视频监控系统组网运用分析

俞荣贵

（福建迈威信息工程有限公司）

视频监控系统组网运用分析

俞荣贵

（福建迈威信息工程有限公司）

本文主要介绍了监控探头的主要功能及某电信分公司现有全球眼平台搭建，并根据市场的需要，针对现有不同客户的需求，为福州某客户定制运用最佳性能比的产品组成监控系统。

全球眼；监控；组网；配置

1　前言

随着信息时代的到来，数字化、网络化技术的应用逐渐兴起，随着人们生活水平和生活质量的提高对社会安全防范有了更好的要求，传统的视频监控技术已经不能满足社会发展和人们生活的需求了，需要不断的改进和完善，那么利用先进信息技术的网络视频监控以及用计算机进行各种音频信息的处理也就成为了顺应社会潮流的必然趋势。网络视频监控技术是现代科技下的产物，在实现无人坚守的基础上实现了全天监控的可能性，从而保证了信息收集和反馈的及时性，为社会安全提供了一定保障。

2　全球眼平台整体结构简介

作为电信运营商面向社会市场推出的监控运营网络的核心部件，全球眼网络视频监控业务系统由监控点、客户监控中心、全球眼监控平台、传输网络四部分组成。其平台整体组成结构如图1所示。

2.1中心业务平台方面

中心业务平台主要由中心服务平台、分发服务器、中心存储平台、设备维护终端、业务管理终端等几部分组成。

接入服务器是连接所有设备的结点也是客户端访问设备的关卡。设备必须在该服务器上注册以表明自己的存在，并提供基本信息。同时，设备必须定时给接入服务器发心跳信息，以表明自己是否工作正常。

分发服务器最主要的功能就是为视屏流的分发提供一定的场所，浏览同一路视频会受到网络带宽的限制，而分发服务器利用其分发功能将一路视频分发为多路视频有效的解决了这一问题；并且分发服务器具有穿透私网的功能，能够有效解决IP地址的紧缺问题。

储存服务器不仅为视频的储存提供了良好的空间，还在一定程度上加强了视频的保管，为用户的调阅提供了方便。用户在选择时由前端和中心储存服务器两个不同的选择。

由于中心管理服务器是以J2EE作为平台的，所以也可以作为J2EE中心管理服务器的简称，具有直接访问数据库的功能，能够提供多方面的管理，包括用户管理、网络管理、计费管理以及设备维护等。

2.2监控点前端部分

负责现场视音频、报警信号的收集和各种监控外围设备的控制，具体分为：视频监控设备（视频服务器、摄象机和相关配套设备），报警设备和各种传感设备，其他数据采集设备等。

摄象机的视频信号通过视频线缆传到视频服务器，而操作者又通过视频服务器自身具有的RS-485接口连接解码器来控制云台及摄象机的动作。报警探头数据采集则通过连接报警箱或报警板或采集装置，并通过RS-232或RS-485连接到视频服务器，将报警信号及采集到的数据输入服务器中进行后台处理。如需要音频记录，添加MIC等器材就可以将声音输入通过音频线连接到视频服务器上实现与中心之间的语音交流。

2.2.1日夜两用摄像机的选用和安装

首先，要选好日夜两用摄像机一定要配合技术人员，充分了解用户的要求和项目环境的实际需要，充分了解日夜两用摄像机中各项指标的确切含义，这项工作难就难在“充分”两个字上，比如：对移动物体的拖尾无法解决。彩色转黑白过程都很好，白天和晚上的效果也不错，可一加红外灯就出问题了，它会不停地在彩色和黑白之间转换。另外，对于相对常见的指标，如彩色灵敏度、黑白灵敏度、彩色分辨率、黑白分辨率、宽动态背光补偿、红外灯光源等名词与技术，采购者一定要有明确的认识，这些直接影响使用的主要效果；而对于其它的性能和指标如彩色转黑白的转换时间、外来信号触发转换、完全菜单调试、部分菜单调试、全DIP SW调试等，对于工程商而言，就是需者见需，智者见智了。

2.2.2摄像机镜头的选用

图1　全球眼网络视频监控平台结构

摄像机镜头具有多样性的特点，可以从焦距、结构和市场大小三个不同的方面进行分类。从焦上可以有短焦距、中焦距以及长焦距之分；从结构上可以分为固定光圈定焦、手动光圈定焦、自动光圈定焦、手动变焦、自动光圈电动变焦、电动三可变、针孔等；从市场大小上可以分为狭窄、标注、广角以及远摄等。在电视监控系统中除单板机或超小型一体化机外，一般提到的摄像机均指的是CCD裸机，由此可见镜头的选择对摄像的质量有着至关重要的作用。所以在电视监控系统的设计中，选择镜头是最关键最重要的环节之一。下面对镜头选用的几个具体问题作一介绍[1]。

（1）公式法之一：先配镜头原则

为了获得预期的摄像效果，在选配镜头时，应着重注意六个基本要素：①被摄物体的大小；②被摄物体的细节尺寸；③物距；④焦距；⑤CCD摄像机靶面的尺寸；⑥镜头及摄像系统的分辨率。

（2）公式法之二：镜头焦距的理论计算

景物的摄取需要随镜头的视场角在一定程度上直接影响了摄取景物的质量，所以需要合理的设置视场角的参数，一般来说镜头视场角的焦距大小以摄像机的规格大小呈现一致的形态，详细计算如下：

式中：f-镜头焦距；U-景物实际高度；H-景物实际宽度；D-镜头至景物实测距离；u-图像高度；h-图像宽度。

（3）举例说明：镜头配置

当选用1/2″镜头时，图像尺寸为u=4.8mm，h=6.4mm。镜头至景物距离D=3500mm，景物的实际高度为U=2500mm（景物的实际宽度可由下式算出H=1.333·U，这种关系由摄像机取景器CCD片决定）。

将以上参数代入公式（1）中，可得f=4.8·3500/2500=6.72mm，故选用6mm定焦镜头即可。

2.2.3镜头速查表实际运用

我们希望用一个1/2英寸的摄像机从40英尺（即12.19m）远处观察宽为20、高为15英尺（即宽6.09m，高4.57m）的场景的全貌。查表1，从距离40一格中向下找到20.6×15.5即可达到所要求的场景，其对应的焦距为12，所以选用焦距为12mm的镜头正好。如果按同样的距离和场景的要求，若使用2/3英寸的摄像机，以同样的方法查表2可知，可选择拍摄到宽为22.5英尺和高为16.7英尺的场景的焦距为16mm的镜头；如果按同样的距离和场景的要求，若使用1/3英寸的摄像机，以同样的方法查表3也可选择至拍摄宽为22.0英尺和高为16.4英尺场景的焦距为8mm的镜头[2]。

2.2.4镜头选择尺及实际运用

从前面镜头的有关公式可知，由于镜头的成像尺寸、焦距、视场角等参数具有一一对应的关系，因此，一些专业镜头生产厂商（如computar及精工等）还专门制作了镜头选择计算尺。该计算尺由上下两个圆盘及一个透明的扇形片组成，圆盘及扇形片上均有刻度，分别标有视场角、被摄物体的水平及垂直尺寸、镜头的焦距、CCD芯片光敏面尺寸及被摄物体距CCD摄像机的距离等参数。

3　视频监控系统组网方案

视频监控工程是基于社会安全管理的一种视频监控系统平台。平台主要完成监控系统设备、视频流路由信息的管理，处理各视频流的控制、用户的分级授权管理、采集现场信息等功能。

组网的基本原理及特点：

各前端视频采集节点通过探头和视频服务器存储压缩，将视频信号从线路连接到互联网，在监控中心的另一端，利用专线线路通过互联网从全球眼平台调用本地管理的采集点图象。操作控制者通过客户端软件从网络上发出控制信息，利用视频服务器上的数据接口，将控制信号从RS-485接口总线连接到云台解码器，来控制前端各点云台及摄像机运动，监控采集点又将采集到的视频信号通过视频电缆回传给视频服务器，通过互联网和专线上传回操作监控者的电脑屏幕中观看。本系统主要采用ADSL专线作为系统的主干传输和控制网络。用于传输视频流、控制指令及其他数据信息。控制指令则必须通过中心服务平台进行认证后转发，以保证系统的安全性[3]。

4　小结

总之，随着宽带网络建设的发展，宽带上的增值电信服务都将成为电信业竞争的一个新热点，因此我们通过建设视频监控系统，在全球眼这个平台基础上，结合市场和用户的发展要求，能给国家和社会带来全新的安全防范观念和手段，共享社会繁荣与稳定发展。

[1]马太戈.合蚌客专综合视频监控系统的研究与应用[J].上海铁道科技，2013，11（2）：22～23，79.

[2]吴磊.网络视频监控系统在城市报警与治安监控项目中的应用与实施[D].北京邮电大学，2009，22（9）：102～104.

[3]鲍婧.基于3G网络的视频监控系统终端的设计与实现[J].东南大学，2011，33（16）：203～206.

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1673-0038（2015）32-0270-02

2015-7-21