时辰：2022-06-08 17:55:58
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视频监控体系是根据轨道交通工程管控手艺规范和宁静危险办理体系而研制的专业信息化办理平台，综合了轨道交通工程参建各方所供给的数据和材料，操纵物联网和云计较等古代高新手艺，对工程进度、宁静危险停止综合监控，向扶植工程的决议打算层、办理层和实行层供给及时的宁静信息，便于各方第姑且辰领会工程扶植的各方面环境，及时而切确地应对宁静隐患和突发事件。
2视频监控体系的各子体系功效操纵阐发
2.1地质地舆信息监控
子体系地舆信息办理体系是实现地舆、地质和施工环境的搜集、通报、分派、阐发、决议打算和发放的集成化平台。以下所示:(1)空间数据办理功效。接纳野生收罗、设想文件格局转换和扫描矢量化等多种输入体例将工程范围内的地形图、设想图、影象图和施工工况等图形数据输进数据库内，其对数据的增添、删除、点窜和查问等根基功效，亦可对数据停止切确公道的挑选查抄。(2)综合查问功效。基于差别须要，操纵地舆图显去旁观和查问材料两个子模块的功效，根据修建面积，丈量的点编号、名目编号、查问等各类组合条件查问，根据用户的查问功效显现出各类图表和文件输入的地质和地舆信息体系。(3)统计阐发功效。其首要功效是对施工现场的监测和查抄数据，地质和水文数据的统计阐发。(4)专题图建造功效。首要包罗地质图、工程进度横道图、监测测点安排图、某时辰监测数据统计图等建造。(5)图形输入功效。能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许供给特地舆图、图表、数据报告在画图仪文件、打印机输入硬拷贝，同时该体系还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许供给图形输入功效，比方:丰硕的等值线图、设置装备摆设文件、立体图形、图形、三维图。
2.2根本数据处置
子体系根本数据处置子体系的首要功效是供给增添、删除、点窜和查问线路和参照过往的案例，点和点的危险事件、危险怀抱、危险段、安排危险和丈量点相干的步履，包罗名目办理运作、危险办理、名目危险事件的办理、单元测试办理、参考案例的安排和点的办理选项，属于背景操纵模块，此模块中的办理设有权限。
2.3宁静危险源视频监控
子体系及时监测的顺轨道名目而异，每一个站点周边环境四周现场的照片，来历的危险分类、监测、查验对四周的环境，监测体系的及时监控和静态办理的名目，对四周环境的环境危险源的有用地防止或削减工程施工宁静危险。
3视频监控体系经营和监督装备功效
3.1视频监控体系经营
进一步履行搜集监测、连系一起处置、有权限者可操纵任何一台电脑经由进程登岸互联网来长途监控、办理、视频播放搜刮等手腕对施工现场停止监测。还可用于介质办理办事、操纵法式办事或操纵者、受权办理、搜集监控办事、数据的根基办事，前端装备节制办事;该当节制转录的功效而是以数字视频频次存储视频装备、摄相机每25帧/s，及时视频间隔未间断块的24小时拜候权利，摄像机根基记实的数据范围内如许延续存储为45天周期，一段短的相机监控体系监督记实延续存储15天后再轮回，其记实图象到达D1格局以使轮回功效视频分辩率较高值。
3.2视频监控装备功
能延续搜集的及时视频图象监控点，视频监控体系是经由进程高速数据搜集传输送，以便操纵户及时查问。设置集成球范例电视录象上站基式劈面角度监测修建，针对每一个扶植工地的施工区统一安顿外球范例摄像拆卸，对该地域停止的及时的图象监控，这个工地地域图形和这处所堆栈物料上停止延续记实7天，视频存储操纵MPEG4或H．264情势停止存档(功效不是低于D1情势的)。每一个电视录象节制由保镳室监控处置装备浅显停止及时的操制，但领受的搜集传输的各类导频旌旗灯号来节制云台和电视录象的画面巨细。节制台安排在一个平台液晶显现器接纳为19英寸的。
3.3视频监控体系的设想
视频监控体系=现场监控装备+搜集传输装备+批示部监控中间装备+客户端+背景经营平台(摄像机、监督器、编码存储装备、搜集传输装备、视频监控背景办理平台装备、电视墙等)如:宁波市轨道交通扶植视频监控体系全体比方构成一张信息网。
中图分类号：U491 文献标识码：A
一、 数字非紧缩传输体例 图象品德清楚，在传输进程中不失真，多路图象能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许复用一芯光纤传输，必然程度上节俭了光纤资本，前进资本操纵率，节俭扶植用度，在必然程度上能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许知足了高速公路监控体系的须要。可是实质上仍是要用到矩阵等装备，图象容量无限，单点同时多路上传方面手艺还不完美，各厂家差别一的通讯规范，装备不能很好兼容互通，构成操纵的范围性，倒霉于体系扩容进级和资本同享。
二、搜集数字化编码视频传输手艺
搜集数字化编码视频传输手艺是高速公路图象视频传输体系的新阶段，是今朝比拟前进前辈的图象传输体例。高速公路办理体系体例对图象传输的请求是现场图象传到免费站，再到路段分中间，到省级监控办理中间。
今朝高速公路经营办理须要知足以下条件：（1）及时疾速的处置突发事件。经由进程对现场图象的阐发提出处置打算和步履安排。（2）为公家供给图象信息，出行交通途径状况参考，令人们在出行时能及时领会交通环境，防止经由进程交通拥挤路段，便利实行出行打算，使出行变得顺遂畅达。是以，请求高速公路通讯搜集和视频图象传输搜集能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许很好地连系，使图象传输实现网路一体化，在全网内都能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许调阅查抄视频图象，而搜集数字化编码视频传输手艺恰好能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许使该须要得以实现。 搜集数字化编码视频传输手艺长处：（1）简化了体系计划，并且兼有视频矩阵、图象朋分器、录相机等装备的多项功效，可经由进程办理软件对视频停止搜集化操纵，在媒体办事器实现视频图象面向公家办事，经由进程网管和谈实现对全网及装备的办理，大大前进了网管功效和效力。（2）因为接纳计较机搜集手艺，数字多媒体长途搜集监控可实现远间隔节制。（3） H.264编码紧缩手艺具备高规范、高品德特色，其能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许以更低的数字码流实现更高品德的视频图象，撑持高分辩率格局，可在浅显电脑上或是监督器中停止旁观，功效不亚于DVD的画面功效，也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许同时为交通事件检测装备供给视频图象停止事件的检测，CIF格局可用于视频存储，还接纳了大容量的磁盘存盘器和光盘存储器，使得存储空间得以节俭，节流了良多磁带介质，对实现体系的信息查问很是有益，带宽顺应性较强，能有用削减通讯体系带宽的占用，更好的合用搜集传输。
固然数字搜集编码图象传输体例有着以上的特色，但在现实操纵中，也裸露一些题目，须要下一步延续处置，如：（1）体系停止24小时延续使命，其机能不不变，硬盘上同时存储着体系文件、操纵软件和图象文件，在视频处置时须要输入大批高密度数据，硬盘同时要停止多项使命，是以浅显的硬盘已不能顺应高强度使命，致使体系很轻易呈现不不变，进而发存亡机题目，轻易构成通讯体系瘫痪。（2）各厂家视频图象编码体例和算法有所差别，编码后图象不能实现同享或互编互解，须要统一。
当接纳理化查验手艺对食物品德停止检测时，要遵照随机准绳对须要检测的食物停止抽样，最好是从具备代表性的各个食物中停止取样。在取样进程中，要确保取样东西的干净，防止引入无害物资[2]。在抽样进程中，要确保样品坚持原本的微生物状况和及其理化方针，同时要使抽样的数目知足查验须要。在样品备制进程中，须要保障样品平均。对液体样品，在检测之前，须要充实摇摆，比方酱油、醋等食物，使液体到达平均状况。而检测可溶性无盐固形物体时，该当震摇，便于接上去的过滤使命。在备制固体样品时，比方挂面、大米等，则须要破坏和混匀后取样。
1.2节制尝试试剂
化学试剂的品德间接影响食物宁静检测尝试中的化学功效，是以须要对试剂的寄存与保管有充足正视。在食物理化查验尝试室中，有些化学试剂溶液有“保质期”请求，比方，金属元素的规范溶液的寄存时辰是一年；规范的滴定溶液须要两个月停止一次标定；而对淀粉和碘化钾等溶液则须要在操纵时就地分派。另有些溶液有特别的贮存请求，比方在测定食物中亚硝酸盐时操纵的萘胺盐酸盐溶液，就须要在高温环境下寄存，并且当这类显色剂的色彩变深时则不能延续操纵，须要从头停止配制[3]。别的，对那些轻易发生氧化反映的溶液，则须要按期对其停止查抄，并要根据现实须要公道配制。比方，在测定纯洁水中高锰酸钾耗氧量时，需用到草酸钠规范溶液和高锰酸钾规范溶液，但这两种溶液寄存时辰太长，就会发生氧化反映，其浓度也会发生转变，当样品中加入是恰当的草酸钠规范溶液今后，不会呈现浅显的化学景象，从而影响了检测尝试的顺遂停止。再如，对当检测食物中的SO2停止检测时，则该当尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许防止碘规范滴定溶液打仗到氛围，不然尝试的差别就会超越规范划定的限定请求。
1.3节制阐发体例
在食物理化查验尝试中，要根据尝试的方针与请求迷信挑选阐发体例。不管操纵何种体例，都必须操纵国度统一划定的体例。在惯例的食物品德节制查验时，对样品尝试功效停止阐发时，须要接纳空缺尝试、平行样品测定和加标收受接管率的测定体例来对检测品德来停止节制[4]。
1.3.1空缺尝试测定
空缺尝试的首要方针是阐收回食物样品中被测物资外的各类身分的影响，并将这类影响停止解除，从而保障查验功效的切确与靠得住性。凡是空缺尝试能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许用水来替换被测溶液停止测定。
1.3.2平行样品测定
在食物测定进程中，为了防止随机偏差性过大，须要增添对统一个样品停止测定的次数，从而使平行样品的测定功效，呈现的偏差应能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许坚持在最大许可值范围之内。2.3.3加标收受接管率测定这类体例是须要向样品中放入必然数方针规范物资，如许能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许与样品测定构成对照，进而能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许察看到新加入的须要检测物品的收受接管率。凡是环境下，加标收受接管率应节制在95%～105%。
1.4尝试环境节制
在停止理化尝试时，须要对尝试室停止公道计划，要最大程度的防止不一样的食物测试名目呈现穿插净化、进而彼此搅扰。差别范例的查验装备该当根据查验阐发的请求，安排在差别的查验场合或合适的环境中，同时食物检测尝试室内及其四周环境要时辰坚持整齐，并且尝试室内的氛围干净度、温度、湿度等相干身分都该当合适呼应查验与阐发的请求，从而为食物理化检测尝试的顺遂停止缔造出宁静的环境。
1.5查验阐发后的节制
当食物样品检测实现今后，须要对查抄阐发数据停止查抄，判定其记实是不是切确，查抄计较功效是不是坚持在偏差许可范围内，阐发计较功效有用数据的处置法式是不是合适相干法则，查验报告是不是切确出具和署名等，确保食物宁静检测的功效有用。
一、弁言
跟着搜集通讯手艺的成长，主动化节制体系的请求也愈来愈高，从曩昔的集散式主动化节制成长到散布式主动化节制，再成长到今朝风行的现场总线主动化节制，和慢慢成为趋向的财产以太网主动化节制，今朝基于搜集实现的长途无人值守主动化节制慢慢取得了普遍的存眷、研讨和操纵。因为搜集带宽的扩展，使得基于搜集的长途无人值守成了能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许，可是这也对监控平台提出了更高的请求，除传统的依靠传感器监测电机装备的出产状况、使命状况以外，还必须要对全数环境实行全方位的监控，是以视频监控也要实现基于搜集化的长途节制。
曩昔传统的视频监控都是就近接线实现就近监控，跟着数字化管控、一体化管控观点的提出，长途视频监控也逐步成了今后宁静监控、主动化监控的必然须要，是以，若何基于以太网构建长途视频监控体系，是今后长途监控体系必须要处置的手艺题目之一。本论文首要连系财产以太网的现实功效，对基于搜集的视频监控平台睁开体系的阐发设想与研讨，以期能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许从中找到面向搜集的长途视频监控体系的设想操纵体例，并以此和泛博同业分享。
二、基于搜集的视频监控平台的全体阐发
2.1设想准绳
基于搜集实现的长途视频监控平台，在设想时除要知足其根基的视频监控功效外，还必须连系现实的操纵须要停止设想，确保功效知足的同时实现最好的经济效益，为此，须要成立以下几个设想准绳：（1）前进前辈性。基于搜集的视频监控体系必须要充足前进前辈，要能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许知足今后搜集体系、视频监控装备的接口范例，全体接纳机能杰出的监控装备，确保全数体系在相称一段时辰内能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许坚持抢先的程度。（2）靠得住性。从体系设想、部件选型、体系拆卸、软硬件设置装备摆设等各个角度动手，都要确保体系的高靠得住性，在任何卑劣环境和搜集资本无限的环境下，监控体系都能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许不变靠得住使命。（3）便利性。全数监控办理界面该当具备杰出的人机交互性，即便不具备计较机操纵常识的职员依然能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许便利的实现长途视频监控和相干数据记实的查阅、调取和办理，同时从体系的前期掩护颐养的角度来讲，也要便利全数体系的掩护和维修。（4）扩展性。体系除要知足今后的监控功效外，还必须设想必然的功效冗余，一方面要能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实现未来新监控装备的补充，以实现新的监控功效；别的一方面还要设想恰当的扩容接口，以知足体系往后的进级，包罗改换更新的装备、搜集扩容和增添其余须要的节制模块等。
2.2功效须要阐发
（1）图象视频监控功效。基于搜集的长途视频监控平台，首要功效天然是图象视频监控功效，该平台体系该当能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许供给24小时不间断的视频监控功效，同时主动存储图象视频材料，以供前期查阅和挪用办理。（2）数据办理功效。对存储的图象视频数据，该当根据时辰节点主动存储办理，经由进程所设想的数据库办理软件能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对庞杂的视频图象数据便利的停止间接办理，根据用户的办理须要停止数据办理。（3）用户宁静办理功效。因为视频监控体系实现了搜集化和长途化，是以体系的搜集宁静性必须要侧重设想，确保全数搜集体系的宁静，对用户登录的权限，也必须增强办理，确保实现差别权限品级的用户具备差别的数据办理功效。
三、基于搜集的视频监控平台的实现
3.1体系搜集计划设想
（1）搜集介质的挑选。此刻搜集铺设的介质首要有双绞线、同轴电缆和光纤。今朝双绞线操纵的已比拟少了，同轴电缆在远间隔传输方面并不凸起的上风，而光纤今朝是支流的搜集传输介质，一方面因为光纤传输速度快，失真少，更首要的是光纤传输特别合适操纵于长途监控，何况视频图象监控所构成的视频数据都是大流量数据，极易构成搜集的堵塞，而接纳光纤作为传输介质，极大的防止了搜集堵塞的发生。（2）搜集拓扑计划的挑选。搜集拓扑计划浅显有星型计划、树型计划、网状计划、环型计划和总线型计划等。各类范例的搜集物理拓扑计划的机能对照见下表1。从表1可见，环型搜集拓扑计划合适操纵于长途视频监控体系，并且环形搜集因为具备链路冗余功效，是以能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许确保长途视频监控体系的不变靠得住运转。
3.2体系条理阐发
基于搜集的长途视频监控平台体系，畴前端摄像头到背景节制中间，其搜集架构条理设想以下：（1）搜集摄像头层。作为长途视频监控平台的最前端，接纳搜集摄像头的最大益处是防止了因接口转换而带来的本钱回升的题目，间接接纳RJ45接口将摄像头拍摄到的视频图象画面以通用的TCP/IP搜集传输和谈停止传输，简化了搜集条理和计划。（2）搜集传输层。接纳光纤构建的千兆财产以太网是全数长途视频监控平台体系的关头局部，承当着视频图象数据的搜集传输。在搜集传输层，搜集传输平台经由进程环形拓扑实现节制搜集冗余毗连，即节制网上任何一点的单一链路毗连不测断开，体系都能经由进程环网的反标的方针供给后备链路，保障体系可用性的同时统筹经济性，环网骨干链路全数接纳单模光纤，保障毛病切换时辰均
3.3体系软件设置装备摆设
（1）终端显现层法式。作为长途视频监控平台体系的终端，其显现法式接纳了人机交互性友爱的组态软件停止开辟，能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许借助于三维图形逼真的复原监控现场的场景；别的一方面，该显现法式除要能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实现差别视频摄像头监测画面之间的切换，还必须要能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对画面停止存储办理。上面重点阐发视频收罗法式的实现。（2）视频收罗软件子法式。视频收罗模块首若是经由进程相干函数领受来自摄像头传输过去的视频信息。在法式设想中挪用ReadStreamData（HANDLE hChannelHandle，void* DataBuf， DWORD*Length，int* FrameType）函数来读取参数hChannelHandle对应的视频通道的音视频数据流，并根据参数Length指定的缓冲区巨细，将数据流读取到数组DataBuf中，同时前往今后读取的数据流的帧长度。如许体系便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对数组中的数据流信息停止后续的处置，如本地音视频的预览等。
四、结语
因为图形视频监控具备直观、醒方针特色，是以在古代化的主动化节制体系中逐步凸显出特别的监控感化，对确保全数出产环境的宁静具备相当首要的感化。基于财产以太网实现的长途视频监控平台，是将长途测控手艺和计较机搜集通讯连系的又一个典范操纵，本论文重点针对长途视频监控平台的计划与实现，给出体系的设想和实现打算，对其余手艺范畴内操纵长途视频监控手艺供给了很好的范本，是值得推行操纵的。
参考文献
[1]王海洋.高速公路无线视频监控浅析.中国交通讯息财产，2009，（11）：88
[2]吴宁，罗安，雷震.基于流媒体手艺的智能视频监督体系.主动化仪表，2007，28（7）：35-38
[3]张宗念.图象、视频紧缩编码体例和搜集及时视频监控的研讨.广州：华南理工大学博士学位论文，2000
1. 弁言
城市交通视频监控模子是行车构造和客运构造首要的帮助装备，是保障运输宁静、应对告急局势的首要处置手腕。今朝首要接纳两种组网监控体系，即摹拟视频监控和数字视频监控。前者手艺成长已很是成熟，并且在工程中也取得了普遍的操纵，但因为该视频监控体系中信息流是摹拟的视频旌旗灯号，体系的搜集计划接纳单功效、单向、集全体例的信息收罗搜集，介质公用，具备必然的范围性，要知足更高的请求，须接纳数字视频监控体系。
与摹拟视频监控比拟，数字视频监控加倍便于计较机停止视频信息的紧缩、贮存、阐发和显现。经由进程各类视频和图象的算法阐发，实现主动接警处置，到达无人值守；同时，借助搜集平台实现远间隔监控，即便是数千千米外也能到达亲临现场的功效，并且能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许加倍疾速的领会现场环境。论文参考。
操纵前进前辈的软件体系在几分钟内便可实现传统视频监控中大批的数据阐发，取得加倍逼真、清楚的数字化图象，前进监控效力。到达很是合用的监控办理和长途掩护。
2. 体系构成及功效
城市交通视频监控模子接纳纯IP安排，配合搜集摄像机、编码器及存储装备，实现了搜集摄像机与编码器间接写存储功效，且搜集摄像机与编码器对中间存储具备冗余备份功效，在实现搜集视频接入、阅读、录相、回放、办理和转发等功效的同时，还能对体系停止二次操纵开辟，与别的图象信息体系整合，供给颇具特色的增值营业，如车牌辨认、人脸辨认和人数统计等。
体系操纵级接纳基于GIS（Gographic Information Systems）可视化揭示，并且操纵空间阐发与空间定位，借助高清卡口的监控信息，停止车辆线路阐发，实现各类闯祸车辆行驶线路的主动绘制。
在安排、操纵、办理及宁静等各方面都供给了全新的、立异的处置打算，具备史无前例的搜集化上风。此中，骨干网设想接纳FDDI，保障了搜集传输的靠得住性和传输效力。论文参考。
全数交通行业视频监控模子首要包罗四局部：视频存储办理、监控中间、传输搜集和前端体系。体系安排视图如图1所示：
图1 交通行业视频监控模子体系安排视图
体系全体架构以下图2所示：
图2 交通行业视频监控模子全体架构
视频存储办理平台首要实现平台办理、智能存储办理和客户端办理等。监控中间首要实现用户办理、装备办理、体系办理、宁静办理、增值营业办理和认证办理，从而实现对监控平台中的各个站点和用户的办理及用户权限的分派。
监控中间经由进程接入认证请求，实现对前端视频图象的及时监控，对前端云台的及时节制，以便疾速呼应很是环境。同时，撑持对存储的汗青图象挪用和查抄等功效。由大屏幕显现体系、软/硬件解码器、主控台及监控办理软件构成，供专业用户操纵。用户在取得受权的环境下，能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由进程前端体系实现各类体系功效的拜候。
传输搜集供给了能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由进程肆意撑持TCP/IP的承载搜集（城域网、局域网和各类接入搜集）停止视频营业的传输。外行业市场，用户更存眷的是以太网、PON搜集、无线搜集和ATM搜集。
前端体系首要包罗视频编码器、摄像机及报警探头等装备。此中，编码器用于实现音视频旌旗灯号编码、传输和帮助装备的节制。今朝交通行业视频监控体系能兼容国际支流厂商的DVR、DVS和搜集摄像机产物，同时能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许供给SDK撑持二次开辟，接入更多的前端厂家的装备。
3. 模子范畴阐发
自2000年的中国第一台DVR（Digital Video Recorder）数字硬盘录相机装备问世并进入安提防畴以来，停止2009年已占有了视频监控范畴靠近65％的市场份额，其实现的首要功效是视频和音频旌旗灯号收罗和本地数字化存储，但因为其自身架构设想的缘由，一直没法处置搜集长途监控的长延时、没法多路同时监控、没法实现前端存储、集合监控和扶植掩护本钱高档题目。
跟着搜集化、数字化的成长，NVR（Network Video Recorder）手艺频仍被国际外厂商说起，在外洋已将此手艺操纵到某些高端安提防畴了。交通行业视频监控处置打算中的智能存储办理设想基于NVR手艺，供给视频图象存储、回放、检索和视频图象的转发功效。前端编码器或搜集摄像机经由进程与智能存储装备之间肯定的和谈，间接将前真个视频图象写入智能存储装备，而不须要再零丁供给存储办事器。对领遭到的视频图象，能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许回放给客户端停止查抄和挪用。同时，与前端编码器或搜集摄像机构成冗余备份掩护打算，当编码器与智能存储装备间的搜集合断后，编码器或搜集摄像机启动本地存储；当搜集规复通讯后，智能存储装备会主动将编码器或搜集摄像机存储在本地的录相数据取到智能存储装备上停止集合保管。经由进程智能存储办理装备转发时，拜候方只需拜候智能存储办理单元并奉告要拜候的前端装备，智能存储办理装备可代为取到视频流并转发给该拜候方；经由进程智能存储办理装备散发时，一起视频经由进程存储装备能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许被复制成多路投递差别的拜候方。
4. 模子特色
交通行业视频监控模子的特色以下：
Ø前进前辈的搜集安排和搜集的智能掩护：接纳前端体系间接将视频信息写入存储单元，当搜集传输呈现题目时，前端装备的本地存储启动；当搜集规复后，体系会主动将前端装备存储的录相数据取到存储装备上停止集合保管。同时骨干网设想接纳FDDI，前进骨干网的靠得住性和宁静性；
Ø弹性组网更矫捷：可实现散布式安排集合式办理，也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由进程体系设置实现分级安排和分级办理；
Ø开辟兼容性更强：接纳开放式的和谈兼容国际支流厂商的前端装备；开放性计划设想，供给有丰硕的API和SDK包，便于第三体例式的集成；
Ø高度智能效力更高：经由进程对存储的视频信息智能阐发，供给多种检索体例，疾速切确停止图象定位和挪用；
Ø可视化监控标绘供给直观阐发：能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许根据监控搜集在GIS上可视化的揭示监控地点和监控图象，并且对闯祸车辆停止线路的主动绘制，便于加倍直观的阐发其行驶线路；
Ø交通行业视频监控体系为行业供给了一套规范的、开放的、智能的搜集视频监控处置打算。
5. 竣事语
跟着搜集通讯和微电子手艺的疾速成长，视频监控以其直观、便利和内容丰硕等特色，日益遭到人们的喜爱。论文参考。基于空间地舆信息体系的可视化揭示，在矢量舆图和影象舆图的两重连系下可视化视频节点揭示使得该项操纵逐步成为城市交通视频监控体系的成长趋向，市场操纵将会逐步扩展，操纵远景很是可观。
参考文献：
[1] 杨国锋.城市轨道交通数字视频监控体系的构成与成长 计较机操纵
[2] 李英红，吴建，陈帆.基于C/S计划的散布式数字视频监控体系的设想和实现 迷信手艺与工程
[3] 吴元保,张江汉,谢勋碧.散布式数字视频监控体系的设想与实现 计较机工程
[4] 石大立.散布式数字视频监控体系的设想和实现 微电子学与计较机
[5] 王永庆,华竹轩.基于搜集的散布式数字视频监控体系的设想与实现广东主动化与信息工程
今朝，国际外对基于嵌入式搜集视频监控体系的研讨，浅显集合于嵌入式视频监控体系的设想、嵌入式操纵体系的研讨、视频图象的搜集传输和视频图象处置等几个方面。
在嵌入式视频监控体系设想方面浅显是斟酌体系的全体计划和功效，比方小型搜集摄像机，体系由图象传感器、嵌入式处置器、图象处置器、搜集接口构成，经由进程紧缩优化算法和背景差分算法能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许使摄像机实现及时的图象紧缩、传输，并能跟踪方针，该体系的首要特色是及时性的前进[1];在嵌入式操纵体系方面，浅显集合于嵌入式操纵体系在视频监控体系中的操纵研讨。跟着紧缩编码手艺、计较机搜集手艺和嵌入式体系的成长，以嵌入式视频办事器为焦点的视频监控体系起头在市场上崭露锋芒，该体系不须要处置摹拟视频旌旗灯号的PC，而是把摄像机输入的摹拟视频旌旗灯号经由进程内置的嵌入式视频编码器间接转换成数字旌旗灯号，经由进程计较机搜集传输入去，嵌入式视频办事器具备视频编码处置、搜集通讯、主动节制等壮大功效，间接撑持搜集视频传输和搜集办理，使得监控范围到达史无前例的广度[2]。
嵌入式体系设想
嵌入式视频监控体系是一款前端收罗并经由进程搜集传输至背景从而实现视频监控功效的嵌入式视频体系，前端收罗接纳今后风行的嵌入式开辟平台实现，背景宿主机为浅显PC机，经由进程宿主机上客户端软件来阅读前端收罗的图象数据[3]。
本体系硬件体系设想体例是前端接纳S3C2440，由CMoS和DSP集成一体的摄像头经由进程USB节制器接入至S3C2440，S3C2440在焦点电路配合下配合实现前端收罗使命，而后经由进程以太网与宿主机相连终究以实现视频监控功效。摄像头与PC机只需别离经由进程.USB线与以太网间接与开辟平台呼应的接口毗连便可。以是本体系硬件设想将首要环绕嵌入式处置器与焦点电路而停止设想。
本体系对操纵体系的请求是须要有搜集的撑持，并且有杰出的及时性，嵌入式Linux合适本体系的这些须要，并且嵌入式Linux是免费的，遍布环球的浩繁Linux喜好者又能赐与Linux开辟者壮大的手艺撑持，综合斟酌，本体系将接纳嵌入式Linux操纵体系来停止开辟[4]。
颠末对本体系的操纵背景和详细请求，对硬件和软件的挑选停止了周全的斟酌，终究拟定出一套前端嵌入式收罗并基于TCP和谈发送至背景显现的搜集操纵监控体系[5]。
功效实现
本体系接纳基于ARM920T的S3C2440。补能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许操纵经常操纵的ARM穿插编译器。要胜利构建完全的穿插编译环境，须要在宿主机上成立一系列的东西，包罗C/C++编译器，汇编器，链接器，嵌入式体系的规范C库和GDB代码级调试器。胜利成立好开辟环境后便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许操纵这些东西停止嵌入式体系开辟了[6]。
BootLoader接纳由和睦之臂供给的supervivi,ivi 的源代码包vivi.tgz 位于光盘的/OpenSourceBootloader 目次，把vivi.tgz 复制到某一个目次，进入该目次，运转以下号令：
#tar xvzf vivi.tgz –C /opt/FriendlyARM/mini2440
履行该号令将把vivi 源代码解压到/opt/FriendlyARM/mini2440 目次，进入vivi 源代码目次，履行：
#cd /opt/FriendlyARM/mini2440/vivi
#make clean
#make menuconfig
接纳的Linux内核版本为Linux-2.6.13进入内核源代码目次，而后履行“make menuconfig”输入以下号令，起头编译内核：
#make zImage
编译竣过后，会在 arch/arm/boot 目次下天生linux 内核映象文件：zImage
建造 yaffs 文件体系映象须要操纵mkyaffsimage 东西法式统映象的建造。
(1)把mkyaffsimage.tgz 文件拷贝到某一个目次，进入该目次，而后履行以下号令：
#tar xvzf mkyaffsimage.tgz -C /usr/sbin
这将把建造东西 mkyaffsimage 装配到体系的可履行途径/usr/sbin
(2) 拷贝光盘中的root_default.tgz 到某一个目次，进入该目次，而后履行以下解压号令：
#tar xvzf root_default.tgz -C /opt/FriendlyARM/mini2440该号令将把root_default 文件体系目次解压到/opt/FriendlyARM/mini2440 目次[7]。
USB摄像头的驱动该当与内核供给的视频驱动挂钩。即起首在驱动中申明一个vidco_device计划，并为其指定文件操纵函数指针数组FOPS，向体系注册。在操纵法式收回文件操纵的相干号令时，焦点根据这些指针挪用呼应函数，并将该计划作为参数通报给它们。如许，就实现了驱动和焦点之间的通讯[8]。
将配制实现的体系移植入硬件平台中，测试的功效以下图所示：
结语
基于嵌入式手艺的搜集视频监控是今后一门非常活泼的手艺，它包罗了嵌入式手艺、搜集手艺、信息手艺等多种前沿学科。今朝有多种的操纵打算，不构成统一的手艺规范，是以对此中关头手艺，如搜集视频监控体系的设想、嵌入式操纵体系在体系中的操纵、视频图象的紧缩传输等都是今后火急须要研讨的。
参考文献：
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[5] 马听.视频监控体系的近况和此后成长趋向[J].金卡工程.2005年总第3期.
[6] 季兵，季晓勇，马江波.基于PC的数字视频通讯体系的实现[J].计较机操纵研讨.2001年第4期.
中图分类号：TU855
智能家居的界说为家庭室第作为一个零丁的平台，依靠搜集通讯手艺、综合布线手艺、主动节制手艺等一系列古代化手艺，扶植实现一种能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许长途办理家庭事件的一种办理体系。该体系前进了家居的宁静性、温馨性和艺术性等特色。为国民供给了加倍环保温馨的家居环境。浅显的说也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许称之为智能室第，它的发生首要缘由在于人们对栖身环境有了更高的请求，同时也是今后信息化时期的必然趋向。本体系设想中的节制首要接纳嵌入式停止实现，所谓的嵌入式体系首若是指把相干操纵软件和操纵体系同计较机硬件装备接洽起来的体系。最近几年来嵌入式体系不时成长，再未几的未来必会成为计较机和互联网今后别的一个非常巨大的发明。根据今后环境下的我国详细国情，本论文提出了一种新型的基于嵌入式Internet/Intranet的智能家居体系，并详细的先容了其全体计划框架、设想思惟和实现步骤，并阐发了该体系的详细特色。
1 功效须要
根据今后我国的国情，在停止该体系的设想进程中该当遵照以下准绳设想：使体系具备较高靠得住性和不变性，同时若是体系中的各项功效具备高效力的特色、使体系的低本钱更低，操纵加倍便利简略。加倍以上设想准绳，停止设想的智能家居体系的营业功效浅显包罗有：第一，室第外部的视频监控，用户能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许自身界说室第外部的监控装备，并对相干参数停止设置，长途翻开监控装备，封闭监控装备，挑选查抄某个监控装备监控信息等；第二，社区办理，实现对社区的办理，包罗有社区外部住民办理、住民室第办理、水电费和物业费的免费办理和宁静防护办理等；第三，社区信息，实现向社区信息的功效，比方社区消息、告诉布告或告诉等；第四，社区办事，首要实现在网上向社区供给办事的请求的功效，比方说家政办事、室第托管办事等。
2 体系实现
2.1 体系全体框架
智能家居体系中一个首要的构成局部便是智能家居体系的宁静防护功效，而操纵视频监控的来停止宁静防护是一个较为有用的体例。该体系的视频监控操纵前进前辈的计较机搜集手艺、搜集通讯和其余智能家居相干的子体系彼此接洽停止办理，来前进智能家居中的宁静系数。从智能家居体系的首要营业方面来讲，该局部设想该当包罗视频监控办事、客户端和办事器端等局部，起首客户端向办事器收回办事请求，办事器领遭到指令今后停止接管请求，随后实现视频监控的感化。
2.2 体系设想
本局部首要操纵嵌入式体系实现智能家居的视频监控功效，在本论文所讲的体系中，所操纵的首要硬件体系包罗有嵌入式体系GX-ARM9-2410EP和监控装备驱动；操纵的软件体系操纵包罗了对Linux操纵体系停止的整合与挪动。若是要终究实现视频监控的设想，同时还要把ARM核处置器嵌入到Linux的内核中和该体系的用户中，用户能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由进程阅读器取得相干办事的信息和监控，首要的体系计划框架以下图所示：
图1 体系计划图
（1）硬件设想。在硬件设想局部首要须要用到的硬件包罗有存储器与传感器等局部，本体系的设想中接纳的处置器为S3C241是由三星公司出产的处置器。该硬件的挑选是根据体系的须要，能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许保障体系的不变靠得住地使命，同时其能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许外接ROM，SRAM存储器。该体系设想中操纵毗连DM9000芯片能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许转成一个以太网接口，并且这一芯片就有功耗低、本钱低的特色。视频监控接纳的摄像头是接纳的V2000摄像头，操纵USB与处置器相毗连，具备装配简略、操纵便利、清楚度高的特色。
（2）软件设想。在咱们翻开Linux的宿主机的操纵法式时辰，须要经由进程汇编或链接等东西构成一种只能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在方针计较机上面操纵的二进制代码，同时对该二进制代码下单，使它能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在方针计较机上浅显操纵，从而实现最初的方针。经由进程Windows体系实现假造机的完全装配，并装配实现后的假造机上接入RedHat 9.0终究实现环境的构建。
2.3 体系全体实现
该体系现实上是实现了嵌入式办事器的设想根本之上来实现的，客户端能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由进程搜集装备和手机等实现视频监控的全数进程。而若是要实现操纵搜集来停止监控，第一步要接纳B/S开辟情势的架构，便是该体系实现撑持CGI功效的办事器，同时操纵这该办事器还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实现的静态画面的收罗与传输，以是要实现这一进程，要做的便是要在客户端设置WEB阅读器，便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实现对嵌入式装备停止办理。
现实上，Web办事器设置在客户端用于对办事器的内容停止读取。客户端与办事器真个干系现实上是一种信息的彼此通报的干系自身是一种信息的通报的干系，二者之间的请求或应对体例城市在HTTP和谈中有绝对应的界说。以是，在阅读器和办事器浅显毗连，在请求传输信息之时，办事端能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许及时的将所请求相干信息发送到客户端。其通报进程以下图所示：
图2 办事器使命道理
3 竣事语
总的来讲，以嵌入式手艺为焦点智能家居体系中的视频监控体系包罗了古代搜集手艺、计较机信息等搜集化中的各项手艺，同时把嵌入式为焦点的智能家居安保体系的设想能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许为新时期的住民供给一种简略便利的平台，他们须要做的只是拿出手机或其余搜集装备接入搜集，便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许查抄自身室第外部的宁静环境。
参考文献：
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[2]严萍，张兴敢，柏业超.基于物联网手艺的智能家居体系[J].南京大学学报：天然迷信版，2012（01）：26-32.
[3]俞文俊，凌志浩.一种物联网智能家居体系的研讨[J].主动化仪表，2011（08）：56-59.
[4]张小梅，陆俊，彭冰沁.嵌入式智能家居监控体系的设想与实现[J].微计较机信息，2007（01）：54-57.
[5]向军，谢赞福.基于嵌入式Internet/Intranet的智能家居体系模子及实现[J].计较机工程与设想，2005（09）：2425-2427.
1概述
为知足长输管线宁静出产和 迷信 体系化办理的须要，对不测环境能敏捷做出切确判定和处置，拟在管道沿线扶植宁静监控体系，及时地把出产装备运转状况和险情图象材料通报到各站场节制室和管道调控中间，使险情或隐患被扼制在抽芽状况，确保职员性命、财产宁静。
2打算挑选
根据现场前说起工艺站场的现实须要，并充实斟酌手艺的合用性，管道宁静监控体系首要接纳视频监近体系和周界报警体系来组网。
2．1视频监控体系
视频监控体系的操纵今朝首要有三种情势：摹拟视频监控、基于微机平台／嵌入式体系的(半)数字视频监控和基于搜集视频办事器手艺的数字化搜集视频监控。
2．1．1摹拟视频监控体系(第1代监控手艺)视频旌旗灯号接纳同轴电缆停止传输，并由摹拟矩阵主机停止旌旗灯号处置。从摄像机到节制主机再到录相机、监督器，全数以摹拟视频旌旗灯号停止传输与图象存储。而节制旌旗灯号以数字旌旗灯号停止传输。
2．1．2半数字视频监控体系(第2代监控手艺)1)基于微机平台的dvr(第2代监控手艺)。dvr体系接纳微机和windows平台，在 计较 机中装配视频紧缩卡和呼应的dvr软件，撑持及时视频和音频，是第一代摹拟监控体系进级至数字化的可选打算。
视频旌旗灯号仍接纳同轴电缆停止传输，节制旌旗灯号以数字旌旗灯号停止传输，由多媒体节制主机或硬盘录相主机(dvr)停止数字处置与图象存储。从摄像机到节制主机和监督器以摹拟视频旌旗灯号停止传输，而节制主机的处置、节制及存储是以数字旌旗灯号停止的，故切确的讲应为"半数字监控"手艺。
(2)嵌入式dvr(第2．5代监控手艺)。嵌入式dvr指的是在传统dvk的根本上扩展了搜集功效的dvr产物，使得更多的用户能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许停止拜候。恰是因为这类产物开辟的理念，使得带搜集功效的dvr产物仍是传统意思上的dvr，其首要功效依然是dv存储，这也决议了其市场定位是在小范围的搜集环境中，监控点也无限。
2．1．3搜集视频监控体系(第3代监控手艺)搜集视频监控体系是今朝业内最前进前辈的监控手艺，视频畴前端图象收罗装备输入时即为数字旌旗灯号，并以搜集为传输前言，基于tcp／ip和谈，接纳流媒体手艺实现视频在网上的多路复用传输，并经由进程搜集数字矩阵主机(ipm)来实现对全数监控体系的调剂、存储和节制等功效。另外，周界报警、门禁等装备输入的数字旌旗灯号也可接纳多网合一的体例，经由进程搜集复用停止传输，并在统一平台上停止办理与节制。
2．2监控打算比选
(1)第1代摹拟监控手艺，因为手艺掉队，正在逐步加入 汗青 舞台，是以不斟酌用该手艺组网。
(2)第2代dvr手艺，因为前端仍是摹拟传输体例，而摹拟视频线和节制线的有用传输间隔为300m之内，对范围较大的工艺站场，有少许的监控点与节制室的间隔较远，必须再加线放才能知足传输须要，增添了传输本钱。
(3)第3代搜集监控手艺，上风就在于传输不受间隔限定，组网便利矫捷，更合适于搜集传输和长途节制。
根据监控体系的及时性、有用性和 经济 性，并充实斟酌到管道视频图象旌旗灯号的远传须要，连系各站场的现实环境，保举接纳搜集视频监控手艺来实现管道工程监控图象的收罗、传输、及时监看、存储和上传。
2．3周界报警体系
周界提防报警体系作为视频监控体系的一个有用补充，与监控体系配合构成统一的安防搜集。周界报警体系首若是在周界围墙上装配红外探头，近似于在围墙上布设了一道看不见的 电子 墙，当有人不法穿梭围墙进入站场时，触发报警并输入旌旗灯号停止报警联动。
3打算设想
3．1监控体系
3．1．1图象收罗体系设想
前端摄像局部是全数监控体系的前沿局部，首要包罗摄像机、镜头、云台和防护罩等。前真个使命是对现场停止摄像，把摄得的光旌旗灯号转换成电旌旗灯号，并停止数字紧缩处置。
在各工艺站场根据现实环境设想 搜集 摄像机多少台。在站场的工艺拆卸区装配防爆型枪式摄像机和视频办事器，在一切收支口、途径、围墙和其余重点部位装配搜集智能球型一体化摄像机(集成视频办事器)，内置低照度彩转黑多倍摄像机或宽静态低照度彩转黑一体机，可根据须要长途节制镜头拉伸，停止全方位多角度的监控。
3．1．2传输体系设想
传输局部便是体系图象和节制旌旗灯号的传输信道。把现场摄像机收回的电旌旗灯号及报警旌旗灯号(转换后的数字信息)通报到节制室，浅显包罗通讯线缆(双绞线或光纤)和线路驱动装备(搜集互换机、光纤收发器)等。
为保障传输旌旗灯号品德，前端搜集摄像机经由进程敷设光缆线路和两头设置装备摆设光纤收发器将视频、节制旌旗灯号传人站场节制室，再经由进程互换机毗连主控 计较 机停止图象监督和旌旗灯号节制。
3．1．3节制体系设想
节制局部是实现全数体系功效的批示中间。节制局部首要的功效有：①视频旌旗灯号缩小与分派；②图象旌旗灯号的校订与填补；③图象旌旗灯号的切换、朋分、记实和打印等；④对前端装备的摄像机、电动变焦镜头及全方位云台等停止节制，以实现对现场周全详细的监督。
拟在各站场监控室设置装备摆设1～2台监控计较机停止现场视频的显现和节制；并经由进程管道mstp光传输体系将图象和报警旌旗灯号传给调控中间，在调控中间经由进程数字矩阵装备实现长途节制。
管道传输网里的任何一台计较机都能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末受权停止现场图象阅读，和时切确地取得现场信息。
3．1．4显现及存储体系设想
监控装备置于各站场及调控中间的节制室内，不需另建监控室。在监控室接纳液晶显现器和大屏幕液晶平板电视组合为电视墙，停止及时监督；录相体系接纳浅显pc或数据办事器，设想全数录相体系能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许延续保管录相材料半个月，并撑持录相与回放。
3．2周界报警体系
周界提防报警体系由前真个对射探头(装配于站场围墙上)、报警主机(装配于站场节制室)及一些帮助装备(电源、显现舆图和警铃等)构成。
0 弁言
以数字视频的收罗、紧缩、处置为焦点的古代视频监控手艺，接纳前进前辈图象处置芯片对视频停止紧缩处置，把智能图象处置手艺用于图象显现、监控成为嵌入式视频监控体系的重点研讨标的方针[1]。不管是MPEG1、MPEG2或是MPEG4、H.263都已没法知足勾当图象紧缩的请求，这时候新一代的H.264规范便被拟定，H.264作为新一代的编码体例，有用晋升了视频紧缩率，仅需本来的一半带宽便可播放不异品德的视频，并且视频编码的码率加倍矫捷，架构首要包罗，帧内瞻望、帧间瞻望、转换、量化、去区块滤波器、熵编码等模块，上面将研讨H.264视频编码的关头手艺及其操纵远景。[2]
1 H.264紧缩规范
H.264是两个构造专家ITU-T和ISO为多媒体传输设想的数字视频编码规范[3]，全称是MPEG-4AVC，翻译成中文意思是“勾当图象专家组-4的高档视频编码”，或称为MPEG-4Part10。各类分辩率的视频图象格局都能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许被H.264视频编码规范撑持，包罗sub-QCIF、QCIF、CIF、4CIF、16CIF等[4]。H.264是一种视频紧缩规范，同时也是一种被普遍操纵的高精度视频的录制、紧缩和格局。H.264比其余编码规范有着更高的视频品德和更低的码率，被普遍用于搜集流媒体数据、各类高清楚度电视海洋播送和卫星电视播送等范畴。H.264的特色是能低码率、高清楚延续供给较高的视频品德，能大大增强图象的编码效力和改良图象数据在搜集合的传输效力。[1]，使搜集加倍矫捷、顺应性更强，最大的益处便是节俭了本钱，填补了手艺差异，让存储与视频办理变得更高效。
2 H.264编码器的计划和特色
H.264只是划定了输入码流的格局及编码今后输入比特流的句法计划，其规范的编码思绪是夹杂编码情势，以帧间和帧内瞻望来断根空间和时辰的冗余份量，用变更和量化编码来断根频域冗余份量。H.264视频编码在必然环境下前进了视频紧缩编码性，其视频解码与编码实现的进程相反，根据帧内编码停止逆量化，反变更，重构帧，最初经块滤波器光滑滤波后取得重修图象，[1]H.264编码器的功效构成框图如1。
3 H.264编码器关头关头阐发
3.1 帧内瞻望 比起H.263，H.264供给了更多差别的东西来下降码率，以编码单元来讲，h.264中每一个宏块（macroblock/mb）巨细都是牢固的16×16像素，能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实现高分辩率视频的紧缩，对帧间编码来讲，它许可变更块的巨细根据勾当填补块的巨细停止自顺应的调剂；对帧内编码来讲，它许可变更块的巨细根据帧内瞻望残差的特色停止自顺应的调剂。
3.2 帧间瞻望 H.264规范与初期规范差别的处所在于，它所操纵的是块计划勾当填补，运算精度切确到1/4像素点上。[8]不只如斯，H.264规范还操纵了多帧瞻望的体例，能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许较着改良瞻望增益。[5]
3.3 整数变更与量化 H.264中整型变更与之前的MPEG系列规范所接纳的DCT变更都有区分：
①它是整形变更（一切的操纵都为整数运算，不存在解码精度丧失）。②用整数算术变更能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许确保编解码之间实现零失配。③变更的焦点运算局部只用到加法和移位运算，不须要乘除运算。④到量化器的缩放乘积因子为整数，削减了乘积因子的数据位数。[4]量化的方针是减小旌旗灯号的值域，以更少的比特来表现旌旗灯号，从而到达削减数据量的方针。H.264中量化的步长统共有52种，其根据12.5%递增，并且变更系数的读取有双扫描和之字形两种体例。
3.4 熵编码 熵编码是对数据的冗余信息停止紧缩的体例，变长编码和Huffman编码相连系停止，以较短的字长表现呈现几率较大的数据，较长的字长表现呈现几率较小的数据来到达下降数据量的方针。
CAVLC是一种变长编码。先对变更系数停止zig-zag扫描。用路程码（L，V）表现扫描今后的数据，V代表数值，L代表该数呈现的次数。因为视频块在整形变更和量化后，大局部变更系数成为0，只需很少的数据在低频局部，用路程数L代表延续呈现的0的个数，V代表0串后挨着的非零值，接着对L和V别离接纳Huffman编码进一步紧缩，有差别的码表能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许查问亮度块和色度块。路程编码大大下降了编码的码字字长。CABAC是一种二进制算术编码，其经由进程构建模子来瞻望今后的视频旌旗灯号。绝对CAVLC编码，CABAC的编码效力更高，更节流码率。[4]
3.5 码率节制 H.264视频编码规范固然对编码器的计划实现情势不详细的划定，但编码器实现的焦点题目要处置编码器的计划、呼应的视频编码若何节制。H.264编码器接纳基于拉各朗日Lagrangian优化算法的率失真优化模子实现视频编码的节制，其实现体例简略并且效力高。[5]
H.264编码规范因为以上关头手艺的撑持，取得了较高机能编码，但编码器庞杂度增添，约为MPEG2的4倍，MPEG4的2倍。其高庞杂度缘由有两个方面，一是编码选项庞杂，二是计较量高。详细内容有宏块的分别及搜刮情势的组合的拔取、高精度亚像素勾当填补和多参考顿瞻望，H.264更细化，更切确的数据紧缩致使了计较量高。[6]
4 操纵远景
H.264作为一种具备高效紧缩机能的视频紧缩编码手艺，其在拟定的进程中就充实参考和领受了H系列和MPEG系列的优良研讨功效，点窜或从头拟定了此中不公道的局部，使其有很好的紧缩机能。H.264能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许比H.263和MPEG-4约莫省去50%的码率。[7]H.264的高效的视频紧缩才能和优良的搜集顺应性，为视频数据传输的靠得住性供给了保障，其可普遍操纵于数字摄像、英特网、数字视频录相、DVD及电视播送等范畴的图象紧缩。
5 竣事语
搜集视频监控体系要到达杰出的监控功效，仅前进摄像头的分辩率是不行的，只需经由进程改良数字视频的紧缩手艺，下降视频传输的误码率，前进视频的品德，才能鞭策搜集视频走向智能化。[1]H.264规范的推出是视频编码规范的一次首要的前进，虽然其算法庞杂，可是能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许大幅度前进编码效力，使得操纵范围加倍的普遍。
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【关头词】嵌入式Linux 视频监控 ARM9 SOCKET
1 弁言
跟着信息化手艺的不时成长，各行各业对视频监控体系的须要愈来愈普遍，如交通监控、家庭防盗、企业安防等各个范畴。视频监控不只能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许起到事先提防的感化，并且另有过后取证的功效。
嵌入式的视频收罗以其怪异的上风被普遍接纳。如具备较强的搜集撑持功效、壮大的移植性、完全开放的源代码等特色。是以，本体系挑选嵌入式Linux的ubuntu操纵体系为开辟环境，以三星公司的ARM9处置器S3C2440为焦点开辟板，经由进程成立Client/Server使命模子来实现长途视频监控。
2 体系硬件构成
本体系具备以下功效：
（1）终端能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许停止视频数据的收罗并通报回PC机；
（2）用户能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由进程客户端软件旁观监控终端收罗到的视频数据；
（3）存储收罗到的视频数据以便播放汗青录相。
基于此，本体系的硬件功效框图如图1所示。平台以三星公司的S3C2440处置器为焦点开辟板。设置装备摆设了64MB的NandFlash存储器和64MB 32位的SDRAM。用户将代码存储在NandFlash中，并从NandFlash启动，今后主动将代码加载到SDRAM中运转如图1。
视频数据的收罗经由进程在USB接口上外接一个USB摄像头，将视频数据领遭到焦点板。开辟板经由进程5线异步UART串口与方针体系通讯，取得开辟板调试信息、下载镜像文件等，波特率可达115200bps。引出JTAG接口，用来烧写BootLoader，并经由进程JTAG接口调试法式。同时外接一个搜集芯片与主机相连，用于通报收罗到的视频数据，终端领遭到视频流停止转码，终究显现到客户端上。
3 体系软件实现
本体系接纳模块化设想，从功效上能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许分别为如图2所示四个模块：视频收罗模块、编码紧缩模块、搜集传输模块和视频播放模块。
视频收罗模块实现视频数据的收罗，经由进程在ARM板上装配USB摄像头停止数据收罗。编码紧缩模块对视频数据停止编码以削减数据量。搜集传输模块将紧缩后的视频数据通报回客户端。视频播放模块不只需实现及时播放监控画面，并且能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许回放汗青视频。
3.1 视频收罗模块
视频收罗模块经由进程挪用V4L和底层装备驱动法式实现。V4L为各类视频装备供给了统一的接口，是Linux中的内核驱动法式。操纵法式经由进程挪用这些接口函数便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对差别的装备停止节制。视频收罗步骤以下：
（1）翻开视频装备。操纵open（）函数翻开所需装备并取得装备标识符。
（2）取得图象信息和装备参数信息。挪用v4l_get_capability（）函数取得装备参数，如是不是具备捕获图象才能、每秒帧数等；经由进程v4l_get_picture（）函数取得图象格局，如：图象巨细等。
（3）内存映照。挪用mmap（）函数实现将装备文件的内容映照到内存空间停止读写操纵。
（4）收罗视频数据。挪用ioctl（）函数收罗一帧图象并存储到内存空间。
3.2 图象紧缩模块
经由进程摄像头收罗到的图象是YUV格局的图象，数据量大，但搜集带宽无限，以是要颠末视频编码紧缩处置后才能停止搜集传输。本体系接纳今朝比拟风行的H264编码紧缩算法实现，H264紧缩算法具备画面品德高、搜集顺应性强、紧缩比高档长处，紧缩率能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许到达100：1，紧缩后的视频数据能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实现疾速传输。
3.3 搜集传输模块
体系中颠末紧缩的视频数据须要经由进程搜集通报到PC机上。本体系选用靠得住的TCP/IP编程情势，办事器端编程步骤以下：
（1）挪用socket（）函数成立套接字；
（2）挪用bind（）函数绑定套接字与地点信息；
（3）挪用listen（）函数停止监听；
（4）挪用accept（）函数期待领受毗连；
（5）领受视频帧；
（6）封闭socket。
3.4 视频播放模块
视频播放经由进程客户端实现，客户端将领遭到的视频流停止解码，行将视频流转换到rgb空间显现。本体系操纵QT手艺编写界面，挪用QImage将通报返来的紧缩视频流显现到QLabel上实现及时播放；同时将视频流转码存储为avi格局，经由进程Opencv供给的接口去读取视频以便播放汗青画面。
客户端监控界面如图3所示，点击“毗连”按钮可旁观及时监控画面，点击“播放汗青”按钮可挑选汗青记实停止回放。
4 论断
本文实现了一个基于ARM9和嵌入式Linux的单画面搜集视频监控体系，经测试，该体系不只能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实现及时监控，还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对汗青画面停止查抄播放。具备本钱低、易于装配和掩护、不变性好等长处。对各类监控须要场合具备很好的操纵代价。
参考文献
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作者简介
中图分类号:TN915文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2009)19-017-03
Video Supervision System of People′s Armed Police Based on WiMAX Technique
ZHOU Rongrong
(Fire Department of Shaanxi Province,Xi′an,710018,China)
Abstract:Broadband wireless access technology WiMAX has such features as high transmission rate,long transmission distance and wide cover.The advantage and architecture of WiMAX are described,the design scheme of video supervision system based on WiMAX technique is introduced combined with the requirements of the People′s Armed Police.Then,functional component and working principle are discussed.Finally the important factors that affected engineering construction are analyzed.The scheme not only can be used in People′s Armed Police,but can be used in other place.
Keywords:WiMAX;IEEE 802.16;video supervision;wireless access technology
0 引 言
视频监控体系已普遍用于武警队伍,无力晋升了武警队伍的执勤备战才能。但武警队伍驻扎范围广,如水坝、首要堆栈、矿产资本基地、桥梁、地道等,监控点分离且与监控中间间隔较远,操纵传统有线搜集的视频监控常常本钱高且难以实现,其次及时视频监控的须要愈来愈多,对统一套体系的笼盖面和实行间隔也提出了更高的请求。在这些环境下,基于多种无线传输手腕的挪动视频监控表现出了不可替换的上风。无线局域网和无线宽带接动手艺,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将多个监控点和远端节制中间毗连起来,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在最短的时辰内疾速成立起无线监控搜集。
今朝经常操纵的无线接动手艺包罗Wi-Fi、微波和WiMAX等。与其余手艺比拟,WiMAX具备传输间隔远、接入速度高、带宽高档长处,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许保障视频流的传输品德,同时使监控体系在接入层的安排加倍疾速、简洁[1]。本文连系武警队伍特色,提出了一种基于WiMAX无线宽带接动手艺的监控体系设想打算,也合用于其余应急状况下组建监控搜集,并给出了体系扶植中注重事变。
1 WiMAX手艺特色和上风
WiMAX是一项新型的无线通讯手艺,全名为微波存取环球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),是基于IEEE 802.16规范的宽带无线接入城域网(Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network,BWAMAN),能供给面向互联网的高速毗连。WiMAX手艺具备较高的数据传输速度,最高可到达75 Mb/s;传输间隔远,最大传输半径50 km,其搜集笼盖面积是3G基站的10倍[2,3]。
1.1 WiMAX体系构成
WiMAX搜集体系计划如图1所示[4],其由焦点搜集、基站、用户基站、接力站、用户终端装备及网管构成。凡是的WiMAX体系包罗一个基站和多个用户基站,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许根据须要设置多少个接力站,构成单点对多点或多点对多点的体系计划。
焦点搜集:WiMAX毗连的焦点搜集凡是为传统互换网或因特网。WiMAX供给焦点搜集与基站间的毗毗连口。
基站:供给用户基站与焦点搜集间的毗连,凡是接纳扇形天线或全向天线,可供给矫捷的子信道安排与设置装备摆设功效,并根据用户群体状况不时进级扩展搜集。
用户基站:属于基站的一种,供给基站与用户终端装备间的中继毗连,凡是接纳牢固天线,并被装配在屋顶上。基站与用户基站间接纳静态顺应性旌旗灯号调制情势。
接力站:凡是用于前进基站的笼盖才能,即充任一个基站和多少个用户基站(或用户终端装备)间信息的中继站。
用户终端装备:实现详细的操纵功效,比方视频监控。
网管体系:用于监督和节制网内一切的基站和用户基站,供给查问、状况监控、软件下载、体系参数设置装备摆设等功效。
图1 WiMAX搜集体系计划
1.2 WiMAX手艺用于的武警队伍无线视频监控体系的上风
武警队伍所操纵的视频监控体系,浅显数百米内设一个监控点,具备笼盖范围广,笼盖点多、品德请求高档特色。而今朝无线监控体系多操纵基于Wi-Fi的IP无线监控手艺,其接纳IEEE 802.11作为无线传输规范,传输间隔仅几百米[5],其数据传输率较低,QoS机制不够完全,这都限定其在武警队伍中的操纵。
WiMAX的笼盖才能完全知足视频监控点的散布特色,在一个WiMAX基站笼盖范围内可存在多个延续设置的监控点。同时,WiMAX具备非视距传输的特色,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许知足庞杂环境中的传输请求。WiMAX还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许作为有线搜集接入(Cable、DSL)的无线扩展[5],便利地实现遥远地域的搜集毗连。
WiMAX接纳面向毗连体例,界说了完全的QoS机制。其MAC层撑持4种营业[6]:非请求的宽带分派营业、及时轮询营业、非及时轮询营业、极力传输营业,向用户供给具备QoS机能的数据、视频和语音办事,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许知足视频监控所需的QoS请求。
接纳802.16d规范使命在频分双工情势(即FDD情势)上的WiMAX,占用一对3.5 MHz频点,一个扇区可供给的上、下行总带宽跨越15 Mb/s;每一个WiMAX客户端(即WiMAX CPE――Client Produce Equipment,用户端装备产物)可供给最大10 Mb/s的吞吐量,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许知足各类带宽须要的监控请求[7];根据每一个监控点1 Mb/s带宽须要,单个WiMAX基站可撑持10个摆布的监控点视频传输须要。
2 基于WiMAX手艺的武警队伍无线监控体系
本体系由前端视频收罗、搜集传输和视频信息办理三个子体系构成。前端视频收罗子体系首要用于信息监控。搜集传输子体系以无线和有线体例实现监控中间和前端视频收罗的数据互换。视频信息办理子体系首要实现视频信息的存储、转换、加密等。体系的全体计划如图2所示。
图2 体系全体计划图
2.1 前端视频收罗子体系
前端视频收罗子体系位于监控点,首要停止监控数据的收罗,包罗无线摄像机、云台、解码器等装备。前端体系的传输接入必须接纳数字接入体例,在前端就将图象转化成数字旌旗灯号再通报到监控中间,以削减传输带宽[8]。
该体系选用的无线摄像机是一种集视频紧缩手艺、搜集手艺、嵌入式等多种前进前辈手艺于一体的数字摄像装备。集成了镜头、光学过滤器、影象感到器、视频紧缩卡、无线网卡等装备,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实现视频收罗、视频紧缩和无线搜集传输等诸多功效,如许无需计较机的辅佐便可自力实现监控点的使命。无线摄像机有自身自力的IP 地点,如许监控中间和城域网上的用户操纵规范的阅读器便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许根据IP 地点对搜集摄像机停止拜候、旁观及时图象和监测数据;受权用户能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由进程网管体系长途节制摄像机和云台镜头的举措或对体系停止设置装备摆设,从而能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对方针停止全方位的监控。
云台是装配和撑持摄像头的装备,分为两种牢固云台和电动云台。牢固云台合用于监督范围不大的环境,在牢固云台上装配好摄像机后可调剂摄像机的程度和俯仰的角度,到达最好的使命姿势后,只需锁定调剂状况便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许了。电动云台合用于对大范围停止扫描监督,它能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许扩展摄像机的监督范围,经由进程领受来自节制器的旌旗灯号切确地运转定位。
因为差别厂家的云台和节制装备所操纵的和谈都各不不异,解码器首要用于直达节制端收回的数字旌旗灯号。
2.2 搜集传输子体系
搜集传输子体系由WiMAX CPE、无线基站和IP承载网构成。WiMAX CPE作为WiMAX搜集的无线客户终端,布设于监控点,操纵小波束角定向天线,实现与基站的数据彼此互换。无线基站首要接入多个WiMAX CPE装备,同时实现与IP承载网的数据互换。单WiMAX扇区站下可撑持多CPE,每一个CPE担任接入一个或多个视频监控前端,CPE的射频模块将旌旗灯号变频到合适的频次经天线发送到WiMAX基站[9],实现对多个监控点视频旌旗灯号的会聚。
2.3 视频信息办理子体系
视频信息办理子体系设在监控中间,首要由视频存储办事器和监控办理办事器构成,实现视频信息的存储、办理、查问、体系设置装备摆设和及时监控等使命。监控办理办事器为全数视频监控体系供给营业逻辑节制,实现监控中间的视频图象切换或散发,对WiMAX CPE停止参数设置装备摆设、及时查抄指定点监控信息,是视频监控的焦点营业实现平台。数据库办事器实现视频监控信息的存储、办理与备份,并为局域网的其余办事器和受权用户供给汗青数据阅读、检索等办事。
当视频信息通报到监控中间后,监控办理办事器起首对视频信息停止阐发,判定是不是是受权用户所须要及时阅读的监控信息,若是是则将其转发至指定用户,比方电视墙或网内其余用户,同时将视频信息通报至视频存储办事器停止归档办理。同时,监控办理办事器领受办理职员的办理指令,并将指令发送至指定的CPE装备,停止监控点参数设置装备摆设等使命,如图3所示。
图3 视频信息办理子体系
3 体系扶植的注重事变
体系在扶植和操纵进程中还须要注重以下四点,确保体系的顺遂操纵。
基站选址 应根据营业散布现实环境,挑选营业麋集区中间的制高点(某铁塔上或山顶)作为中间基站的站址,尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许前进无线链路的靠得住性,防止因地形及遮挡物等不良身分,保障视频信息传输品德[10]。
无线体系抗搅扰才能 空中无线接入体系常常遭到来自于其余扇区的邻频或同频搅扰。要想有用降服搅扰的影响,起首在施工中尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许选器具备抗搅扰手艺设想的装备,其次必须公道搜集计划,挑选基站地位和用户端天线地位、标的方针等,以确保体系内各用户终端间的彼此搅扰下降到最低限制。在工程当选器具备BIT/SK,QPSK,16QAM,64QAM等多种调制体例自顺应切换手艺的体系[7],可充实保障体系大容量数据传输撑持才能和无线链路的靠得住性。
频次计划和负载平衡[11,12] 体系计划之初要在已有频次的根本上,充实斟酌天线设置装备摆设的矫捷性和热点散布特色,在知足笼盖和容量的条件下高效的操纵频次。体系守旧后,仍需对各基站各扇区的流量停止持久跟踪观察,及时调剂批改与现实容量不相顺应的扇区。如一扇区根据10 Mb/s的容量停止设想,经观察发明,该扇区的须要量较着小于10 Mb/s,则从该扇区将过剩的载波到移到其余流量须要大的扇区操纵,以前进全体系的频次操纵率,坚持负载平衡。
视频图象紧缩手艺 视频图象信息量庞杂,而无线信道带宽绝对无限,准确挑选紧缩规范能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许保障视频信息流利地传输。倡议选用H.264手艺,比H.263节俭50%摆布的传出码流,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许大大减小传输的数据,很好地处置图象信息和带宽之间的凸起抵触。
4 结 语
本文提出了基于WiMAX无线宽带接动手艺的视频监控体系,具备监控范围广、装配便利、矫捷性强等长处,合适于武警队伍停止大范围姑且场合,须要疾速构建监控体系或边缘地域不易停止有线接入的处所操纵,对前进武警队伍战役力有着现实的意思。跟着WiMAX手艺的日益成熟,它的操纵将在及时监控体系中阐扬首要的感化。
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