本科毕业设计

（文献综述）

题    目   校园的校园视频监控系统的设计与实现 

姓    名                      

专    业   计算机科学与技术（嵌入式）

学    号                     

指导教师                     

 

郑州科技学院信息工程学院

二〇一五年三月

 

 

 

 

 

 

校园校园系统的设计与实现

随着现代电子技术的发展，可视校园视频监控也逐步由模拟走向数字化。可视校园视频监控系统是安防领域中的重要组成部分，是所有安全系统中最关键的子系统。系统通过遥控摄像机，直接观察被监视场所的情况，同时可以把被监视场所的情况进行同步录像。另外，可视校园视频监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使用户安全防范能力得到整体的提高。
      

可视校园视频监控系统能在人无法直接观察的场合，适时、清晰、真实地反映被监视控制对象的画面。可视校园视频监控系统已成为在现代化管理中监控的最为有效的观察工具。可视校园视频监控系统是一种全数字化、全网络化的系统，可以同现有的多媒体系统、控制系统和信息系统集成，方便地实现数据和信息的共享在控制中心，只要有一个工作人员操作，就能够观察多个被控区域，以及远距离区域的监控功能。

随着数字信息时代的到来，数字化高新技术产品日益增加和完善。各行业为了提高和完善生产、管理水平和增加竞争性，都争先采用完善的高新技术产品，校园视频监控系统就是信息时代的产物之一。校园视频监控系统是管理人员高质量管理的理想工具；也是公共安全、防盗防范必不可少的强有力的得力助手。利用它可以大大减少不必要的人力，实时监视可视区域，做到控制现场实际工作现状，实时快速的反映所发生的一切事物，便于管理者及时应付处理突发事件等。
    为了适应信息化的需要，按照校园视频监控系统的技术规范，并结合现代化需求的特点，本文采取先进合理的设计思想和较为完善的设备对校园视频监控系统进行了设计与实现，力争做到电子校园视频监控系统的可靠性和先进性完美结合。

方案设计时充分考虑当前各项需求应用，又面向未来快速增长的发展需求，在系统整体功能设施配备时依据功能齐全、实用、使用方便、质量可靠、技术先进具有扩容能力；认真分析各系统产品的价格、功能、稳定性和可靠性，依据可靠性高、性价比高的原则，采用主流产品；按系统整体安全性高、性能稳定、可维护性故障少、系统操作简单的原则进行系统集成。总之要体现先进实用、操作方便、自动化程度高、安全可靠的总体设计思想。

在校园视频监控系统时，主要遵循体现以下几个特性：
（１）先进性
    严格按照国家有关规定，结合具体情况，用最佳设计方案，采用先进成熟的技术设备和材料，既满足当前的需求，又兼顾未来高速的数据传输需要，使整个系统在一段时期内保持先进性和良好的扩展性，以适应未来信息产业业务的发展和技术升级的需要。 
（２）规范性
  视频监控工程，是一个先进复杂的综合性系统工程，从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程,都应严格按照国家有关的标准和规范，作好系统的标准化设计和管理工作。最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供使用方存档。
执行的主要规范内容包括中华人民共和国国家标准、中华人民共和国公共安全行业标准：
（３）实用性和可扩充性
  设计本校园视频监控系统方案的同时，应充分考虑到目前需要和将来长远利益。首先满足其基本功能需要，达到经济实用的要求，又应充分考虑今后的发展需要，具有可扩充性，充分保护现有的投资，而且具有较高的性价比。系统的建设要严格按照国家、地方和行业的有关标准与规范。在没有标准与规范的情况下，要参照国家、地方和行业的相关标准与规范，制订相应的标准与规范。系统的分析、设计、实现和测试要严格按照软件工程标准和规范，并尽可能采用开放技术和国际主流产品，以确保系统符合国际上各种开放标准。

（４）可靠性

校园视频监控系统的建设，直接影响着使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中采用最优化的方案。并从线路敷设、设备安装、系统调试服务等方面，充分满足可靠性的要求。

（5）应用的广泛性

为了提供使用者(在过程监视中，一般指管理人员及各级领导者)的监视区域(生产区域)以外场所的远程监视的需要，只需在现有的机器上安装应用软件或直接使用标准浏览器（不需任何安装），即可实现此需求。

本套校园视频监控系统由视频监控、录制和视频回放两大功能模块构成。为防止其它非管理人员随意的进入、退出系统，随意的对一些摄像头参数进行修改，设计时在这两个模块中加入了一个权限加密模块。

其中视频监控录制模块不但可以用来实现摄像头的图像预览，以及视频的存储等功能，而且视频监控录制模块中还可以对预览图像的大小、摄像头所采集到的视频信息的存储大小，摄像头的亮度、曝光度和颜色等进行设置。而且在视频监控录制模块为了不让其他人员随意的更改这些设置和随意的退出本套系统还应在本模块中加入权限设置密码。而在回放系统中为了不让其他非管理人员随意对历史的视频信息进行浏览，因此，在进入回放系统之前应设置一权限密码，若密码不正确者不能进入到回放系统中。

本套校园视频监控系统的特点主要有以下的两个方面：

（1）监控功能

①具备2屏同时预览功能；

②用户权限密码管理，保证系统安全；

③视频信号的丢失报警；

④对视频信号进行高密度的压缩处理和记录处理；

⑤按钮式管理界面，使用方便；

⑥能实现对历史纪录的查找和回放；

⑦Windows XP操作系统，系统更加稳定可靠。

（2）存储功能: 

①可以支持两个IDE硬盘，每个IDE硬盘的容量可达120GB；

②硬盘文件系统同DOS兼容，可以在PC平台上操作；

③硬盘上文件可以选择循环记录和非循环记录；

④管理主机可以通过网络播放网络硬盘录像机上记录的文件；                                                       

视频信号处理部分应包括以下主要内容：在监控点设置视频信号采集用的摄像头；将摄像头摄取的视频信号通过视频电缆联入从事监控活动工作的控制室；在各个控制室利用视频分频设备及信号放大设备将视频信号分频放大处理后，一组信号用于现场的视频监控使用，另外的信号向其它控制室或调度室的信号提供；现场监控用的信号通过画面分割器或矩阵控制器与工业用电视监视器相连，完成现场的视频信息的监控目的。在调度室利用视频2分频设备将视频信号2分频处理后，一组信号用于调度室的综合视频监控使用，另一组信号提供给数字信号处理部分进行处理。

 

校园视频监控系统是由监控点和监控中心等组成的，它的具体的工作流程如图2.1所示。正如下图所示的流程，当监控点的摄像头采集到的视频信息通过电缆线传到监控室，监控室的工作人员可以通过监视屏上的预览图像来了解现场所发生的一切情况，与此同时监控室的控制人员还可以对摄像头所采集到的视频信息进行录制存储，监控室的工作人员还可以控制监控点的每一个摄像头。并对其进行各种操作，如摄像头的转向、摄像头的取景范围等。管理人员还可以对摄像头的参数如亮度、曝光度和颜色等进行一系列的设置。一旦有突发事件发生监控室的工作人员还可以对现场进行实时监控，通过监视器所了解到的情况来指导现场的工作。与此同时还可以通过局域网或互联网对外界发出警告或报警。如果校园视频监控系统安装视频服务器之后，还可以为管理人员提供远程监视权限。而管理人员则可以不受地域限制，只要使用PC机或笔记本电脑通过调制解调器或宽带接入方式接入PSTN电话网或Internet国际互联网，就可以即时观看各个监控点的图像，以便掌握监控点的详细情况。因此大大提高了管理者的管理水平。当管理人员需要某一天的监控录像时还可以调用监控的历史记录，来进行查找、回放以便于了解当时所发生一系列的情况。

    智能建筑中的视频监控设计和应用在目前国家大力提倡和谐社会的前提下，在人们生活质量不断提高的同时，有着广泛的应用基础。现在我国在建和新设计的建筑物、智能化小区中，视频监控系统已经成为必不可少的重要组成部分。本文针对目前社会工程中采用的视频监控系统的设计中存在的问题、改进措施、将来的发展方向进行了广泛的研究。现将本文的主要工作总结如下： 

    1）本论文通过阐述智能建筑中电视监控系统的系统组成结构、系统主要设备的性能特点、技术指标的参数、说明如何在构建CCTV系统中选择性价比优秀的产品以及如何构建性能良好、技术先进、安全可靠的电视监控系统。 

    2）通过数字电视监控系统的视频采集卡、嵌入式硬盘录像机的系统性能和技术参数、选择指标的比对以及模拟电视监控系统和数字电视监控系统的优缺点的比对，说明了如何建设数字电视监控系统、如何利用现有的模拟电视监控系统改造成数字电视监控系统以及数字电视监控系统在未来的发展趋势。 

    3）通过比较同轴电缆、双绞线、光纤、射频调制传输的传输距离、传输频带和带宽、信号的衰减程度等的优缺点，说明了我们在工程中如何有效合理的选择信号的传输方式和传输介质。 

4）通过阐述视频信号的各种压缩方式、视频采集卡的技术数据和选取标准，说明了我们在选择利用网络传输视频信号时如何有效合理的利用网络的传输速度、计算机硬盘的容量以及如何获得流畅的视频流传输、清晰稳定的视频回放信号。

[1]粱华《实用建筑弱电工程设计资料集》[M]北京：中国建筑工业出版社。2000 

[2]周遐《安防系统工程》[M]北京；机械工业出版社。2003

[3]马鸿雁李惠异《智能住宅小区》[M]北京：机械工业出版社。2003 

[4]秦兆海周鑫华《智能楼字技术设计与施工》[M]北京：清华大学出版社2003 

[5]杨绍胤《智能建筑实用技术》[M]北京：机械工业出版社2002 

[6]戴瑜兴《建筑智能化系统工程设计》[M]北京：中国建筑工业出版社2005

[7]张公忠主《现代智能建筑技术》[M]北京：中国建筑出版社2004 

[8]温伯银沈育祥《智能建筑设计标准》[M]北京：中国计划出版社出版2006 

[9]徐友全《建筑监理概论》[M]济南：山东科学技术出版社， 2005