時間：2023-04-13 17:08:41
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇視頻監(jiān)控論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)數(shù)字；監(jiān)控；圖像視頻；傳輸方式；計算機(jī)論文
中圖分類號：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
一、 數(shù)字非壓縮傳輸方式 圖像質(zhì)量清晰，在傳輸過程中沒有失真，多路圖像可以復(fù)用一芯光纖傳輸，一定程度上節(jié)約了光纖資源，提高資源利用率，節(jié)約建設(shè)費用，在一定程度上可以滿足了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的需求。但是本質(zhì)上還是要用到矩陣等設(shè)備，圖像容量有限，單點同時多路上傳方面技術(shù)還不完善，各廠家沒有統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備不能很好兼容互通，造成使用的局限性，不利于系統(tǒng)擴(kuò)容升級和資源共享。
二、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)是高速公路圖像視頻傳輸系統(tǒng)的新階段，是目前比較先進(jìn)的圖像傳輸方式。高速公路管理體制對圖像傳輸?shù)囊笫乾F(xiàn)場圖像傳到收費站，再到路段分中心，到省級監(jiān)控管理中心。
目前高速公路運(yùn)營管理需要滿足以下條件：（1）及時快速的處理突發(fā)事件。通過對現(xiàn)場圖像的分析提出解決方案和行動部署。（2）為公眾提供圖像信息，出行交通道路狀況參考，使人們在出行時能及時了解交通情況，避免通過交通擁堵路段，方便實施出行計劃，使出行變得順利通暢。因此，要求高速公路通信網(wǎng)絡(luò)和視頻圖像傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠很好地結(jié)合，使圖像傳輸實現(xiàn)網(wǎng)路一體化，在全網(wǎng)內(nèi)都可以調(diào)閱查看視頻圖像，而網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)正好能夠使該需求得以實現(xiàn)。 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)優(yōu)點：（1）簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且兼有視頻矩陣、圖像分割器、錄像機(jī)等設(shè)備的多項功能，可通過管理軟件對視頻進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化操作，在媒體服務(wù)器實現(xiàn)視頻圖像面向公眾服務(wù)，通過網(wǎng)管協(xié)議實現(xiàn)對全網(wǎng)及設(shè)備的管理，大大提高了網(wǎng)管功能和效率。（2）由于采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)字多媒體遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。（3） H.264編碼壓縮技術(shù)具有高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量特點，其能夠以更低的數(shù)字碼流實現(xiàn)更高質(zhì)量的視頻圖像，支持高分辨率格式，可在普通電腦上或是監(jiān)視器中進(jìn)行觀看，效果不亞于DVD的畫面效果，也可以同時為交通事件檢測設(shè)備提供視頻圖像進(jìn)行事件的檢測，CIF格式可用于視頻存儲，還采用了大容量的磁盤存盤器和光盤存儲器，使得存儲空間得以節(jié)約，節(jié)省了很多磁帶介質(zhì)，對實現(xiàn)系統(tǒng)的信息查詢非常有利，帶寬適應(yīng)性較強(qiáng)，能有效減少通信系統(tǒng)帶寬的占用，更好的適用網(wǎng)絡(luò)傳輸。
雖然數(shù)字網(wǎng)絡(luò)編碼圖像傳輸方式有著以上的特性，但在實際應(yīng)用中，也暴露一些問題，需要下一步繼續(xù)解決，如：（1）系統(tǒng)進(jìn)行24小時連續(xù)工作，其性能不穩(wěn)定，硬盤上同時存儲著系統(tǒng)文件、應(yīng)用軟件和圖像文件，在視頻處理時需要輸入大量高密度數(shù)據(jù)，硬盤同時要進(jìn)行多項工作，因此普通的硬盤已經(jīng)不能適應(yīng)高強(qiáng)度工作，致使系統(tǒng)很容易出現(xiàn)不穩(wěn)定，進(jìn)而發(fā)生死機(jī)問題，容易造成通信系統(tǒng)癱瘓。（2）各廠家視頻圖像編碼方式和算法有所不同，編碼后圖像不能實現(xiàn)共享或互編互解，需要統(tǒng)一。
為了解決上面闡述的問題，各生產(chǎn)廠家需要結(jié)合目前高速公路建設(shè)和運(yùn)營情況進(jìn)行相互的溝通，協(xié)調(diào)，對他們各自的編碼算法進(jìn)行開放，共同制定一個可以互編互解的編碼程序或標(biāo)準(zhǔn)，才能更加適應(yīng)現(xiàn)代管理的要求，才能真正追求到各自利益最大化。對于超過一定范圍的圖像路數(shù)，應(yīng)設(shè)置視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，用來分流解決網(wǎng)內(nèi)傳輸組播視頻圖像風(fēng)暴，避免引起通信系統(tǒng)癱瘓。
關(guān)鍵詞：空間矢量；脈寬調(diào)制；變頻器；專用芯片MR16
引言
隨著拖動技術(shù)的不斷發(fā)展以及大功率電力電子器件的不斷更新，交流異步電機(jī)V/f控制PWM變頻電源在工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)的SPWM變頻調(diào)速技術(shù)理論成熟，原理簡單，易于實現(xiàn)，但其逆變器輸出線電壓的幅值最大值僅為0.866Ud，直流側(cè)電壓利用率較低；而采用空間矢量PWM(SVPWM)算法可使逆變器輸出線電壓幅值最大值達(dá)到Ud，較SPWM調(diào)制方式提高了15％，且在同樣的載波頻率下，采用SVPWM控制方式的逆變器開關(guān)次數(shù)少，降低了開關(guān)損耗。為此，本文運(yùn)用SVPWM算法，將逆變器和電機(jī)作為整體考慮，并綜合三相電壓，通過實時計算，利用MR16單片機(jī)實現(xiàn)了電機(jī)的恒磁通變頻調(diào)速控制。
1空間矢量PWM基本工作原理
圖1所示為三相電壓型逆變器的工作原理圖，它由6個開關(guān)器件組成。逆變器輸出的空間電壓矢量為
根據(jù)同一橋臂的上下兩個開關(guān)器件不能同時導(dǎo)通的原則，其三相橋臂開與關(guān)可以有8種狀態(tài)。在這8種開關(guān)模式中，有6種開關(guān)模式輸出電壓，在三相電機(jī)中形成相應(yīng)的6個磁鏈?zhǔn)噶?，另?種開關(guān)模式不輸出電壓，不形成磁鏈?zhǔn)噶?，稱之為零矢量。各種狀態(tài)形成的矢量在空間坐標(biāo)系中的位置關(guān)系如圖2所示。括號內(nèi)的二進(jìn)制數(shù)依相序A，B，C表示開關(guān)的不同狀態(tài)，“1”表示上橋臂功率器件導(dǎo)通，下橋臂器件關(guān)閉；“0”表示的工作狀態(tài)與此相反。任意一個電壓空間矢量的幅值和旋轉(zhuǎn)角度都表示此刻輸出PWM波的基波幅值及頻率大小，它的相位則表示不同的脈沖開關(guān)時刻。因此，三相橋式逆變器的目標(biāo)就是利用這8種基本矢量的時間組合，去近似模擬合成這樣一個磁鏈圓。
通常將一個圓周期6等份，并習(xí)慣地稱之為扇區(qū)。每一扇區(qū)又可繼續(xù)劃分為任意的m個小等份。當(dāng)理想電壓矢量位于任一扇區(qū)之中時（如圖2所示），就用該扇區(qū)的兩個邊界矢量和兩個零矢量去合成該矢量，例如：當(dāng)理想電壓矢量處于第一扇區(qū)時就由和兩個非零矢量以及零矢量合成，其他扇區(qū)依此類推。假設(shè)理想電壓矢量位于圖3所示的位置，依據(jù)正弦定理可以得到式（2）—式（4）。
式中：Us為逆變器輸出電壓矢量的幅值；
U1為非零矢量的幅值；
U2為非零矢量的幅值；
Ts為PWM周期；
t1為的作用時間；
t2為的作用時間；
t0為零矢量的作用時間；
|U1|=|U2|=…=Ud。
由于理想電壓矢量是由位于該扇區(qū)邊界的兩個非零矢量和零矢量合成，在實際合成時可采用每一個非零矢量分別發(fā)出兩次，零矢量則依次插入各個分割點的方法。例如：理想電壓矢量為，其合成步驟可以是：先發(fā)非零矢量作用t1/2時間，再發(fā)零矢量作用t0/4時間，而后發(fā)出非零矢量作用t2/2時間，接著發(fā)出零矢量作用t0/4時間。然后再依此次序重發(fā)矢量一次，就完成了整個合成過程。之所以采用這種合成方法是因為系統(tǒng)工作到低頻時，控制周期變長，而每個周期內(nèi)非零矢量的作用時間又是一定的，也就是說零矢量的作用時間相應(yīng)的變長了。于是就將一個周期中太長的零矢量分開成幾個零矢量，而后把它們均勻地插入到非零矢量中去，這樣既滿足了合成的要求，又有效地抑止了低速轉(zhuǎn)矩脈動。對于理想電壓矢量位于扇區(qū)邊界的這種情形，可以把它作為扇區(qū)的特例來處理，即有一個非零矢量的作用時間為0。
2系統(tǒng)實現(xiàn)
2.1主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
主電路采用三相全橋逆變電路，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4所示，逆變DC/AC部分為全控式逆變橋，電容C為濾波電容，其電容值的選擇與負(fù)載額定功率及直流側(cè)輸入電壓有關(guān)。交流電機(jī)變頻調(diào)速不僅要求輸出電壓為正弦波，而且要求電壓和頻率協(xié)調(diào)變化，即要求電壓V和頻率f要同時變化并滿足一定的規(guī)律，如V/f為常數(shù)，這樣才能保證異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁通在變頻調(diào)速過程中保持恒定。采用空間矢量PWM控制法驅(qū)動逆變橋，可以實現(xiàn)輸出電壓和頻率分別按各自規(guī)律變化，而且正弦波畸變小，響應(yīng)速度快，控制簡單。2.2控制芯片
本系統(tǒng)采用MOTOROLA公司的電機(jī)控制專用單片機(jī)68HC908MR16（以下簡稱MR16）作為主控芯片，它是一種高性能，低成本的8位單片機(jī)。MR16內(nèi)部集成有16K字節(jié)的可擦寫片內(nèi)閃速存儲器FLASH，768字節(jié)的RAM；具有10位精度的10通道ADC模塊，其AD轉(zhuǎn)換時間最快僅需2μs，能夠在極短時間內(nèi)完成多路采樣并進(jìn)行高精度轉(zhuǎn)換；同時MR16含有一個可編程時鐘發(fā)生器模塊(CGM)，系統(tǒng)時鐘不僅可以直接由外部晶振輸入分頻得到，也可以先將晶振電路的輸出信號緩沖后再經(jīng)內(nèi)部鎖相環(huán)(PLL)頻率合成器提供；具有串行通信模塊SCI，它有32種可編程波特率，可以工作在全雙工或半雙工模式，通過SCI模塊能方便地實現(xiàn)系統(tǒng)與外部的實時通信。
MR16中頗具特色的部分是專門用于電機(jī)控
制的PWMMC模塊。該模塊可以產(chǎn)生3對互補(bǔ)的
PWM信號或6個獨立的PWM信號，這些PWM信
號可以是中心對準(zhǔn)方式也可以是邊緣對準(zhǔn)方式。
6個通道都有一個12位的PWM計時器，PWM分辨率在邊緣對準(zhǔn)方式時是一個時鐘周期，而中心對準(zhǔn)方式時是兩個時鐘周期，這樣邊緣對準(zhǔn)方式的最高分辨率是125ns（內(nèi)部工作頻率為8MHz）而中心對準(zhǔn)方式的最高分辨率為250ns。當(dāng)PWMMC模塊工作于互補(bǔ)模式時，模塊功能部件自動地將死區(qū)時間嵌入到PWM的輸出信號中，并可以根據(jù)感應(yīng)電機(jī)的相電流極性輕易地翻轉(zhuǎn)PWM數(shù)據(jù)。PWMMC模塊還含有4個故障保護(hù)引腳FAULT1～FAULT4，當(dāng)任意一個故障保護(hù)端口為高電平時就封鎖相應(yīng)的PWM輸出引腳。例如,當(dāng)系統(tǒng)過流時，就置位FAULT引腳封鎖所有PWM輸出，這樣就封鎖了IGBT的驅(qū)動電路，從而實現(xiàn)了過流保護(hù)功能。為了避免由干擾引起的誤操作，MR16的每個故障引腳都帶有一個濾波器，并且所有的外部故障引腳都可由軟件配置來再使能PWM，這些都給軟件設(shè)計帶來了極大的方便。
2.3PWM波形成本系統(tǒng)利用MR16單片機(jī)中的PWMMC模塊，實現(xiàn)PWM波形的生成。在初始化時將其設(shè)置為3對互補(bǔ)工作模式，即同一橋臂上的兩路PWM信號是互補(bǔ)的。為了防止同一橋臂上的2個開關(guān)管直通，在無信號發(fā)生器DEADTIME的死區(qū)時間寄存器DEADTM中設(shè)置了2.5μs的死區(qū)時間。系統(tǒng)采用4MHz的外部晶振，由程序選擇內(nèi)部鎖相環(huán)頻率合成器產(chǎn)生8MHz內(nèi)部總線時鐘。同時設(shè)置載波頻率為9kHz，并將其寫入PMOD(H:L)寄存器。PWM波的實時脈沖寬度的計算都是在中斷服務(wù)程序中完成的，每當(dāng)PWMMC模塊中的PCTN(H:L)計數(shù)器計數(shù)至PMOD(H:L)中的數(shù)值時就引起一次中斷。預(yù)先將一個扇區(qū)（60°）的正弦值擴(kuò)大一定倍數(shù)后制成正弦表格存入FLASH中，每次進(jìn)入中斷后都從表中取出一個正弦值，經(jīng)過相?的計算后將結(jié)果送入PVALX(H:L)寄存器中，單片機(jī)將PCTN(H:L)中的值與PVALX(H:L)中的值進(jìn)行比較后自動產(chǎn)生PWM波，而后依次送入相應(yīng)的PWM輸出通道，完成PWM波的輸出。采用軟件方法實現(xiàn)PWM波的原理如圖5所示，它對應(yīng)于圖1的第1扇區(qū)。當(dāng)位于不同的扇區(qū)，不同的PWM周期時，它們的值都不相同，都是實時變化的。同樣，賦給每一個PVALX(H:L)寄存器的值也就不盡相同。這種產(chǎn)生對稱PWM波形的方法，每個PWM周期都開始和結(jié)束于零向量，并且000和111的持續(xù)時間相同；同時，除了占空比0％和100％外，每個周期內(nèi)各橋臂通斷兩次，而且對于一個扇區(qū)來講，橋臂的通斷都有一個固定的順序。
2.4串行通信
系統(tǒng)采用串行通信設(shè)計了相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，使其具有良好的人機(jī)界面。其中逆變系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)均采用MAXIM公司的串行接口芯片MAX3082，通過標(biāo)準(zhǔn)RS485總線準(zhǔn)確實時地實現(xiàn)了相互的串行通信。同時，運(yùn)用光耦隔離的辦法增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力，提高了通信的可靠性。雙方約定波特率9600bps，工作于半雙工模式，并采用校驗和的校驗方法檢驗數(shù)據(jù)通信的準(zhǔn)確性。MR16工作頻率設(shè)為8MHz，初始化程序如下：
MOV＃＄50,SCC1；每一幀10位數(shù)據(jù)，
啟動SCI模塊
MOV?！?C,SCC2；發(fā)送器和接收器使能
MOV?！?0,SCC3；屏蔽出錯中斷
MOV?！?0,SCBR；設(shè)置波特率為9600bps
2.5軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計，包括初始化模塊，讀X5043模塊，保護(hù)模塊，通信顯示模塊，PI調(diào)節(jié)模塊，軟啟動模塊以及中斷模塊等。其中除中斷模塊在中斷服務(wù)程序中完成以外，其他均放在主程序中完成。主程序流程如圖6所示。
初始化模塊包括MR16內(nèi)部寄存器初始化，變量存儲單元定義，通信初始化設(shè)置等部分；芯片X5043把三種常見的電路，即看門狗電路，電壓監(jiān)視和EEPROM組合在單個封裝內(nèi)，它內(nèi)含的4KbitEEPROM存儲著上次關(guān)機(jī)時正常運(yùn)行的參數(shù)值設(shè)置，每次開機(jī)時系統(tǒng)都將這些參數(shù)值讀到MR16中，這樣就使系統(tǒng)具有記憶功能，使用戶不必每次開機(jī)時都要對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置。保護(hù)模塊則實現(xiàn)了系統(tǒng)的過熱，過載，過流以及系統(tǒng)低頻保護(hù)等保護(hù)功能。其中過流保護(hù)由硬件完成，以保證系統(tǒng)能在過流產(chǎn)生后的極短時間內(nèi)迅速封鎖全部的PWM輸出。調(diào)節(jié)模塊主要完成穩(wěn)壓輸出的功能，而通信顯示模塊則是方便人機(jī)交流的界面，通過它可以進(jìn)行多種功能的設(shè)定，系統(tǒng)狀態(tài)的顯示以及各種參數(shù)的修改。
1.1業(yè)務(wù)用房
11家疾控機(jī)構(gòu)人均面積23.1～135.7m2，市級人均面積42.2m2、縣級人均面積75.7m2，有4家機(jī)構(gòu)人均面積低于60m2的國家標(biāo)準(zhǔn)。11家機(jī)構(gòu)實驗室面積占機(jī)構(gòu)面積的比例為20.0%～42.3%，僅有5家機(jī)構(gòu)達(dá)到國家相應(yīng)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，市級比例低于44%的副省級城市平均值。
1.2儀器設(shè)備
按照《食品安全風(fēng)險監(jiān)測能力（設(shè)備配置）建設(shè)方案》（發(fā)改社會〔2013〕422號）要求，市級機(jī)構(gòu)食品檢測設(shè)備數(shù)量不足，部分老化，且缺乏高端、精密檢測設(shè)備；縣級機(jī)構(gòu)設(shè)備配置差異較大。
1.3食品檢測能力
市級機(jī)構(gòu)能開展食品、食品添加劑與食品相關(guān)產(chǎn)品檢測共計295項，其中食品中理化參數(shù)204項、微生物參數(shù)47項，食品相關(guān)類產(chǎn)品共40項?？h級能開展食品中理化參數(shù)檢測12～152項，平均100項，微生物參數(shù)檢測12～36項，平均26項。
2討論
2.1人力資源現(xiàn)狀
調(diào)查結(jié)果表明，市級機(jī)構(gòu)人力資源配置較為合理，各崗位既有高職專家、中年骨干、又有高學(xué)歷青年人才，可基本滿足日常食品安全風(fēng)險監(jiān)測工作需要，但工作量已接近飽和；此外，無論從工作或是學(xué)科發(fā)展角度，市級機(jī)構(gòu)缺乏食品安全領(lǐng)域高端人才與學(xué)科帶頭人?？h級機(jī)構(gòu)各崗位人員相對較少，平均不超過4人，且無專職人員，現(xiàn)有人員除從事風(fēng)險監(jiān)測外，還承擔(dān)其他公共衛(wèi)生監(jiān)測或檢測任務(wù)，工作投入精力有限，并且各崗位高級職稱與高學(xué)歷人員較少，阻礙風(fēng)險監(jiān)測工作進(jìn)一步發(fā)展需要。
2.2業(yè)務(wù)用房
自2003年以來，市新建、翻建縣級疾控機(jī)構(gòu)4家，占總數(shù)36.4%，部分機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)用房得到明顯改善，人均面積平均達(dá)到66.9m2，人均面積達(dá)標(biāo)率為63.6%（7/11）。另外，參照《疾病預(yù)防控制中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（建標(biāo)127-2009）要求，實驗室面積占總建設(shè)面積比例為，市級不低于40%、縣級不低于35%。調(diào)查顯示，6家機(jī)構(gòu)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，占54.5%，最低比例為標(biāo)準(zhǔn)的57%。結(jié)果表明，部分疾控機(jī)構(gòu)的實驗室用房比較緊張。
2.3檢測資源配置
調(diào)查顯示，市、縣級疾控機(jī)構(gòu)現(xiàn)有儀器設(shè)備均按照《疾病預(yù)防控制中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（建標(biāo)127-2009）要求配置，2011年食品安全風(fēng)險監(jiān)測工作啟動時相應(yīng)的食品檢測設(shè)備未與之同步配置、補(bǔ)齊。各級機(jī)構(gòu)現(xiàn)有的檢測設(shè)備與儀器多為食品專業(yè)與其他專業(yè)共用，并且部分基礎(chǔ)設(shè)備數(shù)量嚴(yán)重不足，部分檢測設(shè)備處于落后淘汰狀態(tài)。另外，參照《食品安全風(fēng)險監(jiān)測能力（設(shè)備配置）建設(shè)方案》（發(fā)改社會〔2013〕422號）要求，市級機(jī)構(gòu)存在高端檢測設(shè)備缺如，例如凝膠滲透色譜裝置、氣相色譜-四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀、液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、液相色譜-原子熒光光譜儀、加速溶劑萃取儀等。調(diào)查表明，實驗室儀器設(shè)備配置不完善已嚴(yán)重制約很多食品中有害污染物項目監(jiān)測工作開展。3.4實驗室檢測能力調(diào)查顯示，全市10家機(jī)構(gòu)已取得食品檢驗機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定，其中市級能開展食品中理化、微生物項目檢測251項，縣級能開展理化、微生物檢測項目平均126項。項目雖多，但大部分為重金屬元素、食品質(zhì)量指標(biāo)、人工合成色素、亞硝酸鹽等常規(guī)檢測項目。依據(jù)國家食品安全風(fēng)險監(jiān)測工作需要，例如食品非食用物質(zhì)、農(nóng)藥殘留、稀土元素、獸藥殘留、真菌毒素、生物毒素、有機(jī)污染物等項目尚未列入資質(zhì)檢測范圍。
3建議
《食品安全法》及其條例明確規(guī)定，食品安全風(fēng)險監(jiān)測是制定、修訂國家和地方食品安全標(biāo)準(zhǔn)、開展食品安全風(fēng)險評估的技術(shù)依據(jù)，是食品安全監(jiān)管的重要基礎(chǔ)。隨著政府對食品安全風(fēng)險監(jiān)測工作的重視，對疾控機(jī)構(gòu)工作也提出了新的要求與挑戰(zhàn)。針對調(diào)查，提出以下建議：
（1）進(jìn)一步明確、落實市食品安全風(fēng)險監(jiān)測工作職責(zé)，制訂工作發(fā)展規(guī)劃；
（2）加強(qiáng)專業(yè)人員培訓(xùn)力度，吸引食品安全領(lǐng)域的高、精、尖人才，最終形成一支人員配備合理、專業(yè)技術(shù)過硬的食品安全風(fēng)險監(jiān)測隊伍，帶動整體工作持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：交通行業(yè)，GIS，視頻監(jiān)控系統(tǒng)
1. 引言
城市交通視頻監(jiān)控模型是行車組織和客運(yùn)組織重要的輔助設(shè)備，是保證運(yùn)輸安全、應(yīng)對緊急事態(tài)的重要解決手段。目前主要采用兩種組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，即模擬視頻監(jiān)控和數(shù)字視頻監(jiān)控。前者技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟，并且在工程中也得到了廣泛的應(yīng)用，但由于該視頻監(jiān)控系統(tǒng)中信息流是模擬的視頻信號，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用單功能、單向、集總方式的信息采集網(wǎng)絡(luò)，介質(zhì)專用，具有一定的局限性，要滿足更高的要求，須采用數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
與模擬視頻監(jiān)控相比，數(shù)字視頻監(jiān)控更加便于計算機(jī)進(jìn)行視頻信息的壓縮、儲存、分析和顯示。通過各種視頻和圖像的算法分析，實現(xiàn)自動接警處理，達(dá)到無人值守；同時，借助網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控，即使是數(shù)千公里外也能達(dá)到親臨現(xiàn)場的效果，并且能夠更加快速的了解現(xiàn)場情況。論文參考。
利用先進(jìn)的軟件系統(tǒng)在幾分鐘內(nèi)便可完成傳統(tǒng)視頻監(jiān)控中大量的數(shù)據(jù)分析，獲得更為逼真、清晰的數(shù)字化圖像，提高監(jiān)控效率。達(dá)到非常實用的監(jiān)控管理和遠(yuǎn)程維護(hù)。
2. 系統(tǒng)構(gòu)成及功能
城市交通視頻監(jiān)控模型采用純IP部署，配合網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、編碼器及存儲設(shè)備，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與編碼器直接寫存儲功能，且網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與編碼器對中心存儲具備冗余備份功能，在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻接入、瀏覽、錄像、回放、管理和轉(zhuǎn)發(fā)等功能的同時，還能對系統(tǒng)進(jìn)行二次應(yīng)用開發(fā)，與其它圖像信息系統(tǒng)整合，提供頗具特色的增值業(yè)務(wù)，如車牌識別、人臉識別和人數(shù)統(tǒng)計等。
系統(tǒng)應(yīng)用級采用基于GIS（Gographic Information Systems）可視化展現(xiàn)，并且利用空間分析與空間定位，借助高清卡口的監(jiān)控信息，進(jìn)行車輛路線分析，實現(xiàn)各種肇事車輛行駛路線的自動繪制。
在部署、應(yīng)用、管理及安全等各方面都提供了全新的、創(chuàng)新的解決方案，擁有前所未有的網(wǎng)絡(luò)化優(yōu)勢。其中，主干網(wǎng)設(shè)計采用FDDI，保障了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃院蛡鬏斝?。論文參考?/p>
整個交通行業(yè)視頻監(jiān)控模型主要包括四部分：視頻存儲管理、監(jiān)控中心、傳輸網(wǎng)絡(luò)以及前端系統(tǒng)。系統(tǒng)部署視圖如圖1所示：
圖1 交通行業(yè)視頻監(jiān)控模型系統(tǒng)部署視圖
系統(tǒng)總體架構(gòu)如下圖2所示：
圖2 交通行業(yè)視頻監(jiān)控模型總體架構(gòu)
視頻存儲管理平臺主要實現(xiàn)平臺管理、智能存儲管理和客戶端管理等。監(jiān)控中心主要完成用戶管理、設(shè)備管理、系統(tǒng)管理、安全管理、增值業(yè)務(wù)管理和認(rèn)證管理，從而實現(xiàn)對監(jiān)控平臺中的各個站點和用戶的管理及用戶權(quán)限的分配。
監(jiān)控中心通過接入認(rèn)證請求，實現(xiàn)對前端視頻圖像的實時監(jiān)控，對前端云臺的實時控制，以便快速響應(yīng)異常情況。同時，支持對存儲的歷史圖像調(diào)用和查看等功能。由大屏幕顯示系統(tǒng)、軟/硬件解碼器、主控臺及監(jiān)控管理軟件組成，供專業(yè)用戶使用。用戶在得到授權(quán)的情況下，可以通過前端系統(tǒng)完成各種系統(tǒng)功能的訪問。
傳輸網(wǎng)絡(luò)提供了可以通過任意支持TCP/IP的承載網(wǎng)絡(luò)（城域網(wǎng)、局域網(wǎng)以及各類接入網(wǎng)絡(luò)）進(jìn)行視頻業(yè)務(wù)的傳輸。在行業(yè)市場，用戶更關(guān)注的是以太網(wǎng)、PON網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)以及ATM網(wǎng)絡(luò)。
前端系統(tǒng)主要包括視頻編碼器、攝像機(jī)及報警探頭等設(shè)備。其中，編碼器用于實現(xiàn)音視頻信號編碼、傳輸以及輔助設(shè)備的控制。目前交通行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)能兼容國內(nèi)主流廠商的DVR、DVS和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品，同時可以提供SDK支持二次開發(fā)，接入更多的前端廠家的設(shè)備。
3. 模型領(lǐng)域分析
自2000年的中國第一臺DVR（Digital Video Recorder）數(shù)字硬盤錄像機(jī)設(shè)備問世并進(jìn)入安防領(lǐng)域以來，截至2009年已經(jīng)占據(jù)了視頻監(jiān)控領(lǐng)域接近65％的市場份額，其實現(xiàn)的主要功能是視頻和音頻信號采集以及本地數(shù)字化存儲，但由于其自身架構(gòu)設(shè)計的原因，始終無法解決網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控的長延時、無法多路同時監(jiān)控、無法實現(xiàn)前端存儲、集中監(jiān)控和建設(shè)維護(hù)成本高等問題。
隨著網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的發(fā)展，NVR（Network Video Recorder）技術(shù)頻繁被國內(nèi)外廠商提及，在國外已經(jīng)將此技術(shù)應(yīng)用到某些高端安防領(lǐng)域了。交通行業(yè)視頻監(jiān)控解決方案中的智能存儲管理設(shè)計基于NVR技術(shù)，提供視頻圖像存儲、回放、檢索和視頻圖像的轉(zhuǎn)發(fā)功能。前端編碼器或者網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過與智能存儲設(shè)備之間確定的協(xié)議，直接將前端的視頻圖像寫入智能存儲設(shè)備，而不需要再單獨提供存儲服務(wù)器。對于接收到的視頻圖像，可以回放給客戶端進(jìn)行查看和調(diào)用。同時，與前端編碼器或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)形成冗余備份保護(hù)方案，當(dāng)編碼器與智能存儲設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)中斷后，編碼器或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)啟動本地存儲；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)通信后，智能存儲設(shè)備會自動將編碼器或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)存儲在本地的錄像數(shù)據(jù)取到智能存儲設(shè)備上進(jìn)行集中保存。通過智能存儲管理設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時，訪問方只要訪問智能存儲管理單元并告知要訪問的前端設(shè)備，智能存儲管理設(shè)備可代為取到視頻流并轉(zhuǎn)發(fā)給該訪問方；通過智能存儲管理設(shè)備分發(fā)時，一路視頻通過存儲設(shè)備可以被復(fù)制成多路送達(dá)不同的訪問方。
4. 模型特點
交通行業(yè)視頻監(jiān)控模型的特點如下：
Ø先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)部署以及網(wǎng)絡(luò)的智能保護(hù)：采用前端系統(tǒng)直接將視頻信息寫入存儲單元，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸出現(xiàn)問題時，前端設(shè)備的本地存儲啟動；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，系統(tǒng)會自動將前端設(shè)備存儲的錄像數(shù)據(jù)取到存儲設(shè)備上進(jìn)行集中保存。同時主干網(wǎng)設(shè)計采用FDDI，提高主干網(wǎng)的可靠性和安全性；
Ø彈性組網(wǎng)更靈活：可實現(xiàn)分布式部署集中式管理，也可以通過系統(tǒng)設(shè)置實現(xiàn)分級部署和分級管理；
Ø開發(fā)兼容性更強(qiáng)：采用開放式的協(xié)議兼容國內(nèi)主流廠商的前端設(shè)備；開放性結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供有豐富的API和SDK包，便于第三方程序的集成；
Ø高度智能效率更高：通過對存儲的視頻信息智能分析，提供多種檢索方式，快速準(zhǔn)確進(jìn)行圖像定位和調(diào)用；
Ø可視化監(jiān)控標(biāo)繪提供直觀分析：可以根據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)在GIS上可視化的展現(xiàn)監(jiān)控地點和監(jiān)控圖像，并且對肇事車輛進(jìn)行路線的自動繪制，便于更加直觀的分析其行駛路線；
Ø交通行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)為行業(yè)提供了一套標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、智能的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案。
5. 結(jié)束語
隨著網(wǎng)絡(luò)通信和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，視頻監(jiān)控以其直觀、方便和內(nèi)容豐富等特點，日益受到人們的青睞。論文參考?；诳臻g地理信息系統(tǒng)的可視化展現(xiàn)，在矢量地圖和影像地圖的雙重結(jié)合下可視化視頻節(jié)點展現(xiàn)使得該項應(yīng)用逐漸成為城市交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，市場應(yīng)用將會逐漸擴(kuò)大，應(yīng)用前景非常可觀。
參考文獻(xiàn)：
[1] 楊國鋒.城市軌道交通數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成與發(fā)展 計算機(jī)應(yīng)用
[2] 李英紅，吳建，陳帆.基于C/S結(jié)構(gòu)的分布式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn) 科學(xué)技術(shù)與工程
[3] 吳元保,張江漢,謝勛碧.分布式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 計算機(jī)工程
[4] 石大立.分布式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn) 微電子學(xué)與計算機(jī)
[5] 王永慶,華竹軒.基于網(wǎng)絡(luò)的分布式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)廣東自動化與信息工程
[6] 王永慶,殷惠莉,朱學(xué)峰.基于網(wǎng)絡(luò)的分布數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 廣東自動化與信息工程
關(guān)鍵詞：S3C2410；網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)；Linux
中圖分類號：TP311.52
1 論文研究背景及意義
如今嵌入式系統(tǒng)在電子信息領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)越來越獲得了國內(nèi)外各類廠商和用戶的一致關(guān)注，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)越來越多的影響到人類的日常生活、工業(yè)自動化生產(chǎn)、高科技產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)以其特有的專用性和便宜性大大沖擊了傳統(tǒng)以PC機(jī)位主導(dǎo)的電子信息產(chǎn)業(yè)，是的電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展出來了新的契機(jī)，在市場上獲得了普遍的認(rèn)可和追捧，其價格低廉，操作個性化、簡易化，符合針對不同用戶不同的需求，而且由于嵌入式系統(tǒng)這些年來的不斷發(fā)展和成熟，尤其是微軟公司專門針對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的Windows CE系統(tǒng)和目前普遍使用的開源的嵌入式Linux系統(tǒng)都在對硬件的支持和圖形界面的應(yīng)用方面取得豐厚的成果，使得嵌入式系統(tǒng)的競爭優(yōu)勢越來越突顯出來。而本文之所以選擇嵌入式Linux系統(tǒng)作為開發(fā)的軟件系統(tǒng)平臺，也是從其開放性的角度考慮的，嵌入式Linux系統(tǒng)基本上是免費的，所以大大降低了開發(fā)成本，搭建了一個更為可靠的、實用的、高效的管理平臺，為后期的軟件開發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
2 監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
視頻監(jiān)控系統(tǒng)在通信、醫(yī)療、金融、安保等諸多領(lǐng)域有著廣泛的使用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在國內(nèi)也獲得了廣泛的推廣，國家以及企業(yè)、個人的投入越來越多，視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展對于金融安全、人身財產(chǎn)、社會治安等方面的貢獻(xiàn)也越來越大。隨著社會的發(fā)展視頻監(jiān)控系統(tǒng)也越來越多的獲得廠商的青睞，在國內(nèi)也出現(xiàn)很多具有國際競爭力的知名品牌，如?？低?、大華、天地偉業(yè)等，以其一流的技術(shù)占據(jù)著國內(nèi)大部分市場。視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般有兩個部分組成，即視頻服務(wù)器和視頻客戶端，在研究的過程中必須對這兩部分進(jìn)行軟件的開發(fā)和管理，建立好通信機(jī)制，設(shè)計好正好工作流程。按照視頻流的數(shù)模特性來劃分，模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成了視頻監(jiān)控系統(tǒng)目前最主要的兩個技術(shù)方向。視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)在未來的發(fā)展中得到更多功能方面的擴(kuò)展，如無線視頻網(wǎng)絡(luò)、智能識別視頻系統(tǒng)等方向。
2.1 平臺選擇
本論文的硬件平臺選用s3c2410開發(fā)板，操作系統(tǒng)內(nèi)核采用Linux2.6內(nèi)核，本論文硬件平臺采用的主要硬件是s3c2410開發(fā)板。該板是韓國三星公司已經(jīng)比較成熟的產(chǎn)品，在硬件配置方面基本滿足本文的需要。采用Linux2.6內(nèi)核的主要原因是這個內(nèi)核版本經(jīng)過較長時間的推廣和完善，無論是對本文所需的視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件驅(qū)動還是軟件系統(tǒng)的開發(fā)，都會有很好的支持，而且運(yùn)行穩(wěn)定，符合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求。
2.2 USB視頻設(shè)備驅(qū)動的實現(xiàn)
本論文的USB視頻設(shè)備驅(qū)動運(yùn)行在嵌入式環(huán)境下，對視頻圖像處理能力有限，所以本驅(qū)動程序不支持V4L中VIDIOCGPICT和VIDIOCSPICT接口。原始的圖像格式與攝像頭采集到的格式是一致的。
2.2.1 USB視頻設(shè)備驅(qū)動實現(xiàn)待需解決的問題
USB視頻設(shè)備驅(qū)動的實現(xiàn)需要解決如下幾個問題：對USB視頻設(shè)備的端點類型和端點號、一副圖片的結(jié)束等具體數(shù)據(jù)的判定。
（1）確定USB視頻設(shè)備的端點類型和端點號
從開發(fā)板的硬件支持角度來分析，使用USB接口作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口是比較合適的選擇，而Linux系統(tǒng)也為USB接口提供了強(qiáng)大的支持，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)的USB驅(qū)動對USB設(shè)備的操作實際就是對某一端點的操作，而端點又進(jìn)一步的被定義為控制、中斷、同步、塊四個種類，每一個USB設(shè)備都具有特定數(shù)日的端點、特定類型的端點以及端點號確定的特點。因此在進(jìn)行USB視頻設(shè)備驅(qū)動開發(fā)之前，USB視頻設(shè)備的端點類型、端點數(shù)日以及端點號需要在設(shè)計時設(shè)置。
（2）判斷一副圖片的結(jié)束
圖像數(shù)據(jù)在于USB核心是連續(xù)的數(shù)據(jù)流，而一副圖像的開始和結(jié)束并沒有嚴(yán)格的界定出來，如果沒有對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)識，那么在系統(tǒng)看來這些數(shù)據(jù)就是一些單純的數(shù)據(jù)流，是沒有意義的數(shù)據(jù)，對圖像就不能進(jìn)行正確的識別和存儲，因此需要利用緩存技術(shù)，工作的原理就是USB視頻設(shè)備驅(qū)動從連續(xù)的數(shù)據(jù)流中獲取圖片信息，通過緩存保存起來。而保存在緩存中的數(shù)據(jù)流并沒有提供圖片信息的開始和結(jié)束的標(biāo)識，這個時候攝像頭的數(shù)據(jù)格式有對圖像信息的開始和結(jié)束的定義和標(biāo)識，雖然不同廠商的芯片對標(biāo)志有不同的定義，導(dǎo)致沒有一定的規(guī)律可循，但是在沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的情況下，具體的定義可以由對應(yīng)的驅(qū)動程序來代替，通過不同的數(shù)據(jù)格式的定義對標(biāo)識過的圖像信息逐一提取，就獲得我們所需要的圖像，如使用JPEG格式的圖像，就可以從標(biāo)示符Oxff Oxd8開始認(rèn)定一副圖片的起始。
（3）提高USB的數(shù)據(jù)傳輸速度
在Linux系統(tǒng)中urb來實現(xiàn)USB的數(shù)據(jù)通信。通過擴(kuò)大urb的緩沖，提高速度，提高有效數(shù)據(jù)的傳輸速度。
2.2.2 USB視頻設(shè)備驅(qū)動具體實現(xiàn)
視頻設(shè)備驅(qū)動層處于上層應(yīng)用和USB子系統(tǒng)之間，不同的USB設(shè)備在軟件上的差異主要體現(xiàn)在該層。該層主要要完成兩個方面的工作：上層應(yīng)用所需接口函的調(diào)用、接口函數(shù)供USB子系統(tǒng)回調(diào)。在本視頻設(shè)備驅(qū)動函數(shù)中，如open函數(shù)、read函數(shù)、close函數(shù)和ioctl函數(shù)，構(gòu)成了USB子系統(tǒng)主要的數(shù)據(jù)傳輸，而probe函數(shù)和isoc irq函數(shù)實現(xiàn)了子系統(tǒng)的回調(diào)。上層應(yīng)用和USB子系統(tǒng)的通過函數(shù)調(diào)用接口的關(guān)系如圖1所示。
圖1 接日函數(shù)的調(diào)用關(guān)系
圖2 接日函數(shù)關(guān)系圖
圖2是這幾個接口函數(shù)的關(guān)系圖，參數(shù)信息，如分辨率、幀速度、圖像格式等數(shù)據(jù)存在全局內(nèi)存空間1中。而圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)內(nèi)存空間則保存在全局內(nèi)存空間2中。同時以環(huán)形緩沖區(qū)的方式保存圖像的存儲空間，環(huán)大小為兩幀圖片大小。
2.3 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計
本文主要通過Linux的多線程機(jī)制和Socket機(jī)制實現(xiàn)了視頻服務(wù)器。視頻壓縮采用了H.263壓縮標(biāo)準(zhǔn)，壓縮以后的數(shù)據(jù)以AVI文件格式保存。視頻服務(wù)器主要向USB視頻驅(qū)動發(fā)出讀取數(shù)據(jù)的請求，數(shù)據(jù)發(fā)被服務(wù)器送給需要數(shù)據(jù)的客戶端。主要體現(xiàn)出處理多個客戶端的同步和共享的問題，而采用Linux的多線程機(jī)制就可以解決這兒問題，在Linux的多線程機(jī)制中一個主線程、一個讀取視頻數(shù)據(jù)子線程、其他客戶端通信子線程構(gòu)成了視頻服務(wù)器主要組成部分。
2.3.1 主線程邏輯
首先通過主線程對攝像頭進(jìn)行初始化，同時讀取視頻數(shù)據(jù)子線程將被啟動，進(jìn)一步打開服務(wù)器端Socket，等待客戶端的連接，客戶端發(fā)送請求并由服務(wù)端接收，這樣客戶端通信子線程就生成了，用于和客戶通通信的線程就生成了。
2.3.2 兩類子線程序通信邏輯
視頻服務(wù)器包括了兩類子線程：讀取視頻數(shù)據(jù)子線程、客戶端通信子線程。就像正常的程序的讀寫功能一樣，視頻服務(wù)器對數(shù)據(jù)的讀寫分別依靠讀取視頻數(shù)據(jù)子線程和客戶端通信子線程，兩類子線程的通信邏輯是讀寫功能的擴(kuò)展，讀取視頻數(shù)據(jù)子線程完成寫的功能，戶端通信子線程執(zhí)行讀的功能，這樣在視頻服務(wù)器中就完整的體現(xiàn)了讀寫的邏輯功能。
2.3.3 讀取視頻數(shù)據(jù)的子線程
讀取視頻數(shù)據(jù)的子線程的主要功能是從設(shè)備驅(qū)動中用read方法讀取一幅圖片的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)拷貝到環(huán)形共享緩沖區(qū)當(dāng)中。
2.3.4 客戶端通信的子線程序
首先把視頻數(shù)據(jù)看作是一幅幅圖片數(shù)據(jù)的重復(fù)，為了在客戶端能夠定位一幅圖片的結(jié)束和下一幅圖片的開始，在每幅圖片數(shù)據(jù)的開始前插入定長的picwe header結(jié)構(gòu)，其中的size字段告訴客戶端當(dāng)前圖片數(shù)據(jù)的長度。從設(shè)計的角度來看我們希望客戶端能夠隨時、方便的控制服務(wù)器端，控制攝像頭的方位、攝像頭的焦距、圖片的分辨率等因素，只要在客戶端到服務(wù)器端的方向上定義一個數(shù)據(jù)流，負(fù)責(zé)兩端的通信和數(shù)據(jù)的控制，而從數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)來看，我們可以認(rèn)為這個數(shù)據(jù)流是message結(jié)構(gòu)的重復(fù)。
2.4 視頻客戶端的實現(xiàn)
2.4.1 視頻客戶端功能需求
由于C/S架構(gòu)的一些特性，如C/S架構(gòu)管理模式更加規(guī)范和高效比較適合視屏監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，所以本論文選擇了C/S架構(gòu)作為客戶端的實現(xiàn)方法。視頻的播放、視頻的壓縮存儲的功能就是在采取C/S架構(gòu)的客戶端下實現(xiàn)的。在windwos下有兩種類型的線程：窗口線程和工作線程。窗口線程有自己的消息隊列，而工作線程在系統(tǒng)看來就是調(diào)用執(zhí)行函數(shù)的過程，系統(tǒng)為線程提供接口、緩存等系統(tǒng)資源，線程在執(zhí)行函數(shù)的結(jié)束后就自動釋放占用的系統(tǒng)資源。
2.4.2 圖像的顯示
本論文選擇VFW作為客戶端的視頻開發(fā)技術(shù)，VFW在微軟公司的不斷開發(fā)下，已經(jīng)成為一個很強(qiáng)大的軟件開發(fā)包，能為視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供一整套的功能服務(wù)，其功能模塊主要包括AVICAP，MCIAVI，MSVIDEO，AVIFILE，ICM，ACM等6個模塊，在VFW的支持下，包括視頻圖像的捕捉、播放、壓縮和存儲等功能都可以逐一實現(xiàn)。客戶端利用AVICAP模塊執(zhí)行捕獲視頻的函數(shù)為AVI文件輸入輸出和視頻設(shè)備驅(qū)動程序提供一個編程接口，AVICAP模塊獲取到屏幕上的視頻操作以后需要通過MSVIDEO模塊來處理，而MSVIDEO模塊主要調(diào)用的函數(shù)是DrawDib函數(shù)，而MSVIDEO模塊把通過網(wǎng)絡(luò)接收到的圖像數(shù)據(jù)以特定格式進(jìn)行顯示。MCIAVI包含對VFW的MCI命令的解釋器。AVI文件則通過AVIFILE支持標(biāo)準(zhǔn)多媒體I/O函數(shù)所提供的更高的命令來訪問。ICM管理用于視頻壓縮、解壓縮的編解碼器。ACM功能模塊用于波形音頻壓縮、解壓的編解碼器的管理。DrawDib可以把DIB畫在屏幕上，使用了BITMAPINFO數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
2.4.3 圖像的壓縮
圖像的壓縮采用H.263標(biāo)準(zhǔn)，H.263壓縮算法的核心函數(shù)包括了對幀內(nèi)壓縮的CodeOneIntra函數(shù)和對幀間壓縮的CodeOneOrTwo函數(shù)。CodeOneIntra函數(shù)實現(xiàn)了圖像像素宏塊的劃分。CodeOneOrTwo函數(shù)一首先定義了一個二維數(shù)組MV，其變量類型為MotionVecto：結(jié)構(gòu)體，用來保存每一宏塊的運(yùn)動矢量。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉富弧.數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.
[2]康軍，戴冠中.基于Internet的工業(yè)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].控制工程，2004.
[3]FERRAIOLO D F，SANDHU R S，GAVRILA S，et al.Proposed NIST standard for role-based access control[J].ACM Press，2001.
[4]Jerry D，Gibson，Toby Berger.多媒體數(shù)字壓縮原理與標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2000.
[5]ITU-T.H.263 Video coding for low bit rate communication[J/OL]，1996.
關(guān)鍵詞：VPN網(wǎng)絡(luò)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)
背景需求分析
近年來，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其控制靈活、信息容量大、存儲和檢索便利等優(yōu)點逐步取代了傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于監(jiān)控、安防、質(zhì)檢等方面。隨著計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、普及和網(wǎng)絡(luò)帶寬的迅速擴(kuò)大，視頻監(jiān)控已經(jīng)發(fā)展到了網(wǎng)絡(luò)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)，即將數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，在現(xiàn)場監(jiān)控主機(jī)無人職守情況下，實現(xiàn)局域網(wǎng)或Internet遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。如此一來，將監(jiān)控信息從監(jiān)控中心釋放出來，從而提高了治理水平和效率。但假如遠(yuǎn)程訪問視頻監(jiān)控服務(wù)技術(shù)功能不足，則無法保證監(jiān)控信息所需的保密性和速度性，這該怎樣解決呢？VPN?（VirtualPrivate Networking）技術(shù)的出現(xiàn)，正好解決了該問題，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控信息安全便利的傳輸。
經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)VPN遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)較重視的需求為：
虛擬私有網(wǎng)絡(luò)VPN安全傳輸：完整的VPN網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，最重要的需求是要讓各分支外點及本地局域網(wǎng)的監(jiān)控視頻能安全、實時的傳送到總公司監(jiān)控中心的治理服務(wù)器，統(tǒng)一作企業(yè)安全防護(hù)及報警。視頻監(jiān)控信息若不作加密處理就直接通過公眾互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳送，可能會造成企業(yè)內(nèi)部機(jī)密外露等問題。因此，需要建置完善的VPN傳輸，不僅可節(jié)約高昂的專線成本，還能得到安全穩(wěn)定的傳輸質(zhì)量。
穩(wěn)定良好的寬帶接入服務(wù)：將視頻監(jiān)控信息集成到VPN中，雖然可以確保得到安全穩(wěn)定的聯(lián)機(jī)，但VPN線路還是建立在公眾互聯(lián)網(wǎng)上，一但接入的寬帶線路不穩(wěn)定輕易掉線，也連帶影響到VPN的聯(lián)機(jī)質(zhì)量。穩(wěn)定良好的的寬帶接入服務(wù)或于運(yùn)營商掉線斷網(wǎng)時可以實時提供備援的支持是必要的。
帶寬增級同時也能節(jié)省成本：多媒體視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻、音頻及相關(guān)數(shù)據(jù)的傳送，若要得到實時、順暢的傳送質(zhì)量，需要相當(dāng)大的帶寬才可達(dá)成，因此首先就面臨到帶寬的增級。如此就會導(dǎo)致線路成本的增加及可能的線路添加，帶來成本及治理上的諸多問題。這時，兼顧成本的考慮下，適當(dāng)?shù)木€路集成整合成為企業(yè)的需求。
網(wǎng)絡(luò)安全防攻擊防火墻：越來越多的攻擊及病毒，造成企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的潛危機(jī)。一旦寬帶接入受到惡意攻擊影響網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)作，輕則讓監(jiān)控信息傳輸效率大減，嚴(yán)重時發(fā)生整個網(wǎng)絡(luò)斷網(wǎng)，造成視頻監(jiān)控系統(tǒng)停擺的窘境。若是多購置防火墻，等于是增加成本，因此路由器中需要有適當(dāng)?shù)姆阑饓δ?，以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)。
內(nèi)部上網(wǎng)行為管控避免影響重要傳輸：多數(shù)員工在上班時間通過BT等下載音樂電影，或是聊QQ、MSN等實時交流工具，不僅影響工作效率，也很大可能會造成帶寬被占用、影響監(jiān)控信息傳送速度降低影響監(jiān)控實時反應(yīng)，更嚴(yán)重是可能隨之而來的病毒、蠕蟲和木馬的威脅。有效而可靠的管制內(nèi)網(wǎng)用戶使用特定軟件是很必要的。
方便的配置及治理：當(dāng)今講求效率的時代，路由器也需要提供簡易配置好治理的配置接口設(shè)計，讓網(wǎng)管由繁復(fù)工作中解放。另外VPN客戶端大多不配備專業(yè)的網(wǎng)管，很多指令行的路由器給設(shè)置帶來了困擾，而想要對路由器進(jìn)行任一個操作，都必須找來專業(yè)的人員，這又為實時反應(yīng)帶來了變量。因此路由器的配置，最好使用直觀的配置接口及簡化的配置設(shè)計，即使不是是專門的網(wǎng)管人員經(jīng)簡單的培訓(xùn)后也可輕易上手，節(jié)省不必要的時間浪費。
VPN遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控應(yīng)用
依據(jù)企業(yè)遠(yuǎn)程VPN視頻監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)需求及以上組網(wǎng)分析，具有高度性價比優(yōu)勢的多WAN VPN防火墻廠商俠諾科技，為遠(yuǎn)程VPN視頻監(jiān)控系統(tǒng)提出一完整的組網(wǎng)方案。
方案功能特點
多WAN端口接入?yún)R聚帶寬：Qno俠諾多WAN產(chǎn)品支持帶寬匯聚、自動線路備援等功能，多WAN口接入方式，讓企業(yè)有更大和彈性配置空間?？芍С侄嗑€路多ISP接入，不僅可以匯聚帶寬以節(jié)省成本，而且還可以實現(xiàn)線路備援、數(shù)據(jù)分流、負(fù)載均衡等效果。當(dāng)一條線路掉線，會自動改用另一個WAN連接端口的線路連接，確保VPN聯(lián)機(jī)不掉線，避免掉線時造成無形的損失與傷害。
強(qiáng)效防火墻有效防病毒攻擊：VPN防火墻，具備主動式封包檢測功能，只需單向啟動各式黑客攻擊、蠕蟲病毒防護(hù)功能，即可簡易完成配置，有效防止內(nèi)外網(wǎng)惡意攻擊，確保企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全，降低網(wǎng)絡(luò)受攻擊帶來的損失。具有內(nèi)建的防制ARP功能，憑借自動檢視封包的機(jī)制，偵測過濾可疑的封包，做為防制ARP攻擊的第一道防線?？纱钆銲P /MAC雙向綁定，在路由器端以內(nèi)網(wǎng)PC端進(jìn)行IP/MAC綁定，即可達(dá)到防堵ARP無漏洞的效果。論文參考網(wǎng)。
QoS帶寬治理優(yōu)化帶寬使用：視頻監(jiān)控多媒體傳輸需要有穩(wěn)定的帶寬，而少數(shù)BT下載等惡意占用帶寬造成網(wǎng)絡(luò)卡，經(jīng)常會造成客戶抱怨。讓人寬慰的是俠諾二代多元QoS帶寬治理功能，支持一周七天、一天三個時段采取不同的帶寬治理政策，依據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境、時段，自由選擇管控方式，達(dá)到帶寬利用率最佳化的目的。該功能包含有傳統(tǒng)QoS帶寬管控及智能SmartQoS治理，可依據(jù)聯(lián)機(jī)數(shù)、要害字、最大或最小帶寬等方式進(jìn)行管控，也可啟動動態(tài)智能治理，對于非凡的應(yīng)用或用戶進(jìn)行非凡限制。這個功能并不禁止特定的應(yīng)用，只是加以限制，從而更彈性的提供帶寬服務(wù)。
輕松實現(xiàn)了中心管控：同時治理外點多條VPN接入聯(lián)機(jī)，對于大部分網(wǎng)管來說，是非常棘手的問題，尤其是必須反復(fù)留心查詢各點聯(lián)機(jī)狀況、帶寬使用率、視頻監(jiān)控等信息，更是耗費許多時間。而Qno俠諾多WAN VPN防火墻則輕松解決了上述問題，其所具備的中心控管功能，可一次看清全部VPN聯(lián)機(jī)的情況，再也不必一一地檢查聯(lián)機(jī)的狀況。若需進(jìn)一步協(xié)助設(shè)定或排解問題，網(wǎng)管也可直接進(jìn)入分點的治理接口查看或進(jìn)行設(shè)定治理，安全又有效率。
簡易又方便的系統(tǒng)治理：Qno俠諾多WAN VPN防火墻具有全中文化配置及治理界面，所有設(shè)定參數(shù)與組態(tài)清楚明確、簡單易懂，輕松完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。還支持強(qiáng)大的系統(tǒng)日志功能，可通過對日志治理和查找，即時監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)及內(nèi)外流量，進(jìn)而作對應(yīng)的配置，確保內(nèi)網(wǎng)運(yùn)作無誤。
支持多VPN協(xié)議外點靈活選擇：Qno俠諾高階產(chǎn)品系列，可支持PPTP、IPSec VPN、SmartLinkVPN、QnoKey IPSec客戶端密鑰等多種連機(jī)方式，可滿足外點多種VPN彈性配置需求，實現(xiàn)總部中心端與各分點建構(gòu)實時、穩(wěn)定、安全的互連VPN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由此可見，多通道多協(xié)議的特點完全能勝任企業(yè)擴(kuò)展及網(wǎng)絡(luò)視頻布點，而且外點可根據(jù)實際規(guī)劃與應(yīng)用，靈活選擇適用的方式接入中心端。
SmartLink VPN快速設(shè)定：俠諾SmartLinkVPN快速聯(lián)機(jī)，簡化20多復(fù)雜設(shè)置步驟，將大部份的設(shè)定參數(shù)的工作交由VPN網(wǎng)關(guān)自動完成，用戶只需要輸中心端服務(wù)器IP地址、用戶名、密碼三個參數(shù)，即可完成超快速VPN連機(jī)設(shè)定。
策略路由解決VPN跨網(wǎng)瓶頸：由于國內(nèi)長期存在電信、網(wǎng)通互連不互通的問題，許多企業(yè)建立VPN時會發(fā)生跨ISP網(wǎng)絡(luò)時帶寬不足，導(dǎo)致VPN不穩(wěn)定或易于掉線。俠諾多WAN口的設(shè)計，可搭配策略路由的設(shè)定，讓不同ISP外點可直接連到對應(yīng)VPN服務(wù)器入口，實現(xiàn)“電信走電信、網(wǎng)通走網(wǎng)通”，從而有效解決跨網(wǎng)受限問題。
指定路由強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性：另外一方面，多WAN口的設(shè)計，也提供了訪問網(wǎng)絡(luò)快速穩(wěn)定的途徑。支持指定路由功能，可通過協(xié)議綁定，將特定的服務(wù)或應(yīng)用綁定在指定的端口，如WEB走WAN1，MAIL走WAN2等等，加速訪問速度，進(jìn)一步保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。也可將VPN綁定特定端口，保證VPN通道的穩(wěn)定流暢。
總結(jié)
通過以上介紹，可以看出，Qno俠諾多WAN VPN防火墻產(chǎn)品多項功能，都體現(xiàn)了俠諾簡單、安全、快速的“3S”研發(fā)理念和貼近用戶需求的專心，幫助企業(yè)以較少的成本、時間與精力，達(dá)成高效、快速、安全的運(yùn)營效能。非凡對于遠(yuǎn)程VPN視頻監(jiān)控服務(wù)來說，在帶寬、安全性穩(wěn)定性等多方面都有較高要求，VPN遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控解決方案，可有效保持企業(yè)總部和分支機(jī)構(gòu)間的隧道暢通，進(jìn)而保證其服務(wù)的穩(wěn)定性和可靠度，提高安全監(jiān)控的視頻質(zhì)量，當(dāng)異常事件發(fā)生時，可以在第一時間進(jìn)行處理。論文參考網(wǎng)。可謂是最省成本、且最方便的解決途徑。
春節(jié)假期，偶然在街上碰到大學(xué)同學(xué)小張。多年不見話題就多了，在了解到本人現(xiàn)在所從事的是網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)方面的工作后，他像是碰到了大救星，一個勁兒要請客吃飯。原來，他利用這幾年打工的儲蓄獨立創(chuàng)業(yè)，加盟了一家全國聞名的服裝連鎖店，連鎖總店要求必須部署VPN信息網(wǎng)絡(luò)。年前，他便按照要求進(jìn)行了統(tǒng)一購買了VPN設(shè)備，但是由于其設(shè)置和應(yīng)用過于復(fù)雜，對于作為網(wǎng)絡(luò)“外行”的人來說，實在是有點難以應(yīng)付。此外，因為金融危機(jī)的影響，為了壓縮人力資源成本，他暫時還沒有聘請專業(yè)網(wǎng)管的計劃，正為這事上火。論文參考網(wǎng)。
其實，這種問題在國內(nèi)數(shù)萬家中小連鎖企業(yè)的經(jīng)營治理過程中絕不是首例。產(chǎn)生這種矛盾的原因有兩點：專業(yè)化的高端設(shè)備滿足了企業(yè)的應(yīng)用需求，但是一般的兼職網(wǎng)管無法應(yīng)付其治理和維護(hù)；平民化的低端設(shè)備，使用和治理倒是比較簡單，卻達(dá)不到企業(yè)信息化治理的全面需求。VPN網(wǎng)絡(luò)是未來企業(yè)發(fā)展的大勢所趨，但當(dāng)務(wù)之急是為企業(yè)提供最為合適的設(shè)備，即要能兼具安全與簡便的基本特性。安全無須多說，簡便性就成了體現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)水平的最大差異化，也同樣彰顯了企業(yè)客戶在應(yīng)用上的突出需求之一。事實證實，其簡便的應(yīng)用特性非常貼近中小企業(yè)的需求現(xiàn)狀，得到了較好的市場效果。
作為在SMB寬帶接入和VPN應(yīng)用領(lǐng)域耕耘多年的專業(yè)廠商，俠諾科技每年都會其創(chuàng)新的產(chǎn)品及應(yīng)用功能。但是無論怎樣創(chuàng)新變化，簡單、安全、快速的“3S”研發(fā)理念都始終貫穿于其系列產(chǎn)品線。其中，簡便（即Simple）被放在首位——“俠諾極簡風(fēng)，治理一鍵通”。 俠諾的極簡風(fēng)格，是要求專心體察用戶的細(xì)致需求，將最復(fù)雜的技術(shù)以最簡單的方式呈現(xiàn)給用戶，讓企業(yè)的網(wǎng)管員用最少的時間與精力，達(dá)到較為復(fù)雜的配置與治理需求，幫助企業(yè)有效的增進(jìn)運(yùn)營效能。事實證實，其簡便的應(yīng)用特性非常貼近中小企業(yè)的需求現(xiàn)狀，得到了較好的市場效果。
論文摘要：采用目前業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)和周界報警技術(shù)來組建長距離輸油(氣)管道的安全監(jiān)控系統(tǒng)。在各工藝站場內(nèi)部布設(shè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，在站場圍墻上布設(shè)紅外對射探頭，并實現(xiàn)紅外報警和視頻監(jiān)控聯(lián)動，通過管道m(xù)stp光傳輸網(wǎng)將信號傳給調(diào)控中心，實現(xiàn)視頻圖像的同步調(diào)看和遠(yuǎn)程控制。
1概述
為滿足長輸管線安全生產(chǎn)和 科學(xué) 系統(tǒng)化管理的需要，對意外情況能迅速做出準(zhǔn)確判斷和處理，擬在管道沿線建設(shè)安全監(jiān)控系統(tǒng)，及時地把生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀況和險情圖像資料傳送到各站場控制室和管道調(diào)控中心，使險情或隱患被扼制在萌芽狀態(tài)，確保人員生命、財產(chǎn)安全。
2方案選擇
根據(jù)現(xiàn)場條件及工藝站場的實際需求，并充分考慮技術(shù)的實用性，管道安全監(jiān)控系統(tǒng)主要采用視頻監(jiān)近系統(tǒng)和周界報警系統(tǒng)來組網(wǎng)。
2．1視頻監(jiān)控系統(tǒng)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用目前主要有三種形式：模擬視頻監(jiān)控、基于微機(jī)平臺／嵌入式系統(tǒng)的(半)數(shù)字視頻監(jiān)控和基于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。
2．1．1模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第1代監(jiān)控技術(shù))視頻信號采用同軸電纜進(jìn)行傳輸，并由模擬矩陣主機(jī)進(jìn)行信號處理。從攝像機(jī)到控制主機(jī)再到錄像機(jī)、監(jiān)視器，全部以模擬視頻信號進(jìn)行傳輸與圖像存儲。而控制信號以數(shù)字信號進(jìn)行傳輸。
2．1．2半數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第2代監(jiān)控技術(shù))1)基于微機(jī)平臺的dvr(第2代監(jiān)控技術(shù))。dvr系統(tǒng)采用微機(jī)和windows平臺，在 計算 機(jī)中安裝視頻壓縮卡和相應(yīng)的dvr軟件，支持實時視頻和音頻，是第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)升級至數(shù)字化的可選方案。
視頻信號仍采用同軸電纜進(jìn)行傳輸，控制信號以數(shù)字信號進(jìn)行傳輸，由多媒體控制主機(jī)或硬盤錄像主機(jī)(dvr)進(jìn)行數(shù)字處理與圖像存儲。從攝像機(jī)到控制主機(jī)和監(jiān)視器以模擬視頻信號進(jìn)行傳輸，而控制主機(jī)的處理、控制及存儲是以數(shù)字信號進(jìn)行的，故準(zhǔn)確的講應(yīng)為"半數(shù)字監(jiān)控"技術(shù)。
(2)嵌入式dvr(第2．5代監(jiān)控技術(shù))。嵌入式dvr指的是在傳統(tǒng)dvk的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)功能的dvr產(chǎn)品，使得更多的用戶可以進(jìn)行訪問。正是由于這種產(chǎn)品開發(fā)的理念，使得帶網(wǎng)絡(luò)功能的dvr產(chǎn)品還是傳統(tǒng)意義上的dvr，其主要功能仍然是dv存儲，這也決定了其市場定位是在小范圍的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，監(jiān)控點也有限。
2．1．3網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第3代監(jiān)控技術(shù))網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是目前業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)，視頻從前端圖像采集設(shè)備輸出時即為數(shù)字信號，并以網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介，基于tcp／ip協(xié)議，采用流媒體技術(shù)實現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的多路復(fù)用傳輸，并通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣主機(jī)(ipm)來實現(xiàn)對整個監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)度、存儲和控制等功能。此外，周界報警、門禁等設(shè)備輸出的數(shù)字信號也可采用多網(wǎng)合一的方式，通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)用進(jìn)行傳輸，并在同一平臺上進(jìn)行管理與控制。
2．2監(jiān)控方案比選
(1)第1代模擬監(jiān)控技術(shù)，由于技術(shù)落后，正在逐漸退出 歷史 舞臺，因此不考慮用該技術(shù)組網(wǎng)。
(2)第2代dvr技術(shù)，由于前端還是模擬傳輸方式，而模擬視頻線和控制線的有效傳輸距離為300m以內(nèi)，對于規(guī)模較大的工藝站場，有少量的監(jiān)控點與控制室的距離較遠(yuǎn)，必須再加線放才能滿足傳輸需求，增加了傳輸成本。
(3)第3代網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，優(yōu)勢就在于傳輸不受距離限制，組網(wǎng)方便靈活，更適宜于網(wǎng)絡(luò)傳輸和遠(yuǎn)程控制。
根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的實時性、有效性和 經(jīng)濟(jì) 性，并充分考慮到管道視頻圖像信號的遠(yuǎn)傳需求，結(jié)合各站場的實際情況，推薦采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)來實現(xiàn)管道工程監(jiān)控圖像的采集、傳輸、實時監(jiān)看、存儲和上傳。
2．3周界報警系統(tǒng)
周界防范報警系統(tǒng)作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一個有效補(bǔ)充，與監(jiān)控系統(tǒng)共同構(gòu)成統(tǒng)一的安防網(wǎng)絡(luò)。周界報警系統(tǒng)主要是在周界圍墻上安裝紅外探頭，類似于在圍墻上布設(shè)了一道看不見的 電子 墻，當(dāng)有人非法穿越圍墻進(jìn)入站場時，觸發(fā)報警并輸出信號進(jìn)行報警聯(lián)動。
3方案設(shè)計
3．1監(jiān)控系統(tǒng)
3．1．1圖像采集系統(tǒng)設(shè)計
前端攝像部分是整個監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，主要包括攝像機(jī)、鏡頭、云臺和防護(hù)罩等。前端的任務(wù)是對現(xiàn)場進(jìn)行攝像，把攝得的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并進(jìn)行數(shù)字壓縮處理。
在各工藝站場根據(jù)實際情況設(shè)計 網(wǎng)絡(luò) 攝像機(jī)若干臺。在站場的工藝裝置區(qū)安裝防爆型槍式攝像機(jī)和視頻服務(wù)器，在所有出入口、道路、圍墻和其他重點部位安裝網(wǎng)絡(luò)智能球型一體化攝像機(jī)(集成視頻服務(wù)器)，內(nèi)置低照度彩轉(zhuǎn)黑多倍攝像機(jī)或?qū)拕討B(tài)低照度彩轉(zhuǎn)黑一體機(jī)，可根據(jù)需要遠(yuǎn)程控制鏡頭拉伸，進(jìn)行全方位多角度的監(jiān)控。
3．1．2傳輸系統(tǒng)設(shè)計
傳輸部分就是系統(tǒng)圖像和控制信號的傳輸信道。把現(xiàn)場攝像機(jī)發(fā)出的電信號及報警信號(轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息)傳送到控制室，一般包括通訊線纜(雙絞線或光纖)和線路驅(qū)動設(shè)備(網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光纖收發(fā)器)等。
為保證傳輸信號質(zhì)量，前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過敷設(shè)光纜線路以及兩端配置光纖收發(fā)器將視頻、控制信號傳人站場控制室，再通過交換機(jī)連接主控 計算 機(jī)進(jìn)行圖像監(jiān)視和信號控制。
3．1．3控制系統(tǒng)設(shè)計
控制部分是實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能的指揮中心?？刂撇糠种饕墓δ苡校孩僖曨l信號放大與分配；②圖像信號的校正與補(bǔ)償；③圖像信號的切換、分割、記錄和打印等；④對前端設(shè)備的攝像機(jī)、電動變焦鏡頭及全方位云臺等進(jìn)行控制，以完成對現(xiàn)場全面詳細(xì)的監(jiān)視。
擬在各站場監(jiān)控室配置1～2臺監(jiān)控計算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場視頻的顯示和控制；并通過管道m(xù)stp光傳輸系統(tǒng)將圖像和報警信號傳給調(diào)控中心，在調(diào)控中心通過數(shù)字矩陣設(shè)備實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
管道傳輸網(wǎng)里的任何一臺計算機(jī)都可以經(jīng)過授權(quán)進(jìn)行現(xiàn)場圖象瀏覽，以及時準(zhǔn)確地獲得現(xiàn)場信息。
3．1．4顯示及存儲系統(tǒng)設(shè)計
監(jiān)控設(shè)備置于各站場及調(diào)控中心的控制室內(nèi)，不需另建監(jiān)控室。在監(jiān)控室采用液晶顯示器和大屏幕液晶平板電視組合為電視墻，進(jìn)行實時監(jiān)視；錄像系統(tǒng)采用普通pc或數(shù)據(jù)服務(wù)器，設(shè)計整個錄像系統(tǒng)可以連續(xù)保存錄像資料半個月，并支持錄像與回放。
3．2周界報警系統(tǒng)
周界防范報警系統(tǒng)由前端的對射探頭(安裝于站場圍墻上)、報警主機(jī)(安裝于站場控制室)及一些輔助設(shè)備(電源、顯示地圖和警鈴等)構(gòu)成。
系統(tǒng)采用在圍墻上安裝兩束或四束紅外對射探測器，對站場進(jìn)行翻越防范。當(dāng)發(fā)生非法翻越，有人闖入禁區(qū)時，探頭立即將報警信號傳送到站場控制室，實時顯示防區(qū)位置并記錄，方便值班人員第一時間進(jìn)行準(zhǔn)確處理，并可與站場錄像監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，將非法越界事件進(jìn)行實時錄像。
論文關(guān)鍵詞 視頻監(jiān)控 居民小區(qū) 犯罪預(yù)防 犯罪發(fā)現(xiàn)
一、引言
當(dāng)前隨著城市化的不斷推進(jìn)，城鎮(zhèn)居民住宅小區(qū)大量興建，改善了城鎮(zhèn)居民的居住條件。但由于新建小區(qū)地域廣、面積大，人口高度密集，住戶成份復(fù)雜，安全防范設(shè)施不完善，已成為城市刑事案件的高發(fā)部位。
居民小區(qū)安全防范工作事關(guān)社會和諧安寧，而居民小區(qū)是入室盜竊、詐騙、故意傷害等違法犯罪行為多發(fā)的地方。加強(qiáng)城鎮(zhèn)居民小區(qū)安全技術(shù)防范系統(tǒng)，特別是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，對于提高居民小區(qū)安全防范能力，保護(hù)人民群眾生命財產(chǎn)安全，推進(jìn)平安城市建設(shè)具有十分重要的意義。
二、視頻監(jiān)控系統(tǒng)在居民小區(qū)中的犯罪預(yù)防和發(fā)現(xiàn)功能
1.威懾違法犯罪分子。視頻監(jiān)控探頭可以對監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行全方位掃描和小范圍監(jiān)視，在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)不受時間、空間和天氣的影響，對案件高發(fā)區(qū)進(jìn)行治安巡查，及時掌握監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的情況。居民小區(qū)中，在視頻監(jiān)控覆蓋的區(qū)域，被拍攝到的人或物都會通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)儲存到電腦之中，一旦有人在視頻監(jiān)控范圍內(nèi)進(jìn)行違法犯罪，那么無論他將證據(jù)掩藏的多么好，他的行為都會有跡可循，這在無形中為企圖進(jìn)行違法犯罪活動的犯罪分子增加了犯罪成本和風(fēng)險。
2.有利于建立快速反應(yīng)機(jī)制。運(yùn)用視頻監(jiān)控，我們能夠及時發(fā)現(xiàn)警情，有效掌握社會治安動態(tài)，實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與應(yīng)急處置力量的有機(jī)結(jié)合。2012年12月20日，北京市公安局海淀分局西山派出所就依靠視頻監(jiān)控破獲了一起入室盜竊未遂案件。2012年12月20日凌晨2時許，西山派出所民警在居民小區(qū)附近例行巡邏時，所內(nèi)的監(jiān)控室發(fā)現(xiàn)三名男子在居民小區(qū)內(nèi)的一所超市附近東張西望，行跡可疑。民警快速反應(yīng)，前往現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)這三名男子已進(jìn)入超市正在行竊，遂對三名男子進(jìn)行抓捕，從而成功避免了一起入室盜竊既遂案件的發(fā)生，保護(hù)了公民的人身財產(chǎn)安全。
3.重現(xiàn)犯罪現(xiàn)場，提供犯罪證據(jù)與線索。通過視頻監(jiān)控的合理運(yùn)用，我們可以利用事后調(diào)取監(jiān)控視頻的方式尋找線索。視頻監(jiān)控系統(tǒng)，一方面可以對實時發(fā)現(xiàn)的可疑情況進(jìn)行跟蹤拉近拍攝和錄像固定，清晰得記錄車輛特征和嫌疑人的體貌特征。另一方面可以通過倒查的方式，調(diào)取案發(fā)地點相關(guān)區(qū)域和犯罪嫌疑人可能來往的路線的視頻監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)犯罪線索，獲取相關(guān)證據(jù)，追蹤犯罪軌跡，鎖定目標(biāo)，為偵查破案提供正確的方向。2012年的2月，北京市朝陽區(qū)發(fā)生一起搶劫殺人案件，犯罪人在實施犯罪后穿過被害人所居住的社區(qū)逃跑。警方通過調(diào)取社區(qū)內(nèi)的所有監(jiān)控視頻，發(fā)現(xiàn)了犯罪人的逃跑路線，并進(jìn)行追蹤，最終在某網(wǎng)吧的監(jiān)控視頻中獲取了犯罪人清晰的面部和體貌特征，由此鎖定并抓獲了犯罪嫌疑人。
三、視頻監(jiān)控系統(tǒng)在當(dāng)前我國居民小區(qū)中的功能發(fā)揮情況
（一）我國居民小區(qū)類型
當(dāng)前我國城市居民小區(qū)從安全管理模式角度看，主要可以分為三類：開放式，半開放式和全封閉式。全封閉式小區(qū)是指四周有屏障，且小區(qū)出入口24小時有物業(yè)保安值守，非小區(qū)人員進(jìn)出實行登記制度的小區(qū)。半開放式小區(qū)一般都有人力安全防范，以保安為主要力量，其他輔以義務(wù)巡邏隊，還有公安機(jī)關(guān)的路面巡邏警察力量。小區(qū)有屏障將住宅區(qū)與外界相隔離，但出入口較多，無專人全天候進(jìn)行安全防范，安全力度低。開放式小區(qū)則是指沒有封閉圍墻作為屏障的住宅樓區(qū)，主要有兩種類型。一種是開放式老舊小區(qū)，另一種是采取視頻監(jiān)控全覆蓋的開放式小區(qū)。開放式老舊小區(qū)主要是指90年代以前建成的小區(qū)，只有最簡單的物防措施，如在圍墻上用水泥固定玻璃片等，居民家中的安全防范主要依靠防盜窗和防盜網(wǎng)，房屋設(shè)施老舊、公共配套缺漏，處于無專人防范狀態(tài)。另一種是采取視頻監(jiān)控全覆蓋的開放式小區(qū)，主要是指四周沒有圍墻將小區(qū)與外界隔開，但是采取了全方位覆蓋的視頻監(jiān)控設(shè)備，輔以其他人防、物防設(shè)施對小區(qū)進(jìn)行安全防范的小區(qū)。
（二）視頻監(jiān)控系統(tǒng)在不同小區(qū)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
封閉型住宅小區(qū)在犯罪預(yù)防方面大量運(yùn)用技防手段，電子監(jiān)控設(shè)備遍布整個區(qū)域，視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)范化程度高，基本可以對整個小區(qū)的狀況進(jìn)行實時監(jiān)控，在發(fā)生違法犯罪案件后可以及時調(diào)取監(jiān)控錄像，了解案發(fā)狀況，鎖定犯罪嫌疑人，有益于警方的深度偵查研判。
半開放式小區(qū)中視頻監(jiān)控的普及率相對不高，安全性相對有所下降。而且在這類小區(qū)中，視頻監(jiān)控設(shè)備常常只是擺設(shè)而已，對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的操作并沒有專人來進(jìn)行，沒有形成規(guī)范，物業(yè)、保安人員不知道如何操作系統(tǒng)，不知道如何調(diào)取監(jiān)控視頻，有時甚至不清楚視頻監(jiān)控設(shè)備是否正在正常運(yùn)轉(zhuǎn)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)形同虛設(shè)。
開放式舊小區(qū)內(nèi)居住的居民中流動人口比例較大，發(fā)案率也相對較高。由于建設(shè)時間較早，視頻監(jiān)控的理念尚未普及，因此在這類開放式小區(qū)中，視頻監(jiān)控設(shè)備基本是空白。采取視頻監(jiān)控全覆蓋的開放式小區(qū)中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用非常規(guī)范而全面，視頻監(jiān)控室24小時有專人值守，建立起了快速反應(yīng)機(jī)制，有效威懾了違法犯罪分子，遏制了治安案件的發(fā)生。
（三）視頻監(jiān)控系統(tǒng)在城市居民小區(qū)現(xiàn)實運(yùn)用中的不足
我國目前絕大部分的城鎮(zhèn)居住區(qū)在建造之初，規(guī)劃設(shè)計人員往往不了解環(huán)境設(shè)計對犯罪的影響，忽視了小區(qū)環(huán)境設(shè)計對于降低發(fā)案數(shù)，提升安全感的重要性，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全防范功能并沒有得到應(yīng)有的發(fā)揮。有關(guān)統(tǒng)計顯示，涉及到視頻監(jiān)控的案件的破案率不足百分之三十，這體現(xiàn)出我國目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)仍存在許多不足之處。
1.設(shè)備分布不平衡，布局不科學(xué)。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制，視頻監(jiān)控系統(tǒng)目前在我國的普及率仍然不是很高。不僅如此，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在布局上也存在著嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象。在黨政機(jī)關(guān)、企業(yè)、醫(yī)院、中心學(xué)校中，視頻監(jiān)控密布，基本可以做到零盲區(qū)。而在一些老舊城區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合部的小區(qū)，監(jiān)控攝像頭的設(shè)置非常少，存在大片治安盲區(qū)。
2.技術(shù)落后，對光照條件要求高。目前我國的監(jiān)控攝像頭雖然可以實現(xiàn)360度全方位的轉(zhuǎn)動，但是一個攝像頭一次只能監(jiān)測一個方向，其余大部分的區(qū)域則是盲區(qū)，需要其他的攝像頭做為補(bǔ)充，存在死角。而且目前監(jiān)控攝像頭的像素仍不夠高，民警調(diào)取查看時只能了解案發(fā)的全過程，很難判斷出當(dāng)事人的面容特征。此外，早期的探頭還存在夜晚光線不足或是干擾光較多的問題，導(dǎo)致夜間監(jiān)控視頻難以辨認(rèn)使用。
3.視頻安裝位置不合理。許多安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的地點往往安裝位置都比較高，容易被樹枝、樹葉所遮擋。且由于所處位置太高，視頻監(jiān)控區(qū)域的標(biāo)志太小導(dǎo)致人們很難注意到監(jiān)控攝像頭的存在，造成一種此處沒有視頻監(jiān)控的假象，這使得視頻監(jiān)控設(shè)施本來具有的威懾力大打折扣。
4.監(jiān)控視頻的傳輸效果與實時監(jiān)控存在著一定差距。監(jiān)控視頻通過網(wǎng)絡(luò)傳輸需要一定的傳輸速率，由于帶寬的限制，監(jiān)控視頻從攝像頭傳輸?shù)讲シ旁O(shè)備上有一定的時間差，這就造成反應(yīng)時間的延遲，難以實現(xiàn)實時監(jiān)控的效果。有的監(jiān)控的系統(tǒng)時間和實際時間存在誤差，容易誤導(dǎo)偵查。
5.視頻資源整合度低。目前，我國城市市區(qū)內(nèi)的大部分住宅小區(qū)都安裝了監(jiān)控探頭，這對于發(fā)現(xiàn)案件是非常好的線索，但是，由于資源的不整合，公安民警在接到報案后不能馬上調(diào)取現(xiàn)場監(jiān)控，而是要到案發(fā)現(xiàn)場通過物業(yè)部門才能調(diào)取監(jiān)控，容易錯失寶貴的最佳辦案時間，降低辦案效率。
四、如何有效發(fā)揮視頻監(jiān)控在居民小區(qū)預(yù)防和發(fā)現(xiàn)犯罪的作用
經(jīng)調(diào)查了解到，居民小區(qū)的治安防范工作量大、面廣，為了維持居民小區(qū)治安的和諧穩(wěn)定，我們必須將人防、物防、技防三者有機(jī)結(jié)合，尤其是要將技防和人防有機(jī)結(jié)合好。通過對各個派出所的犯罪案件數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)凡是安全系數(shù)高的的居民小區(qū)，人防、物防、技防三者有機(jī)結(jié)合，尤其是技防方面，合理的布建不僅節(jié)約了成本，也充分發(fā)揮了視頻監(jiān)控的震懾和監(jiān)控作用，大大提高了小區(qū)的安全系數(shù)。
1.全面推廣視頻監(jiān)控在小區(qū)中的應(yīng)用。目前，在我國三種管理模式的小區(qū)中，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制，視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體來說分布不足，實現(xiàn)視頻監(jiān)控全覆蓋的小區(qū)所占比例非常小，大部分小區(qū)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的利用上都是非常不完備的，特別是開放式舊小區(qū)和半封閉式小區(qū)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的利用基本是空白。在我國居民小區(qū)中，全面推廣視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用是充分發(fā)揮視頻監(jiān)控在預(yù)防和發(fā)現(xiàn)違法犯罪功能的前提和基本保障。
2.提高視頻技術(shù)水平，加強(qiáng)設(shè)備管理維護(hù)。通過對視頻監(jiān)控設(shè)備技術(shù)的改進(jìn)，可以降低使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的成本，由此可以在各種類型的住宅小區(qū)中廣泛推廣，而且還能獲取清晰度更高的視頻，提高監(jiān)控視頻的質(zhì)量，更好地發(fā)揮發(fā)現(xiàn)犯罪線索的作用。在日常的工作中，要建立行之有效的設(shè)備管理維護(hù)制度，并選派專人負(fù)責(zé)管理和維修。
