基于校园网的数字视频监控系统设计(2)

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4.3 网络接入设计
    宽带接入，监控视频图像可通过校园网在各个楼宇设置的交换机接入，由于是单路视频，有512 kb／s的数据带宽够用了。为保证信号质量，视频服务器安装在就近的楼层配线房。路端环境监控点监控球的模拟视频信号，经视频服务器调制成MPEG-4标准的数字视频流。通过楼层交换机接入校园网，通过校园内区域交换机与主交换机相连，占用交换机的1个端口。媒体服务器占用一个1 000 Mb／s端口和主交换机下相连，监控中心交换机通过光缆和主交换机相连，以保证监控信号的实时性。为保证系统的健壮性，所有监控设备划分在一个专用的 VLAN内。

    无线接入，在校园内出现楼房或布控点无楼层交换机时，则监控数字视频流通过BreezeNET无线网接入校园网。客户端网桥定向接入基站，基站全向收发客户端网桥的信息，空间通信速率达11 Mb／s。每台基站可同时与3台客户端网桥对接，实现Full D1模式的实时监控图像传输。基站安装点选择与客户端网桥相互可视。天线安装于建筑物顶端，方向对准基站网桥。防雷借用建筑防雷设施，如高度不够，则在防雷网上焊接避雷针。客户端网桥采用奥维通SU-56-BD，空间通信速率达11 Mb／s，传送距离可达10 km。基站网桥采用奥维通AU-120-VL，可同时接收3路客户端网桥发来的Full D1模式的实时监控图像信息。室内单元提供电源和数据到室外单元带有接口和远端射频子系统，这种设计可减少使用昂贵的射频电缆，并使网桥可使用距离更长，FCC标准可超过25 m，ETSI可达成10 km。在室内单元和室外单元间的电缆可达90 m，在实际应用中，最长可将87 km两端的校园连接起来。

4.4 数字监控设计
    模拟视频信号的采集，视频信号的采集设备是监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，它将监视的内容变为视频信号，传送到就近的视频服务器上，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。前端设备室外安装采用一体化高速智能球形彩色摄像机，其配置了自带变焦镜头的高性能数字信号处理(DSP)摄像机，内置云台和数字解码器，可任意迅速定位及连续追踪扫描，有效获取监视现场图像，强光保护，自动翻转使球体至底部时进行180°旋转，可兼容AD，Philips，Vicon，DM等通讯协议，可设置64个预置位，每个预置位带有20个字符标志，内置高清晰彩色22倍光学变焦，8倍电子变焦镜头摄像机，0.5 s快门速度，7个报警输入，内部具有浪涌保护和雷电保护，变速旋转水平MAX：250°／s，垂直MAX：100°／s，自带移动探测功能；室内安装固定枪式摄像机，安装地点位于大楼入口处，主要监控人员进出大门的情况，在光线不理想的情况下彩色黑白自动转换，以达到较好的采集效果，采用有防水外壳，防暴设计，480线／420线可选，0.1Lux，1／3"SONY CCD，配置3.5～8 mm自动光圈手动变焦镜头，电源：DC12 V。

    视频信号的数字化，现场监控设备，各类模拟摄像机采集的模拟视频信号，数字转换器将模拟信号转换为数字信号，经过视频服务器12 h循环存储和及时按照D1模式转换为数字视频流接入以太网，通过网络传输至后端媒体服务器和监控中心。在监控中心安装有解码服务器，将数字信号还原为模拟视频信号并按序轮切到监控中心的显示器上。并且视频服务器，后端媒体服务器双重保存数字视频信号，以防网络不通造成监控信息的丢失。

4.5 视频播放与监控软件网络视频管理软件
    安装于媒体服务器上，负责管理网络中所有的视频服务器，主要完成设备管理、设置网络和视频、设置PTZ、录像设置、录像空间管理、录像文件播放功能、定义云台控制协议功能、视频丢失报警与报警处理功能、建立日志和提供数据存储、浏览、画面分割等工作；视频服务器具有IE浏览功能，网络视频监控软件安装在监控中心的监控服务器或授权用户的计算机上实现校园环境全部监控点的实时监控，提供实时图像播放、环境监控摄像机控制、图像抓拍等功能；摄像机控制采用图形化控制界面，利用鼠标控制云台、灯光、摄像头动作。

5 结语
    校园网的数字视频监控系统适宜于校园安全监控使用，具有建设成本相对低廉、使用方便、扩展灵活等的优点；但该系统对网络的依赖度很高，所以校园网必须是一个健壮的网络。