上海交通大学
硕士学位论文
基于S3C2440的嵌入式视频网络监控系统
姓名：柳亚东
申请学位级别：硕士
专业：控制理论与控制工程
指导教师：路林吉
20090101
基于S3C2440的嵌入式视频网络监控系统
摘要
IT技术特别是集成电路和IT技术的发展，使视频监控系统正由传统的基于模拟监控的模式向全数字模式发展，并越来越和网络和图像处理技术相结合。
本课题基于嵌入式系统设计了一种监控系统。本系统由视频服务器和后台客户监控端两部分组成。本系统采用ARM9系列处理器S3C2440作为MCU，并在其上移植嵌入式Linux做为软件开发平台。
由于当前监控系统的发展方向是以视频服务器为核心的第三代全数字化远程视频集中监控模式，而本系统顺应上述趋势采用网络和后台客户端连接。
本系统视频采集部分用CCD摄像头获取模拟视频信号，然后经由SAA7111进行AD转换，将其转换为YUV信号，并由ZR36060进行视频的压缩。
本系统有两种工作模式，无人抓拍模式和视频监控模式。两种模式都是采用Video4Linux API抓取图像。无人抓拍模式每隔0.5s抓取一帧原始bmp格式图像，打上时间标签并压缩为jpeg格式后将其存储至U盘；连续视频监控模式将连续抓取到的jpeg格式图像帧数据通过网络传送至后台PC进行显示和视频文件的生成。这样一来，前端部分(摄像头和开发板)构成视频服务器，后台PC构成客户显示端，负责视频图像的显示和视频文件的生成。
后台PC端采用跨平台的用户界面开发工具Qt进行显示界面的编写，同时与音视频解决方案ffmpeg相结合，完成了视频图像的显示和视频文件的生成。由于所采用的工具都是跨平台的，所以后台程序
具有很好的移植性。
这套智能监控系统与专业设备比较，价格低廉、安装简单、即插即用、一键操作，并且体积小巧。
关键词：嵌入式系统，ARM9，Linux，视频采集，视频编码，ffmpeg，网络编程，TCP/IP,Qt
Embedded video monitoring network system based on S3C2440
ABSTRACT
With the development of IT and the technology of integrate circuit, the video monitoring system is going from traditional anolog monitoring mode to full-digitalized mode, it is combining the network and image processing technology more and more. However, some professional video monitoring system is always very expensive.
This paper introduces a video monitoring system based on embedded system, wich consists of two parts: the video server and the back PC client. We use S3C2440 which is an ARM9 processor as the controller, and make use of embedded Linux.
Nowadays, the trend of the monitoring system is that third generation of completely digitalized centralized monitoring mode whose core is visual server. So our system connects the server at the front end with the client at the back PC via net.
The video capturing interface in our system uses a camera to capture the analog video sigal. The analog signal will be converted into YUV digital signal by SAA7111, then it will be compressed by ZR36060.
There are two work modes in our system: unmanned-capturing mode and continual-video-monitoring mode. Both of the two modes use Video4Linux API to capture the images. The unmanned-capturing mode would capture one frame every half a second, then it will print the time stamp in the image and compress the image into Jpeg format. The continual-video-monitoring mode would send the continual frames to the back PC via net. The program in the back PC would display the continual frames and compress them into a video file. Thus, the devices in the front end (the camera and the ARM board) works as a video server while the program in the back PC works as the client which would display the continual frames and produce a video file.
We use Qt to code the user interface program. Qt is a popular development kit which is portable between in different platforms. And we
produce the video file using ffmpeg which is a very excellent audio and video solution. Because all the kits we use are both portable, our program can run both in linux and windows platform.
Our system is low-cost and it is very convenient to set up the system.
Keywords: Embedded system, ARM9, Linux, video capturing, , video encoding, network programming, TCP/IP, Qt
第一章绪论
1.1 课题来源
随着IT技术特别是集成电路和IT技术的发展，视频监控系统正由传统的基于模拟监控的模式向全数字模式发展，并越来越和网络和图像处理技术相结合，但目前一些高性能的专业视频监控系统往往价格昂贵。
本课题结合Internet技术和图像视频处理技术，开发一套基于嵌入式Linux 的视频监控系统，实现了独立的嵌入式智能终端设备及其与Internet的直接接入，通过网络与后台PC进行通信；在嵌入式智能设备终端上要完成视频图象采集、存储和处理工作，并通过 Internet 传输图象到后台PC。这样，前端作为一视频服务器。而后台PC对接收到的图像做实时显示并进行视频打包处理，作为客户端。上述思路也正是以网络视频服务器为核心的第三代全数字化远程视频集中监控模式的发展方向。
本系统有两种工作模式，无人抓拍和视频监控。无人抓拍模式由系统外接热释电红外传感器触发。当有人体入侵时，红外传感器输出电平转换，启动图像抓拍，每隔0.5秒抓拍一张图片。而连续视频捕捉则是将捕捉到的连续图像最多以每秒钟20帧的速度通过网络送往后台PC。本课题所设计的系统成本低，操作简易，安装方便，即插即用，体积小巧。整个系统采用ARM9处理器S3C2440作为系统核心，外接红外触发开关，可以检测例如人，动物等并启动视频监控。无人抓拍模式（每隔一秒或者半秒）以原始RGB的格式捕捉图像，记录时间戳并压缩成JPEG格式，将其存入移动存储设备如U盘。视频监控模式则直接捕捉JPEG流，并将捕获的连续帧通过网络传入监控室，并在后台PC上实时显示并用MPEG-4编码标准进行视频打包处理。
1.2 视频监控系统的发展趋势
视频监控技术，随着计算机、编解码、网络传输技术的发展，目前正朝着数字化、智能化、IP化、网络化继续发展。同时视频监控同其他技术相结合，产生了许多新的应用，这有助于满足不同视频监控用户的需求[1]。
1.视频监控数字化
视频监控发展经历了模拟视频监控、半数字监控、数字监控三个阶段。对
于视频监控，数字化存储带来的是一场革命性的变化。数字化是21世纪的时代特征，视频监控的数字化是监控技术的必然趋势。
2. 视频监控智能化
智能化是视频监控技术发展比较高级的层次。由于视频监控的数据量非常大，而用户真正需要的信息只是少部分，或者说真正需要监视的只是发生概率很少的某些事件，如何通过海量数据获取有价值的信息或者说如何从目视解释变为机器自动解释是视频监控技术发展的一个新方向。因为能把视频监控从静态的、事后取证变成动态的、实时预防和告警对用户来说显得更加重要。实际上现有的监控系统都配置有如自动位移侦测、昼夜自适应切换存储、预警设置（如可疑人物照片、指纹等）等一些低级形式的智能化功能。随着技术的发展，全智能的监控系统将要求事发前能够识别并作出正确的判断，为人们提供最为有效、及时的快速反应措施。
3. 视频监控IP化
视频网络、IPTV等都是网络快速发展的重要应用。随着Internet技术的发展，基于IP的视频监控更能为人们所接受，网络摄像机把压缩的视频信息通过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，拥有授权的用户可以随时访问互联网，实现对整个监控系统的指挥、调度、存储、授权控制等功能。鉴于IPv6在服务质量、网络性能、安全性改善提高一级IPv6对下一代Internet网络的影响，基于IP的视频监控将会成为主流。
4. 视频监控无线化
无线化包括两方面内容：一是监控中心的移动，通常情况下，被监控对象或是摄像机往往是固定的。而作为监控系统的使用者（监控中心）则可以是动态的，当公司领导出差在外，需了解公司生产情况时，可使用笔记本随时随地访问摄像机的IP获取信息。二是视频监控网络的无线化，随着无线宽带网络发展，基于3G的无线视频应用备受关注。当监控点分散且与监控中心距离较远，或被监控对象不固定（如出租车、运钞车等）时，利用传统有线网络的视频监控对象往往成本高且难以实现，而基于多种无线传输手段的移动视频监控实现了不可替代的优势。
1.3 视频采集及传输技术
1.3.1 数字视频信号
视频信号由一系列连续的图像组成,对视频信号的处理已经成为数字图像领域的重要一部分。摄像头输出的视频信号是一种模拟信号，由视频模拟数据和视
频同步数据构成，用于接收端正确地显示图像。信号的细节取决于应用的食品标准或者“制式”，目前主要有三种电视信号制式：NTSC(美国全国电视标准委员会，National Television Standards Committee) 制、PAL(正交平衡调幅逐行倒相，Phase Alternate Line)制和SECAM(顺序传送与存储彩色电视系统，SEquential Couleur Avec Memoire)。
为传输图像，视频源(如摄像头)首先要生成—个垂直同步信号(VSYNC)。这个信号会重设接收端设备（PC显示器），保征新图像从屏幕的顶部开始显示。发出VSYNC信号之后，视频源接着扫描图像的第一行。完成后，视频源又生成一个水平同步信号(HSYNC)，重设接收端，以便从屏幕左侧开始显示下一行。并针对图像的每一行，都要发出一条扫描线，以及一个水平同步脉冲信号。
为提高信号的抗干扰性以及便于计算机等数字设备处理，模拟的视频信号需要进行数字化，信号的数字化需要三个步骤：采样、量化和编码。视频信号有两种编码方式，即复合编码和分量编码。复合编码将复合彩色信号直接编码成PCM(Pulse Code Modulation)形式，复合彩色信号则是指彩色全电视信号，它包含有亮度信号和以不同方式编码的色度信号；而分量编码则是将三基色信号R、G、B分量或亮度和色差信号Y、(B-Y)、(R-Y)分别编码成PCM形式[2]。
为了在不同的应用和产品之间交换数字视频，需要数字视频格式标准，为兼容三大制式，国际电联(ITU)先后提出了CCIR 601建议和CCIR 656建议。
CCIR 601定义了对应于525行和625行电视系统的数字视频标准[3]。规定彩色电视信号采用分量编码，在4:2:2等级的编码中，亮度和色差信号的取样频率分别为13.5MHz和6.75MHz，取样结构为正交结构，即按行、场(垂直)、帧重复，每行中的B-Y、R-Y取样和Y取样位置相同，即取样结构是固定的，取样点在电视屏幕上的相对位置不变。
CCIR656协议规定使用27MHz的时钟信号对视频信号进行采样[4]，其中亮度(Y)信号采样频率为13.5MHz，色差(U和V)采样频率为6.75MHz，量化比特为8bit或10bit，所有图像相关数据和定时信息全部通过9或11根信号线传送。协议使用定时基准信号表示活动视频数据的开始和结束，且定时信息(例如水平同步、垂直同步、奇偶场等信息)都包含在定时基准信号之中。
1.3.2 数字视频信号的压缩
为了节省存储空间，通过视频采集设备的视频图像需要经过视频处理算法压缩成一定格式的文件。
常见视频格式中采用的技术主要有：
1. A VI
A VI即Audio Video Interleave，音频视频交叉存取格式。1992年初Microsoft
公司推出了A VI技术及其应用软件VFW（Video for Windows）。在A VI文件中，运动图像和伴音数据是以交织的方式存储，并独立于硬件设备。这种按交替方式组织音频和视像数据的方式可使得读取视频数据流时能更有效地从存储媒介得到连续的信息。构成一个A VI文件的主要参数包括视像参数、伴音参数和压缩参数等。A VI文件用的是A VI RIFF形式，A VI RIFF形式由字串“A VI”标识。所有的A VI文件都包括两个必须的LIST块。这些块定义了流和数据流的格式。
A VI文件可能还包括一个索引块。只要遵循这个标准，任何视频编码方案都可以使用在A VI文件中。这意味着A VI有着非常好的扩充性。由于A VI本身的开放性，获得了众多编码技术研发商的支持，不同的编码使得A VI不断被完善，现在几乎所有运行在PC上的通用视频编辑系统，都是以支持A VI为主的。
2. MPEG
MPEG不是简单的一种文件格式，而是一系列编码方案。历史上MPEG系列的编码方案有：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3、MPEG-4以及MJPEG。
其中，MPEG-4于1998年公布，它追求的不是高品质而是高压缩率以及适用于网络的交互能力。MPEG-4提供了非常惊人的压缩率，如果以VCD画质为标准，MPEG-4可以把120分钟的多媒体流压缩至300M。MPEG-4标准主要应用于视像电话(Video Phone)，视像电子邮件(Video Email)和电子新闻(Electronic News)等，其传输速率要求较低，在4800-64000bits/sec之间，分辨率为176X144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。
MPEG-4代表了基于模型/对象的第二代压缩编码技术，它充分利用了人眼视觉特性，抓住了图像信息传输的本质，从轮廓、纹理思路出发，支持基于视觉内容的交互功能，这适应了多媒体信息的应用由播放型转向基于内容的访问、检索及操作的发展趋势。它采用了新一代视频编码技术，它在视频编码发展史上第一次把编码对象从图像帧拓展到具有实际意义的任意形状视频对象，从而实现了从基于像素的传统编码向基于对象和内容的现代编码的转变。
MPEG-4除采用第一代视频编码的核心技术，如变换编码、运动估计与运动补偿、量化、熵编码外，还提出了一些新的有创见性的关键技术，如：视频对象提取技术，VOP(Video Object Plane，视频对象平面)视频编码技术，视频编码可分级性技术等。
3. RealNetworks RealVideo和Windows Media
这两种编码技术都是针对属于网络的流媒体。
其中RealNetworks RealVideo，采用的是 RealNetworks 公司自己开发的Real G2 Codec。
而Windows Media视频编码采用的则是非常先进的 MPEG-4 视频压缩技
术，被称作Microsoft MPEG-4 Video Codec。
4. H.264
H.264是一种高性能的视频编解码技术，它是由国际电联(ITU-T)和国际标准化组织(ISO)两个组织联合组建的联合视频组(JVT)共同制定的新数字，它将成为MPEG-4标准的第10部分。H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率，同时保持高质量流畅的图像。其编解码流程主要包括5各部分：帧间和帧内预测(Estimation)、变换(Transform)和反变换、量化(Quantization)和反量化、环路滤波(Loop Filter)、熵编码(Entropy Coding)。H.264被普遍认为是最有影响力的行业标准。
1.4 本章小结
本章主要讨论了本系统的课题来源以及视频监控系统的发展趋势，接着介绍了视频信号的制式及模拟信号的数字化，以及数字视频信号的压缩处理方法。
第二章 S3C2440嵌入式开发平台
进行嵌入式系统开发，必须要选择合适的开发平台。用户只需要在上面进行应用程序的开发即可，这样可以大大节约项目的开发周期。本课题中，我们选择的嵌入式开发平台采用三星公司的高性能嵌入式微处理器S3C2440A，其内核是ARM公司的ARM920T。本章将对ARM系列嵌入式微处理器的特点及其体系结构做一个介绍。
2.1 嵌入式处理器
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。据目前不完全统计，全世界嵌入式处理器品种总量已超过1500多种，流行体系结构有50多个系列。目前嵌入式处理器的寻址空间可以从64KB到256MB，处理器速度从0.1MIPS到2000MIPS。
嵌入式处理器一般具有以下几个特点[5]：
1. 对实时多任务操作系统具有很强的支持能力。能够实现多任务并且有较
短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核的执行时间减少到最低限度。
2. 具有功能很强的存储区保护功能。由于嵌入式系统的软件结构一般为模
块化，为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件故障诊断。
3. 处理器结构可扩展。能够快速开发出满足各种应用和高性能的嵌入式微
处理器。
4. 低功耗。尤其是用于便携式的无线及移动计算和通信设备的嵌入式系统，
功耗可以达到mW甚至uW级。
近年来嵌入式处理器的主要发展方向是小体积、高性能、低功耗。专业分工也越来越来明显，出现了专业的IP(Intellectual Property Core，知识产权核)供应商，如ARM、MIPS等，他们提供优质、高性能的嵌入式处理器内核，由各个半导体厂商生产面向各个应用领域的芯片。
嵌入式处理器可以分为四类[6]：
1. 嵌入式微处理器(Embedded MicroProcessor Unit, EMPU)
嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求，虽然嵌入式微处理器在
功能上和标准微处理器基本是一样的，但一般在工作温度、抗电磁干扰及可靠性等方面都做了各种增强。
和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低及可靠性高的优点，但是在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口及各种外设等器件，从而降低系统的可靠性，技术保密性也较差。嵌入式微处理器及其存储器、总线和外设等安装在一块电路板上，称为单板计算机，如STD-BUS、PC104等。近年来，德国、日本的一些公司又开发了类似“火柴盒”式名片大小的嵌入式计算机系列OEM产品。嵌入式微处理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS和ARM系列等。
2. 嵌入式微控制器(MicroController Unit, MCU)
嵌入式微控制器又称单片机，顾名思义，就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM和EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。
与嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降，可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称为微控制器。
嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296和数目众多的ARM芯片等。目前MCU 占嵌入式系统约70%的市场份额。
3. 嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)
DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT及谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正在通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式DSP处理器。
嵌入式DSP好处理器比较有代表性的产品是Texas Instruments的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列。
4. 嵌入式片上系统(System on Chip, SoC)
随着EDI的推广和VLSI设计的普及化及半导体工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临，这就是SoC。各种通用处理器内核将作为SoC设计公司的标准库，和许多其他嵌入式系统外设一样，成为VLSI设计中一种标准的器件，用标准的VHDL等语言描述，存储在器件库中。用户只需
定义出其整个应用系统，仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外，整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去，应用系统电路板将变得很简洁，对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。
2.2 ARM微处理器及其体系结构
ARM(Advanced RISC Machines)公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商。ARM公司通过转让高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设计技术给合作伙伴，使他们能用这些技术来生产各具特色的芯片。ARM已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。ARM处理器有三大特点：小体积、低功耗、低成本而高性能；16/32位双指令集；全球众多的合作伙伴[7]。
ARM处理器主要的系列产品：ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurCore。其中ARM7是低功耗的32位核，最适合应用于对价位和功耗敏感的产品，它又分为应用于实时环境的ARM7TDMI，ARM7TDMI-S，以及适用于开放平台的ARM720T和适用于DSP运算及支持Java的ARM7EJ等。
目前非常流行的ARM内核有ARM7TDMI、StrongARM、ARM9TDMI、ARM920T、ARM940T、ARM946T、ARM966T、ARM10TDMI等。ARM芯片获得了许多实时操作系统供应商的支持，如：WindowsCE、uCLinux、pSOS、VxWorks、Nucleus、EPOC、uC/OS、BeOS、Palm OS、QNX等。
到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域：
1、工业控制领域：作为32位的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位、16位微控制器提出了挑战。
2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术， ARM 以其高性能和低成本，在该领域的地位日益巩固。
3、网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上进行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。
4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器（MP3， MP4）、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。
5、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。
除此以外，ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域，并会在将来取得更加广泛的应用。
ARM微处理器一般具有如下特点：
◆ 体积小、低功耗、低成本、高性能；
◆ 支持Thumb（16位）、ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位、16位器件；
◆ 大量使用寄存器，指令执行速度更快；
◆ 大多数数据操作都在寄存器中完成；
◆ 寻址方式灵活简单，执行效率高；
◆ 指令长度固定；
2.2.1 RISC系列
ARM处理器采用RISC体系结构。传统的CISC(Complex Instruction Computer,复杂指令集计算机)结构有其固有的缺点，即随着计算机技术的发展而不断引入新的复杂的指令集，为支持这些新增的指令，计算机的体系结构会越来越复杂，然而，在CISC指令集的各种指令中，其使用频率却相差悬殊，大约有20%的指令会被反复使用，占整个程序代码的80％。而余下的80％的指令却不经常使用，在程序设计中只占20％，显然，这种结构是不太合理的。
基于以上的不合理性，1979年美国加州大学伯克利分校提出了RISC （Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机）的概念，RISC并非只是简单地去减少指令，而是把着眼点放在了如何使计算机的结构更加简单合理地提高运算速度上。RISC结构优先选取使用频率最高的简单指令，避免复杂指令；将指令长度固定，指令格式和寻地方式种类减少；以控制逻辑为主，不用或少用微码控制等措施来达到上述目的。
到目前为止，RISC体系结构也还没有严格的定义，一般认为，RISC体系结构应具有如下特点：
◆ 采用固定长度的指令格式，指令归整、简单、基本寻址方式有2～3种。
◆ 使用单周期指令，便于流水线操作执行。
◆ 大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/ 存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率。
除此以外，ARM体系结构还采用了一些特别的技术，在保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积，并降低功耗：
◆ 所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行，从而提高指令的执行效率。
◆ 可用加载/存储指令批量传输数据，以提高数据的传输效率。
◆ 可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。
◆ 在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。
当然，和CISC架构相比较，尽管RISC架构有上述的优点，但决不能认为RISC架构就可以取代CISC架构，事实上，RISC和CISC各有优势，而且界限并不那么明显。现代的CPU往往采用CISC的外围，内部加入了RISC的特性，如超长指令集CPU就是融合了RISC和CISC的优势，成为未来的CPU发展方向之一。
2.2.2 ARM微处理器体系结构
1. ARM微处理器寄存器组织
ARM处理器共有37个寄存器，被分为若干个组（BANK），这些寄存器包括：
◆ 31个通用寄存器，包括程序计数器（PC指针），均为32位的寄存器。
◆6个状态寄存器，用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态，均为32位，目前只使用了其中的一部分。
ARM处理器共有7种不同的处理器模式，在每一种处理器模式中有一组相应的寄存器组。任意时刻(也就是任意的处理器模式下)，可见的寄存器包括15个通用寄存器(R0~R14)、一个或两个状态寄存器及程序计数器(PC)。在所有的寄存器中，有些是各模式共用的同一个物理寄存器；有一些寄存器是各模式自己拥有的独立的物理寄存器。
2. ARM微处理器运行模式7]
ARM处理器共有7种运行模式，它们分别是：
◆ 用户模式(User, usr)：为正常程序执行的模式
◆ 快速中断模式(FIQ，fiq)：用于高速数据传输和通道处理
◆ 外部中断模式(IRQ，irq)：用于通常的中断处理
◆ 特权模式(Supervisor，sve)：供操作系统使用的一种保护模式
◆ 数据访问中止模式(Abort，abt)：用于虚拟存储及存储保护
◆ 未定义指令中止模式(Undefined，und)：用于支持软件仿真硬件的协处
理器
◆ 系统模式(System，sys)：用于运行特权级的操作系统任务
除了用户模式之外的其他6种处理器模式称为特权模式(Privileged Modes)。在这些模式下，程序可以访问所有的系统资源，也可以任意地进行处理器模式的切换。其中，除系统模式外，其他5种特权模式又称为异常模式。
处理器模式可以通过软件控制进行切换，也可以通过外部中断或异常处理过程进行切换。大多数的用户程序运行在用户模式下。此时，应用程序不能够访问一些受操作系统保护的系统资源。应用程序也不能直接进行处理器模式的切
换。当需要进行处理器模式切换时，应用程序可以产生异常处理，在异常处理过程中进行处理器模式的切换。这种体系结构可以使操作系统控制整个系统的资源。
当应用程序发生异常中断时，处理器进入相应的异常模式。在每一种异常模式中都有一组寄存器，供相应的异常处理程序使用，这样就可以保证在进入异常模式时，用户模式下的寄存器(保存了程序运行状态)不被破坏。
系统模式并不是通过异常过程进入的，它和用户模式具有完全一样的寄存器。但是系统模式属于特权模式，可以访问所用的系统资源，也可以直接进行处理器模式的切换。它主要供操作系统任务使用。通常操作系统的任务需要访问所有的系统资源，同时该任务仍然使用用户模式的寄存器组，而不是使用异常模式下相应的寄存器组，这样可以保证当异常中断发生时任务状态不被破坏。
3. ARM微处理器指令结构
ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其中，ARM指令为32位的长度，Thumb指令为16位长度。Thumb 指令集为ARM指令集的功能子集，但与等价的ARM代码相比较，可节省30％～40％以上的存储空间，同时具备32位代码的所有优点。
4. ARM体系的变种
将某些特定功能称为ARM体系的某种变种(variant)，例如支持Thumb指令集，称为T变种。目前ARM定义的变种有：Thumb指令集(T变种)；长乘法指令(M变种)；增强型DSP指令(E变种)；Java加速器Jazelle(J变种)；ARM媒体功能扩展(SIMD变种)。
2.3 S3C2440
S3C2440A是三星公司生产的ARM9微处理器。该芯片是专门为手持设备所提供的一款低功耗、高性能的微处理器[8]，主频400M，最高533Mhz。它采用一种被称作AMBA(Advanced Micro controller Bus Architechure)。
S3C2440A基于其CPU核即16/32-位的ARM920T(ARM920T采用MMU，AMBA BUS和哈佛Cache的体系结构(16KB指令Cache和16KB数据Cache))提供了一系列精彩的特性：
◆对内1.2V工作电压，1.8V/2.5V/3.3V内存，对外3.3V I/O微处理器，同时带有16KB的指令Cache和16KB的数据Cahce/MMU。
◆外部扩展内存控制器(SDRAM控制和片选逻辑)
◆带有LCD专用DMA的LCD控制器(可达4K彩色STN和256彩色TFT)。
◆四个DMA通道
◆三个UART通道
◆两路SPI通道
◆ IIC总线接口(支持多master)
◆ IIS音频编码接口
◆ AC’97编码接口
◆兼容SD Host接口(1.0版本)和MMC接口协议(2.11版本)
◆两路USB Host控制器和一路USB Device控制器(1.1版本)
◆四个PWM定时器，一个内部定时器/看门狗定时器
◆八路10-bit AD转换器和触摸屏接口
◆ RTC日历功能
◆摄像头接口
◆ 130通用I/O端口和24个外部中断源
◆三种电源控制模式：正常工作模式，低功耗模式，闲置模式和休眠模式
◆片内PLL时钟发生器
◆支持多种类型的ROM启动(NOR/NAND Flash，EEPROM等)
2.4 本章小结
本章主要讨论了嵌入式处理器的分类、特点，重点介绍了ARM处理器的特点及其体系结构。而后又介绍了本系统所采用的芯片S3C2440的特点和优点。
第三章 系统的硬件平台
本系统以S3C2440为核心，按照系统功能进行扩展。系统的硬件框架如图3-1所示。
图3-1系统的硬件框图
Figure 3-1 The whole frame of the hardware of the system
如上图所示，系统采用三星公司的 ARM920T处理芯片S3C2440作为控制器，32位数据总线外接64MX8bit的SDRAM以及64MX8bit的NandFlash存储器，连同片内16KB的数据Cache和16KB的指令Cache组成典型的三级存储器。通过CS8900以太网控制器连至后台PC，同时外接大容量U盘用以存储抓拍到的图片。热释电红外传感器通过红外传感信号处理器接至S3C2440的GPF2口[9]。除了框图中所示与功能相关的硬件模块外，为了下载程序及调试，还需要外接串口和JTAG。
视频源采集装置部分采用高清晰度的CCD摄像头，通过A/D转换解码芯片SAA7111以及JPEG压缩芯片ZR36060[14]与S3C2440片内IIC总线(通过片上的引脚IICSCL和IICSDA)以及数据总线相接，具体来说，S3C2440A通过IIC总
校园监控系统工程 技术方案书 XX智能科技开发有限公司 2010年11 月 第一章概述 (3) 1. 概述 (3) 2. 工程概况及系统总体构思. (5) 3. 设计标准和规范 (5) 4. 设计原则 (6) 第二章百万高清监控系统 (7) 1. 总体设计思路 (7) 1.1 监控目标. (7) 1.2 控制方式. (8) 1.3 系统选型原则. (8) 2. 系统监控点位设置 (9) 3. 系统控制方案 (9) 3.1 传输部分. (9) 3.2 监控室部分. (9) 4．主要设备选型 (10) 4.1 主要前端设备. (10)
4.2 主要后端设备. (13) 第三章人员培训方案 (14) 第四章施工组织计划 (15) 1. 监控系统工程综述 (15) 1.1 监控系统工程范围 (15) 1.2 监控系统工程特点 (16) 2. 施工组织目标 (16) 2.1 施工进度目标. (16) 2.2 质量管理目标. (16) 2.3 安全目标. (17) 2.4 文明施工目标. (17) 2.5 环境保护目标. (17) 3. 施工准备 (17) 3.1 技术准备. (17) 3.2 资源准备. (18) 4. 施工工艺及方法 (21) 5 系统调试及试运行 (26) 6. 质量控制及保证措施 (29) 6.1 项目的质量管理. (29) 6.2 保证体系运行安全 (30) 6.3 保证施工实施安全 (30) 7. 确保文明施工的技术措施. (32) 8．售后服务与培训 (33)
1. 概述 高清数字监控系统是监控报警业界的新型产品，它将数字化视频图 像记录与多画面图像显示功能和监视报警功能结合在一起， 将逐步取代 传统模拟式监控系统。 1）、数字高清已成视频监控必然趋势 由于压缩算法、光学、图像处理、网络等技术的革新，数字高清摄 像机已经从概念成为现实。一年一度的安博会是安防行业的风向标，从 2008年和 2009年安博会不难看出， 各路厂家商家谈论的焦点已经从 D1 画质转移到720P （1280X72Q 逐行扫描图像）、1080i （1920X108Q 隔 行扫描图像）高清影像。 此外，随着我国“平安城市”的建设力度逐渐加大，村镇技防建设 已在国内部分省区悄然铺开， 数字监控产品进入家庭等民用化市场的苗 头已经呈现。2010年1月10日，沈阳市公安局召开新闻发布会，要求 凡申请办理停车场的，必须安装高清晰电视监控设备，对原有停车场， 要求立即组织安装高清晰电视监控设备。 由此可见，无论是从技术条件，还是市场诉求，监控摄像机进入高 清晰度数字时代的条件已经成熟，且来势汹汹。 2）、模拟摄像机面临被终结命运 模拟摄像机时代走向终结，实质上是技术革新、市场 优胜劣汰的必 然结果。 传统模拟摄像机原本分辨率就不高，加之要受到反复的 A/D 转换、 电磁传输干扰、 隔行扫描、 D1 画面的合成反交错等视频损伤的影响， 所 以无论是 D1 还是 4CIF 等只不过是理论数值， 实际到达人眼时已经非常 的模糊不清了。关于公交、机场等公共安全场所的监控形同虚设的报道 不断见诸报端，媒体更是称此类摄像机为“睁眼瞎” 。 从性能而言，数字百万高清摄像机可以说是全面超越了传统的模拟 摄像机。模拟摄像机技术在发展中出现了各种瓶颈与限制，而数字百万 高清产品的突出特点则克服了这些限制，在画质方面实现了飞跃。 数字摄像机采用的是数字信号传输，它将光信号转化为数字信号， 然后由DSP 进行图像压缩与处理，最后通过网络将数字压缩视频输出， 在抗电磁干扰性、逐行扫描、画面分辨率方面都拥有传统模拟摄像机所 不能比拟的优势。数字摄像机可以达到百万级像素甚至千万级像素，色 彩更加逼真，更加富有层次感、画面饱和度更佳。 另外，模拟摄像机需要将控制线、视频线、音频线、电源线都以独 立的形式进行布 第五章 系统报价清单 ................................... 第一章 概 述 43
全球谁在做----智能网络视频监控系统 文/西刹子 看全球谁在做—智能网络视频监控系统! 智能网络视频监控系统（IVS），范围很大，不是单单的目前火热的“视频内容分析技术（VCA）”，而是远远包含了视频内容分析技术(VCA)，并且涵盖网络摄像机（IPC）、硬盘录像机（DVR）、视频编码器(DVS)、网络录像机（NVR）、视频存储技术、传输技术、中央管理平台技术（CMS）、高清摄像机全线产品的系统，从目前的应用，也远远地超过了“安防”的范围。 本文中，西刹子对了解的厂家和产品逐一简单介绍，让关注的朋友有所了解！（排名无先后）1. 综合安防公司 泰科TYCO (AD) AD矩阵历史源远流长，考察历史上第一台矩阵就会发现AD矩阵的大有来头。泰科公司收购了AD，并后来更名为TycoVideo。泰科公司的数字视频监控系统主要是Intellex硬盘录像机，采用PC式架构及专业ACC算法，另外具有VideoEdge视频编码器产品及相应的NVR 设备。 派尔高PELCO 谈及闭路电视监控系统，不得不提PELCO。对PELCO在模拟监控时代的品牌和品质的任何说明都是多余的，这是一个相当成功的视频监控公司，2007年，Pelco 并入TAC，施耐德楼宇自动化事务部门，这是一个强强联合的并购。PELCO新推出SarixIP高清摄像机，数字视频监控平台是Endura系统。 GE GE在电气领域是个领导级公司，在安防系统有全线的产品线，模拟视频监控系统KalaTel。在数字视频控领域，2007年收购VisioWave，VisioWave采用小波压缩方式，其产品在欧洲与北美洲安防监控市场取得了巨大的成功，包括诸如地铁、机场大型项目中得到广泛应用。霍尼韦尔 霍尼韦尔在电气领域的影响力也是大象级别的公司，在安防领域更是领导级，在监控、防盗级门禁领域都有顶级产品。霍尼韦尔的MAX1000矩阵在中国平安城市有大量的应用，得益于其级联与管理能力。2000年，霍尼韦尔收购智能视频分析厂商ActivEye。 博世BOSCH BOSCH视频监控系统的血统来自飞利浦，在摄像机、矩阵等具有良好的品质。在数字视频领域，BOSCH旗下有从编码器、IPC、NVR、CMS、IVS及存储整体解决方案。.2008年，Bosch收购了ExtreameCCTV,进一步加强在CCTV的领导地位。 西门子 西门子在电气领域是响当当的，在楼宇控制及消防更是顶级品牌，在安防领域，却一直不温不火，甚至好多人不了解。西门子在视频上有Sistore数字录像系统，在视频分析领域，有后来收购的VistaScape系统。 2. 智能网络视频监控系统厂家 智能网络视频监控厂家指那些不涉及其他安防系统，如门禁、防盗的公司。西刹子这里说的智能网络视频监控厂家，指涉及IPC、编码器、DVR、NVR、CMS等器件的公司，这些公司基本不涉及模拟摄像机、矩阵等系统。
中小学校校园安全防范监控系统建设方案 随着近年来校园暴力事件和突发事件的增加，通过中小学校网络视频监控系统的建设来提高校园管理与安全防范，成为各中小学校新的安防需求。 xxxxxxxxxxxx网络视频监控管理系统，实现中小学校网络视频监控系统整体解决方案，充分利用现有的校园网络，以最简单的方式提供高速图像传送，在监控室完成对校园重点区域（学校大门，操场、教学课堂、周边环境）的实时监控，提高校园安保工作效率。同时校园监控系统可以纳入到“xxxx天网”系统中，“xxxx天网”是由xxxxxxxxxxxx分公司承建公安系统使用的多功能立体式远程监控系统，系统整体设计150多个监控点位，基本覆盖城区各主要交通要、城区进出口及各中小学附近，采用xxxxxxxxxxxx视频监控系统可以做到一点监控多点联动。 由于中小学校网络视频监控系统设计规范已经相继出台，因此除依据安防系统的设计规范要求外，还要依据中小学校网络视频监控系统设计规范。 xxxxxxxxxxxx网络视频监控管理系统最大的特点是通过计算机网络做为传输系统，真正做到从任何时间、从任何地方、对任何现场都能实现监控，同时不必再像传统的模拟\数字监控系统那样需要敷设大量的电缆，节省了用户的前期投资。比如：增加一路视频监控，模拟设备就可能需要增加一台硬盘录像机，而网络视频监控只需要增加一个IP地址就可以实现；因此，网络视频监控的扩展性是传统的
模拟视频无法比拟的，通过远程网络，还可以扩展更多的应用。 中小学校网络视频监控系统拓扑图： 整个中小学校网络视频监控系统主要由前端系统、传输系统及监控管理控制系统三部分组成。 中小学校网络视频监控前端系统设计： 为了有效地维护校园秩序和学生安全，根据不同的环境及监控要求，配置不同的网络摄像机满足图像摄取点的最优方案。 1、学校大门口人流复杂，而且校大门临街建设，很容易出现交通事故，也有部分社会不良青年聚集学校门口滋事。在学校门口的内部及外部区域安装智能高速球，对出入口附近30M范围内的人员、车辆活动情况进行监控，当出现纠纷以及事故，可远程控制球机对局部区域或利用“xxxx天网”系统实现一点监控多点联动功能进行重点监控。事后通过视频录像进行取证； 2、行政楼、教学楼出入口及主要通道走廊也是监控的重点区域，
高清网络视频监控系统 解决方案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
高清网络视频监控系统 解 决 方 案 一、概述 背景分析 中国制造为世人所熟知，随着产业不断升级，生产技术越来越发达，中国作为真正的世界技术工厂也为时不远。现今，工厂的现代化管理手段越来越丰富，准确性也越来越高，各种先进的技术手段比如视频监控系统，可有效的加强对各种场合，特殊设备以及人员的直观管理，及时、有效的反映重要地点区域的现场情况，增强安全保障措施，同时进一步规范各岗位的生产管理。 目前监控系统手段已经从传统的模拟视频监控发展到了高清网络数字视频监控，利用现有的办公网络、企业专网，光纤专网敷设，甚至互联网和无线网络都能够构建工厂的高清网络视频监控系统;与此同时，百万像素网络摄像机的大规模普及也解决了传统模拟视频监控系统清晰度不足的尴尬局面;浩宇信息HYTEC公司开发的基于低码率、高
清画质、多功能等特性的720P、1080P高清网络摄像机与HYTEC网络视频监控管理平台为不同规模工厂提供了多结构，多用途，良好扩展性的新一代高清视频监控解决方案。 需求分析 系统主要满足两大部分的需求，一是工厂公共区域安全防范的需要;二是工厂生产区域监控管理的需求。 工厂安全防范 周界视频监控系统：在工厂周界区域部署感红外的固定高清网络枪式摄像机，满足全天候24小时监控。 出入口监控：在厂房出入口、园区出入口以及其他重要区域的出入口安装高清摄像机。 厂房内部：在厂房内部部署大范围监控的摄像机，以满足对整个厂房的全局监控。 库区监控：在库房内外部署摄像机，严密监视现场情况。 生产区域管理 重要设备监控：在车间、厂房一些重要的设备处安装高清摄像机，对设备运行状态、防盗、防破坏进行监视。 生产过程监视：对于一些生产线上、操作岗位进行重点监控，记录操作过程和生产线上的生产过程。 其他需求 整个系统应该采用模块化、数字化、网络化架构，满足结构简单化和系统可扩展的需求 利用平台管理软件来统一管理前后端物理设备和虚拟软件模块，做到模块化部署、集中化管理的新一代监控功能。 视频监控管理平台应能与红外报警系统、消防系统、门禁系统等实现联动，满足协同管理、统一调度。 设计原则 1. 先进性 本系统采用先进的、具有前瞻性的视频监控技术，包括130 万像素数字高清技术、高清视频编解码技术、视频海量存储和高效检索技术和视频智能分析技术等。同时采用先进的综合视频管理平台，借鉴海量多媒体资料管理系统的经验和技术，不仅实现对高
上海交通大学 硕士学位论文 基于S3C2440的嵌入式视频网络监控系统 姓名：柳亚东 申请学位级别：硕士 专业：控制理论与控制工程 指导教师：路林吉 20090101
基于S3C2440的嵌入式视频网络监控系统 摘要 IT技术特别是集成电路和IT技术的发展，使视频监控系统正由传统的基于模拟监控的模式向全数字模式发展，并越来越和网络和图像处理技术相结合。 本课题基于嵌入式系统设计了一种监控系统。本系统由视频服务器和后台客户监控端两部分组成。本系统采用ARM9系列处理器S3C2440作为MCU，并在其上移植嵌入式Linux做为软件开发平台。 由于当前监控系统的发展方向是以视频服务器为核心的第三代全数字化远程视频集中监控模式，而本系统顺应上述趋势采用网络和后台客户端连接。 本系统视频采集部分用CCD摄像头获取模拟视频信号，然后经由SAA7111进行AD转换，将其转换为YUV信号，并由ZR36060进行视频的压缩。 本系统有两种工作模式，无人抓拍模式和视频监控模式。两种模式都是采用Video4Linux API抓取图像。无人抓拍模式每隔0.5s抓取一帧原始bmp格式图像，打上时间标签并压缩为jpeg格式后将其存储至U盘；连续视频监控模式将连续抓取到的jpeg格式图像帧数据通过网络传送至后台PC进行显示和视频文件的生成。这样一来，前端部分(摄像头和开发板)构成视频服务器，后台PC构成客户显示端，负责视频图像的显示和视频文件的生成。 后台PC端采用跨平台的用户界面开发工具Qt进行显示界面的编写，同时与音视频解决方案ffmpeg相结合，完成了视频图像的显示和视频文件的生成。由于所采用的工具都是跨平台的，所以后台程序
2018 XX地区XX项目 网络视频监控系统设计方案 XXXXXXXXXX 有限公司 2018/8/1
系统概述 随着社会主义市场经济的发展，社会各行业在实际应用中对安全防范行业提出了更高 的要求。而数字网络监控技术作为一种行之有效的安防和自动化管理,已被各个行业安防监控系统所广泛采用。它一方面使单位管理部门能获取各个重要场所内的情况、安全防范， 产生的大量实时信息，更有利于加强对单位的安全的管理；另一方面又可提高工作效率,达到现代化网络的管理水平。 安装数字网络监控系统，能大大减少不必要的人力、物力，实时高度监控可视区域，做到控制现场人员的实际运作现状，实时快速的反映所发生的一切事物，便于及时应付处理突发变故事件等；达到安全防范和安全管理的宏观动态监控、微观取证的目的。 根据“数字式网络视频监控”系统项目和有关部门的设计规范要求，结合我公司从事保安监控系统工程设计经验，遵循技术的先进性、系统的扩展性、整体设计的实效性和高性能价格比。在系统的设计中，强调设计的综合管理及操作性能，力求系统操作简便、实用和直观性。 系统设计强调中心监控的综合管理和操作性能，力求系统操作简便直观。一方面激活内部配置管理，利用现代计算机技术和网络技术加强过程控制，以提高管理的水平；另一方面需要使有关部门在事后获取相关录像记录,提供有效现场证据和线索，在事前，事中、事后进行全面防范。 二．设计原则 2.1基本情况介绍 一共有36 个监控点。组建这样大型的系统，根据我们对监控行业的了解和丰富的工程 经验，认为其需求主要体现在以下几个方面： 、视频监控覆盖到大楼各通道或重要区域的监控需求的地方，对其进行24小时实时视频监控，特殊区域还可以进行实时音视频监控；
智慧城市视频监控系统云平台 整体方案 二〇一五年九月
第一章整体技术构架 智慧城市视频监控系统建设方案整体架构基于“信息联网、资源共享、服务实战”的理念，为了完善当地政府（区\市\县）视频监控系统建设，结合当地政府各局委办的实际需求，把握立体化、动态化、信息化、社会化四个着力点建立全覆盖防控、基础设施支撑、实战应用、指挥调度、保障体系五个方面，打造具有当地特点的城市视频监控系统，实现“更高层次、更高起点、群众最满意的智慧安防”的目标。 根据广电针对全省智慧城市建设的战略构想，智慧城市整体建设可以按照“感知、传输、管理、应用”的基本原则，将整个智慧城市的架构分为四个层次，整体结构如下： 图1：智慧城市整体结构图
********在智慧城市视频监控领域，提供了包括前端视频感知设备、网络传输设备、管理平台以及视频业务应用在的端到端的整体解决方案。********视频监控系统总体架构图如下： 图2：整体解决方案 基础支持体系是整个系统的数据中心和传输中心，是其他体系的正常工作桥梁；全覆盖防控体系是整个系统数据信息的源泉，是其他体系的数据采集之源；实战应用体系利用采集的数据信息，结合实际业务应用流程，服务于实战应用，是整个系统的核心体系。通过建立四大体系，加强安防信息化建设应用，助推治安防控提档升级，打造智慧安防的新目标。 视频监控系统是智慧城市的重要组成部分，是提高社会治安防控的重要举措。 为了使视频监控系统的建设更加科学、合理，减少不必要的浪费，
同时又能紧跟先进技术的前沿，本着顶层设计、统一规划的原则，依据“圈、块、格、点”的规划设计原则对省各地（区\市\县）视频监控系统未来三到五年的建设容进行总体规划设计，在详细调研已建系统的基础上，科学合理地对未来的建设进行指导。 智慧城市视频监控系统建设目标通常分为以下两个阶段实现：第一阶段（两年）：本阶段主要是建设当地政府公共安全视频监控系统，需要建设的容包含了： 监控资源。主要是图像监控资源，扩充后的监控点要能基本覆盖全市各主要街道、各企业，做到全天候实时监控。主要包含高清视频系统、高清卡口系统、高清电子警察系统等。 传输网络。数字视频专网传输网络计划在原有的网络上基础上进行扩容，将所有监控资源接入。 视频监控管理平台功能。视频监控管理平台是城市视频监控系统的核心部分，通过视频监控管理平台，实现政府视频资源和社会单位视频资源的联网共享。同时基于现有视频监控管理平台功能单一的现状，对功能进行拓展，建成服务于公安实战的业务模块。 运维管理系统。实现对城市视频监控系统及其基础支撑运行环境的可视、可控、可管理，从根本上提高城市视频监控系统的运维管理水平。 对已建成现有资源进行整合，对监控系统部分软硬件进行改造和升级，对各个监控区域进行整合，实现和市局平台的互联对接。 第二阶段（三年）：高度整合，深度应用，服务创新，品牌效应
湖北职业技术学院校园安防视频监控系统建设方案 根据《省教育厅、省公安厅关于推进高校视频监控系统建设的通知》要求，为构建人防、物防、技防“三防一体”治安防控体系，进一步提高学校的治安防控能力，深入开展平安校园建设，学校拟建设校园视频安防监控系统。具体设计方案如下： 一、设计方案 （一）前端监控点布设（共设监控点126个，其中网络高清枪机98台，网络高清高速球机28台） 1、学校西区布设监控点33个（其中网络高清枪机24台，网络高清高速球机9台）。 （1）西区大门安装网络高清枪机2台，用于监控人员、物品、车辆进出情况。 （2）西区篮球场安装网络高清高速球机2台，用于监控篮球场安全情况。 （3）1号教学楼一楼大门安装网络高清枪机1台、二楼大门安装网络高清高速球机1台，用于监控人员及物品进出情况。 （4）1号教学楼前车棚安装网络高清枪机4台，用于监控车辆安全情况。 （5）1号教学楼后与图书馆通道侧门安装网络高清枪机1台，用于监控侧门及周边安全情况。 （6）西区转盘处安装网络高清高速球机1台、枪机1台，用于监控车辆及道路交通安全情况。 （7）新图书馆大门前安装网络高清枪机3台，用于监控人员物品进出情况及周边车辆安全情况。 （8）西区食堂旁丁字路口安装网络高清高速球机1台、枪机1台，用于监控车辆及道路交通安全情况。 （9）西区食堂大厅安装网络高清高速球机3台，用于监控进餐秩序及安全情况。 （10）西区礼堂前安装网络高清高速球机1台、枪机1台，用于监控人员物品进出情况及周边车辆安全情况。 （11）西区学生公寓大门前安装网络高清枪机1台，用于监控人员物品进出情况及周边安全情况。 （12）西区学生公寓内安装网络高清枪机6台（1栋大门1台、2栋大门1台、3栋2个楼梯口各1台计2台、4栋大门2台），用于监控人员及物品进出情况。 （13）西区后门安装网络高清枪机2台，用于监控人员、物品、车辆进出情况。 （14）西区家属院大门前安装网络高清枪机1台，用于监控人员物品进出情况及周边安全情况。 2、玉泉路道路监控布设网络高清枪机4台，用于监控车辆及道路交通安全情况，
网络高清视频监控系统方案 一、监控系统架构及组网 网络高清方案由前端子系统和监控中心两大部分组成，其中前端子系统在各个点位部署高清网络摄像机及相应配套设备，监控中心主要部署存储设备、显示大屏、视频综合管理一体机、核心交换机、客户端PC等设备。此外，传输网络为前端子系统与监控中心的信息传输提供通道，主要包括光纤收发器、EPON设备和接入交换机等。 监控中心网络高清方案物理拓扑如下图所示： 二、监控系统的需求 1）系统需要有中心平台进行统一管理，涵盖全方位的系统管理功能； 2）实现高清视频解码、拼接控制、大屏显示、平台管理等功能的一体化，监控中心设备组网结构清晰简单，便于维护； 3）系统需全IP网络化，从而实现灵活组网，便捷管理； 4）系统具备智能化属性，能对事件作出及时响应，事后检索效率高。 5）系统应满足高清视频的采集、传输、存储及显示，实现端到端的高清； 6）降低视频码率，提高视频预览的效果，降低存储成本。 三、设计原则 本系统以先进性、可靠性、实用性、经济性、扩展性为基本原则，具体如下：先进性：采用成熟、主流的设备构建系统，系统建设充分利用当前最新的视音频、数据、网络等技术，充分兼顾需求和技术的不断变化，建设业内领先的高清视频监控系统。 可靠性：系统硬件采用电信级专业设备，对关键设备采取冗余备份措施，软件采用模块化、分层隔离的设计思想，确保整个系统长期稳定运行。 实用性：系统的设计突出应用，以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于用户的工作需要。 经济性：系统整体配置性能高，价格合理，建设成本和投入较低，同时方案
网络视频监控系统 解 决 方 案 2014-2-10
目录 一、设计背景 (3) 1. 设计目标 (3) 2. 设计原则 (4) 二、系统简介 (5) 1. 系统组成 (5) 2．系统功能 (6) 3．系统设备简介 (7) 4．系统配置清单 (13)
一、设计背景 酒吧是物质密集、人员集中、现金流量大的场所，是促进社会经济繁荣必不可少的部份。酒吧的宗旨是提供优良的服务以满足旅客的需求，同时也要保证酒吧及客人的生命财产安全。 由于工作性质的关系，酒吧主要是为客人提供娱乐、休闲等业务，出入人员比较繁多，而犯罪分子恰好利用这种环境，潜入酒吧伺机作案，直接影响到客人的人身安全和财产安全，直接影响到酒吧的声誉。为进一步加强酒吧的安全防与管理，保护客人及酒吧的人身财产安全，建立监控、报警、通讯相结合的安全防系统是行之有效的必要保卫手段。视频监控系统能对入侵者做到快速反应，并及时发现和抓获罪犯，对犯罪分子有强大的威慑作用。同时安装消防报警系统，能在火灾发生的初期阶段及时得到控制，以避免重大火灾事故的发生。 随着通信技术、控制技术和计算机网络技术的飞速发展和普及应用，智能化在逐步发展壮大,信息基础设施建设步伐也在加快。如何使酒吧住户拥有一个高效率的舒适、温馨、便利的环境，又能满足不断变化的使用者的需求, 对酒吧实现统一、有序、智能化、网络化管理，这是酒吧安全管理急需解决的问题。 1. 设计目标 为满足酒吧的安全和科学系统化管理的需要，以及为了对随时发生的情况进行全面、及时的了解和掌握，对意外情况能迅速做出正确判断，并给出正确、快速的指挥和处理，结合酒吧管理的特点，在整个系统中采用网络摄像机，实现对酒吧各个地方进行视频实时监控，达到维护社会治安和防止破坏的作用，及时地把一切可能发生的或即将发生的案件和险情的图像资料传送到监控中心，使监控中心的值班员可以把这些危害和隐患扼制在萌芽状态，杜绝财产损失、确保人员生命安全。这也是为配合安全保卫工作，打击现代犯罪行为提供有效法律证据的重要手段之一，以期能更好地为管理服务。现要求在酒吧设置数个监控点，进行数字系统监控，以提高整个酒吧的安防水平。 系统设计强调中心监控的综合管理和操作性能，力求系统操作简便直观。一方面激活部配置管理，利用现代计算机技术和网络技术加强过程控制，以提高管理的水平;另一方面需要使有关部门在事后获取相关录像记录,提供有效现场证据和线索，在事前、事中、事后进行全面防。
平安校园视频监控系统 建议方案 北京蛙视通信技术有限责任公司 2013-7-25
目录 1 蛙视公司简介 (1) 2 需求分析 (3) 3 视频监控方案设计 (4) 3.1 校园监控子系统 (4) 3.2 楼宇监控子系统 (1) 3.3 周界监控子系统 (3) 3.4 智能分析子系统（可选） (5) 3.4.1 视频内容分析 ..................... 错误!未定义书签。 3.4.2 视频统计......................... 错误!未定义书签。 3.5 GIS子系统（可选）..................... 错误!未定义书签。 3.6 监控中心 (12) 3.7 系统扩展子系统........................ 错误!未定义书签。 3.7.1 视频质量诊断子系统 ................ 错误!未定义书签。 3.7.2 无线发布子系统.................... 错误!未定义书签。 4 关键设备介绍 (17) 4.1 工业级以太网交换机 (17) 4.1.1 系统功能特点 (18) 4.1.2 符合工业级标准 (19) 4.1.3 系统优势特点 (19) 4.1.4 VETH3000系列优势 (19) 4.1.5 设备参数 (20) 4.2 iXVR分布式混合视频管理平台 (22) 4.2.1 产品介绍 (23) 4.2.2 功能特点 (23)
4.2.3 典型应用 (24) 4.2.4 技术参数 (24) 4.3 VSM通用解码平台 (25) 4.3.1 系统功能特点 (26) 4.3.2 系统功能模块介绍 (27) 4.3.3 系统优势特点 (28) 4.3.4 设备参数 (31) 4.4 VS-iEye智能管理平台 (35) 4.4.1 系统概述 (35) 4.4.2 系统结构特点 (37) 4.4.3 功能介绍 (39) 4.5 摄像机 (46) 4.5.1 功能概述 (47) 4.5.2 产品特性 (47) 4.5.3 技术参数 (47) 4.5.4 外形尺寸 (50) 4.6 三层以太网交换机 (50)
基于ARM与Linux的嵌入式网络视频监控系统设计 随着网络通信技术与多媒体技术的发展,嵌入式视频监控技术逐渐步入一个全新数字化网络阶段,广泛运用于电信、银行、交通、电力、智能楼宇等诸多领域。目前,第三代基于网络摄像机的网络视频监控系统正在兴起,以它特有 的优势逐步成为监控系统新潮流。因此,前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向。嵌入式视频监控技术以嵌入 式系统视频采集、视频编解码、网络传输技术为核心,对其稳定性、实时性和兼容性有很高的要求。本文基于这种趋势和技术要求,提出一种适合小企业、学校等小场合且性价比高的网络视频监控系统。根据系统设计要求,作者选择了 S3C2440硬件平台和嵌入式Linux软件平台进行开发,实现了前端USB的视频采集、视频压缩、网络实时传输。论文的主要工作包括:(1)嵌入式软件开发平台 的构建,包括BootLoader设计、Linux内核裁剪移植、Linux驱动程序的设计、根文件系统的制作。(2)视频采集与压缩,主要涉及的工作是基于MPEG-4的视频压缩,本文提出了一种改进型的运动估计算法,极大的提升了MPEG-4压缩性能。且在MPEG-4源码库XviD中得到了实现。(3)网络实时传输,因为视频的网络传 输对实时性要求较高,所以设计了一个基于UDP协议的视频服务器,并且扩展了UDP协议,使其能够提供可靠的视频传输。还设计完成了解码显示的客户端程 序。最后对该网络视频监控系统进行了评价,并对该课题的后续工作进行了展望。 同主题文章 [1]. 谢红辉. 基于网络的视频通信系统的设计' [J]. 通信技术. 2009.(07) [2]. 程德强,钱建生. 数字视频监控服务器及其关键技术研究' [J]. 煤炭 科学技术. 2004.(10) [3]. 李琦. 网络数字视频技术在图书馆中的应用' [J]. 现代图书情报技术. 2003.(05) [4]. 张亚生,王霖. 基于MPEG-4的网络视频监控系统设计' [J]. 无线电通信技术. 2003.(02) [5]. 胡师彦. 基于视频监控应用的视频压缩' [J]. 黑龙江科技学院学报. 2002.(01) [6]. 马少伟. 嵌入式矿井综合信息网关的设计与实现' [J]. 计算机应用. 2007.(S1)
网络高清监控视频系统设计方案
视频监控系统 设 计 方 案 目录 一、系统概述 ....................................................... 错误!未定义书签。 1、网络视频监控技术的演变 ....................... 错误!未定义书签。 2、高清网络视频监控................................... 错误!未定义书签。 二、系统设计 ....................................................... 错误!未定义书签。 1、设计原则 .................................................. 错误!未定义书签。
3、项目需求分析........................................... 错误!未定义书签。 4、系统功能 .................................................. 错误!未定义书签。 5、系统组成 .................................................. 错误!未定义书签。 6、显示及记录部分....................................... 错误!未定义书签。 7、系统供电及布线设计 ............................... 错误!未定义书签。 三、技术培训 ....................................................... 错误!未定义书签。 四、售后服务 ....................................................... 错误!未定义书签。 五、系统主要设备及技术参数............................ 错误!未定义书签。 1、大华200万红外球型摄像机 ................................................... 2、大华高清网络硬盘录像机（NVR）......................................... 3、高速视频存储专用硬盘 ........................... 错误!未定义书签。 4、工业级网络监控专用交换机 ................... 错误!未定义书签。 七、报价清单 ....................................................... 错误!未定义书签。 一、系统概述 1、网络视频监控技术的演变 时至今日，业内普遍认为视频监控系统已经发展到第三代。 第一代视频监视系统指的是以VCR (Video Cassette Recorders)为代表的传统CCTV系统，系统主要由模拟摄像机、专用电缆、视频切换矩阵、模拟监视器、模拟录像设备和盒式录像带等构成。第一代系统存在很多明显的缺点，例如维护工作繁琐、无法进行远程访问、无法与其它安防系统（如门禁、周界防护等）有效集成、录像质量
学校高清视频监控系统设计方案 最近有很多朋友问到关于学校监控方案如何设计，随着对教育的不断重视，学校高清监控的项目现在越来普遍，这里我们就一起来看下这校监控项目如何设计。 一、背景分析 校园安防已经在各大中小学逐渐普及开来。目前校园安防主要由教学办公区和学生学习生活区两部分组成。而大中小学由于学校面积、学员年龄的不同，所需安防系统又有很大差别。各地高校的开放度高，人员杂，流动大，因而增加了校园安防工作的难度;中小学校虽然实行封闭式管理，但中小学生自控力相对较差，自我保护能力也较弱，因而中小学校所需视频辐射区域更大。因此，安防在大中小学校里面，其侧重点有所不同。然而，无论其侧重点有多大的差异，其对这群受保护人群的安全防范的重要程度则是毋庸置疑的，因此，校园监控逐渐走向高清网络视频领域。 幼儿园：由于其监控对象是受保护的弱小儿童，更重要的是对外部入侵的安全防范工作。而其扩展应用主要体现在家长远程观看幼儿园的情况，包括活动期间和上课期间; 中小学：中小学其监控对象是受保护的发育期青少年，安全防范工作还是学校安防的主要目的之一，除了包括外部入侵之外，还包括内部校园暴力。而其扩展应用更多的体现在电子监考这一应用;
高校：高校里面基本为成年人群，对外部入侵、校园内部自身安全防范固然重要，但其扩展应用占用比例加重，重点体现在远程教学这一方面的应用。 二、项目分析 视频监控区域：为了保障学校的正常工作、生活秩序及校内安全，避免学校财产损失，保证校内师生的安全，避免非法的人员闯入等需要对整个学校的安全进行有效的防范。通过在图书馆、学校门口、操场、停车场、校道、广场、周界、饭堂、部分楼层走道等诸多重要的区域和点位进行全天候的、实时的、高清晰的视频监控。 点位分布要求：整个视频监控要求能够满足全天候本地24小时监控。前端必须采用目前最先进、最稳定的摄像机。在学校出入口等重要的地方需采用云台摄像机或高清固定摄像机，在校道、操场、饭堂等一些宽阔的公共场所安装高清球型摄像机或者是高清枪式摄像机，在学校周界等一些区域安装固定高清摄像机，楼层走道安装高清晰网络半球等。 报警联动：通过监控管理软件和报警接口软件，监控系统可以响应区域联网报警系统，区域联网报警系统的用户报警后，区域联网报警主机通过报警接口软件自动调用相关图像到大屏或主监视器显
华城泊郡C地块项目弱电设计方案 一、工程概述 华城泊郡C地块二期项目包含16#、17#、18#楼单体建筑、地下停车场及园区。 其中： 16#楼地下1层，地上34层、一~三十四层为普通住宅，共100户。本工程属于一类高层住宅楼。总建筑面积12380.60 E,建筑物高度99.900m.结构形式为现浇钢筋混凝土剪力墙结构。 17#楼地下1层，地上34层，一层部分为商业服务网点，二?三十四层为普通住宅。总建筑面积16119.97 m1,建筑物高度99.900m.结构形式为现浇钢筋混凝土剪力墙结构。 18#楼地下1层，地上34层。一层部分为商业服务网点二~三十四层为普通住宅。总建筑面积19345.17 m2,建筑物高度99.900m.结构形式为现浇钢筋混凝土剪力墙结构。 二、设计内容 本次鸿锦城弱电项目包含以下各个子系统： 1. 视频监控系统
2. 门禁系统 3. 报警系统 4. 巡更系统 5. 停车场系统 6. 巡更系统 7. 五方对讲系统 三、设计依据、 1. 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 2. 《低压配电设计规范》GB50054-2011 3. 《建筑智能化系统工程设计标准》DBJ13-32-2000 4. 《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2013 5. 《安全防范工程技术规范》GB50348-2004 6. 《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007 7. 《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007 8. 《入侵报警系统工程设计规范》GB50394-2007 9. 《视频显示系统工程技术规范》GB50464-2008 10. 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-2011 11. 《入侵报警系统工程技术规范》GATF368 12. 其它有关国家及地方的现行规范、规程 13. 甲方设计任务书及设计单位内部各专业提供的设计资料。 四、视频监控系统 视频监控系统CCTV
前言： 2018，你好，祝大家新年快乐！新年第一篇发一个基本的知识，一些网络视频监控基础知识，非常适合新入门的小伙伴学习，也可做公司培训资料。 正文： 1、什么是网络高清视频监控？ 网络视频系统通常指的是安全监视和远程监控领域内用于特定应用的IP监视系统，该系统使用户能够通过IP网络（LAN/WAN/Internet）实现视频监控及视频图像的录像、以及相关的报警管理。与模拟视频系统不同的是，网络视频系统采用网络，而不是点对点的模拟视频电缆，来传输视频及其他与监控相关的各类信息。 2、网络高清视频监控系统的哪些功能？ 网络高清视频监控系统主要功能包括远程图像控制、录像、存储、回放、实时语音、图像广播、报警联动、电子地图、云台控制、数据转发、拍照、图像识别等。 3、网络高清视频监控可以应用于哪些方面？ 主要应用于道路监控、小区监控、网吧监控、平安城市等行业，目前已经应用到各行各业。 4、目前主流的网络高清视频监控的产品有哪几种？ 有两种，网络视频服务器（DVS）、网络摄像机（IPCAM）。 5、网络高清视频监控系统与传统视频监控系统有什么区别？ 传统的闭路监控系统（包括以DVR为主的区域监控系统）采用视频线缆或者光纤传输模拟视频信号的方式，对距离十分敏感，且跨地域长距离传输不够经济便利（相比网络高清视频监控系统－网络高清视频监控），一般以局部的区域进行集中监控，远距离的传输一般采用点对点的方式进行组网，整个系统的布线工程大，结构复杂，功耗高，费用高，需要多人值守；整个系统管理的开放型和智能化程度较低。
网络高清视频监控系统采用灵活的租用方式（主要采用IP宽带网），多个用户可以共用一套中心控制平台，用户投入、使用简便，用户能远程进行浏览与控制，原则上任何可以上网的地方都可以进行浏览与控制。它还引入了许多新的数字化技术成果（如图像识别技术），弥补了传统视频监控系统的不足，提供了增值业务能力，扩展了功能和范围，提高了系统的性能和智能化。 6、网络高清视频监控系统与模拟闭路系统相比有什么优势？ 网络高清视频监控系统系统的信息流和媒体流全程数字化并且相互独立，硬件和软件采用标准化、模块化和规模化的设计理念，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、使用方便以及系统安装、调试和维修简单化的优点。同时，IP化、数字化产品的规模化将带来成本优势。 7、网络高清视频监控系统软件平台可实现的功能？ 网络高清视频监控系统平台可实现集中监控管理、视频分发、报警联动管理、录像存储管理、系统日志管理、远程录像回放与查看等等。 8、模拟监控升级数字监控投入的成本需要多大？ 原来有模拟监控系统可以通过开通接入网络线路及安装视频服务器等相关设备进行改造，实现网络高清视频监控系统的相关功能。这种情况下，用户需要投入的成本是其所负担的设备投入，主要是视频服务器的成本，由于视频服务器的种类与规格不同，具体的承担成本需与当地的客户经理协商。 9、使用网络高清视频监控系统，原有的设备如何处理？不增加使用成本吗？ 原有设备可以利旧改造，但需要增加视频服务器、铺设接入线路和网络设备等相关设备。利旧改造仅仅涉及一次性费用，不会增加日常的使用成本。 10、安装客户端软件，还是使用浏览器就可以访问系统全部功能？
网络视频监控系统的设计与实现 【摘要】本文深入分析了网络视频监控系统的关键技术，设计开发了新型的网络视频监控系统。阐述了网络视频监控系统的实现的具体方法。 【关键词】网络视频监控系统；实时监控；视频录制；视频存储 近年来，视频监控系统在安防领域中的地位日渐突出，作为报警复核、动态监控、过程控制和信息记录的有效手段，图像视频信号本身具有可视、可记录及信息量大等特点，并能提供“眼见为实”的证据。视频监控系统作为预防犯罪的有力武器，得到了广泛的应用。 目前正在蓬勃发展的网络化视频监视系统，又称为IP视频监控系统，它克服了DVR/NVR无法通过网络获取视频信息的缺点，用户可以通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息[6]。网络视频监控系统是完全数字化的系统，它基于标准的TCP/IP协议，能够通过局域网/无线网/互联网传输。 常见的网络视频监控系统架构： 1.前端设备部分 前端设备由高分辨率彩色摄像机、电动镜头、室外全方位云台、室外全天候防护罩、高灵敏监听头、紧急报警按钮、多功能解码器、视频多媒体端机等设备构成。 2.传输部分 系统的传输部分充分利用国家公用数据网（DDN），各多媒体端机通过DDN 基带MODEM接入中国电信的DDN公用数据网，使整个系统形成广域网的结构。可传输的信号如下所述。 3.控制中心部分 中心控制系统是建立在分控系统局域网基础上的，通过DDN基带MODEM 接入DDN公用数据网，并与各前端多媒体端机组成广域网。 控制中心装备多台专业级LCD监视器，采用多画面分割器，使每台监视器可同时输出多路图像，还装备大屏幕PDP作为监控墙，用以同时显示从多路图像中任意选出的N路图像。 系统的数字图像记录设备，采用专业级DVR，不仅拥有硬盘录像或重放功能，还能按照时间日期来进行录像检索。
校园网络视频监控系统方案 一、系统概述 近日来，全国各地校园血案频发，接二连三的恶性案件，使得教育管理部门，尤其是学校，将校园安全摆上了重要位置。如何有效的保证学生的人身安全，使他们拥有一个可靠舒适的学习环境，成为摆在我们面前的重要课题。在这个严峻的校园环境下，我们提供的校园网络视频监控系统，为学校的安保提供了先进的技术防范平台。视频监控系统与消防预警、周界防范以及校园网等系统的有效结合使用，为平安校园提供了重要的预防和控制手段。 现在各地市的大学都普遍存在着校园面积大、场地分散，学生众多，校园周边的环境复杂等特点，随着近年来校园暴力事件和突发事故的增加，传统的人力巡查已不能满足校园安全管理的需求，越来越多的学校开始考虑通过校园网络视频监控系统的实施来建设平安校园。在大中城市校园中普遍推广以视频监控、防盗报警、安全防范为主的技术防范措施，是构筑学校治安防控体系的重要内容。校园网络视频监控系统，是在原有的以太网传输系统的基础上，用双绞线或者光纤进行视频数据传输，克服了学校内部分复杂地形对传统模拟线路铺设的限制，传输质量稳定，降低了网络建设成本，大大增强了监控系统的灵活性、便利性和可扩充性。本设计以教学行业的特点作为设计依据，结合学校的系统需求，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，是设计的指导思想，也是设计的基本出发点和追求的目标。 为了建设平安校园，加强教学管理和严肃考场纪律，因此建设一套完善的学校网络视频监控系统具有特殊的意义。国家教委有关文件已明确表明，各省市地区拟定陆续在辖区内各大中小学校统一建立学校网络视监控系统。深圳波粒科技股份有限公司提供专业全系列网络视频监控设备，并结合大量学校网络视频监控项目的实施经验，制作出本套技术解决方案，若对本方案的内容或其它方面有不详尽之处，我们随时欢迎您们的宝贵意见。 二、系统设计 深圳波粒科技股份有限公司根据学校的需求特点，利用学校丰富的网络资源，为学校设计出了一个技术先进的网络数字视频监控系统。该系统以网络高清摄像机为前端设备，利用学校现有的网络传输高质量的音视频资料，建立分布式、低成本、数字化的视频监控系统。可对教学楼、学生宿舍、体育馆、图书馆、实验室实现远程监控，可保证师生的安全，提高教学质量，有效的监控考场并降低舞弊行为：