视频监控系统的设计与实现

139Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 数字技术与应用·学术论坛·防空警报是城市防空工程的重要组成部分,平时用于抗灾救灾和突发事故情况下的灾情预报和紧急报知,战时用于人民防空是各级人民政府实施人民防空指挥,组织人员疏散的基本手段。１　视频监控系统的总体设计整个视频监控系统采用C/S结构,服务器端配备网络摄像机,网络服务器和网桥进行数据采集、压缩、传输,客户端是ARM上运行的接收、解压、回放程序。视频监控终端从现场的摄像头捕获实时的视频信息,压缩以后通过以太网传输到视频监控服务器上。系统结构如图1所示,视频图像采集和打包发送在服务器端完成,图像的接收解包和回放将在客户端完成。２　系统的硬件设计本系统由人防管理控制中心,网络摄像机、网络视频服务器、网桥、S3C2410终端控制设备、后备电源、电声报警器（选配）等几部分构成。本文使用的网络视频服务器是KESV系列的,专为视频监控而设计的嵌入式数字监控产品,采用嵌入式实时多任务操作系统和嵌入式CPU处理器,系统调度效率高,代码固化在FLASH中,系统圆形更加稳定可靠。本文采用的网桥为BWB-205系列产品使用了先进的OFDM调制技术,具有速率高、距离远等优势,工业级零件生产,让设备在远距离传输性能上有卓越的表现。网络视频服务器和网桥各标配一个10M/100M兼容的以太网端口,它们通过网线来传输数据。网桥与ARM2410是通过网线来传输数据的,目的是在ARM2410上显示网络摄像机所拍摄的现场。S3C2410A采用了ARM920T内核,它是由ARM公司研制的。S3C2410提供了丰富的内部设备:分开的16KB的指令Cache和16KB的数据Cache,MMU虚拟存储器管理,LCD控制器,支持NAND FLASH 系统引导,系统管理器,3通道UART,4通道DMA, PWM定时器,I/O端口,RTC,8通道,10位ADC和触摸屏接口,IIC-BUS接口,USB主机,USB设备,SD主卡,MMC卡接口,2通道的SPI以及内部PLL时钟倍频器。人防警报视频监控系统的设计与实现王晶1 吕实诚1 宋晓波1 李娜1 王丽丽21.哈尔滨理工大学 测控技术与通信工程学院 黑龙江哈尔滨 150080; 2.渤海钻探第四钻井工程公司 信息中心河北任丘 062552摘　要:本文描述了如何使用ARM和嵌入式Linux系统制作一个视频监控终端的架构以及如何完成的流程;关键词:视频监控 ARM 嵌入式Linux中图分类号:TP277文献标识码:A文章编号:1007-9416（2010）11-0139-01各个摄像头上捕获的图像数据通过集线器传输到视频监控终端的主控制器模块上,然后再由主控制器模块交由视频服务器处理器集中处理。网络视频服务器对采集到的图像进行实时编码压缩,编码之后的直接传输到发送缓冲区中,通过网桥发送和接收,PC机接收到信号,通过处理传递给ARM,最终在ARM显示屏上显示图像。在PC机上搭建一个软件平台以完成Linux操作系统内核移植以及Linux操作系统的设备驱动程序的开发等工作,在此基础上借助交叉编译工具,在客户端完成数据的接收。３　构建基于Ｓ３Ｃ２４１０的Ｌｉｎｕｘ平台构建嵌入式Linux开发平台首先需要构建一套完整的交叉编译环境,包括主机和目标机。主机是一台装有Ferora 9.0操作系统的PC机,目标机是基于S3C2410的视频监控终端。选用的交叉编译器是cross-2.95.3 for ARM板。如图2所示。视频监控终端软件按功能分为三部分:视频采集、压缩、传输。４　结语本文介绍了一种基于ARM的视频监控系统的设计方案,讨论了硬件和软件设计,与其他监控系统相比,开发周期短,适用于对视频图像要求不高的场合。参考文献[1]郭和鑫．ARM微处理器应用开发技术详解与实例分析[M]．北京:清华大学,2007:1-30．[2]申红明．嵌入式技术在远程监控中的应用[D]．南京:南京师范大学,2008:21-23．[3]王海丽．基于S3C2410A的多功能仪器软件系统的研究与设计[D].西安:西安电子科技大学,2007:15-17.[4]宁振刚,陈建文.基于嵌入式控制器的远程监控系统的开发.微计算机信息.2007.23.(12一2).22一24.[5]王树臣,张琳.通信机房环境监控系统的研究与设计.林业机械与木l一设备.2005.33(3).36一38.[6]王运涛,方彦军,李世红．基于Internet的嵌入式远程监控终端的开发[J].工业控制计算机．2004,17(5):13-14.图１　系统结构图

福建工程学院国脉信息学院

毕业设计(论文）开题报告

专 业： 通信工程 班级: 班

设计题目： 视频监控系统在安防中的设计与实现

学生姓名： 学号：

起止日期： （共 周）

设计地点:

指导教师：

福建工程学国脉信息学院本科毕业设计开题报告

年 月 日

1．本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述：

视频监控系统是安全防范系统的重要组成部分，是一种防范能力较强的综合系统，目前广泛运用于社会生产的方方面面.近年来，随着计算机技术、网络技术以及图像处理、传输技术的飞速发展,视频监控技术取得了长足的发展。视频监控系统能方便地提供直观、丰富的图像信息。在国内外市场上，主要推出的是数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类产品。前者技术发展已经非常成熟、性能稳定，并在实际工程应用中得到广泛应用，特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛；后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统,该系统解决了模拟系统部分弊端而迅速崛起,但仍需进一步完善和发展。目前,视频监控系统正处在数控模拟系统与数字系统混合应用并将逐渐向数字系统过渡的阶段。90年代末，随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展、数字视频监控系统迅速崛起,现今市场上有两种数字视频监控系统类型，一种是以数字录像设备为核心的视频监控系统，另一种是以嵌入式视频WEB服务器为核心的视频监控系统。

我国的安防产业较发达国家晚了二三十年，但是在20个世纪90 年代末,在多媒体、视频压缩技术以及网络通讯技术的发展,推动视频监控技术进入了全新的数字化网络监控时代，中国从事网络视频监控的企业第一次站在与国外安防市场几乎相同的起跑线上,为中国新型的专业网络视频监控公司和切带来了前所未有的挑战和机遇。网络化、个人化和智能化将是中国视频监控市场重要的发展趋势。

视频监控系统设计方案

一、项目背景

随着社会的不断发展和科技的日益进步，安全防范在各个领域的重要性愈发凸显。视频监控系统作为一种有效的安全防范手段，已经广泛应用于公共场所、企业、住宅小区等众多场景。为了满足特定场所的安全需求，构建一套高效、可靠、智能化的视频监控系统成为当务之急。

二、需求分析

（一）监控区域范围

明确需要监控的具体区域，包括室内场所如办公室、仓库、走廊等，以及室外区域如停车场、园区周边等。

（二）监控目标

确定监控的主要目标，例如人员活动、车辆进出、物品存放等。

（三）监控时间要求

分析是否需要 24 小时不间断监控，或者特定时间段的重点监控。

（四）图像质量要求

根据实际应用场景，确定所需的图像清晰度、分辨率、帧率等参数。

（五）存储时长要求 根据法律法规和实际需求，确定视频数据的保存时长。

（六）远程访问需求

考虑是否需要通过网络实现远程实时监控和视频回放。

三、系统设计原则

（一）先进性

采用先进的技术和设备，确保系统在一定时期内保持领先水平。

（二）可靠性

选用成熟可靠的产品和技术，保障系统长期稳定运行。

（三）实用性

系统功能满足实际需求，操作简单，易于维护和管理。

（四）扩展性

具备良好的扩展能力，便于后续升级和扩容。

（五）安全性

保障系统数据的安全，防止非法访问和数据泄露。

四、系统组成

（一）前端设备

1、 摄像机 根据监控场景的不同，选择合适类型的摄像机，如枪机、球机、半球机等。同时，考虑摄像机的分辨率、焦距、低照度性能等参数。

2、 镜头

根据监控距离和范围，选择合适的镜头类型，如定焦镜头、变焦镜头等。

3、 防护罩

为摄像机提供防护，适应不同的环境条件，如防水、防尘、防爆等。

（二）传输设备

1、 线缆

包括同轴电缆、双绞线、光纤等，根据传输距离和信号要求选择合适的线缆类型。

2、 交换机

用于连接前端设备和后端设备，实现数据的交换和传输。

（三）后端设备

智能化监控系统的设计与实现

随着科技的发展，越来越多的企业开始引入智能化监控系统，以提升管理效率、保障安全。本文将围绕着智能化监控系统的设计与实现，从多角度进行探讨。

一、 智能化监控系统的设计

1. 系统功能设计

智能化监控系统的功能设计必须考虑公司的实际需要。常见的监控功能包括视频监控、环境监测、报警管理、设备状态监测等等。在设计功能时，应该综合考虑这些监控因素的权衡，以适应不同企业的需求。

2. 硬件系统设计

除了考虑功能需求，智能化监控系统的硬件设计也是十分重要的。硬件的选择要考虑到成本、可扩展性、可靠性、灵活性等方面。面对不同类型的监控需求，硬件设备也有所区别。

3. 软件系统设计

软件系统设计必须能够支持硬件设备，能够与系统的数据库及扩展设备进行交互。开发方案需要考虑到应用环境的不同需求。同时，对于监控视频等大数据，存储、处理及分析也需要相应的管理。

二、 智能化监控系统的实现

1. 数据采集

在数据采集环节，智能化监控系统需要收集并整合一系列不同来源的数据。例如，视频监控、传感器设备、环境监测等等。数据的采集也面临不同厂商设备之间的协调问题，在实现过程中需要解决这些问题。

2. 数据存储和处理

数据采集后，需要立即被处理和存储，以确保及时反馈监控信息。数据处理可以使用人工智能技术，如机器学习、图像处理等。而数据存储可以按照当前使用的系统情况下，使用专业的数据存储方案，如云存储等。

3. 数据传输

数据采集和存储后，数据传输就显得至关重要。智能化监控系统必须具备高效稳定的数据传输能力，避免出现监管信息延迟或遗漏的情况。建议使用高速Internet和大容量光纤等传输方式。

三、 智能化监控系统的应用

1. 远程监控

通过智能化监控系统，企业可以随时随地的远程监控现场。可以通过手机、平板电脑等移动设备进行在线监控，方便企业管理无地址限制。

2. 报警管理

智能化监控系统还可以及时进行报警管理，避免损失发生。可以对异常情况进行及时警告，有效地减少企业损失。