视频传输及远程监控方案(22页)

总体介绍随着经济水平和科学技术的飞快发展，人们对安全防范要求也越来越高。为了对付各种各样的经济刑事犯罪，保护国家和人民群众的生命财产的安全，保证各行各业和国家重点部门的正常运转，采用高科技手段预防和制止犯罪已成为保安领域里的共识。八十年代末到九十年代中，随着国外各种新型安保观念的引入，各行各业及居民小区纷纷建立起了各自独立的闭路电视监控系统或报警联网系统，特别是在银行、通讯、电力等国家重点部门，联网报警网络已基本形成，对预防和制止犯罪，维护社会稳定起到了巨大作用。然而，传统的视频监控及报警联网系统受到当时技术发展水平的局限，电视监控系统大多只能在现场进行监视，联网报警网络虽然能进行较远距离的报警信息传输，但存在的传输的报警信息简单，不能传输视频图像，无法及时准确的了解事发现场的状况，报警事件确认困难，系统效率较低，无形中增大了安保人员的工作负担。而象银行、电力等分布式管理的行业，远距离监控是行业管理的必要手段。传统的远距离监控，图像传输一般采用专门光缆或微波进行传递，容易受到地形和线路的限制，且造价极高，一般用户难以接受，因此，不易推广应用。那么如何将远程图象监控和报警联网系统有机的结合起来，做到既可进行远距离的监控和图像传输，又具备通常联网报警网络的功能，且造价合理，能够更加有效的预防、打击犯罪，将安全防范技术提高到一个新的水平，已成为当前技防工作发展的一个方向。随着计算机的普及、应用，网络通讯技术及图像压缩处理技术的快速发展，采用最新的计算机、通讯、图象处理技术，通过电话线或其他网络线路传输数码图像，可为实现联网报警及远程图像监控提供高效可行且价格低廉的解决方案。目前，公共电话网已普及全国，远程监控/视频报警联网传输系统与一般的电话线相连接，即可获得简单实用的远程监控/视频联网报警系统。而对于有网络基础的部门如银行、电力、通讯行业，利用其已建成的网络系统，充分发挥计算机网络的优势，可建成高效可靠的视频联网报警系统，为企业的安全防范、高效管理提供全新高科技的手段。一、远程监控/视频联网报警系统的一般组成：视频联网报警系统一般由下面几大部分构成：报警信号收集部分图像信号采集部分输出控制系统报警视频图像处理系统信号传输系统报警及图像接收及远距离摇控系统框图如下：1.报警信号收集部分由防盗报警探头、紧急按钮、防火探头、门磁开关、周界防犯、环境监测等设备组成，完成报警信息的采集及系统布防／撤防等。2.图像信号采集部分由各种彩色、黑白摄像机和矩阵切换器等组成，完成现场图像的采集。3.输出控制系统用于完成摄像机云台镜头控制，图像切换，各类灯光、门锁出入口控制。4.报警视频图像处理系统由多媒体计算机、视频采集／图像压缩卡、矩阵切换器、报警处理器、远程视频监控/联网报警软件组成，完成现场的报警信号处理、视频图像处理、矩阵切换和辅助设备控制切换、联动、数码录像、图像检索和播放、图像传输等功能。5.信号传输系统由各种通讯接口及市话网络、计算机网络或其它通讯网络等组成，负责传输报警信号及图像信号。6.报警及图像接收及远距离监控系统安装于报警/控制中心，由多媒体计算机、图像处理软件、远程视频监控/联网报警软件组成，用于接收现场传输来的图像、报警信号，提示保安人员采取各类措施，同时可以实现远程控制矩阵、摄像机、云台和远距离联动控制，也可进行远距离录像文件下载、图像检索和数码录像放像等操作。二、图像压缩和传输技术远程监控和数码录像系统的关键是图像的数字化处理和图像压缩技术，其核心是图像压缩算法。与传统的电缆传输或光缆传输不同，远程监控采用数字化处理技术，将摄像机的图像信号转换成计算机所能处理的数据，通过网络或其他媒介将数据传输到另计算机或一数字化设备上，然后再将数据还原成图像。数字化的图像可在同一线路上传输多路图像信息。由于活动的图像进行数字化处理后，其数据量非常大，例如，一秒钟的VCD画质的为25帧图像，每幅图像的数据量为352*288*3=304138字节，每秒钟为304128*25=7603200字节，而通常的电话线传输能力每秒只能传送3000字节左右，ISDN或DDN专线的传输能力约为10000-100000字节左右，如果不经数据压缩处理，一秒钟的VCD图像在电话线上将传输45分钟，无法实时传送或作为长时间录像文件存储，因此必须将数据压缩后才能进行有效的传输或硬盘上进行长时间录像。图像压缩后，其数据量大大减少，可以通过电话线或网络进行传输。压缩后的数据与原始数据之比为图像压缩比，图像压缩后会丢失部分画面细节，因此好的压缩算法既有较高的压缩比，图像的清晰度也较高，以满足各种环境下的图像应用需求。常用的压缩方法有：用于电话视频会议的压缩标准H.263系列，图像分辨率从96*64-740*512M-JPEG动态图像压缩方式，压缩比为10-30：1左右，图像分辨率从96*64-740*512MPEG-1活动影像压缩方式，VCD压缩标准，压缩比为10-50：1左右，图像分辨率384*288MPEG-2活动影像压缩方式，DVD压缩标准，压缩比为10-30左右，图像分辨率从720*512WAVELET小波变换压缩算法，新的窄带传输方法，压缩比为100：1左右，为许多电话线/网络传输产品所采用，图像分辨率从96*4-740*512FRACTAL压缩算法，压缩比为200-1000：1左右，但运算复杂，在现有的计算机上压缩时间过长，不能作为实时图像压缩传输使用。以上算法各有优势，但应用到远程监控或长时间硬盘录像仍不能达到保安监控行业的要求，因此，必须开发出更好的压缩算法，以满足远程监控和硬盘录像的需求。针对上述情况，北京世纪铭公司与日本SANYO公司合作，开发出全新的视频压缩算法，压缩比为200-1000：1，分辨率从96*64-640*480，解决了电话线上图像传输和长时间硬盘录像的难题，为各行各业远程监控/视频连网报警以及长时间硬盘录像提供了价格合理、系统完善先进的解决方案。三、远程监控和数码录像系统介绍：CMST远程监控和数码录像系统采用最新的多媒体、通讯及计算机技术，利用公共通讯网或企业内部计算机网络有效地实现远程图像/报警信息传输，功能强大完备，通过与监控技术的紧密结合，实现远程闭路智能化监控防范，提高保安监控和企业管理效率，可适用于不同的用户要求。系统性能可靠，功能先进，操作简单，是金融、电信、电力等分布式管理部门最为理想的远程监控系统。1.系统概述CMST远程监控和数码录像系统由位于远端现场的发射端系统和位于管理中心的接收端系统组成。发射端是由计算机、图像采集/压缩处理卡、MODEM(或计算机网络连接设备)、视频切换矩阵控制器、可变焦摄像头、报警输入/输出控制器、视频监控/图像传输/硬盘录像软件等组成，利用现有的电话公共网或计算机网络，实现站点之间与管理中心的图像/报警信息传输及远程监控，每个站点最大可接128路视频图像和128个报警输入，128路连动输出。接收端是由计算机、MODEM(或计算机网络连接设备)、远程监控/图像传输/硬盘录像软件等组成。每个远程站点的发射端可组成一套独立的保安监控系统，既可实现本地保安监控/硬盘录像的全部功能，也可实现连网远程监控/远距离操作。正常情况下，发射端与普通的多媒体保安监控系统一样使用，可控制现场的摄像机、矩阵、报警等。若某站点发生报警时，该站点发射端可自动进行数码录像，将报警图像录在机内硬盘或外接活动硬盘并自动启动拨号功能，将报警现场的图像及有关资料自动传输到指定的监控中心，且触发声光报警及电铃，联动启动相关设备。监控中心平常可手动/自动查询下面站点的现场图像，企业领导无论在何地均可通过手提电脑调出各个远端网点的监控图像，为企业管理提供方便。远程站点报警时，自动接通管理中心接收主机，将报警现场图像显示在屏幕上并提示保安人员处理，保安或管理人员在接收报到报警现场传来的报警图像后，可及时确定报警的性质，掌握报警现场的动态，大大提高安全程度及工作效率。另外，管理中心可通过拨号调看远端现场的图像，检查基层站点的保安工作情况，及时消除不安全隐患，远程监控软件使管理中心值班人员对远端站点的控制宛如现场控制一样方便。2.系统功能画面可选1、4画面分割，并可远程控制分割，同时传输。基本8路输入／输出报警点，最大可扩展到128路。发射端现场摄像机基本可接4路，通过矩阵切换器可扩展至128路。在本地可远程控制云台、镜头、SANYO矩阵、报警输出设备控制中心可控制远端站点的云台、SANYO矩阵、报警输出设备。可设定巡视功能：控制中心按设定的站点电话号码，依次视察各网点的现场监视状态。可选报警前后录像方式及时间。可选用两种不同工作模式：TX：闭路监视/图像/报警发送方式RX：图像/报警接收方式可配黑白及彩色摄像头。可选图像大小及画面质量。图像分辨率大小分六级：640×480，352×288，320×240，176×144，144×120，80×64。图像质量分六级发射端和接收端双端数码录像。快速录像文件管理和检索功能。多功能录像回放搜索功能。可同时观看远程传输图像和播放多个录像文件现场和管理中心双端布防/撤防功能设置自动报警前后录像处理功能。可进行站点管理、报警管理等。自动/手动拨号分电话版和网络版，可在电话线/ISDN/DDN和其他网络上运行。可同时接收4个远程站点的图像（电话线版软件需要四路电话线和MODEM）超远程监控，做到无人值守。具有图像丢失报警和图像移动侦测报警功能。具有图像抓拍和打印功能检测报警信号并自动录像密码限制，安全可靠3、数码录像本系统可用数码录象完成普通磁带录像机的所有功能，可记录、播放、快进及按预定时间自动录制有关信息。该数码录像机还具有下列功能：标注并识别具有文件名称、文件地点的文档；可同时录制单路、四路图像，可单路回放或多路同时回放。功能较普通的双工图像处理器强大。可在不丢失图像画面的情况下录制有关图像；不需人力，可自动录制。可长时间使用硬盘驱动器录制图像；在使用多个驱动器时，可不象时逝录像那样更换录像带；可录制出现报警事件前后所发生的各种活动；根据每一现场要求，可用不同的图像速率，不同的图像大小录制图象，从而增加系统录像时间，降低系统造价。根据硬盘的容量，可录制7天-30天的录像文件而无须更换硬盘，节省人力和维护存储磁带的费用。在录像过程中可从远端看到生动形象的视频面；在录制过程中可见到实际的图像效果；可根据日期、时间立即搜寻到各种图象画，不需另一部录像机及录像带便可复制像及文件；不需人工便可录制一整套资料；可根据需要进行文档拷贝，或用标准打印机打印出有关文档，还可用硬盘自动复有关文档；不发生报警事件时，可拔号与远端中心系统连接，中心监控计算机可远距离查看远端站点计算机内的报警前/后事件录像。与普通录象机相比，数码录象省去了每日的录象带更换、存档等工作，节省人力，图象质量不会因反复录象或保存时间过长而降低，且查询检索容易，录像时间长，是未来图象存储的发展方向。具体方案有：金融系统方案供电系统方案电信方案城市出租车出城管理方案电信局无人/少人值守机站远程监控方案对电信系统的通讯机站、长话机站、无线通讯机站实行远程连网监控，将进一步保障通讯的准确、畅通，提高电信部门的管理水平和经济效益。CMST远程监控系统可以充分利用电信系统现有的各种先进网络设备，通过电信部门的局域网/广域网，组成联网远程监控系统，为通讯机站的无人值守、环境监测、保安监控提供技术先进、高效可靠的管理手段。系统由无人值守机站发射端系统和网管中心接收端远程监控系统组成。方案原理图如图所示：无人值守机站（如长途机站、大哥大机站）设有一发射端主机，发射端计算机采用工业控制用计算机，可抗干扰、抗恶略环境影响，以适应长时间稳定工作的需要。摄像机一般设置4路，一路为云台和变焦摄像机，用于监视通信机站的通讯机柜工作状态，一台定焦摄像机用于监控门口，一台定焦摄像机监控走道，一台定焦摄像机监控机站供电配电盘监控机站供电情况，对于