【摘要】隨著數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)的成熟，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和綜合布線的廣泛應(yīng)用，如何利用好綜合布線系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來減少系統(tǒng)的布線，利用計(jì)算機(jī)硬盤系統(tǒng)來存儲(chǔ)圖像，從而減少圖像的存儲(chǔ)工作量和檢索工作量。這是現(xiàn)在智能建筑、智能小區(qū)中構(gòu)建大型閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)所要面臨解決的主要問題。本文通過闡述視頻信號(hào)的各種壓縮方式、視頻采集卡的技術(shù)數(shù)據(jù)和選取標(biāo)準(zhǔn)，說明了我們在選擇利用網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻信號(hào)時(shí)如何有效合理的利用網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度、計(jì)算機(jī)硬盤的容量以及如何獲得流暢的視頻流傳輸、清晰穩(wěn)定的視頻回放信號(hào)。

【關(guān)鍵詞】視頻監(jiān)控系統(tǒng)；閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)；壓縮格式

視頻監(jiān)控系統(tǒng)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種場合，例如銀行、交通、停車場、辦公樓和一些秘密場所，但是大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)仍停留在人為的觀察和操作的基礎(chǔ)上，當(dāng)在監(jiān)控場景中有異常情況或潛在危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，監(jiān)控人員首先必須對情況進(jìn)行分析判斷，向上級(jí)組織匯報(bào)，得到命令或建議后才能對異常情況進(jìn)行相關(guān)處理。而且，在很多場合下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控?cái)z像機(jī)往往有很多臺(tái)，而監(jiān)控人員可能只有兩到三個(gè)，一個(gè)人要負(fù)責(zé)多處監(jiān)控場景，人為的失誤必然成為監(jiān)控系統(tǒng)另一種潛在危險(xiǎn)因素。因此，研究一種能夠?qū)崿F(xiàn)全天候24小時(shí)實(shí)時(shí)可靠監(jiān)控的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有積極深遠(yuǎn)的意義。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)依賴其強(qiáng)大的圖像處理能力，顯示出巨大的市場價(jià)值。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以用于車輛識(shí)別和交通管制，對可疑車輛和違法行為檢測追蹤；也可用于人物面部識(shí)別，在銀行、政府和機(jī)場等敏感場所對危險(xiǎn)人物分析并報(bào)警，保證人民和財(cái)產(chǎn)的安全。

一、建筑數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)主要是以處理模擬信號(hào)為主的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，模擬視頻信號(hào)對傳輸距離非常敏感，容易產(chǎn)生畸變和衰減，點(diǎn)對點(diǎn)控散布線費(fèi)用高，難以聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，需要大量的存儲(chǔ)介質(zhì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，大容量的磁盤存儲(chǔ)器和光盤存儲(chǔ)器的出現(xiàn)和價(jià)格的逐漸降低，數(shù)字信號(hào)便于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)?，因此?shù)字視頻監(jiān)控是發(fā)展的方向。

數(shù)字化監(jiān)控是對使用閉路電視的模擬視頻監(jiān)控的一場革命。數(shù)字技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于視頻能夠在已有的局域網(wǎng)上傳輸，不需要特別的線纜。任何攝像頭都能被許多用戶在公司的局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或者Internet上的任何地方觀看。圖像能夠被網(wǎng)絡(luò)上任何授權(quán)的計(jì)算機(jī)訪問。發(fā)布上的優(yōu)勢只是數(shù)字監(jiān)控超過模擬監(jiān)控的一部分。本地圖像處理例如運(yùn)動(dòng)檢測、人臉識(shí)別或生物統(tǒng)計(jì)識(shí)別等應(yīng)用顯著的提高了性能，并且降低了成本。

建筑數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成：存儲(chǔ)監(jiān)控圖像、視頻壓縮格式、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、微機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

二、建筑視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻信號(hào)的傳輸

在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控圖象的傳輸是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，選擇何種介質(zhì)和設(shè)備傳送圖象和其它控制信號(hào)將直接關(guān)系到監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。目前，在監(jiān)控系統(tǒng)中用來傳輸圖象信號(hào)的介質(zhì)主要有同軸電纜、雙絞線和光纖，對應(yīng)的傳輸設(shè)備分別是同軸視頻放大器、雙絞線視頻傳輸設(shè)備和光端機(jī)。要組建一個(gè)高質(zhì)量的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，就必須搞清楚這三種主要傳輸方式的特點(diǎn)和使用環(huán)境，以便針對實(shí)際工程需要采取合適的傳輸介質(zhì)和設(shè)備。

1、同軸電纜與同軸視頻放大器

提起圖象傳輸，人們首先總會(huì)想起同軸電纜，因?yàn)橥S電纜是較早使用，也是使用時(shí)間最長的傳輸方式。同時(shí)，同軸電纜具有價(jià)格較便宜、鋪設(shè)較方便的優(yōu)點(diǎn)，但根據(jù)對同軸電纜自身特性的分析，當(dāng)信號(hào)在同軸電纜內(nèi)傳輸時(shí)其受到的衰減與傳輸距離和信號(hào)本身的頻率有關(guān)。視頻信號(hào)在同軸電纜內(nèi)傳輸時(shí)不僅信號(hào)整體幅度受到衰減，而且各頻率分量衰減量相差很大，特別是色彩部分衰減最大。

所以，同軸電纜只適合于近距離傳輸圖象信號(hào)。在工程實(shí)際中，為了延長傳輸距離，要使用同軸放大器。同軸放大器對視頻信號(hào)具有一定的放大，并且還能通過均衡調(diào)整對不同頻率成分分別進(jìn)行不同大小的補(bǔ)償，以使接收端輸出的視頻信號(hào)失真盡量小。

2、雙絞線和雙絞線視頻傳輸設(shè)備

由于傳統(tǒng)的同軸電纜監(jiān)控系統(tǒng)存在著一些缺點(diǎn)，特別是傳輸距離受到限制。早期，在傳輸距離超過五、六百米的監(jiān)控系統(tǒng)中一般使用多模光纖和多模光端機(jī)，解決了遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯栴}，不過系統(tǒng)造價(jià)增加了不少。最近，出現(xiàn)了一種雙絞線視頻傳輸設(shè)備，通過使用此種設(shè)備，可以將雙絞線應(yīng)用于監(jiān)控圖像傳輸，它很好地解決了上面的難題。但是，跟同軸電纜一樣，這種方式也面臨同樣的干擾和維護(hù)問題，且技術(shù)成熟度如何，目前還未見大量應(yīng)用。

3、光纖與光端機(jī)

光纖和光端機(jī)應(yīng)用在監(jiān)控領(lǐng)域里主要是為了解決兩個(gè)問題：一是傳輸距離，一是環(huán)境干擾。雙絞線和同軸電纜只能解決短距離、小范圍內(nèi)的監(jiān)控圖象傳輸問題，如果需要傳輸數(shù)公里甚至上百公里距離的圖象信號(hào)則需要采用光纖傳輸方式。另外，對一些超強(qiáng)干擾場所，為了不受環(huán)境干擾影響，也要采用光纖傳輸方式。近些年來，由于光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖和光器件的價(jià)格下降很快，使得光纖監(jiān)控系統(tǒng)的造價(jià)大幅降低，所以光纖和光端機(jī)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普及。光纖分為多模光纖和單模光纖兩種，在新建的工程中一般不再使用多模光纖，而主要使用單模光纖。

光纖中傳輸監(jiān)控信號(hào)要使用光端機(jī)，它的作用主要就是實(shí)現(xiàn)電——光和光——電轉(zhuǎn)換。光端機(jī)又分為模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)：

（1）模擬光端機(jī)

模擬光端機(jī)采用了PFM調(diào)制技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸圖象信號(hào)，是目前使用較多的一種。通過使用波分復(fù)用技術(shù)，還可以在一根光纖上實(shí)現(xiàn)圖象和數(shù)據(jù)信號(hào)的雙向傳輸，滿足監(jiān)控工程的實(shí)際需求。

（2）數(shù)字光端機(jī)

由于數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢，所以正如數(shù)字技術(shù)在許多領(lǐng)域取代了模擬技術(shù)一樣，光端機(jī)的數(shù)字化也是一種必然趨勢。目前，數(shù)字圖象光端機(jī)主要有兩種技術(shù)方式：一種是MPEGH圖象壓縮數(shù)字光端機(jī)，另一種是非壓縮數(shù)字圖象光端機(jī)。

三、總結(jié)

智能建筑中的視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)和應(yīng)用在目前國家大力提倡和諧社會(huì)的前提下，在人們生活質(zhì)量不斷提高的同時(shí)，有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。現(xiàn)在我國在建和新設(shè)計(jì)的建筑物、智能化小區(qū)中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為必不可少的重要組成部分。本文針對目前社會(huì)工程中采用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中存在的問題、改進(jìn)措施、將來的發(fā)展方向進(jìn)行了廣泛的研究，希望能對其他學(xué)者有參考意義。

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【作者簡介】

孫漾洋（1989—），女，山西運(yùn)城人，湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院控制工程專業(yè)2013級(jí)碩士研究生。