h o l ec it y n o w ， v i d e os u r v e ill a n c es y s t e m sa r eu s i n gd if f e r e n tt e c h n o l o g i e sa n dd i f f e r e n t s t a n d a r d s i ti sh a r dt oc o m m u n i c a t eb e t w e e nt h e m i no r d e rt om o n i t o r i n g t h ew h o l ec i t y ，w ec a nn o tj u s tu s eo n ek i n do fv i d e os u r v e i l l a n c es y s t e m w eh a v et oi n t e g r a t eav a r i e t yo fv i d e os u r v e i l l a n c es y s t e m s t h i sp a p e ri sc o m m i t t e dt oe s t a b l i s hah e t e r o g e n e o u sv i d e os u r v e i l l a n c e m a n a g e m e n ts y s t e m ，w h i c hh a ss t r o n gc o m p a t i b i l i t ya n dg o o de x p a n s i b i l i t y ， i no r d e rt ou n i t ev i d e or e s o u r c e sf r o md i f f e r e n te q u i p m e n t s t h i ss y s t e m i n t e g r a t e ss e v e r a lv i d e os u r v e ill a n c es u b s y s t e m si n t oau n i f i e ds y s t e m ，i n o r d e rt op r o v i d eau n i f i e di n t e r f a c ef o rt h eu s e r t h i ss y s t e mu s e sc l i e n t s e r v e rs t r u c t u r e i tt r i e st oi n t e g r a t ev i d e o r e s o u r c e sb yt h es o f t w a r e ，w h i c hv i s i t st h es e r v e ro fv i d e os u r v e i l l a n c e s u b s y s t e m s id i v i d et h ev i d e os u r v e i l l a n c em a n a g e m e n ts y s t e mi n t ot w ol a y e r s t h el a y e ri nt h eb o t t o mi n c l u d e sv i d e os u r v e ill a n c es u b s y s t e m s ，w h i c ho f f e r a v a r i e t yo fv i d e or e s o u r c ea n dv i d e os u r v e i l l a n c ef u n c t i o n s t h eo t h e rl a y e r o nt h et o pi n c l u d e st h e i n t e g r a t e d v i d e os u r v e i l l a n c e s u b s y s t e m i t c o m m u n i c a t e sw i t hv i d e os u r v e i l l a n c es u b s y s t e m s ，i n t e g r a t e sd i f f e r e n tv i d e o r e s o u r c e s ，a n dp r o v i d e su n if i e di n t e r f a c ef o rt h eu s e r i n t e g r a t e dv i d e o s u r v e i l l a n c es u b s y s t e mc o m m u n i c a t e sw i t hv i d e os u r v e i l l a n c e s u b s y s t e m s t h r o u g hd y n a m i c l i n kl i b r a r y s t h ed y n a m i c l i n kl i b r a r yu s es t a t i cl o a d i n g t h i ss y s t e mp r o v i d e sv i d e os u r v e i l l a n c ef u n c t i o n a n dr e c o r ds e a r c hf u n c t i o n t h ev i d e os u r v e i l l a n c ef u n c t i o ni n c l u d e sv i d e os u r v e i l l a n c e ，c a m e r ac o n t r o l ， s c r e e n s h o ta n dr e c o r d t h er e c o r ds e a r c hf u n c t i o ni n c l u d e ss e a r c h i n gr e c o r d s ， w a t c h i n gr e c o r d ，d o w n l o a d i n gr e c o r da n ds c r e e n s h o t t h i sv i d e os u r v e i l l a n c em a n a g e m e n ts y s t e mi su s e di nt h eg u a n g z h o uc i t y h a b s t r a c t m a n a g e m e n tc e n t r e i nt h i sp a p e r ，ii n t r o d u c et h es y s t e ms t r u c t u r ea n ds y s t e m f u n c t i o n so ft h ev i d e os u r v e i l l a n c es u b s y s t e m ，w h i c hi sb a s e do ne m b e d d e d d v r ，a n dt h ew i r e l e s sm o b il ev i d e os u r v e i l l a n c es u b s y s t e m ，w h i c hi sb a s e d o nt h ec d m al xn e t w o r k ，a n dt h em e g ae y e sv i d e os u r v e i l l a n c es y s t e m a n dt h e n ie x p l a i nt h ed e s i g no ft h ei n t e g r a t e dv i d e os u r v e i l l a n c es u b s y s t e m a tt h e e n do ft h ep a p e ris h o wu ph o w t h es y s t e mw o r k si nt h eg u a n g z h o uc i t y m a n a g e m e n tc e n t r e k e y w o r d s ：v i d e os u r v e ill a n c e ：d v r ：c d m a ；m o b il ev i d e o ：m e g ae y e ss y s t e m i i i 廣東i ：業(yè)大學(xué)1 j 學(xué)碩士學(xué)位論文 獨創(chuàng)性聲明 秉承學(xué)校嚴(yán)謹?shù)膶W(xué)風(fēng)與優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo) 師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注 和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，不包含本人 或其他用途使用過的成果。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論 文中作了明確的說明，并表示了謝意。 本學(xué)位論文成果是本人在廣東工業(yè)大學(xué)讀書期間在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的，論文 成果歸廣東工業(yè)大學(xué)所有。 申請學(xué)位論文與資料若有不實之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任，特此聲明。 = 薹翌耘 論文作者簽字：l ；彩滲 如躥g 只昂 第一章緒論 | 1 研究背景 第一章緒論 改革開放以來，我蠢經(jīng)濟的飛速發(fā)展使得城市化建設(shè)速度大大加快。1 9 7 8 年， 城市化水平僅為1 7 9 2 0 0 0 年就達到了3 6 2 。截止到2 0 0 3 年底，我國已有6 6 0 個建制城市，面積僅占國土面積的6 ，卻生活著5 ，2 4 億人，城市化水平達到4 0 。5 。 預(yù)計到2 0 1 0 年我國城市化水平將達到5 0 ?！緇 】 城市化的腳步加快，大量人翻涌入城市，城市人墨劇增。但城市管理跟不上發(fā) 展的速度，城市的治安、環(huán)保、交通等受到很大的挑戰(zhàn)。以人口密集為特征的城市 化直接導(dǎo)致城市治安形勢豹嚴(yán)峻，城市公共安全越來越成為城市安定和穩(wěn)步發(fā)展的 基本保障。為此公安部提出了“科技強警 的戰(zhàn)略，開展了一系列的科技強警示范 城市建設(shè)工程。 2 0 0 4 年6 月，為了全面推進科技強警戰(zhàn)略的實施，公安部、科技部在北京、上 海、廊坊、大連、南京、蘇搦、南逶、杭州、寧波、溫翔、臺髑、蕪湖、福髑、青 島、淄博、威海、鄭州、廣州、深圳、佛山、成都等2 1 個城市啟動了第一批科技強 警示范城市創(chuàng)建工作。2 0 0 5 年8 月，為了以點帶面，公安部進一步提出了建設(shè)“3 1 1 1 試點工程 ，選擇2 2 個省，在省、市、縣三級開展報警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)試點工程， 即每個省確定個市，有條件的市確定一個縣，有條件的縣確定一個社區(qū)或街區(qū)為 報警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的試點。有力地推動了“平安城市”的建設(shè)步伐?！? 】 “平安城市項雷是一個特大型、綜合性非常強的管理系統(tǒng)，不僅需要滿足治 安管理、城市管理、交通管理、應(yīng)急指揮等需求，而且還要兼顧災(zāi)難事故預(yù)警、安 全生產(chǎn)監(jiān)控等方面對圖像監(jiān)控的需求，同時還要考慮報警、門禁等配套系統(tǒng)的集成 以及與廣播系統(tǒng)的聯(lián)動。【2 1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在“平安城市 中扮演著一個重要的角色， 是維護城市安全的一個有力的工具。視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有遠程實時視頻監(jiān)控的功能， 能夠同時遠程監(jiān)控城市的多個地點，進而及時發(fā)現(xiàn)案件，制止犯罪，有效的節(jié)省了 警力；案發(fā)后視頻監(jiān)控的錄像能為破案人員提供重要的破案線索和證據(jù)；同時視頻 監(jiān)控系統(tǒng)具有威懾作用，對預(yù)防犯罪行為有著重要的作用。目前各主要城市如北京、 廣東i ：業(yè)大學(xué)i ：學(xué)碩士學(xué)位論文 廣州、深圳、杭州已經(jīng)開始加快建設(shè)城市的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。城市視頻監(jiān)控管理系統(tǒng) 是衡量一個城市現(xiàn)代化管理水平的重要體現(xiàn)，是實現(xiàn)一個城市乃至整個國家安全和 穩(wěn)定的重要措施。f 3 1 雖然目前各大城市已經(jīng)建立了大量的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但仍然存在以下的問題， 無法完全滿足人們的需要：f ，l 1 以區(qū)域性部署為主，區(qū)域之間、部門之間聯(lián)網(wǎng)程度不高。 目前，國內(nèi)城市的視頻監(jiān)控系統(tǒng)還處于小系統(tǒng)建設(shè)階段，大多以基層部門為單 位，初步實現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)監(jiān)控點的圖像監(jiān)控，帶有明顯的區(qū)域性特征，通常功能較為 簡單，聯(lián)網(wǎng)程度不高，各類監(jiān)控資源很難靈活共享，無法為上級機關(guān)的快速決策提 供準(zhǔn)確依據(jù)。不同職能部門之間，缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃協(xié)調(diào)，在同一區(qū)域重復(fù)建設(shè)，互 相之間沒有聯(lián)網(wǎng)，監(jiān)控資源無法共享。 2 系統(tǒng)設(shè)計千差萬別，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。 由于安防領(lǐng)域長期缺乏可供遵循的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，視頻監(jiān)控設(shè)備種類繁多、品牌混 雜。不同廠商采用的技術(shù)體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一，采用不同廠商設(shè)備構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng) 之間難以兼容互通。同時，各視頻監(jiān)控系統(tǒng)在建設(shè)時間和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)上不統(tǒng)一，導(dǎo)致 了目前分布在各地的各類視頻監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)體制、產(chǎn)品品牌等方面千差萬別。從 前端信號的采集、傳輸，到中心點的交換、控制，再到后端信號的顯示、存儲，都 在不同程度上存在一定差異。這給大范圍內(nèi)的圖像聯(lián)網(wǎng)和遠程控制帶來了很大障礙， 無法充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的最大利用效率。 各城市現(xiàn)今建成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)猶如一個個的信息孤島，監(jiān)控范圍窄，共享程 度低，無法提供整個城市范圍的監(jiān)控管理，無法進行各部門間的資源共享、協(xié)調(diào)工 作，更無法對突發(fā)事件做出快速反應(yīng)、進行應(yīng)急指揮。城市范圍的視頻監(jiān)控系統(tǒng)也 不可能只采用一家廠商的設(shè)備。 因而，當(dāng)前城市視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)的主要任務(wù)是建立一個兼容性強的視 頻監(jiān)控管理平臺，能夠把不同設(shè)備廠商，不同技術(shù)體制的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行整合， 充分利用已經(jīng)建成的各小型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)筑一個城市范圍的大型視頻監(jiān)控管理 系統(tǒng)。 2 第一耄緒論 1 2 目標(biāo)及意義 本文的目標(biāo)是構(gòu)筑一個兼容性強、擴展性好的多源異構(gòu)視頻監(jiān)控管理平臺，兼 容來自不同設(shè)備、不同網(wǎng)絡(luò)、不同格式的多種視頻資源，把多個視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成 為一個統(tǒng)一的系統(tǒng)。平臺屏蔽不同視頻資源間的差異，為用戶調(diào)用各種視頻資源提 供統(tǒng)一的接墨，使得對用戶面言視頻資源與設(shè)備無關(guān)、與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)、與格式無關(guān)， 對所有視頻資源的操作一致，界面統(tǒng)一，極大地方便用戶的使用。 該平臺最終將應(yīng)用予廣州市城市管理中心。廣髑市城市管理中心的視頻資源復(fù) 雜多樣，有自建的基于嵌入式d v r 的視頻資源、基于c d m a 網(wǎng)絡(luò)的無線車載移動 視頻資源和租用的電信“全球鼴視頻資源，未來還將接入公安、交通等相關(guān)部門 的視頻資源。這些視頻資源來自不同的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、接口邏輯、操作 方式各不相同。該平臺整合了這多種視頻監(jiān)控資源，屏蔽它們之間的差異，把多個 視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成為一個統(tǒng)一的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，極大地方便了城管人員的使用?！捌?安城市 是一個綜合性的項目，建設(shè)良好的城市管理系統(tǒng)也是“平安城市建設(shè)的 一部分，視頻監(jiān)控管理平臺在廣州市城市管理中心的應(yīng)用，有效地協(xié)助了城市管理 人員對城市的管理。 1 。3 論文結(jié)構(gòu) 第一章簡要介紹視頻監(jiān)控管理平臺的研究背景。對本文研究的目標(biāo)及意義進行 了論述，最后提出了本文的論文結(jié)構(gòu)。 第二章簡述國內(nèi)外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展和視頻監(jiān)控管理平臺的現(xiàn)狀，指出現(xiàn)有 視頻監(jiān)控管理平臺的不足之處，以及本文的研究的必要性，最后簡單介紹與本文研 究楣關(guān)些的關(guān)鍵技術(shù)。 第三章定義本文要研究的問題：整合多種視頻資源，建立一個兼容性強、擴展 性好的視頻監(jiān)控管理平臺；并確定具體的研究蠹容，提出研究的步驟。 第四章先從縱向( 層次結(jié)構(gòu)) 和橫向( 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)) 分別對系統(tǒng)進行詳細的介紹， 并為系統(tǒng)劃分子系統(tǒng)，接著給出系統(tǒng)熊數(shù)據(jù)流圖說甓系統(tǒng)運行的過程，最羼詳細介 紹系統(tǒng)具有的功能，讓讀者對整個系統(tǒng)有個比較詳細的了解。 3 廣東工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 第五章從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能兩方面詳細的介紹現(xiàn)今廣州市城市管理中心的 三個視頻監(jiān)控子系統(tǒng)：基于嵌入式d v r 的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、基于c d m a 網(wǎng)絡(luò)的無 線車載移動視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和電信“全球眼 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 第六章著重講解集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的設(shè)計：先對集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 進行了分層，每層包含不同的類，上一層的類調(diào)用下一層的類提供的接口；接著由 下到上按層介紹集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)中的每個類；最后給出實時視頻監(jiān)控和歷史錄 像檢索時的順序圖，說明集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)內(nèi)各類之間的交互情況。 第七章先介紹視頻監(jiān)控管理平臺的實施情況，接著從實時視頻監(jiān)控、歷史錄像 檢索、視頻監(jiān)控平臺與其它相關(guān)系統(tǒng)的交互情況等方面說明視頻監(jiān)控管理平臺的運 行效果。 最后，對本文所作的研究工作進行了總結(jié)，并給出了后續(xù)研究所要解決的問題。 4 第二章文獻綜述 第二章文獻綜述 1 帚一早義獻琢遜 2 1 國內(nèi)外研究情況概述 2 1 1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個發(fā)展階段：1 4 1 1 5 1 1 s 1 1 第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 在2 0 世紀(jì)9 0 年代初及其以前，主要是以模擬設(shè)備為主的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)， 稱為第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 模擬監(jiān)控系統(tǒng)一般由前端設(shè)備、傳輸電纜、切換控制設(shè)備以及顯示設(shè)備幾個部 份組成。模擬監(jiān)控系統(tǒng)的視頻信號是模擬量信號，通常采用同軸電纜的方式傳輸。 在較短距離內(nèi)，如2 0 0 3 0 0 米，信號的衰減很??；如果超過一定距離，視頻信號就 需要增加放大器，通常加一級放大器可延長傳輸距離2 0 0 米左右。但是，在工程中 如果對視頻信號進行兩級以上放大，圖像就會明顯失真，嚴(yán)重時圖像扭曲變形，甚 至出現(xiàn)黑色橫紋。因此只適合在有限的范圍內(nèi)使用?！? 】 第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)的特點為：i s ( 1 ) 經(jīng)過幾十年的發(fā)展，技術(shù)成熟，設(shè)備品種多，視頻、音頻信號的采集、傳 輸、存儲主要為模擬形式，質(zhì)量最高； ( 2 ) 施工難度大，需要鋪設(shè)“視頻 、“音頻 、“控制 等線路； ( 3 ) 監(jiān)控系統(tǒng)不易擴展、錄像資料不易保存和查找； ( 4 ) 只適用于較小的地理范圍( 通常為1 0 0 0 米內(nèi)) ； ( 5 ) 成本過于昂貴，附屬設(shè)備過多易損壞、難于維護，束縛了用戶對監(jiān)控系統(tǒng) 的需求和應(yīng)用； ( 6 ) 應(yīng)用的靈活性較差； ( 7 ) 與現(xiàn)有計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無法結(jié)合。 2 第二代數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 遠距離、高清晰、同步傳輸多路視頻和音頻信號，最為經(jīng)濟可行的方法就是將 廣東工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩十學(xué)位論文 模擬信號進行數(shù)字化處理。 九十年代中后期，正是圖像處理技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的時期。 隨著計算機處理能力的提高和視頻技術(shù)的發(fā)展，人們利用計算機的高速數(shù)據(jù)處理能 力進行視頻的采集和處理，利用顯示器的高分辨率實現(xiàn)圖像的多畫面顯示，從而大 大提高了圖像質(zhì)量，這種基于p c 機的多媒體主控臺系統(tǒng)稱為第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)【4 】。 該系統(tǒng)采用模擬輸入與數(shù)字壓縮、顯示和控制相結(jié)合的方式，因為核心設(shè)備是數(shù)字 設(shè)備，因此稱為數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 第二代數(shù)字化本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點為：嘲 ( 1 ) 前端設(shè)備與第一代系統(tǒng)相同，所不同的是通過視頻卡將模擬信號數(shù)字化， 在p c 上實現(xiàn)多畫面顯示、切換、控制、錄像、錄像回放等功能，簡化了監(jiān)控中心的 設(shè)備。系統(tǒng)功能較為強大、完善； ( 2 ) 可適用于任意的地理范圍，與信息系統(tǒng)可以交換數(shù)據(jù)； ( 3 ) 第二代系統(tǒng)視音頻信號的采集、傳輸、存儲主要為數(shù)字形式，質(zhì)量較高， 適合于模擬系統(tǒng)的數(shù)字化改造，解決錄像資料的存儲和查找等問題； ( 4 ) 基于p c 的視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端功能較強，便于現(xiàn)場操作應(yīng)用靈活性較好； ( 5 ) 視頻前端( 如c c d 等視頻信號的采集、壓縮、通訊) 較為復(fù)雜，可靠性不高； ( 6 ) p c 機也需專人管理，特別是在環(huán)境或空間不適宜的監(jiān)控點，這種方式不 理想，不適用于無人值守場所。 ( 7 ) 盡管初步實現(xiàn)了數(shù)字化，這種類型的監(jiān)控系統(tǒng)具有以下缺點：施工布線工 作量大；進行遠程圖像傳輸困難；需要開發(fā)專用的軟件，開發(fā)周期長，難度大。由 于圖像質(zhì)量、穩(wěn)定性以及遠程傳輸監(jiān)控等技術(shù)方面的不足，使這種第二代視頻監(jiān)控 系統(tǒng)仍僅作為安防產(chǎn)品應(yīng)用于某些特定行業(yè)的日常監(jiān)控。 3 第三代網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 直到九十年代末，隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)的日趨成熟，各種實用型視頻 技術(shù)的不斷完善，以及各種實用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn)，基于i n t r a n e t i n t c m e t 的第三 代遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)才從根本上使視頻監(jiān)控從幕后走向了前臺。第三代視頻監(jiān) 控系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心，以智能實用 的圖像分析為特色，引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)革命，受到了學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和使 用部門的高度重視。隨著圖像壓縮技術(shù)的進步，特別是m p e g 4 、h 2 6 4 圖像壓縮芯 6 第二章文獻綜述 片的大量推廣應(yīng)用，2 0 0 0 年至今，數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品進入了一個快速發(fā)展時期，產(chǎn)品也 由原來的數(shù)字監(jiān)控錄像主機發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)攝像機、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、電話傳輸設(shè)備、專 業(yè)數(shù)字硬盤錄像機等多種產(chǎn)品。可以說，基于i n t r a n e t i n t e r n e t 的遠程視頻監(jiān)控不僅 符合社會信息化整體的未來發(fā)展趨勢，而且也代表了監(jiān)控行業(yè)的未來發(fā)展方向。 5 1 第三代遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點為：嘲 ( 1 ) 功能、外圍技術(shù)從基于p c 機的第二代數(shù)字視頻監(jiān)控發(fā)展而來； ( 2 ) 高可靠性的多任務(wù)實時操作系統(tǒng)； ( 3 ) 固化的編解碼算法、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議； ( 4 ) 系統(tǒng)可靠性高，穩(wěn)定性強； ( 5 ) 無須日常操作維護，集中管理。 相對于傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)，基于i n t r a n e t i n t e r n e t 的第三代遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng) 能獲得更為逼真、清晰的數(shù)字化圖像質(zhì)量，以及更為便捷、實用的監(jiān)控管理和維護； 通過網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)了遠距離監(jiān)控，即使是數(shù)千公里外也能達到親臨現(xiàn)場的效果；擴 大了系統(tǒng)規(guī)模。它具有配置靈活、升級方便、可擴展性好、性價比高等突出優(yōu)點， 并可充分利用現(xiàn)有的計算機通信網(wǎng)絡(luò)等資源。 視頻監(jiān)控發(fā)展的趨勢： 1 數(shù)字化。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化首先應(yīng)該是系統(tǒng)中信息流( 包括視頻、音頻、控制等) 從模擬狀態(tài)轉(zhuǎn)為數(shù)字狀態(tài)，從根本上改變視頻監(jiān)控系統(tǒng)從信息采集、數(shù)據(jù)處理、傳 輸、系統(tǒng)控制等的方式和結(jié)構(gòu)形式。信息流的數(shù)字化、編碼壓縮、開放式的協(xié)議， 使視頻監(jiān)控系統(tǒng)與安防系統(tǒng)中其它各子系統(tǒng)間實現(xiàn)無縫連接，并在統(tǒng)一的操作平臺 上實現(xiàn)管理和控制，這也是系統(tǒng)集成化的含義。 s i 2 網(wǎng)絡(luò)化。 隨著d v s 、i p 攝像機、流媒體服務(wù)器、i p 矩陣及解碼器、網(wǎng)絡(luò)存儲等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 應(yīng)用到視頻監(jiān)控中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化程度越來越高。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化在某種程 度上打破了布控區(qū)域和設(shè)備擴展的地域和數(shù)量界限。大規(guī)模、廣范圍的視頻監(jiān)控系 統(tǒng)成為一種發(fā)展的趨勢。 3 智能化。 普通的視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要由視頻監(jiān)控人員監(jiān)控視頻畫面的變化，存在著疏忽性、 7 廣東工業(yè)大學(xué)1 = 學(xué)碩士學(xué)位論文 被動性、延遲性和難覓性等缺點 r l 。為了使視頻監(jiān)控系統(tǒng)自動分析、識別、跟蹤目標(biāo)， 更好的變“被動 為“主動 ，視頻監(jiān)控系統(tǒng)將加入各種識別技術(shù)、融合多種傳感器。 并且將加入智能決策系統(tǒng)幫助監(jiān)控人員快速做出決策、更高效的利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 嘲 4 復(fù)合化。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一種工具，在實際應(yīng)用中不斷的和其他系統(tǒng)交互使用，和各 系統(tǒng)的聯(lián)系越來越緊密。例如視頻監(jiān)控系統(tǒng)和g i s 電子地圖、業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)、門禁 系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等都可以結(jié)合在一起使用。復(fù)合化已經(jīng)成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一種發(fā) 展趨勢。 2 1 2 視頻監(jiān)控管理平臺的現(xiàn)狀 由于安防領(lǐng)域長期缺乏可供遵循的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，視頻監(jiān)控設(shè)備種類繁多、品牌混 雜，相互之間難以兼容。采用不同廠商設(shè)備構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng)之間難以兼容互通的問 題存在已久，但之前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用局限于區(qū)域性的小范圍應(yīng)用，該問題的影 響不大?，F(xiàn)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)趨向于大規(guī)范、廣范圍的應(yīng)用模式，設(shè)備間的不兼容的 問題凸現(xiàn)了出來。為此，已有企業(yè)建立了兼容多種不同設(shè)備的視頻監(jiān)控管理平臺。 案例1 2 0 0 4 年至2 0 0 6 年鎮(zhèn)江供電公司開展“視頻監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一平臺”科研項 目。 隨著無人值班變電所的普及，越來越多的變電所安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)。與之相 對應(yīng)的是，為變電所提供監(jiān)控設(shè)備的廠家越來越多，且監(jiān)控模式各不相同，不利于 無人值班變電所的安全運行。為此，鎮(zhèn)江供電公司從2 0 0 4 年開始著手開發(fā)“視頻監(jiān) 控系統(tǒng)統(tǒng)一平臺”科研項目，并于2 0 0 6 年1 月2 0 日通過了省電力公司組織的驗收， 較好地解決了上述問題。據(jù)介紹，研發(fā)成功的該系統(tǒng)由變電所站端、監(jiān)控中心、管 理服務(wù)器、w e b 瀏覽端組成，實現(xiàn)了對變電站的監(jiān)控，具備實時圖像監(jiān)控、遠程控 制及報警、圖像、安全管理等8 項功能?！? 】 案例2 中國電信推出了“全球眼 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。 全球眼網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)是由中國電信推出的一項完全基于寬帶網(wǎng)的圖像遠程 監(jiān)控、傳輸、存儲、管理的新型增值業(yè)務(wù)。該業(yè)務(wù)系統(tǒng)利用中國電信無處不在的寬 帶網(wǎng)絡(luò)將分散、獨立的圖像采集點進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)跨區(qū)域的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲、 8 第二章文獻綜述 統(tǒng)一管理、資源共享，為各行業(yè)的管理決策者提供了一種全新的、直觀的，擴大視 覺和聽覺范圍的管理工具，提高工作績效。同時，可通過二次應(yīng)用開發(fā)，為各行業(yè) 的資源再利用提供新的手段。0 0 l 全球眼視頻監(jiān)控平臺也集成了多種視頻監(jiān)控設(shè)備，通過全球眼的視頻監(jiān)控平臺 可以統(tǒng)一的使用多種視頻監(jiān)控資源。用戶只需向電信租用就可以使用全球眼系統(tǒng)的 視頻資源，減少了視頻監(jiān)控平臺建設(shè)初期的投入，縮短了視頻監(jiān)控平臺的建設(shè)周期。 案例3 網(wǎng)通推出“寬視界 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 “寬視界視頻監(jiān)控系統(tǒng)類似于電信“全球眼視頻監(jiān)控系統(tǒng)是中國網(wǎng)通新近 推出的一項寬帶視訊業(yè)務(wù)，它在寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上為客戶提供跨地域的圖像、聲音和 各種報警信號遠程采集、傳輸、儲存、處理與轉(zhuǎn)播服務(wù)。它為客戶提供一個全數(shù)字 化的、純網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的統(tǒng)一監(jiān)控平臺。它可給處在任何地方的監(jiān)控點提供高效的視頻 監(jiān)控和錄像、預(yù)警事件管理、精確的視頻回放及的管理功能?！皩捯暯纭币曨l監(jiān)控系 統(tǒng)完全基于t c p i p 網(wǎng)絡(luò)，突出了分散監(jiān)控、集中管理、功能集成、操作簡便以及高 度開放性的特點，不管在何處只要通過瀏覽器就可輕松掌控全盤大局?！? 1 】用戶只需 向網(wǎng)通租用就可以使用“寬視界 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 案例1 是基于b s 架構(gòu)的視頻監(jiān)控管理平臺；案例2 和案例3 是電信運營商推 出的視頻監(jiān)控管理平臺，需要向電信運營商租用。上述視頻監(jiān)控管理平臺集成的都；。 是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、接口邏輯、操作方式較為一致的固定視頻資源。廣州市城市管理中心 的視頻監(jiān)控資源復(fù)雜多樣，有自建的基于嵌入式d v r 的視頻監(jiān)控資源、基于c d m a 網(wǎng)絡(luò)的無線車載移動視頻監(jiān)控資源和租用的電信“全球眼 視頻監(jiān)控資源，未來還 將接入公安、交通等相關(guān)部門的視頻資源。這些視頻資源在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、接口邏輯和 操作方式上都不大一樣。本文構(gòu)筑的多源異構(gòu)視頻監(jiān)控管理平臺基于c s 模式，具 有較強的兼容性和擴展性，能夠兼容固定視頻、移動視頻等多種不同類型的視頻監(jiān) 控資源，同時還和城管的其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)緊密聯(lián)系，貼近城市管理的需求。 2 2 相關(guān)技術(shù) 2 2 1 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)今的視頻監(jiān)控系統(tǒng)廣泛使用m p e g 4 和h 2 6 4 兩種視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。本文涉及 9 廣東j ：業(yè)大學(xué)：1 ：學(xué)碩士學(xué)位論文 的d v r 、車載移動視頻和“全球眼視頻監(jiān)控系統(tǒng)都是使用其中的一種。下面對這 兩種視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)進行簡單的介紹。 2 2 ，1 1m p e g - 4 m p e g 代表m o t i o n p i c t u r ee x p e r t sg r o u p ( 運動圖像專家組) 和該小組創(chuàng)立的標(biāo) 準(zhǔn)格式。m p e g 是i s o ( 國際標(biāo)準(zhǔn)組織) 下的i e c 盱c 1 s c 2 9 m 昭1 1 作業(yè)小組，其 任務(wù)是研制視頻壓縮、音頻壓縮以及各種壓縮數(shù)據(jù)流的復(fù)合和同步方面的國際標(biāo)準(zhǔn)。 他們的工作成果被用于全世界范圍的數(shù)字產(chǎn)品生產(chǎn)。自1 9 8 8 年成立以來，m p e g 推 出了大量重要標(biāo)準(zhǔn)。1 1 2 u 3 m p e g 4 于1 9 9 8 年1 1 月公布，編號為i s o i e c l 4 4 9 6 ，它是一種甚低碼率的壓 縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。不僅是針對一定比特率下的視頻、音頻編碼，它更加注重多媒體系統(tǒng) 的交互性和靈活性。根據(jù)不同視頻特性可以有5 k b i t s s 1 0 m b r c s 【4 】的傳輸比特率， m p e g 4 利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸，以求用最少的數(shù)據(jù)獲得最 佳的圖像質(zhì)量。 1 2 1 i 5 】 m p e g 4 主要應(yīng)用在移動通信和公用電話交換網(wǎng)p s t n ( p u b i cs w i t c h e d t e l e p h o n en e t w o r k ) 上，并支持可視電話( v i d e o p h o n e ) 、電視郵件( v i d e om a i l ) 、電 子報紙( e l e c t r o n i cn e w s p a p e r s ) 和其他低數(shù)據(jù)傳輸速率場合下的應(yīng)用?！? 2 1 3 】 h 2 6 4 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)是i n j - t 的視頻編碼專家組( v c e g ) 在h 2 6 3 標(biāo)準(zhǔn)之后聯(lián) 合i s o i e c 的m p e g 專家組共同制定的新一代的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。由于該標(biāo)準(zhǔn)是由兩 個不同的組織共同制定的，因此有兩個不同的名稱：在i t u t 中，它的名字叫h 2 6 4 ； 而在i s o i e c 中，它被稱為m p e g 4 的第1 0 部分，即高級視頻編碼( a v c ) 。1 1 s l l v h 2 6 4 具有較強的抗誤碼特性，可適應(yīng)丟包率高、干擾嚴(yán)重的信道中的視頻傳輸； h 2 6 4 支持不同網(wǎng)絡(luò)資源下的分級編碼傳輸，從而獲得平穩(wěn)的圖像質(zhì)量；h 2 6 4 能適 應(yīng)于不同網(wǎng)絡(luò)中的視頻傳輸，網(wǎng)絡(luò)親和性好；h 2 6 4 的基本系統(tǒng)無需使用版權(quán)，具有 開放的性質(zhì)，能很好地適應(yīng)i p 和無線網(wǎng)絡(luò)的使用，這對目前的因特網(wǎng)傳輸多媒體信 息、移動網(wǎng)中傳輸寬帶信息等都具有重要的意義?！緄 。l h 2 6 4 的應(yīng)用場合相當(dāng)廣泛，包括可視電話( 固定或移動) 、實時視頻會議系統(tǒng)、 1 0 第二章文獻綜述 視頻監(jiān)控系統(tǒng)、因特網(wǎng)視頻傳輸以及多媒體信息存儲等?！? 9 】 2 2 2d v r 數(shù)字硬盤錄像機( d i g i t a lv i d e or e c o r d e r 簡稱d v r ) 由于采用了數(shù)字記錄技術(shù)， 使已錄制的圖像抗衰弱、抗干擾能力大大增強。因為無論是多少次地檢索或錄像回 放，都不會影響播放圖像的清晰度。當(dāng)需要對己存貯的圖像進行復(fù)制時，數(shù)字方式 記錄的圖像不存在復(fù)制劣化的問題，而模擬方式記錄的圖像每經(jīng)過一次復(fù)制就要劣 化一次。因此，d v r 代表了電視監(jiān)控系統(tǒng)中圖像記錄設(shè)備的發(fā)展方向。淵 近年來，由于數(shù)字硬盤錄像機集合了錄像機、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報 警控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)任宸N功能于一身，而深受安防監(jiān)控業(yè)界歡迎。其中，最受歡迎的 是d v r 在圖像儲存、檢索、備份、傳輸?shù)确矫婢哂袀鹘y(tǒng)錄像機所無法比擬的優(yōu)越性 和方便性，所以目前應(yīng)用得非常廣泛。跚f 2 l l d v r 可以分為p c 式d v r 和嵌入式d v r 兩種矧。p c 式d v r 具有功能強大、 操作方便、智能化程度高的優(yōu)點。并且由于發(fā)展較早現(xiàn)已有比較成熟的產(chǎn)品。缺點 是穩(wěn)定性不夠。麗嵌入式d v r 穩(wěn)定性好，假靈活性差，操作不夠方便，功能不夠豐 富 2 3 1 。隨著嵌入式d v r 產(chǎn)品的不斷成熟以及市場對d v r 穩(wěn)定性要求的進一步提高。 嵌入式d v r 必將成為市場的主導(dǎo)。 2 2 3 矩陣 矩陣切換器( 簡稱矩陣) 是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心組成部分之一，其最基本的作 用是將前端采集的視頻圖像從任意一個輸入通道切換至l 任意一個輸出通道輸磁l 蠲， 提供切屏、云臺控制等功能。磷l 矩陣的出現(xiàn)是因為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模逐漸擴大，視頻源逐漸增多，一對一的 顯示已不可能，解決大量視頻圖像的顯示、切換調(diào)看和分配共享就必須使用矩陣。 一般來講，在大型監(jiān)控工程中3 2 路以上的電視墻都要使用矩陣，這也是硬盤錄像楓 系統(tǒng)所不能取代的功能。矩陣的發(fā)展經(jīng)歷了：單機模擬矩陣監(jiān)控時期，聯(lián)網(wǎng)模擬矩 陣監(jiān)控時期和數(shù)字模擬結(jié)合監(jiān)控時期，未來還將進入純數(shù)字闞絡(luò)監(jiān)控時矮。淵 廣東一l ：業(yè)大學(xué)工學(xué)碩十學(xué)位論文 2 2 4c d m a1x 網(wǎng)絡(luò) c d m a ( 碼分多址技術(shù)) 是一項擴展頻譜空中接口技術(shù)。與g s m 使用不同的時 隙和頻率來分隔呼叫不同，c d m a 使用不同的編碼分隔每個呼叫，增加了可用話音 信道的數(shù)量與整個無線通信系統(tǒng)的容量。哪田 中國聯(lián)通的c d m al x 網(wǎng)絡(luò)是國內(nèi)覆蓋最廣的高速無線網(wǎng)絡(luò)。c d m al x 的峰值 速率為1 5 3 6 k b i t s ，實際使用速度也普通能達到1 1 0 1 2 0 k b i t s 左右。1 由于c d m a 具有保密性強，網(wǎng)絡(luò)容量大等優(yōu)點嗍。捆綁2 到4 個c d m a 卡就可以流暢的傳輸視 頻流，因而大量的無線移動視頻監(jiān)控將其作為傳輸網(wǎng)絡(luò)。 2 3 小結(jié) 本章簡述了國內(nèi)外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展和視頻監(jiān)控管理平臺的現(xiàn)狀，指出了現(xiàn) 有視頻監(jiān)控管理平臺的不足之處，以及本文的研究的必要性，之后簡單介紹了與本 文研究相關(guān)一些的關(guān)鍵技術(shù)。 1 2 第三章研究方法 3 1 問題定義 第三章研究方法 由于安防領(lǐng)域長期缺乏可供遵循的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，視頻監(jiān)控設(shè)備種類繁多、晶牌混 雜。不同廠家的視頻監(jiān)控設(shè)備技術(shù)體系不，采用的標(biāo)準(zhǔn)各異，相互之間難以兼容。 各已建成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于采用了不同廠商的設(shè)備相互之間難以兼容互通，很難 做到視頻資源的共享，不符合減少重復(fù)建設(shè)的原則。而“平安城市的建設(shè)要求構(gòu) 造一個大規(guī)模、廣范墨的視頻監(jiān)控管理平螽，要求該平臺能夠兼容多種視頻監(jiān)控設(shè) 備，連接各已建成的、分散的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，形成全市范圍的有效的視頻監(jiān)控。因 恧，當(dāng)翁城市視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)的主要任務(wù)是建立一個兼容性強、擴展性好 的視頻監(jiān)控管理平臺。 本文致力于構(gòu)筑一個兼容性強、擴展性好的多源異掏視頻監(jiān)控管理平臺，兼容 來自不同設(shè)備、不同網(wǎng)絡(luò)、不同格式的多種視頻資源，把多個視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成為 一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，屏蔽它銷之聞的差異，向上提供統(tǒng)一的調(diào)用接口，使得對所有視 頻資源的操作一致，界面統(tǒng)一。對使用該平臺的用戶而言視頻資源與設(shè)備無關(guān)、與 嬲絡(luò)無關(guān)、與格式無關(guān)，能夠方便地調(diào)用各種視頻贅源和使用視頻監(jiān)控功能。 3 2 研究內(nèi)容 經(jīng)過研究，我決定采用e l i e n t s e r v e r 架構(gòu)，在軟件的層面上對各種視頻資源 進行整合。為此，把整個視頻監(jiān)控管理平臺劃分為上下兩層，下層為各視頻監(jiān)控子 系統(tǒng)；上層為集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)。 下層的各視頻監(jiān)控子系統(tǒng)是視頻監(jiān)控管理平臺的根本，為視頻監(jiān)控管理平臺提 供了各種視頻監(jiān)控資源和視頻監(jiān)控功能。本視頻監(jiān)控管理平臺應(yīng)用予廣州市城市管 理中心，廣州市城市管理中心的視頻資源復(fù)雜多樣，現(xiàn)有自建的基于嵌入式d v r 的 視頻資源、基于c d m a 網(wǎng)絡(luò)的無線車載移動視頻資源和租用的電信“全球眼視頻 資源。我以這三種視頻監(jiān)控資源為例，仔細研究這三種視頻監(jiān)控資源的特點、功能 和接圈邏輯，為整合這三種視頻資源徽好準(zhǔn)備工作。 1 3 廣東i ：業(yè)大學(xué)i ：學(xué)碩士學(xué)位論文 上層的集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)是整個多源異構(gòu)視頻監(jiān)控管理平臺的核心，屏蔽了 不同視頻資源問的差異，向下與各視頻監(jiān)控子系統(tǒng)進行通信，向上為用戶提供統(tǒng)一 的操作界面。為了保證整個視頻監(jiān)控管理平臺的兼容性和擴展性，我們需要對集成 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)進行層次的劃分，確定每層的功能。最下層負責(zé)與各視頻監(jiān)控子系 統(tǒng)進行通信，必須結(jié)合各類視頻資源的特點，合理設(shè)計集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)與各視 頻監(jiān)控子系統(tǒng)的接口，確定與各視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的連接方式；中間負責(zé)屏蔽各視頻 監(jiān)控資源的差異，必須結(jié)合各視頻監(jiān)控資源的特點，找到有效屏蔽各視頻資源調(diào)用 接口邏輯差異的方法，同時對各視頻監(jiān)控功能進行分類，設(shè)計出滿足不同需求的功 能類；最上面一層面向用戶，需研究用戶的需求，設(shè)計出滿足用戶需求的、友好的 界面。 3 3 技術(shù)路線 為了完成本文上面的研究內(nèi)容，本文采用了以下的技術(shù)路線： 1 仔細研究整個視頻監(jiān)控管理平臺，理清系統(tǒng)的架構(gòu)，劃分子系統(tǒng)。 2 研究各視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的特點、了解它們的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)功能， 摸清它們接口的邏輯。提煉出視頻資源調(diào)用的基本功能、基本邏輯和需要的基本參 數(shù)。 3 上層的集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)通過各廠商提供的動態(tài)鏈接庫與各視頻服務(wù)器進 行通信。各視頻監(jiān)控設(shè)備的動態(tài)鏈接庫采用靜態(tài)導(dǎo)入的方式。 4 根據(jù)上面對各視頻監(jiān)控資源研究、提煉得出的視頻監(jiān)控的基本功能、基本邏 輯，對視頻監(jiān)控的功能進行分類，設(shè)計編寫不同的功能類，屏蔽各視頻監(jiān)控間的邏 輯差異，向上提供統(tǒng)一的調(diào)用接口。 5 研究視頻監(jiān)控的業(yè)務(wù)需求，根據(jù)不同的需求設(shè)計不同的軟件界面，方便用戶 調(diào)用各視頻資源和使用視頻監(jiān)控功能。 3 4 小結(jié) 本章定義了本文要研究的問題：整合多種視頻資源，建立一個兼容性強、擴展 性好的視頻監(jiān)控管理平臺；并確定了具體的研究內(nèi)容，提出了研究的步驟。 1 4 第四章系統(tǒng)設(shè)計 4 1 總體結(jié)構(gòu) 第四章系統(tǒng)設(shè)計 本視頻監(jiān)控管理平臺采用c l i e n t s e r v e r 模式，以嵌入式d v r 、移動視頻服務(wù)器 和電信全球眼系統(tǒng)為服務(wù)器端，城管監(jiān)控指揮中心的應(yīng)用客戶端p c 為客戶端。下面 從系統(tǒng)的縱向( 層次結(jié)構(gòu)) 和橫向( 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)) 分別對系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進行介紹， 并劃分子系統(tǒng)。 4 1 1 層次結(jié)構(gòu) 9隨 d v r 移動視頻服務(wù)器全球眼視頻服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫 c 圖4 - 1 視頻監(jiān)控管理平臺的層次結(jié)構(gòu)圖 f i g u r e4 1h i b e r a r c h yo ft h ev i d e os u r v e i ll a n c em a n a g e m e n ts y s t e m 圖4 1 是系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)圖，從下到上我們把系統(tǒng)劃分成視頻采集層、網(wǎng)絡(luò)層、 視頻服務(wù)器層和軟件平臺層四個層次： 1 視頻采集層：系統(tǒng)通過安裝于各地的攝像機( 帶云臺的或不帶云臺的) 或視 頻采集車對各地進行2 4 小時不問斷的視頻信號采集。 2 網(wǎng)絡(luò)層：視頻采集層把采集回來的視頻信號通過光纖專網(wǎng)、c d m a 無線網(wǎng)絡(luò) 軟件平臺層視頻服務(wù)器層 網(wǎng)絡(luò)層 一視頻采集層 廣東1 ：業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 或i n t e r n e t 傳給相應(yīng)視頻服務(wù)器。 3 視頻服務(wù)器層：視頻服務(wù)器向客戶端提供實時視頻信號，并按攝像機和時問 存儲各攝像機傳回的視頻信號。 4 軟件平臺層：城市管理人員通過視頻監(jiān)控管理平臺的集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)去 訪問各視頻服務(wù)器。集成視頻監(jiān)控子系統(tǒng)提供統(tǒng)一的界面和操作，用戶無需 關(guān)心攝像機與哪個視頻服務(wù)器相連，是哪種類型的視頻資源，極大的方便了 用戶的使用。 4 1 2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 圖4 - 2 視頻監(jiān)控管理平臺的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 f i g u r e4 2n e t w o r ks t r u c t u r eo ft h ev i d e os u r v e i1l a n c em a n a g e m e n ts y s t e m 圖4 2 是視頻監(jiān)控管理平臺的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。從圖中可以看出一部分攝像機通過 自己鋪設(shè)的光纖專網(wǎng)連接到城市管理中心的d v r 服務(wù)器：視頻采集車上的攝像機通 過c d m a 網(wǎng)絡(luò)把視頻信號傳回移動視頻服務(wù)器；電信全球眼系統(tǒng)直接通過i n t e r n e t 連接到城市管理中心。城市管理中心的客戶端p c 通過局域網(wǎng)與各視頻服務(wù)器進行連 接。各類視頻資源都通過矩陣連接到大屏幕投影系統(tǒng)，以便把視頻信號切換上大屏 1 6 第四