网络智能视频监控系统 - 全文

智能网络视频监控系统不仅能实现监控功能，还能实现监控范围网络化、存储容量扩容化、监控智能化等，一旦选定目标，系统即可进行目标实时自主跟踪，通过摄像头和云台监控目标行为，存储可靠信息。由于均值偏移算法(Mean Shift)是一种基于Bayes滤波的动态系统状态估计方法，具有很好的抗遮挡性。故采用均值偏移算法，实现智能网络视频监控系统的实时监控和目标实时跟踪功能。

　　硬件实现

　　网络视频监控系统适用于任何支持TCP/IP的10/100 Base-T以太网。系统实现的各种监控功能有：语音报警、抓图录像、轮巡监控、目标人物跟踪等。系统主要由网络视频前端监控设备(Video Forward Supervise device，VFSD)、视频服务器(Video server，VS)和网络客户终端(Network Guest Unit，NGT)三部分组成。

　　硬件平台总体结构如图1所示。客户可以在不同的网络终端控制网络中的监控设备。在整个监控网络中，每个监控设备拥有自己独立的IP地址。终端只需要访问监控设备的IP就可以调看相应视频并进行监控操作。单个终端独立控制单个监控设备可以使用点对点控制。监控网络就是由这些点对点控制模块组成的。

　　网络视频前端监控设备

　　系统目前多采用DS-8000系列作为前端监控设备，采用球形或枪形高清晰网络摄像机，Linux嵌入式操作系统以及专用视频处理芯片，支持多客户同时访问和全部的主流压缩格式(如MJPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.264格式等)。内置高速云台、监控摄像机。DS-8000通过LAN接入客户网络，实现前端监控数据的数字化与网络传输。网络视频前端监控设备采用网络摄像机，选择H.264格式，720×576的最高分辨率，Full D1视频解析度。

　　视频服务器

　　视频服务器主要负责监控网络的数据信息管理和网络客户授权等。视频服务器是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的视频数字处理器所构成。视频服务器将输入的模拟视频信号数字化处理后，以数字信号的模式传送至网络上，从而实现远程实时监控的目的。

　　视频服务器从核心功能上可以分为视频编码器和视频解码器两大类。视频编码器用于实现前端信号(视频、音频及其它信号)的数字化压缩和网络化。具体功能包括监控点模拟视音频信息和报警信息的接入、编码/压缩、传输以及外围设备(如摄像机、云镜、矩阵等)的控制。并将反回数据放置在约定的返回数据存储区相应单元内，上述信息经视频编码器处理后通过IP网络上传至中心管理平台，通过改变分频比改变接收的频点。再由中心管理平台分发至客户端、视频解码器以及录像存储设备。能够生产更高能效的产品也是整个行业的共同目标——为了可持续性、成本可控和客户满意。

　　网络客户终端

　　在整个监控系统中，视频信息处理均集中在客户终端。客户在终端进行各种监控操作，控制整个系统的运行。网络客户端是在视频远程监控中，通过登录视频集中管理服务中心平台(服务端)，浏览前端视频图像、控制摄像机云台旋转、镜头调焦变倍、录像查询回放等远程终端显示控制系统。

　　系统软件设计

　　本软件结合JY2000P智能图像监控系统管理服务端软件，联接视频服务器和不同现场监控设备，可以在多种使用环境下灵活组建实用的网络视频监控系统。JY2000P智能图像监控系统Web客户端软件，在IE浏览器窗口中实现了多画面预览、摄像机控制、实时录像、电子地图导航、报警处理、权限控制等功能。相比以往的单机版监控软件，本系统主要有以下方面的改进：

　　(1)统一集中管理系统数据，保证数据完整性;

　　(2)有利于进行有效的权限控制，保证数据安全性;

　　(3)真正实现瘦客户端，降低运行主机性能要求，节省系统资源;

　　(4)分发部署灵活简单，方便升级维护;

　　(5)更强大的网络资源共享能力，例如多客户机录像共享浏览;

　　(6)模块清晰，扩充性好，例如可支持多种型号的视频服务器设备。

        系统设计为可支持多种数据库，支持大型数据库如：Oracle 9i、MS SQLServer 2000等。小型数据库如：MySQL、Interbase、Access等。根据现场实际使用情况可以灵活选择。

　　考虑到目前实际情况需要，默认采用Access数据库，用户一般无需安装任何数据库支持驱动。系统的总体设计框图如图2所示。

　　系统功能实现

　　视频图像预览

　　系统登录后默认为显示视频窗口。单击“视频图像”标签，如果“视频预览区”当前显示的是电子地图，电子地图上显示了安装摄像机的位置和坐标。选中某个摄像机，可以切换到“视频窗口”状态，同时打开或切换到该摄像机对应的视频窗口，对该区域进行视频监控。

　　画面分割器

　　画面分割器基本功能有：单路视频输入切换;多路视频输入组合切换，实现四画面、九画面、十六画面等多画面显示效果;实现画中画显示效果。在“摄像机列表”树视图中选中一个摄像机，如果该摄像机确已启动关联了一个画面分割器设备，那么就可以对该画面分割器进行控制了。单击“画面分割器”按钮，弹出“画面分割器控制”界面，如图3所示。

　　矩阵切换器

　　矩阵切换器是用于对多个型号视频矩阵进行设置，包括：输入通道与输出通道设置、锁定/解锁当前通道、自动切换设定等。操作界面如图4所示。如果在服务端软件“基本设置”页面启用了视频矩阵设备，那么该项功能有效。如果单击该按钮前，未选中任何摄像机，那么缺省选中首个现场首个摄像机节点。在“摄像机列表”树视图中选中一个摄像机，如果该摄像机确已启动关联了一个视频矩阵设备，那么就可以对该视频矩阵进行控制。

　　报警日志

　　报警日志主要提供对监控现场中报警器状态设置、报警事件记录及模拟量数据记录的管理。“报警器列表”树视图中列举所有监控现场中已添加的报警器，包括布防状态、报警状态和报警器名称。报警器处于布防状态，报警器关联的报警设备一旦发生报警，报警器将立即处于报警状态，同时触发报警联动。通常情况下，报警器处于普通状态，一旦对应的报警设备发生报警，同时该报警器正处于布防状态，那么该报警器将转为报警状态，直到报警解除后，报警器才会恢复为普通状态。

　　系统控制

　　系统控制区用于控制摄像机、多画面切换、录像、拍照等。所有可控摄像机都可以在打开窗口画面上按下鼠标右键进行控制，也可选择右侧的按钮进行控制。具体有灯光开关、镜头变倍近变倍远、聚焦近聚焦远、雨刷开关、打开/关闭双向语音对讲、方向控制等功能。

　　结语

　　智能视频监控技术融合了光电图像视频处理、计算机视觉模式识别和人工智能，JY2000P智能图像监控系统比普通的视频监控系统具备更加强大的视频处理能力和智能因素，为客户提供了更多高级的视频分析功能，能减轻监控人员的劳动量，提高了监控的效率和监控系统的准确度和联动性。在对智能化要求越来越高的市场推动下，随着智能视频分析技术的不断成熟，视频监控系统向着智能化的方向发展将是必然趋势。