數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)在車輛制造商的主要車間、車間、通用商用車等重要崗位和重要崗位的及線、調(diào)試站、物流庫(kù)等重要崗位，應(yīng)設(shè)立視頻監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)。提供重要設(shè)備和重要現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)圖像，以直觀、快速地向相關(guān)部門發(fā)送，不僅可以提高工作效率，而且可以提高科學(xué)規(guī)劃、指揮和管理的現(xiàn)代化水平。同時(shí)，它可以大大減少相關(guān)人員的工作量。2視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成視頻控制系統(tǒng)通常由前端攝像設(shè)備、視頻及控制信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)和控制中心等部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示2.1《評(píng)估》放射線集內(nèi)部分前端攝像設(shè)備是整個(gè)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的信息采集部分,主要包括攝像機(jī)及護(hù)罩、云臺(tái)及支架、解碼器和線路等。攝像機(jī)、護(hù)罩、云臺(tái)和支架構(gòu)成了監(jiān)控系統(tǒng)的探頭,是監(jiān)控系統(tǒng)的視覺(jué)部分。2.2電纜電纜組成視頻及控制信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)主要由光端機(jī)、光纜、視頻同軸電纜、控制電纜和電源電纜等組成。為滿足控制中心與前端攝像設(shè)備遠(yuǎn)距離通信的要求,可采用單模光端機(jī)和光纜,完成視頻信號(hào)和控制信號(hào)的傳輸。2.3控制中心設(shè)備組成控制中心完成對(duì)圖像信號(hào)的接收、切換、記錄和顯示,對(duì)攝像機(jī)及輔助部件的控制等功能?？刂浦行脑O(shè)備主要由矩陣主機(jī)、視頻分配器、錄像監(jiān)控機(jī)、控制碼轉(zhuǎn)換器、控制碼分配器、控制碼混合器、操作控制鍵盤、等離子屏等組成。控制中心通常采用工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)和視頻監(jiān)控管理軟件管理和監(jiān)控所有監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng),并能通過(guò)其網(wǎng)絡(luò)適配器與局域網(wǎng)和因特網(wǎng)連接。3工程應(yīng)用設(shè)計(jì)3.1確立模擬視頻和數(shù)字視頻相結(jié)合的結(jié)構(gòu)基于以上原理,結(jié)合當(dāng)前視頻監(jiān)控設(shè)備的技術(shù)狀況和機(jī)車車輛企業(yè)的特點(diǎn),確定系統(tǒng)采用模擬視頻和數(shù)字視頻相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)可以為監(jiān)控中心提供高質(zhì)量的模擬視頻,為網(wǎng)絡(luò)用戶提供高質(zhì)量、低延時(shí)的數(shù)字視頻和簡(jiǎn)便的訪問(wèn)手段。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。3.2光端機(jī)的設(shè)置按照廠區(qū)的物理布局,前端攝像機(jī)采集的圖像分別采用同軸電纜和光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。使用同軸電纜傳輸?shù)膮^(qū)域包括:靠近生產(chǎn)調(diào)度中心的轉(zhuǎn)向架(組裝)廠和總裝廠的一部分。該區(qū)與控制中心的距離較近,同軸電纜即可滿足傳輸要求,又可降低成本。其他廠區(qū)由于與控制中心距離較遠(yuǎn),傳輸途中會(huì)有干擾信號(hào),因此采用光纖作為主干傳輸。由于不同區(qū)域視頻采集點(diǎn)的個(gè)數(shù)設(shè)置不同,對(duì)于離散的單個(gè)攝像機(jī)使用1路視頻光端機(jī),相近的2個(gè)攝像機(jī)2路視頻光端機(jī),多個(gè)相近的攝像機(jī)使用4到8路視頻光端機(jī)。光端機(jī)的設(shè)置要充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,要有一定的預(yù)留。視頻通過(guò)同軸電纜和光端機(jī)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心后,首先接入視頻分配/字符疊加器。字符疊加器的功能是為每路視頻疊加中心位置等信息,以方便用戶使用視頻。視頻分配的目的是把1路視頻分配成多路,分別接入視頻矩陣和硬盤錄像機(jī)。視頻矩陣的功能是對(duì)輸入視頻進(jìn)行切換和攝像機(jī)控制,用戶可以使用矩陣鍵盤完成切換和控制功能。視頻矩陣的輸出分別提供給電視墻和網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器以及其他視頻處理設(shè)備。通過(guò)視頻矩陣配置軟件,用戶可以定義攝像機(jī)分組、輪詢、預(yù)置位等多種功能,可以在電視墻上實(shí)現(xiàn)多種形式的圖像顯示。硬盤錄像機(jī)用來(lái)實(shí)時(shí)把圖像記錄到硬盤,提供一段時(shí)間的存儲(chǔ),并且可以提供在本機(jī)和使用網(wǎng)絡(luò)軟件進(jìn)行檢索和回放的功能。網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器的功能是把模擬視頻數(shù)字化成MPEG碼流并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上,為全廠不同部門、不同辦公室的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和工作人員提供計(jì)算機(jī)桌面視頻,并且系統(tǒng)具有權(quán)限鑒別、優(yōu)先級(jí)控制等功能,根據(jù)用戶的權(quán)限和優(yōu)先級(jí)自動(dòng)分配編碼器資源。授權(quán)用戶除了可以在計(jì)算機(jī)上使用IE瀏覽器觀看視頻圖像外,還可以隨意選擇權(quán)限內(nèi)的攝像機(jī)進(jìn)行切換和云臺(tái)、鏡頭等控制。4系統(tǒng)的功能和性能4.1監(jiān)控錄像控制tilt/東南角系統(tǒng)可以對(duì)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)、重要設(shè)備及關(guān)鍵場(chǎng)合等進(jìn)行全天候監(jiān)視和對(duì)前端設(shè)備的PTZ(Pan/Tilt/Zoom)控制。通過(guò)安裝在監(jiān)控中心的電視墻,監(jiān)管人員可以根據(jù)需要,手動(dòng)或自動(dòng)切換來(lái)自本系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)位圖像;硬盤錄像機(jī)對(duì)所有監(jiān)控點(diǎn)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像。用戶可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上其他用戶的使用需求,將監(jiān)控視頻圖像傳給視頻編碼器進(jìn)行數(shù)字化處理,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩舻腜C機(jī)。4.2前端攝像機(jī)監(jiān)控可根據(jù)需要在矩陣主機(jī)中預(yù)先編程設(shè)置,通過(guò)矩陣主機(jī)強(qiáng)大的宏命令功能,可編程為單個(gè)或者多個(gè)前端攝像機(jī)包括預(yù)置位、自動(dòng)巡視等多種監(jiān)控方式。在計(jì)算機(jī)屏幕上可同時(shí)顯示1個(gè)、4個(gè)、9個(gè)或16個(gè)攝像機(jī)的圖像,畫面格式可選,并可對(duì)其圖像進(jìn)行凍結(jié)、放大、縮小等操作。4.3視頻傳輸和存儲(chǔ)4.3.1矩陣切換視頻顯示模擬視頻信號(hào)采用同軸電纜和光纖傳輸,具體完成將攝像機(jī)圖像傳送到矩陣及矩陣切換視頻圖像到電視墻上的顯示。模擬視頻圖像傳輸距離在300m以下,采用SYV75-5同軸電纜4.3.2數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)數(shù)字視頻通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,根據(jù)不同的需求和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用的具體設(shè)備,可以采用組播或單播方式傳輸數(shù)字視頻流。為了節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬,可考慮采用組播方式進(jìn)行傳輸。4.3.3視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用數(shù)字存儲(chǔ)方式,將所有圖像傳輸?shù)接脖P錄像機(jī),將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),保存在硬盤錄像機(jī)上。硬盤錄像機(jī)輸出配有網(wǎng)絡(luò)接口和視頻BNC輸出口,可實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上和電視墻監(jiān)視器上回放錄像。硬盤錄像機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口直接連到本地網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻錄像;硬盤錄像機(jī)的視頻BNC輸出口可通過(guò)同軸電纜與本地矩陣輸入口連接,將錄像傳送給矩陣,矩陣切換錄像到本地電視墻監(jiān)視器上顯示。4.4用戶管理系統(tǒng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)視頻播放,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻資源的動(dòng)態(tài)分配、動(dòng)態(tài)回收、視頻資源權(quán)限分配等功能?；贠racle數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)的用戶管理系統(tǒng),可進(jìn)行用戶的注冊(cè),權(quán)限分配等管理,分配的對(duì)象可以是用戶、攝像頭。權(quán)限管理采用網(wǎng)絡(luò)權(quán)限管理模式,可以對(duì)某個(gè)視頻進(jìn)行權(quán)限分配,用戶只能觀看到權(quán)限范圍內(nèi)的視頻。4.5視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像機(jī)的設(shè)置系統(tǒng)可以與消防、安防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。根據(jù)