论文部分内容阅读
摘 要:本文对某城市某区教育局所辖中小学视频监控系统,进行了整体设计和实现。采用了以IP网络传输为特征的新型安防设计理念,充分体现了数字监控的网络化、智能化、集成化、易管理的特点。建成后的系统经运行表明:完全达到了设计要求,性能稳定,图像清晰,管理方便。为创建平安校园提供了一种全新的、直观的管理手段。
关键词:网络视频监控传输控制
中图分类号:X924 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(c)-0015-02
本设计根据用户要求的使用功能,结合某区平安城市电子监控系统已有基础,对某区教育局所辖中小学平安校园监控系统进行了系统设计。设计时遵循了实用性和易用性、先进性和成熟性、开放性和标准性、可靠性和稳定性、经济性等原则。
1 前端设备
前端设备主要由高清摄像机、红外高速智能球机、红外网络摄像机以及改造校园内部所使用的视频服务器前端设备组成,其功能主要负责现场音视频数据的采集(可外加拾音器设备),并可以通过输出开关信号,对监控范围内情况进行控制,达到采集现场数据并实时监控目的。摄像单元的好坏以及它产生的图像信号的质量将影响着整个系统的质量。
此外,前端设备供电供电,根据该项目的实际情况,采用了三种方式:校外的高清摄像机供电由各学校的独立供电线路供电;校内视频监控点在原有的视频监控点基础上,增加视频编码器在后端,从而编码器供电由原有的机房供电;新校舍监控点采用就近取电的原则,视频监控系统其供电原则上采用独立的供电回路,从而保证其运行可靠性。
选用的网络摄像机产品使用标准的24/12V直流电源,所有网络摄像机采用电源同步方式,以保证图像实时一致。
2 信号传输
该区教育局校园监控及报警系统是依靠区教育网、区平安城市原有部分监控系统基础之上建立的,在保证视频监控系统传输网络的安全与稳定,确保图像清晰稳定、视频数据的无阻塞、无延迟。建立视频监控专网的同时,充分考虑与该区教育网数据网络结合,利用了数据网络资源,从而节约系统投资。
全数字化IP网络监控系统[1]视频数据的传输线路好坏是视频监控系统建设的关键,线路传输的是全数字化IP网络图像信号,采用TCP/IP协议,因此在选择视频数据传输介质及互联设备时,选用了能能优越的超五类双绞线,高性能网络交换机等,以保证视频图像信号在传输信号时不出现延时和丢包现象。
根据该项目的整体规划,系统要求,最终把视频数据融合在区平安城市监控系统中,在平安城市的同一平台下实施监控、录像[2]等操作;与此同时,另一路信号组建成区教育局校园监控网络,实行区教育网的大监控平台。根据原有监控网络、需要完善的监控部分及新建学校待建的监控部分,区别组网,最终达到设计要求
2.1 校外高清摄像机组网
在该系统中,充分利用已建设的“平安城市”监控平台,结合全数字化IP网络监控系统的优势,在学校内和周边重要部位部署高清网络摄像机,一路视频信号传输到已建设的“平安城市”监控平台上(传输到所属的派出所监控中心);一路视频信号传输到学校,经学校的区教育城域网传输至区教育局,并以标准TCP/IP协议进行网络传输[3,4]。其组网拓扑结构如图1所示。
2.2 校内升级改造组网
原来区属学校合计有246台模拟摄像机,需采用246台视频编码器,将模拟信号转换为数字信号。使用视频线连接模拟摄像机BNG接口和视频编码器BNC接口,使用超五类网线连接视频编码器至学校的交换机。
但校内新增网络摄像机的连接,直接通过RJ45接口,使用超五类网线接入学校交换机。利用已有教育城域网光纤,学校交换机连接至汇聚交换机。汇聚交换机到核心交换机之间,目前有一条光纤,为保证视频质量以及减少对原有教育教学应用的影响,需要增加一条光纤。一共有五个汇聚点,共需要增加五条光纤。同时,在核心交换机上增加一块业务板,专门处理视频信息[5]。其组网拓扑结构如图2所示。
2.3 新校区组网
在区教育局校园监控及报警系统中,有最近全新建设的5所学校,这5所学校的视频监控系统,同样采用全数字化方式建设,并融入区教育局教育城域网中,从而形成一套相对独立的视频监控网络。
3 视频监控网络规划
系统建设一个视频监控中心(即区教育局视频监控中心),36个视频分控中心(各学校设分控中心),区教育局局域网内的计算机均可作为分控中心使用,根据视频监控点情况分布分析,按照科学合理、节省投资的原则来设计线路带宽及汇聚点,将附近的视频监控点汇聚至汇聚点,此线路的铺设采用新建的方式敷设。从汇聚点到视频监控中心线路主干线路租用电信铺设的光纤链路,建成整个视频监控系统的数据传输网络[6]。
4 IP地址规划
网络中的每臺设备均以IP地址标识其网络位置,因此在组建网络之前,要为网络中的所有设备,包括服务器、操作计算机等分配唯一的IP地址。其中网络设备接口地址,包括环回地址(LOOPBACK)、物理接口地址、逻辑接口地址均采用固定的地址;服务器、管理设备、重要用户工作站也采用固定地址。
IP地址分配,与网络拓扑层次结构相适应,既要采用CIDR和可变长子网掩码技术,有效地利用地址空间,又要体现出网络的可扩展性和灵活性,同时能满足路由协议的要求,以便于网络中的路由汇总和聚类,减少路由器中路由表的长度,减少对路由器CPU、内存的消耗,提高路由算法的效率,加快路由变化的收敛速度,同时还要考虑到网络地址的可管理性。
5 视频控制显示
全数字化IP网络监控系统图像控制显示[7,8]主要任务是接收从前端IP摄像机传输过来的图像数字信号进行控制、存储的过程。一部分是图像信号的控制,是由服务器完成的,安装了控制平台软件后,由它进行对前端设备进行定位控制。另外一部分是图像信号的存储,考虑到图像信号存储必须24小时不间断,在监控中心设置了录像存储系统,以确保数据安全存储,便于事后追查。
6 结语
该监控系统,信号流采用基于网络技术的TCP/IP协议进行传输,加之运用了功能完整的软件平台进行管理,系统性能完全达到了设计要求。该设计方案对诸如平安城市、平安校园等大型的监控系统设计,有很好的参考作用。系统经过近半年运行,结果表明:该系统运行稳定,图像清晰,特别是管理方便。该系统的投入,为创建平安校园发挥了重要作用。
参考文献
[1] 陈少平.视频图像在Internet上传输技术的开发及应用[J].应用科技,2003.
[2] 赖莉.数据存储方案分析[J].渝西学院学报(自然科学版),2004.
[3] 王杨,朱朝霞.网络环境下的数据存储技术[J].重庆工学院学报,2004.
关键词:网络视频监控传输控制
中图分类号:X924 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(c)-0015-02
本设计根据用户要求的使用功能,结合某区平安城市电子监控系统已有基础,对某区教育局所辖中小学平安校园监控系统进行了系统设计。设计时遵循了实用性和易用性、先进性和成熟性、开放性和标准性、可靠性和稳定性、经济性等原则。
1 前端设备
前端设备主要由高清摄像机、红外高速智能球机、红外网络摄像机以及改造校园内部所使用的视频服务器前端设备组成,其功能主要负责现场音视频数据的采集(可外加拾音器设备),并可以通过输出开关信号,对监控范围内情况进行控制,达到采集现场数据并实时监控目的。摄像单元的好坏以及它产生的图像信号的质量将影响着整个系统的质量。
此外,前端设备供电供电,根据该项目的实际情况,采用了三种方式:校外的高清摄像机供电由各学校的独立供电线路供电;校内视频监控点在原有的视频监控点基础上,增加视频编码器在后端,从而编码器供电由原有的机房供电;新校舍监控点采用就近取电的原则,视频监控系统其供电原则上采用独立的供电回路,从而保证其运行可靠性。
选用的网络摄像机产品使用标准的24/12V直流电源,所有网络摄像机采用电源同步方式,以保证图像实时一致。
2 信号传输
该区教育局校园监控及报警系统是依靠区教育网、区平安城市原有部分监控系统基础之上建立的,在保证视频监控系统传输网络的安全与稳定,确保图像清晰稳定、视频数据的无阻塞、无延迟。建立视频监控专网的同时,充分考虑与该区教育网数据网络结合,利用了数据网络资源,从而节约系统投资。
全数字化IP网络监控系统[1]视频数据的传输线路好坏是视频监控系统建设的关键,线路传输的是全数字化IP网络图像信号,采用TCP/IP协议,因此在选择视频数据传输介质及互联设备时,选用了能能优越的超五类双绞线,高性能网络交换机等,以保证视频图像信号在传输信号时不出现延时和丢包现象。
根据该项目的整体规划,系统要求,最终把视频数据融合在区平安城市监控系统中,在平安城市的同一平台下实施监控、录像[2]等操作;与此同时,另一路信号组建成区教育局校园监控网络,实行区教育网的大监控平台。根据原有监控网络、需要完善的监控部分及新建学校待建的监控部分,区别组网,最终达到设计要求
2.1 校外高清摄像机组网
在该系统中,充分利用已建设的“平安城市”监控平台,结合全数字化IP网络监控系统的优势,在学校内和周边重要部位部署高清网络摄像机,一路视频信号传输到已建设的“平安城市”监控平台上(传输到所属的派出所监控中心);一路视频信号传输到学校,经学校的区教育城域网传输至区教育局,并以标准TCP/IP协议进行网络传输[3,4]。其组网拓扑结构如图1所示。
2.2 校内升级改造组网
原来区属学校合计有246台模拟摄像机,需采用246台视频编码器,将模拟信号转换为数字信号。使用视频线连接模拟摄像机BNG接口和视频编码器BNC接口,使用超五类网线连接视频编码器至学校的交换机。
但校内新增网络摄像机的连接,直接通过RJ45接口,使用超五类网线接入学校交换机。利用已有教育城域网光纤,学校交换机连接至汇聚交换机。汇聚交换机到核心交换机之间,目前有一条光纤,为保证视频质量以及减少对原有教育教学应用的影响,需要增加一条光纤。一共有五个汇聚点,共需要增加五条光纤。同时,在核心交换机上增加一块业务板,专门处理视频信息[5]。其组网拓扑结构如图2所示。
2.3 新校区组网
在区教育局校园监控及报警系统中,有最近全新建设的5所学校,这5所学校的视频监控系统,同样采用全数字化方式建设,并融入区教育局教育城域网中,从而形成一套相对独立的视频监控网络。
3 视频监控网络规划
系统建设一个视频监控中心(即区教育局视频监控中心),36个视频分控中心(各学校设分控中心),区教育局局域网内的计算机均可作为分控中心使用,根据视频监控点情况分布分析,按照科学合理、节省投资的原则来设计线路带宽及汇聚点,将附近的视频监控点汇聚至汇聚点,此线路的铺设采用新建的方式敷设。从汇聚点到视频监控中心线路主干线路租用电信铺设的光纤链路,建成整个视频监控系统的数据传输网络[6]。
4 IP地址规划
网络中的每臺设备均以IP地址标识其网络位置,因此在组建网络之前,要为网络中的所有设备,包括服务器、操作计算机等分配唯一的IP地址。其中网络设备接口地址,包括环回地址(LOOPBACK)、物理接口地址、逻辑接口地址均采用固定的地址;服务器、管理设备、重要用户工作站也采用固定地址。
IP地址分配,与网络拓扑层次结构相适应,既要采用CIDR和可变长子网掩码技术,有效地利用地址空间,又要体现出网络的可扩展性和灵活性,同时能满足路由协议的要求,以便于网络中的路由汇总和聚类,减少路由器中路由表的长度,减少对路由器CPU、内存的消耗,提高路由算法的效率,加快路由变化的收敛速度,同时还要考虑到网络地址的可管理性。
5 视频控制显示
全数字化IP网络监控系统图像控制显示[7,8]主要任务是接收从前端IP摄像机传输过来的图像数字信号进行控制、存储的过程。一部分是图像信号的控制,是由服务器完成的,安装了控制平台软件后,由它进行对前端设备进行定位控制。另外一部分是图像信号的存储,考虑到图像信号存储必须24小时不间断,在监控中心设置了录像存储系统,以确保数据安全存储,便于事后追查。
6 结语
该监控系统,信号流采用基于网络技术的TCP/IP协议进行传输,加之运用了功能完整的软件平台进行管理,系统性能完全达到了设计要求。该设计方案对诸如平安城市、平安校园等大型的监控系统设计,有很好的参考作用。系统经过近半年运行,结果表明:该系统运行稳定,图像清晰,特别是管理方便。该系统的投入,为创建平安校园发挥了重要作用。
参考文献
[1] 陈少平.视频图像在Internet上传输技术的开发及应用[J].应用科技,2003.
[2] 赖莉.数据存储方案分析[J].渝西学院学报(自然科学版),2004.
[3] 王杨,朱朝霞.网络环境下的数据存储技术[J].重庆工学院学报,2004.