视频监控论文篇(1)

（IDS）入侵检测系统的作用类似于现实生活中的监视摄像机。它们可以不间断地扫描网络流量，查找可疑的数据分组。利用一个跟踪特征数据库，它们可以记录任何不正常的情况，并采取相应的措施：发出警报，重置攻击者的TCP连接，或者禁止攻击者的IP地址再次登录网络。网络IDS（NIDS）检则器通常可以利用一个不可寻址的混和接口卡监听某个子网上的所有流量，并通过另外一个更加可靠的接口发送任何警报和记录的流量。本次设计准备在互联网入口和防火墙入口各部署一套入侵检测系统，一方面用于防御internet黑客对于网络的入侵，一方面保护核心服务器的应用及数据安全。

2网络准入控制系统

虽然安全技术多年来一直在发展且安全技术的实施更是耗资数百万美元，但病毒、蠕虫、间谍软件和其他形式的恶意软件仍然是各机构现在面临的主要问题。机构每年遭遇的大量安全事故造成系统中断、收入损失、数据损坏或毁坏以及生产率降低等问题，给机构带来了巨大的经济影响。

3网络视频监控系统

在控制室及调度室看不到现场的生产情况，对生产现场缺乏直观了解，为了加强生产管理，及时发现各种异常情况，可以采用工业电视技术来加强生产和安全管理。企业信息化建设中，视频监控系统是一个重要组成部分，其经济效益是潜在的，通过视频监控系统的建设，对企业的生产和经营存在潜在的、巨大的推动力，提高公司的管理水平。实施数字监控系统是一个很有利的管理手段，通过该系统，公司领导及管理人员可以很方便的监控到整个企业的运行状况，按照保证系统先进、实用、安全、可靠、经济、易扩展、易维护和高性价比的原则，为企业有效的进行生产管理和决策分析提供有效的手段。网络视频监控系统应当采用国际最先进的网络视频监控技术作为企业尤其是生产型企业的首选方案，以网络化、整合化、灵活化的特点搭建企业生产监控平台，同时将嵌入式网络视频技术与视频服务器技术进行有机的结合，通过与网络系统的结合保护用户的投资。对于不同特点的监控点位采用不同的监控方案，对于位置相对分散，监控主体比较多的点位采用数字网络视频监控方案，提高监控系统部署的灵活性和整合性，节省了大量布线工程，为企业节省了大量的资金。对于位置相对集中，图像的清晰性要求高，监控主体相对较少采用模拟视频监控系统，最大程度的减少视频信号的损失，保证视频图像的清晰性。

4企业数据库

视频监控论文篇(2)

关键词：智能控制 智能监控 视频监控 监控技术

随着计算机、网络、信息与通信、音视频编解码、流媒体等技术的日趋成熟与完善，在安防市场巨大的需求推动下，视频监控技术正在向着数字化、网络化、智能化的方向发展，视频监控由目视解释转变为自动解释是视频监控技术的飞跃，也是安防技术发展的必然。

在2008年北京安防展上，一批视频监控前端设备厂家分别展出了各自的智能视频监控产品，标志着智能视频监控技术已经从概念转化为产品，并逐步进入实际应用。本文结合智能视频监控应用系统开发与部署的经验，对智能视频监控技术及其应用现状与前景进行分析。

一、智能视频监控技术

智能视频监控技术源自计算机视觉与人工智能的研究，它的主要研究目标是利用计算机视觉技术、图像视频处理技术和人工智能技术对监控视频的内容进行描述、理解和分析，并能根据分析的结果对视频监控系统进行控制，从而使视频监控系统具有较高层次的智能化水平。

智能视频分析模块获取视频序列后，首先通过图像恢复或超分辨率复原技术提高图像质量，然后对场景中的目标进行检测、分类和跟踪，进而实现视频内容的分析理解，包括场景中的异常检测、人的身份识别以及视频内容的理解描述等。最后根据设定的规则产生报警，进而触发后续业务处理。各步骤介绍如下：

（1）目标检测将输入的视频图像中变化剧烈的图像区域从图像背景中分离出来，它处于视频监控技术的前端，是各种后续处理的基础。目前，算法主要包括背景减法、相邻帧差法和光流法等。

（2）目标分类利用一些图像特征值实现目标类型(一般是人和车)的甄别。用于目标分类的特征有空间特征和时间特征两种，空间特征包括目标轮廓、目标尺寸、目标纹理等，时间特征包括目标大小的变化、运动的速度等。

（3）目标跟踪依据目标及其所在的环境，选择能唯一表示目标的特征，并在后续帧中搜索与该特征最匹配的目标位置。常用的跟踪算法包括：基于特征的跟踪算法，基于3D模型的跟踪，基于主动轮廓模型的跟踪以及基于运动估计的跟踪等。

（4）智能分析。它位于智能视频监控的高级阶段，是实现视频监控智能化的关键。包括异常检测、身份识别及视频内容理解等：

异常检测中典型的异常包括用户定义的异常情况和非常规事件，检测方法分为基于模型的方法和基于分类器的方法;

身份识别包括人脸识别和步态识别;

视频内容理解是指在对序列进行低级处理的基础上，对场景中的事件进行分析和识别，用自然语言等加以描述。

根据目前智能视频分析技术的成熟度，智能视频监控应用场景主要包括人数统计、车牌识别、事件检测和视频诊断等。

人数统计：统计穿越入口或指定区域的人或物的数量。例如可为商场统计每天的客流量。

车牌识别：识别车辆的形状、颜色、车牌号码等特征，并反馈给监控者。此技术可应用于车辆黑名单追踪。

事件检测：对视频进行周界监测与异常行为分析。异常行为包括双向越界、单向越界、进入、离开、徘徊、无人值守、骤变、人员聚集、烟雾检测、快速运动、逆行、打架等事件。

视频诊断：对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡和云台失控等常见摄像头故障做出准确判断并发出报警信息。该技术可应用于平安城市的建设中，自动检测摄像机的状态，从而减轻维护人员的工作强度。

二、智能视频监控应用

（1）智能视频监控产品形态。根据智能视频分析模块所处的位置可将智能视频监控产品分为两种形态：前端智能和后端智能。其中，前端智能通过DSP方式实现，将智能视频分析算法加载在视频服务器、数字硬盘录像机、网络摄像机等前段设备中，对摄像头采集的视频数据直接进行分析。由于利用了DSP强大的硬件处理能力，同时前端设备的架设针对具体的智能视频分析算法优化，从而提高了视频分析准确率，因此目前智能视频监控产品多为前端智能。后端智能通过纯软件实现，运行于普通PC或服务器上，构成视频分析服务器。视频分析服务器获取压缩的视频流后，对视频进行解码、分析和处理。后端智能的优势在于可以方便的与其它视频监控应用软件融合，而且不需要对已有的前端设备进行替换升级，保护原有投资，同时智能视频分析单元可被多路视频分析分时复用，降低整个系统的投入。但后端智能受限于视频分析服务器的处理能力，而且已有前端设备的架设往往不满足智能视频分析的要求，导致视频分析的准确率较低。

（2）智能视频监控系统实施。随着智能视频监控产品日渐成熟，智能视频监控技术开始在视频监控系统中逐步应用，大大提高了视频信息的价值。但是，要充分发挥智能视频监控技术在视频监控系统中的作用，却不是想象中那么简单，主要面对以下几点挑战。

智能视频检测准确率。

智能视频监控技术运用数学模型来描述真实世界，并试图利用数学模型来分析视频数据，但是实际环境比数学模型要复杂得多，智能视频分析受到诸多因素的干扰而影响其检测准确率，存在较大程度的漏报和误报，当漏报和误报达到一定比例，视频检测就失去了它的意义。智能视频监控产品生产厂家针对各种实际应用环境，对算法进行了大量的优化以排除干扰，提高了智能视频检测的准确率，但是实际应用环境千差万别，生产厂家要对各种环境进行优化，势必增加研发成本与产品版本管理的负担。

智能视频监控技术进入实用，极大提高了视频信息的价值，具有传统视频监控无法比拟的优势，但是因为该技术尚欠缺成熟度和稳定性，集成商智能视频监控系统建设施工经验不足，它投入实战还面临不少挑战。

参考文献：

[1]李浚泉.智能控制发展过程综述.《工业控制计算机》,1999年 第3期

视频监控论文篇(3)

[关键词]视频监控智能家居嵌入式web

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110038-01

一、引言

20世纪80年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化(HE,Home Electronics)出现。80年代中期,将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后,形成了住宅自动化概念(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信与信息技术的发展,出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统,这在美国称为Smart Home,也就是现在智能家居的原型。

智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成。网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一,而安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用,而今年来视频监控技术在智能家居中的应用逐渐推广开来。

二、智能监控中视频监控的具体应用实例

借着国外智能家居发展的热潮,中国国内意识到智能家居的重大意义,也逐步开始智能家居系统的研究和开发。在此智能家居系统中,将家庭中与信息相关的家用电器等装置,通过无线的方式连接到一个家庭智能控制器上,进行集中的管理。并且该控制器系统可以直接通过RJ45连接到以太网上,实现了嵌入式Internet的接入。常用的摄像头为带有web server的网络监控摄像头,摄像头本身安装有一个web server,在远端计算机安装一个插件,可以通过配置IP登陆摄像头,远端计算机得到视频图像,具体方案如图1所示。

图1展示的是一个网络摄像头的应用场景,应用系统由路由器、网络摄像头、客户机和带有浏览器插件并安装有无线网卡的非本地机组成。其中路由器的作用是给网络摄像头分配IP,远程客户端提供WEB访问,因此远程客户机可以直接用IE浏览器实时观看监控视频。远程客户机可以通过无线或者有线方式来获取该网络摄像头的视频信息,无论采用那种方式,客户机上必须安装一个相应的插件,有了这个插件,客户机就成为该server的一个客户端,通过输入身份认证信息,就可以浏览该摄像头采集来的视频信息。

鉴于此类网络摄像头的特点,比较适合应用于远程视频监控,例如:工厂、超市、银行的实时视频监控。例如想控制你的房子免受盗贼侵害,或者要照看独自在家的孩子、宠物等。网络摄像头由于把视频压缩和Web功能集成到一个体积很小的设备内,可以直接连入以太网,达到即插即看,省掉了各种复杂的电缆,安装方便(仅需设置一个IP地址),用户也无需使用专用软件,仅用浏览器即可观看。但此方案中PC机需要专人管理,操作较为烦琐,还很费电。针对这些情况,出现了新型的网络化远程视频监控系统,即基于嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控系统。

三、基于嵌入式WEB技术的智能家居网络视频监控系统

基于嵌入式WEB技术的网络视频监控系统采用嵌入式实时操作系统和专用的硬件结构,无论是软件还是硬件都保证了嵌入式网络视频服务器比基于PC机的系统具有更高的实时性、稳定性和可靠性。在智能家居项目中,还可以方便的联动其他安全防范设备,如湿度、温度、烟感等报警器。

嵌入式WEB的网络视频监控系统的主要原理是:嵌入式视频服务器采用嵌入式实时操作系统,内置嵌入式WEB服务器,摄像机传送过来的视频信号经高效压缩芯片压缩后,通过内部总线传送到内置的WEB服务器。用户在监控端可以直接通过浏览器观看WEB服务器上的摄像机视频图像,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作。

本系统由摄像机、嵌入式WEB服务器、传输网络和监控端组成。摄像机用来采集监控现场的视频。嵌入式WEB服务器是整个监控系统的核心,有硬件和软件两个部分,详细结构将在下面分别介绍。其主要功能包括:为监控端提供WEB访问页面;对监控端的访问进行有效性、安全性检查;响应监控端的请求,为监控端提供所需要的视频图像;接收监控端的控制信息,经过软硬件转换后对摄像机进行控制。每个服务器有自己的IP地址,在监控端可以通过浏览器界面访问服务器。监控端的功能则是显示现场视频,并根据需要向服务器发送视频请求以及对摄像机的控制信号。

嵌入式视频编码器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能,直接支持网络视频传输和网络管理,使得监控范围达到前所未有的广度。除了编码器外,还有嵌入式解码器、控制器、录像服务器等独立的硬件模块,它们可单独安装,不同厂家设备可实现互连。

四、结束语

近年来,智能家居在国内得到了较大的发展,而在智能家居中安全、控制、通信部分视频监控均占有相当重要的地位。而网络摄像头组建的视频监控网络、以及在其基础上衍生的嵌入式web服务器视频监控网络均可以在智能家居中充分发挥其作用,具有很好的应用前景。

参考文献:

[1]叶朝辉、杨士元,智能家庭网络研究与开发[J].计算机应用研究,2002,19(6):38-40.

[2]张卫江,数字化、网络化监控系统的研究,哈尔滨工程大学工程硕士学位论文,2003.6.

[3]刘晓飞,基于分布式的视频监控系统协同管理平台解决方案研究,安庆师范学院学报(自然科学版),2009.1.

[4]乔彩风、宋世军、何忠,数字视频监控系统的智能化实现,计算机与现代化,2007.12.

[5]邱金蕙、冯立乾,智能视频监控系统设计,计算机与网络,2007.16.

视频监控论文篇(4)

关键词 流媒体;视频;监控

中图分类号 TP39 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2015）131-0041-01

在当前社会环境下，一方面信息领域的技术逐步成熟，另一个方面社会本身也存在于对应的需求，如此供需两个角度的共同力量，推动着网络视频监控系统的逐步发展与成熟。近年来在该领域中，视频技术有了长足的发展与进步，作为安全防范体系中的重要环节，其自身的直观特征以及信息内容的丰富与充实，在很多场合中都得到了深入应用。而在整个发展过程中，流媒体成为一个不容忽视的重要技术元素。

1 网络视频监控系统的发展与实现

对于网络视频监控系统的发展历程而言，总体上大概经历了三个主要的阶段。其一是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，存在于上世纪九十年代之前以及该年代初期，这个阶段的视频信号以模拟信号作为主要形式，并且展开进一步的信息传输。此种信号在传输过程中易于受到传输质量以及外界干扰的影响，造成信号画面质量的下降。第二个阶段则是从九十年代中期开始的，基于PC的多媒体主控台系统，这种系统也会被称作是第二代数字化本地视频监控系统，其特征在于由计算机开始参与整个体系之中，并且呈现出极强的高速数据处理能力。发展到九十年代末期，随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高，远程视频监控系统开始涌现，即通过数据传输网络实现视频监控相关信息数据的传输，因此也成为网络视频监控系统。在这样的系统之中，数字视频数据的压缩、传输、存储和播放成为其整个系统的技术核心，基于流媒体视频数据的传输技术和框架在这个阶段中逐步得到发展和完善。

以应用特征来看，第一代和第二代的视频监控技术，通常不会涉及到长距离的数据传输，通常布控区域较小，扩展性相对较差，因此多用于小范围的监控需求。但是随着通信技术的不断发展，数据的传输瓶颈逐渐得到改善，相关的图像视频压缩技术以及标准都日趋成熟，诸如MJPG系列标准以及H.263等标准逐步成熟，用于实现对于视频数据的压缩，而在网络传输领域中，RTP、RTCP网络传输机制则得到更多重视。但是在这个阶段中，对于系统的开发方法多采用面向过程或者对象，系统弹性仍然有所不足，并且进一步考虑到网络视频监控系统多采用C/S架构，直接造成的维护成本升高也是不容忽视的重要方面。

基于其发展过程中三个阶段的各自特征，在当前环境之下，进一步关注流媒体直播技术以及B/S架构，并且在此基础上展开对于网络视频监控的实现是当前的主要的工作方式。

2 分布式网络视频监控系统实现

无论是面向过程还是面向对象，在当前的流媒体网络视频监控体系中都存在一定的不适用特征，因此采用面向对象的一种更为延伸的方法来对此种系统加以实现，即面向组件的开发方法。此种方法本身是将系统的多个功能视为多个单一功能的组件，兼顾环境中对象的实际功能需求，实现系统本身在软硬件两个层面的弹性特征。

从技术角度看，当前分布式网络视频监控系统逻辑结构参见图1。

图1 分布式网络视频监控系统的逻辑结构

整个分布式网络视频监控系统采用B/S结构，在监控系统前段，采用数码摄像探头作为数据采集设备，而后产生数字信号送入当地的编码器环境展开编码，使其符合相应的信息通路并且能够实现传输。编码完成后的ASF格式文件将存入本地文件服务器，同时采集到的数据会转换成为Windows Media媒体流，并且经由Windows Media服务器提供给终端用户。同时，从终端用户的角度看，Windows Media服务器和Web服务器共同提供数据和服务，并且通过媒体播放器和Web浏览器作为载体，对相应的流媒体数均展开播放。在整个播放过程中，Windows Media服务器一方面支持以Windows Media媒体流格式存在的实时播放，同时也能够支持ASF文件的点播播放，从而满足用户对于多个时点的监控信息需求。并且从用户端角度看，通常将Windows Media播放器直接嵌入Web浏览器环境中，实现技术层面的透明播放，便于深入展开应用。

在整个分布式系统的服务器端，主要需要从两个层面实现具体功能，即本地和远程。本地方面重点用以负责视频的采集、本地回放和录制，而远程则重点实现远程命令的接收和视频传输以及相关数据完整性和安全水平的保持等。在本地端通常需要围绕视频的采集建立起三个过滤器，以确保形成Filter Graph链路，实现视频有效采集。其中包括视频采集过滤器（Capture Filter）、视频回放过滤器（Video Render）和色度空间转换过滤器（Color Space Converter）。而对于数据的本地保存而言，则首选Windows Media Video 9编码器进行压缩，而后采用多种工具生成ASF文件，主要考虑到平衡存储空间和画面之间的关系，在此基础之上同样可以考虑采用其他格式文件实现存储。最后，虽然视频数据的传输过程不能算入本地职能，但是网络发送仍然需要在本地展开，并且这一个环节工作的整体质量，对于传输过程的有效性而言至关重要。

另一个方面，对于远程网络视频监控客户端而言，重点需要面向视频展开逆向处理，从而解析出对应的质量合格的流媒体信号。并且就传输过程而言，同样应当积极引入相关领域的安全手段，诸如加扰、复用等技术，都有待于在该领域中展开进一步深入的应用。

3 结论

就网络视频监控系统的实现而言，首先当前流媒体和分布式是其主要存在的两个方面突出特征。因此首先应当对这样两个方面的特征进行深入的把握和分析，并且综合相关领域中的技术特征进行判断，确定相应的体系框架，有的放矢对相应的系统展开优化工作。唯有如此才能切实构建起流媒体环境之下的分布式网络视频监控系统，并且平衡各类网络资源承载能力，打造适用视频监控体系。

参考文献

[1]吴满原.网络视频监控系统关键技术研究及软件开发[D].上海：东南大学，2007.

[2]黄颖.基于DirectShow 的视频播放系统研究与实现[D].武汉：华中科技大学，2008.

视频监控论文篇(5)

关键词：RFID 航道监控 数字监控 太阳能 风能

中图分类号：X924.3文献标识码：A文章编号：

Abstract: how to channel real-time monitoring and management, improve the navigation safety, improve waterway traffic speed and prevention channel along natural disasters has been difficult and important channel management, based on this demand design based on distributed intelligent video the monitoring and control system of inland channel digital monitor management system, this paper discusses in detail the field under the environment of the realization of the channel system method.

Keywords: RFID channel monitoring digital monitor solar wind power

引言

随着航运交通的发展，内河航道的管理成为我国内陆河道管理最为重要的内容，根据《浙江省航道管理条例》内容，对航道实时监控与管理，提高航行安全，提高航道通行速度，保护水域环境及预防航道沿线自然灾害等一直是航道管理的难点和重点，航道数字监控管理系统的建设在一定程度上给航道管理带来了便利与效率，建立及时有效的应急响应机制，实现了沿线监控管理，特别是重点区域的实时管理与保护。

一、总体介绍

某航道起于杭申线航道，止于长山河口，全长41.598km，采用四级航道标准建设，为了更好的保持航道有序、通畅，建立及时有效的应急响应机制，特在整个重要航道点安装视频监控系统，覆盖整个航道全程线路。

本系统设计航道数字监控管理系统，内容包括：网络监控系统、电源供给系统、防雷接地系统、艇载视频监控系统、RFID读卡器系统、沿航道线路及管道建设等。

二、系统架构

本系统采用数字网络模式和传统模拟视频传输相结合的方式，充分吸收数字与模拟的优点，由前端摄像机进行视频采集，采用视频光端机与光纤点对点相结合方式将图像传送至电信IDC机房内网络硬盘录像机进行图像存储，并接入港航局VPN网络（舰载监控系统通过VPDN接入市港航局内部网络），由综合监控平台软件进行统一管理，实现港航局（省局、市局、县处）水上交通指挥中心对航道视频监控图像进行监控、转发、市局指挥中心备份存储、历史记录查询等功能，其他授权用户根据不同的级别权限实现不同访问功能。

航道数字监控管理系统共安装20个视频监控点位及1套艇载视频监控系统。并能与省港航管理局、市港航管理局设备相兼容，传输视频影像能够被省港航管理局、市港航管理局解码显示，可通过港航局内部网络系统进行24小时实时监视航道情况。

航道数字监控管理系统结构图1

三、系统前端设计

航道改造工程航道监控管理系统工程需覆盖航道全程，共安装20个视频监控点及1套艇载视频监控系统。

 监控点位

根据各系统现场实际情况，考虑系统的设备安装，通过对现场勘察及实体拍照，对现场进行合理的设备安装，对信号通信、设备防雷接地及电源取电点进行合理的规划。

某大桥系统设备安装示意图2

前端监控点设备包括CCD透雾摄像机、日夜型长焦距变焦镜头、重型变速云台、室外一体化双视窗防护罩、防雷和电源供电系统。远端指挥监控中心，通过控制键盘对云台左右、上下旋转及镜头变倍、聚焦控制，可远距离大范围监控，也可通过调节集中进行近距离目标精细监控。

航道流量特别大的河域或河道岔口，前端摄像机搭配远红外热成像夜视仪，可实现黑暗无光、雨雾天气红外成像，任何视野内的目标都能清晰反应在视频画面上，且与CCD摄像系统实现白天夜间自动信号切换，白天后台监控显示CCD成像画面，夜间自动切换成红外热成像画面，并且CCD成像作为辅助视频叠加至红外执成像视频上以画中画显示。

监控系统正常工作状态在白天可对半径2-3公里范围、夜间1公里范围内的目标做24小时不间断实时监控及录像存储。

 艇载视频监控系统

本次艇载视频监控系统主要由取证主机、目标摄像机、液晶屏幕、手控器等组成。由取证主机发射的3G无线信号通过VPDN接入市港航局内部网络，由综合监控平台软件对视频图像进行管理，本系统高度集成了视频监控系统、成像记录系统和高精度云台控制系统，实现现场指挥系统和远程调度系统等功能。

四、信号传输系统

信号传输系统是航道数字监控管理系统的重要组成部分，室外及远郊的信号传输一直是监控系统中一个比较难处理的环节，考虑多种传输方式，结合本项目的现场环境特点，本次信号传输部分主要由四个部分组成：电路租用传输系统、有线线缆传输系统、无线3G传输系统及综合监管RFID射频识别系统。

4.1电路租用传输系统

光纤通信部分采用租用电信营运商光纤方式，租用期限为三年。通过市港航管理局已租用的20条中国电信VPN网络，实现省港航局、市港航局、处、站等多级网络互联，并纳入省交通厅内部网络规划。

4.2有线线缆传输系统

摄像机与光端机视频图像传输采用SYV75-5（128编）视频线；摄像机供电采用RVV2*1.0 电源线；球机控制信号采用RVSP2*1.0屏蔽线。通过光纤传输至控制中心。

4.3无线3G传输系统

基于3G网络传输、GPS卫星定位而设计的单卡4路无线视频服务器，采用先进的优化H.264视频压缩算法、超低码流视频处理技术，同时把4路摄像头采集到的视频图像，经视频压缩编码，通过3G无线网络，把实时动态图像传输到远程客户端。通过计算机、PDA和监控中心监控实时图像，并可随意切换任一画面或多画面显示。通过全球卫星定位系统（GPS）实现位置查询、实时监控、轨迹回放等功能，实现了视频数据的编解码、加解密、交互、发送/接收和实时位置跟踪、远程控制等功能。实现省港航局、市港航局、处、站等多级网络互联，并纳入省交通厅内部网络规划。

南郊河口无线3G传输系统建设示意图3

4.4综合监管RFID射频识别系统

航道综合监管RFID射频识别系统严格按照《杭嘉湖船舶综合监管射频识别系统》的设计要求进行施工。系统采用航道一体化射频读卡器，配置一套RFID的智能视频监控系统软件，采集过往船舶的ID信息，并通过有线或无线数据通信方式上传数据至服务器，完成数据采集全过程。系统由服务器、航道RFID读卡器（太阳能板、蓄电池、CDMA模块）、光端机和智能视频监控系统软件二大部分组成。

总体框架如图4

航道综合监管RFID射频识别系统由以下几个部分组成：

（1）航道RFID读卡器

航道读卡器作为船载电子标签的数据采集设备，采集过往船舶的ID信息，并通过有线或无线数据通信方式上传数据至上层数据采集服务器。

（2）数据采集服务器软件模块

航道读卡器通过VPN/VPDN接入数据采集服务器，数据采集服务器子系统接收多个接入航道读卡器的数据，并可下发指令实现两者间双向通信。数据采集服务器子系统负责对接收数据的预处理、数据库存储和数据。

（3）航道读卡器管理模块

航道读卡器管理子系统负责航道读卡器基本信息和部署信息的手工录入、查询；航道读卡器在线/离线状态显示；航道读卡器设备故障诊断。

（4）数据库

包括：船舶动态数据库、航道读卡器数据库和船载电子标签数据库。

系统组成图5

（5）实时通航数据采集、传输功能

船舶通航数据的采集，基于RFID技术，通过航道读卡器和船载电子标签共同实现。RFID船载电子标签拥有唯一的ID号。在电子标签发放时，该ID通过RFID船载电子标签管理子系统与船舶名信息绑定。用户使用时，船载电子标签安装于船舶内，其ID号作为船舶身份证用于识别该船舶。航道读卡器通过对电子标签定时发送的ID信息进行识别，实时采集船舶数据。

考虑船舶密度带来的信号碰撞因素（假设10艘船舶同时航行，最大读取时间间隔为发射频率4倍，实验测试数据），则可以将电子标签在读卡器范围内的发射频率设为2-3秒之间。

航道读卡器通过VPN/VPDN网络接入数据采集服务器，数据采集软件的数据接收组件完成多个接入航道读卡器的并发和双向通信。

航道读卡器基本信息管理，主要包括完成航道读卡器基本信息（例如：部署位置经度，纬度，类型，分配IP，所属航道，所在辖区等）的手工录入、修改、删除操作。

航道读卡器实时状态监管，通过航道读卡器心跳信息，实时监测航道读卡器的工作状态，并实时显示其在线/离线状态。

五、电源供给系统

现场监控管理系统设备前端设备电源供给在确保电压稳定的基础上，采用就近接入原则，建设单独的配电管理机柜，做好防水、防雷及防盗措施。

当周边无建筑及供电线路时，河岸监控点选择风能、太阳能供电系统。根据航道沿线的地理特点，系统共设置6套太阳能电池板，2套风力发电系统，4套蓄电池系统。根据电源的储能效果，每个太阳能电池板及风力发电设备配置一套蓄电池系统，用于储存电能，供设备24小时用电。

六、防雷接地系统

航道沿岸多为郊外，很多区域周边建筑物较少，由微电子器件构成的视频监控系统有可能遭到雷电的损坏，因此，必须采取适当的防雷技术措施,以减少和避免航道视频监控设备遭受雷电的危害。

雷电对视频监控系统的危害形式有直击雷、雷电电磁脉冲侵入、雷电侵入波、雷电感应、雷电反击、球形雷等多种形式。

防雷接地系统严格按照防雷规范设计要求，满足雷电防护分类、分区、分级的要求。立杆顶端架设避雷针，接地系统电阻应小于4欧，垂直接地体采用电铸铜专用接地棒，与设备连接采用BVR6线缆。在现场摄像机及监控总箱内分别安装浪涌保护器及信号保护器。

七、电信IDC机房

电信IDC机房主要用于网络硬盘录像机进行托管及网络硬盘录像机与市航港局VPN网络进行互联，现实数据交换和图像上传，传输方式采用光纤传输方式和3G无线网络传输方式。另外，每台网络硬盘录像机配4块2T容量的存储专用硬盘对前端摄像机采集的图像进行保存，保存时间为30天左右。后期航道监控线路的扩充，可采用大容量的磁盘阵列进行存储。

八、水上交通指挥中心

以市局水上交通指挥中心为核心，在航道沿线等地设水上交通指挥分控中心，市局水上交通指挥中心主要配备数据服务器、应用服务器、一级流媒体转发服务器、图片存储（对前端视频录像进行备份）和综合监控平台软件，管理中心对整个航道进行监控管理。在水上交通指挥各分中心配备应用服务器和综合监控平台软件，对各区域进行控制管理，软件管理通过权限设定管理级别。

指挥中心通过解码器将图像还原后显示于监视器，对航道所有前端动态情况进行实时监控，分中心对管辖范围内监控点进行监控。

融合RFID识别数据的大规模视频服务器平台软件图7

结束语

目前航道数字监控管理系统已经成功在航线运行，在此基础上，“港航地理信息系统”、“航道360度全景摄像系统”等数十项自主研发和合作开发的软硬件信息成果应用于港航管理，实现全智能化“数字航道”，航道8小时以上堵塞时间由以前的每年约1000小时下降到目前已无8小时以上的堵航。

并以此系统为建设基础，可扩展建设航标动态、水位变化、水质情况、污染控制、应急救助等系统。

参考文献

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[6]赵宝会.天津港集团视频监控系统改造[期刊论文]-中国新技术新产品 2009(1)

[7]李心益,裘正定.基于MPEG-4 标准和嵌入式技术的数字监控系统[J].中国多媒体视讯,2003,(l)

[8] William Gatliff.The Linux 2.4 Kernel`s Startup Procedure[M].2002 Embedded System Conference San Francisco, Mar.2002,56-89

[9] 胡杰.基于ARM 的嵌入式视频监控终端的研究[硕士学位论文].武汉理工大学.2008

余宁浙

出生年：1979年

籍贯：浙江慈溪

在公司职位：电气经理

专业系统：电气

视频监控论文篇(6)

关键词：交通行业，GIS，视频监控系统

 

1. 引言

城市交通视频监控模型是行车组织和客运组织重要的辅助设备，是保证运输安全、应对紧急事态的重要解决手段。目前主要采用两种组网监控系统，即模拟视频监控和数字视频监控。前者技术发展已经非常成熟，并且在工程中也得到了广泛的应用，但由于该视频监控系统中信息流是模拟的视频信号，系统的网络结构采用单功能、单向、集总方式的信息采集网络，介质专用，具有一定的局限性，要满足更高的要求，须采用数字视频监控系统。

与模拟视频监控相比，数字视频监控更加便于计算机进行视频信息的压缩、储存、分析和显示。通过各种视频和图像的算法分析，实现自动接警处理，达到无人值守；同时，借助网络平台实现远距离监控，即使是数千公里外也能达到亲临现场的效果，并且能够更加快速的了解现场情况。论文参考。

利用先进的软件系统在几分钟内便可完成传统视频监控中大量的数据分析，获得更为逼真、清晰的数字化图像，提高监控效率。达到非常实用的监控管理和远程维护。

2. 系统构成及功能

城市交通视频监控模型采用纯IP部署，配合网络摄像机、编码器及存储设备，实现了网络摄像机与编码器直接写存储功能，且网络摄像机与编码器对中心存储具备冗余备份功能，在实现网络视频接入、浏览、录像、回放、管理和转发等功能的同时，还能对系统进行二次应用开发，与其它图像信息系统整合，提供颇具特色的增值业务，如车牌识别、人脸识别和人数统计等。

系统应用级采用基于GIS（Gographic Information Systems）可视化展现，并且利用空间分析与空间定位，借助高清卡口的监控信息，进行车辆路线分析，实现各种肇事车辆行驶路线的自动绘制。

在部署、应用、管理及安全等各方面都提供了全新的、创新的解决方案，拥有前所未有的网络化优势。其中，主干网设计采用FDDI，保障了网络传输的可靠性和传输效率。论文参考。

整个交通行业视频监控模型主要包括四部分：视频存储管理、监控中心、传输网络以及前端系统。系统部署视图如图1所示：

图1 交通行业视频监控模型系统部署视图

系统总体架构如下图2所示：

图2 交通行业视频监控模型总体架构

视频存储管理平台主要实现平台管理、智能存储管理和客户端管理等。监控中心主要完成用户管理、设备管理、系统管理、安全管理、增值业务管理和认证管理，从而实现对监控平台中的各个站点和用户的管理及用户权限的分配。

监控中心通过接入认证请求，实现对前端视频图像的实时监控，对前端云台的实时控制，以便快速响应异常情况。同时，支持对存储的历史图像调用和查看等功能。由大屏幕显示系统、软/硬件解码器、主控台及监控管理软件组成，供专业用户使用。用户在得到授权的情况下，可以通过前端系统完成各种系统功能的访问。

传输网络提供了可以通过任意支持TCP/IP的承载网络（城域网、局域网以及各类接入网络）进行视频业务的传输。在行业市场，用户更关注的是以太网、PON网络、无线网络以及ATM网络。

前端系统主要包括视频编码器、摄像机及报警探头等设备。其中，编码器用于实现音视频信号编码、传输以及辅助设备的控制。目前交通行业视频监控系统能兼容国内主流厂商的DVR、DVS和网络摄像机产品，同时可以提供SDK支持二次开发，接入更多的前端厂家的设备。

3. 模型领域分析

自2000年的中国第一台DVR（Digital Video Recorder）数字硬盘录像机设备问世并进入安防领域以来，截至2009年已经占据了视频监控领域接近65％的市场份额，其实现的主要功能是视频和音频信号采集以及本地数字化存储，但由于其自身架构设计的原因，始终无法解决网络远程监控的长延时、无法多路同时监控、无法实现前端存储、集中监控和建设维护成本高等问题。

随着网络化、数字化的发展，NVR（Network Video Recorder）技术频繁被国内外厂商提及，在国外已经将此技术应用到某些高端安防领域了。交通行业视频监控解决方案中的智能存储管理设计基于NVR技术，提供视频图像存储、回放、检索和视频图像的转发功能。前端编码器或者网络摄像机通过与智能存储设备之间确定的协议，直接将前端的视频图像写入智能存储设备，而不需要再单独提供存储服务器。对于接收到的视频图像，可以回放给客户端进行查看和调用。同时，与前端编码器或网络摄像机形成冗余备份保护方案，当编码器与智能存储设备间的网络中断后，编码器或网络摄像机启动本地存储；当网络恢复通信后，智能存储设备会自动将编码器或网络摄像机存储在本地的录像数据取到智能存储设备上进行集中保存。通过智能存储管理设备转发时，访问方只要访问智能存储管理单元并告知要访问的前端设备，智能存储管理设备可代为取到视频流并转发给该访问方；通过智能存储管理设备分发时，一路视频通过存储设备可以被复制成多路送达不同的访问方。

4. 模型特点

交通行业视频监控模型的特点如下：

Ø先进的网络部署以及网络的智能保护：采用前端系统直接将视频信息写入存储单元，当网络传输出现问题时，前端设备的本地存储启动；当网络恢复后，系统会自动将前端设备存储的录像数据取到存储设备上进行集中保存。同时主干网设计采用FDDI，提高主干网的可靠性和安全性；

Ø弹性组网更灵活：可实现分布式部署集中式管理，也可以通过系统设置实现分级部署和分级管理；

Ø开发兼容性更强：采用开放式的协议兼容国内主流厂商的前端设备；开放性结构设计，提供有丰富的API和SDK包，便于第三方程序的集成；

Ø高度智能效率更高：通过对存储的视频信息智能分析，提供多种检索方式，快速准确进行图像定位和调用；

Ø可视化监控标绘提供直观分析：可以根据监控网络在GIS上可视化的展现监控地点和监控图像，并且对肇事车辆进行路线的自动绘制，便于更加直观的分析其行驶路线；

Ø交通行业视频监控系统为行业提供了一套标准的、开放的、智能的网络视频监控解决方案。

5. 结束语

随着网络通信和微电子技术的快速发展，视频监控以其直观、方便和内容丰富等特点，日益受到人们的青睐。论文参考。基于空间地理信息系统的可视化展现，在矢量地图和影像地图的双重结合下可视化视频节点展现使得该项应用逐渐成为城市交通视频监控系统的发展趋势，市场应用将会逐渐扩大，应用前景非常可观。

参考文献：

[1] 杨国锋.城市轨道交通数字视频监控系统的构成与发展 计算机应用

[2] 李英红，吴建，陈帆.基于C/S结构的分布式数字视频监控系统的设计和实现 科学技术与工程

[3] 吴元保,张江汉,谢勋碧.分布式数字视频监控系统的设计与实现 计算机工程

[4] 石大立.分布式数字视频监控系统的设计和实现 微电子学与计算机

[5] 王永庆,华竹轩.基于网络的分布式数字视频监控系统的设计与实现广东自动化与信息工程

[6] 王永庆,殷惠莉,朱学峰.基于网络的分布数字视频监控系统的设计与实现 广东自动化与信息工程

视频监控论文篇(7)

[关键词]视频监控；以太无源光网络；承载网；接入网；应用

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097（2013）01-0102-05 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.01.022

引言

安全是智能化、数字化建设的重要组成部分，对管理起着极为重要的作用。视频监控是一种信息内容丰富、直观准确、安全防范能力很强且应用极广的综合系统。随着高校的发展，需要监控的范围越来越大，区域分布越来越广，而且要布设的监控点已远远不是像以前只局限于少数几个重要的路口和楼道，而是要求要覆盖到几乎每一个地方。视频监控业务因其独特的特性，不仅对上行带宽和网络承载要求颇高，且对服务品质要求也很严苛。如何建立一个高效先进且经济上合理可行的校园安全防范系统显得尤为重要。

以往使用的安防监控系统大部分是基于LAN架构的。这种架构存在着诸如：覆盖面积小，设备供电成本高且受停电、雷电等不可避免的客观因素的影响大，扩展、管理维护难，视频质量差、可靠性低等突出问题。IP视频监控系统由于其安装成本低，有较好的可靠性、安全性和可扩展性，可以进行远程监控，已安防监控行业的发展方向。但IP视频监控也存在一些问题，如何在现有网络资源的不充分以及有限的带宽资源条件下确保网络带宽的有效占用和视频监控图像质量以及系统的稳定性是制约IP视频监控应用和发展的瓶颈。解决这一问题的切入点是引入一些新型的、先进的宽带传输方式。相比较之下，EPON（Ethemet Passive Optical Network）接入网技术具有足够的带宽，通过一根光纤就可以解决几乎所有的监控媒体终端的接入；同时其无源特性又可提高系统的安全性和可靠性。但EPON应用的普及也存在一些问题。本文讨论视频监控的发展及其存在的问题，较为详细地分析了全数字IP视频监控如何引入EPON作为接入网技术，使用EPON作为IP视频监控承载网络的优点及其在实际应用中要特别注意和解决的关键问题，并给出一个实际的应用系统的架构和应用效果。

一、视频监控的发展及其存在的问题

第一代的视频监控是闭路电视监控系统，主要以模拟摄像机、画面分割设备、音视频电缆、视频矩阵以及硬盘录像机等构成。它包括后来发展的可以利用计算机来进行图形界面操作的系统。该技术的核心是模拟切换，设备的核心是矩阵。由于矩阵的稳定性和多年的使用习惯，系统的安装调试以及后期的维护按照图纸就能够轻松地进行，上了电就可以进行工作，就如同家电的连接和使用一样。维护人员并不需要太多的计算机或者网络方面的知识。

第一代系统存在的弊端也是明显的。前端模拟摄像机需要连接庞杂的线路，分别用来传输音视频和其他数据信号。后端处理和管理模拟信号，模拟信号先被转化成数字信号进行存储并且归档，在需要查询和调阅的时候，又必须重新还原成模拟信号。当需要实时查询或跨部门信息共享等较复杂的操作时，模拟视频数据的处理效率之低是无法忍受的。另外，由于全部的视音频切换和控制都需要通过矩阵来进行，而矩阵采用的又全都是CPU加视频扩展卡的方式，因而系统很难进行扩展。而更为困难的是如果系统需要联网，还必须使用音视频I/O卡、光纤、同轴电缆和光端机等大量设备先对矩阵进行级联，因而不但增加大量的成本而且在距离上受到很大限制。级联联网后的矩阵在使用上也非常不方便。

第二代系统采用数字硬盘录像机（DVR）将视频图像数字化。它虽然已经使用了计算机和网络技术，可以通过网络远程管理存储在硬盘上的音视频数据。但是，在日常的使用中还需要矩阵的配合来进行图像的切换和控制。因此称之为模数结合构架。目前仍有人认为DVR是最为合适的技术，是一个最终的解决方案，甚至还有人误以为这已经是一个完全数字化、网络化的监控技术。实际上这是错误的。

与第一代系统相比较，第二代系统在图像质量、快速检索、方便性等方面有很大进步。但是那些庞杂的音视频电缆仍然不能减免，距离较远时图像的质量仍然不能保证。DVR必须以每次一定路数的规模来扩展，若要增加新的通道就必须另外增加数字硬盘录像机。此外，系统的接入网络大部分是基于LAN的。基于LAN的架构存在着诸多方面的突出问题，比如：覆盖面积小；中间设备是有源的，供电成本高，受停电、雷电等不可避免的客观因素的影响大；交换机的安装协调麻烦；上行端口带宽扩展困难；中间汇聚设备和接入层楼道交换机太多，管理维护难；经多级矩阵级联之后视频质量明显下降；视频接入点采用模拟信号，可靠性低；当有大量客户访问时需要通过流媒体服务器转发，存在流媒体转发服务器的性能瓶颈；等等。

第三代系统称为全数字IP视频监控。系统组成包括：（1）前端设备：音视频以及数据的采集，如摄像机、云台、网络视频服务器等；（2）传输设备：各种网络传输设备，如网络交换机、光传输设备等等；（3）监控中心设备：视频浏览、控制、管理设备，如视频解码设备、服务器、管理软件、磁盘阵列；（4）工作站设备：视频的浏览和控制如服务器、客户端软件等。全数字IP视频监控以IP摄像机及编码器为核心设备，传统的矩阵被称为虚拟矩阵的网络和软件取代。视频信号在前端由音视频编码器进行压缩后通过网络协议进行传输，并通过网络和软件对监控系统进行总体控制、查阅和存储。一体化、数字化、传输网络化、智能化管理和高度集成化是IP视频监控的特点，它能轻松地满足海量存储、多区域甚至是跨城市的应用需求。

视频监控点庞大，监控范围极广，而且常常需要和110报警、市政等其他系统进行集成联动。因此系统往往需要金字塔式的向上形成分级分域的统一管控管理，位于金字塔顶端的管理者需要能够对系统内所有的监控点进行统一管理和控制，而监控的数据录像则需要在不同的地理位置进行分布存储，而且要求无论存储在哪里，用户都可以对系统中的数据进行查询和处理。要达到上面几点，传统的模拟监控很难做到，但是IP网络监控却可以轻松完成。在IP监控系统中，用户数据和音视频文件等信息都可以通过网络进行传输，让管理者更加轻松地对系统进行全局的管理和维护，而且用户通过授权就可以在任意时间、任意位置通过网络对所有的音视频信息进行访问和准确地控制。

IP视频监控另外一个主要优点是部署的低成本和简便性。IP视频监控系统的部署简单。在IP监控系统中，当用户希望扩展系统增加监控点的时候，每次只需要增加一路的通道就可完成。由于现有的大多数设备都已经联网，因此在一般情况下都不需要重新布线。比如网络摄像机可以在现有单位网络即插即用。因此，能方便灵活、低成本地实现远程访问和多点访问；通过开放的网络协议实现与其他的系统的集成和联动，还可以非常方便地实现多级别、多层次的网络构架和多级别、多权限的系统管理。

二、以EPON承载网络的视频监控

IP视频监控有许多优点，也是安防监控的发展方向。但是，在IP视频监控系统中，视频源完成模数转换后，本地数字录像机也变成了网络视频录像，传输过程采用了IP网络，显示部分再实现数模转换。视频传输需要占用较大的带宽资源。视频数据从监控点往监控中心发送，终端设备数量庞大并且分散在不同区域，同时还存在着多个监控中心同时查看一个监控点的情况。因此，如何在现有网络资源的不充分以及有限的带宽资源条件下确保网络带宽的有效占用和视频监控图像质量以及系统的稳定性成为了制约IP视频监控应用和发展的瓶颈。解决这一问题的切入点是引入一些新型的、先进的宽带传输方式。相比较之下，EPON作为接入网技术，具有可通过无源光纤进行点到多点传输，实现数据、语音和视频的全业务接入和远距离传送，可提供高达1.25Gbps甚至升级到10Gbps的上下行对称带宽和长达20km接入范围特长。

总结起来，使用EPON作为IP视频监控承载网络具有如下诸多优点：

（1）通过无源光纤进行点到多点传输，实现数据、音视频的和几乎所有的监控媒体终端的全业务接入和远距离传送；

（2）ONU自动发现和同步管理，OLT定期扫描并触发ONU进行注册和时间同步，无需人工的干预就能完成对新ONU的识别和注册，使得中断或者是新加入的ONU能自动加入到系统中而不会影响到其他ONu；

（3）具有保证完整并且灵活的用户带宽动态调整能力；

（4）视频图像数字化，可以利用计算机对其进行压缩存储；通过视频分析，可以及时发现异常问题并联动报警；全数字化还便于利用计算机管理和快速检索；

（5）适合远距离传输，抗干扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响。EPON的上行信道和下行信道在传输中不会发生丢帧现象：

（6）无供电消耗、不受供电故障、电磁干扰和雷电等恶劣环境的影响；

（7）简单的架构使整个系统发生故障的几率降低，并可通过远程操作对系统进行升级和维护。由于无需使用有源设备，所以中间设备基本上不需要维护，也不需要单独设置机房和供电设施，在扩展上可以通过ONU的远端自动测距完成。这些都将大大减少整个系统的维护和升级的费用：

（8）通过设置不同的权限级别和授权大大提高系统的安全性；由于继承了以太网统一的帧结构，可以很好地实现各网之间的无缝连接且无需进行协议和格式的转换；

（9）与现有的设备具有很好的兼容性；

（10）不需要使用复杂的协议就可实现中心网络与用户端的双向的数据的精准传送，其多点控制协议MPCP使得EPON拥有统计分析多任务的能力，低成本实现高质量高效率的监控。

在实际应用中EPON监控网络传输有一些关键问题需要解决：

（1）如何实现系统之间的时间同步。视频监控需要实时查看和记录突发事件，对历史的查阅也需要有准确的时间，其时钟精度要求是ms级的。如果仅使用控制中心单元所提供的时钟源，即使该时钟源与标准时间的误差不大，但是长时间运行后，随着误差的积累，就需要人为修正。因此，视频监控系统要求网络各个节点以及通过网络连接的各个应用界面的时钟必须与世界时（UTC）同步。

解决此问题的一种可行的方案是让对外服务器从互联网获取时间，再让系统控制中心与对外服务器进行时间同步，最后让系统中的所有设备与系统控制中心进行时钟同步。也可以在网络内部设置单独的时钟服务器，然后让系统控制中心以及系统中的设备与时钟服务器进行同步。实现同步的方法如下：由所需同步的设备向时间服务器发送一个打上设备本地时间标签的NTP协议（网络时间协议）数据包；时间服务器接受后反馈给设备三个时间标签：服务器所收到的时间标签、服务器发出数据包的时间标签和服务器接收数据时刻的时间标签；设备端接收后再打上一个本地时间标签，然后设备端即可根据这4个时间标签算出传输的时延和时钟偏差。

（2）如何实现视频的多点传输。视频监控往往需要多个用户或者操作人员在同一的时间访问同一的监控源。如果同时传输多路视频数据，这将严重占用网络的带宽，而实时视频数据是一种面向非连接的UDP报文，传输中一旦有数据丢失，图像就不完整。所以监控终端必须能够提供可靠连接和高效的存储流。

通过组播来减小网络的传输压力是解决这一问题的有效方案。组播只有一份数据从源主机发出，组播组中的同样数据拷贝可被所有的接收者接收，而且只有处于组播组内的主机才能够接收到该数据。因此在EPON中，可通过组播方式关闭无需实时监控的点。在OLT侧设置用户组播业务权限控制表，以判断用户是否具有权限并下放组播表到ONU，ONU侧则设置一张组播地址过滤和转发表，处理本地ONU内当前的组播业务流控制并执行对该业务流的转发或关断。采用组播技术后，可以将每一个编码器作为组播源，当网络中有多个用户需要同时观看监控图像时，即可对监控图像进行复制和转发，如果网络中没有用户，又可将图像丢弃。这样整个监控系统无论规模的大小和同步访问同一监控源用户数的多少，都可以预先计算出对网络带宽的要求，从而为规划与设计提供依据。

（3）多级多域管理。在大型监控网络中，需要根据应用的需求将整个系统分成独立的若干区域的子系统，这些子系统独立完成监控业务并通过域间接口向其他区域提供监控业务，上级管理多个下级子系统，上下级之间可直接信令交换和媒体交换，平级之间由上级转发或者经上级允许后直接交换。

解决方案可以通过配置域问路由来实现。在系统中，为每个区域统一分配唯一的区域ID；在上级区域中，为每个下级配置一条到达下级区域的路由，下级区域则向上级区域注册，上级根据是否成功注册来判断路由是否可达；上下级之间根据配置的域问路由信息进行交互，下级之间的交互经向上级查询另一个下级区域的路由后通过上级中继进行数据交换。具体细节还包括：（a）域间设备资源配置，不同域之间的设备资源只有被授权才能被访问和控制（包括摄像头的控制等操作），授权可以通过设备的规划完成。（b）域间用户优先级配置，先为域内用户分配本区域设备的控制权，再规划出可以给域外使用的设备和控制权，域内用户通过权限抢占资源，域外用户需要访问时，若其权限高于本域用户权限，则由域外用户抢先获得控制权。（c）跨域视频实时浏览，下级根据可被访问的前端设备列表发送请求，上级域根据外域标识转发请求，被访问域根据其域内策略控制前端设备将数据流发送给请求的用户。

（4）在点到多点的模式之下，任何一个ONU都可以接收到OLT发送给所有ONU的数据包。这可能是不安全的。因此，在上行方向上ONU之间的通信必须通过OLT而不能直接传送和接受，在OLT上可以设置禁止其之间的通信。在下行方向上，由于是广播传输数据，因此在ONU接入的时候，系统应对ONU进行认证，如果不是自己的数据就直接丢弃，不让上传。另外可能还要通过加密和VLAN方式对不同用户或业务进行限制，以保障ONU间的信息隔离。

（5）光纤不能直接接ONU，需要用分光器，避免ONU接收到的光强度超过ONU光接受饱和光功率-3db。光衰减最大的地方光功率不能小于-23db，否则将超出ONU的接受灵敏度，致使OLT无法发现ONU。

三、应用

1.系统需求

某大学现有185个监控点。原系统是基于数模转换的构架，存在诸如信号的信噪比低；图像失真严重；矩阵和视频服务器之间没有一个相互控制管理的机制，并且也无法同时间的控制前端摄像机；无法获得同级的其他区域图像；调用图像必须要通过服务器转发；视频服务器的性能瓶颈严重等问题。而当前学校已发展成多校区、跨地域、跨城际。

因而，需要监控终端能够做到只需一次编码就可供全网使用的实时流，并且这种数据流不应该因高收敛而影响图像的质量；不能只提供实时单流网络，要分出一路基于面向可靠连接的存贮流以实现高可靠数据存储，要求实时流和存储流可分别根据需求灵活地进行编码并且互相不影响，必须要有足够的链路带宽来传输监控视频流。由于视频监控点分布分散、距离远，因此要求传输系统要具有很好的可分路性和公平性以及足够的传输距离。系统还要求有很好的可扩展性，以方便监控点的增加。监控中心内部及中心问互联的IP网络性能指标应符合通信行业标准YD/T 1171-2001中所规定的1级（交互式）或1级以上服务质量（QoS）等级：前端设备与监控中心间端到端的信息延迟时间不大于1秒；前端设备与用户终端间端到端的信息延迟时间不大于2秒。建成之后的校园安防监控系统能够作为全校园安防管理、信息化管理的有效、快速反应的统一指挥途平台。

2.总体架构

根据校园光纤布置的特点，通过EPON技术来实现系统的前端接入和传输的高效性和灵活性。总体架构如图1所示。传输网络使用了基于校园主干光缆+分支光缆+同轴电缆的方式，在系统前端配置了嵌入式视频服务器（带存储功能），前端摄像机的视频信号通过视频线接入视频服务器，通过视频服务器接入到校园网，在监控中心通过综合管理平台软件将数字信号解码还原成视频信号后上电视墙。

（1）前端到中心网络采用组播。前端摄像头输出组播实时流，再经由组播优化的交换机进行分发视频流，前端ONU同时输出单播存储流写入中心。

（2）安装在前端的摄像机把图像信号摄入后，经过视频编码器该视频信号被转换为IP网络信号，EPON分光设备负责将多个视频监控点的IP网络信号汇聚，再通过光缆传输至监控中心。

（3）在监控接入层，前端的监控媒体终端负责把视频源传送过来的模拟信号转换成IP数据流并进行压缩，再通过IP网络传送。在本层还要实现对组播流和存储单播流的支持。

（4）承载交换层采用开放式TCP/IP协议IP承载网。它负责把各种数据流传送到目的地址，同时把原有的监控系统的控制信号和码流转换成标准的IP信号并由控制管理层进行处理。

3.应用效果

系统在一根光纤上承载多个监控点的音视频传输，视频编码设备部署在前端通过EPON接入网将视频IP化并上传。视频流可快速灵活地传输至各级监控中心。整个监控系统的图像均不用依靠矩阵进行交换，可通过监控系统软件向视频编码器发出指令实现在网络的任意位置的直接调用。系统的监控点与监控中心具备千兆数据交换能力。系统与先前的设备有很好的兼容性。此外，通过ONU自动同步管理，系统具有很好的随用户需求变动进行动态调整和扩展的能力。

本监控系统以学校的保卫处为监控指挥中心，首先在校行政办公大楼、全校的公共机房和多媒体教室监控实施，再逐步扩展到综合教学楼、各个院系以及学生公寓。其初步运行的情况以及对几个主要位置的测试均取得满意效果。监控中心内部及中心间互联的IP网络性能指标达到通信行业标准1级（交互式）服务质量（QoS）。经丢帧和吞吐量统计分析，其在不同位置下的ONU下载速率没明显差异，最大吞吐量与平均吞吐量大体相同，最小吞吐率相近，且没有发现丢包的现象。

在跨VLAN情况下，单播流量正常，在加入组播之后，也能够顺利接收到不带TAG的组播报文。

监控设备控制的情况如下：对前端设备（摄像头、云台）进行控制及回放。按照IP地址规划对摄像头进行配置，在管理软件上拖动任意一路摄像头到窗格和监视器经过调整分辨率和码率可以清晰流畅地看到图像，在软件上流畅观看历史视频回放，并上传图像至电视墙。云台可完成指定的动作，可以准确按照预设位转动。