大型港口视频监控系统设计与应用分析(2)

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    调度室监控中心系统架构

大型港口视频监控系统设计与应用分析

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    在调度中心，光端机视频输出视频信号首先进入视频分配器，分别向矩阵系统和视频编码设备系统提供视频输入。视频控制矩阵输出到大屏设备，其中视频编码设备将模拟信号进行数字化处理并介入到网络系统中。视频转发服务器（或称：视频代理服务器）统一管理和转发视频数据，以主要解决视频编码设备的性能差异和缓解网络干路的带宽压力。用户登录到视频平台服务器，并从视频转发服务器获得视频数据流完成监控的应用过程。图2是调度室网络监控结构拓扑图。

    其中，视频监控头（含协议解码器与云台）以及与监控中心连接的视频线，控制线，光纤，电源等属于设备链路层，是整个可视化系统的基础设备，提供影像采集及传输功能。视频矩阵负责前方各监控点的接入在控制室负责各路视图频间的切换输入显示等，视频编码设备与矩阵连接负责将视频信号控制信号转换成IP协议的数据接入到网络，这两部分输入中间耦合层，另外视频编码设备与视频矩阵的连接需要与矩阵的控制协议，波特率，协议编号等对应。管理平台服务器及视频转发服务器对应系统核心层，是整个系统的管理核心，服务器支撑管理平台的运行，为各系统的视频调用提供接口，存储设备提供录像存储与流媒体服务等功能，供其他系统对录像片断及场景抓拍的调用。调度室内工作人员可以在计算机系统内切换视频画面，浏览视频录像等，网络用户可以利用现有网络内计算机在应用系统上使用可视化系统。所有数字视频信号基于MPEG4的高清格式（D1720×576）传输，带宽占用约2Mbit/S。

    软件架构及功能

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    如图3所示，主要是基于通用流服务体系架构(Universal Streaming Service Architecture，USSA)，由图形化GIS信息服务、权限分级管理、视频通用接口、后台管理服务、流媒体管理服务、关联触发服务、视频会议管理、自动调度控制台等服务组成，通过应用服务、流媒体传输服务、数据库服务、Web服务、JSP页面、ActiveX控件、各种驱动程序等基本模块实现软件功能，提供现场实时监视、多分屏切换、云镜控制和轮巡、录像和回放、报警和联动、强大的用户权限管理和安全认证等，可以方便地实现远程监控、分布式监控（跨区域多级、多中心监控）、分布式录像、组合报警策略等。与网络设备的组播功能配合，还可以有效减少网络流量，保证网络畅通。

    随着管理水平的提高，可视化系统作为现代化管理的先进载体，将可以与生产经营管理系统相结合，逐步把生产经营管理系统的主要内容如：安全、船舶动态、指泊、车、库场、筒仓等作业信息通过可视化系统直观显现出来，使生产经营管理系统更加贴近实际使用需要。

　　港口视频监控系统应用趋势

    高分辨率数字监控

    应用高分辨率IP视频监控可以有效减少视频监控系统中摄像机的数量，减少监控人员的劳动强度，提高图像质量，提升监控水平；而且在一旦发生安全或者其他事件的情况下，又能提供清晰的监控录像分析事件发生原因或追究事件责任。因此，应用高分辨率IP视频监控可以作为港口视频监控系统发展的方向之一。

    智能视频分析

    智能视频监控是结合对运动目标的智能跟踪和识别技术，采用背景减除和模式识别的原理和方法，检测和识别视频中的运动物体，然后进行跟踪并记录各个物体的运行轨迹和运动信息，再实时分析这些运动和预设的报警事件是否吻合，如果吻合，则发出相应警报，以便进行干预或处置。

    智能视频监控系统的构成与通常的数字化、网络化视频监控系统基本相同，主要包括完成视频数据采集的数字摄像机、应用处理的编码器与视频服务器、传输控制的路由器、存储的DVR、视频查看的监视器和管理系统软件等，所不同的是智能视频监控系统在数字摄像机或者管理系统软件中配置了智能图像处理系统。

    港口视频监控采用智能分析技术，意在实时判断运动物体的运动特征是否可能威胁港口安全。如果运动物体的运动特征可能威胁港口安全，则实时采取预防安全事件发生的措施，避免或减少安全事件的发生。港口设施内大部分可能产生保安威胁的运动物体的运动特征，如道路上的车辆运行方向、车辆或人员限制区域的进出、一定数量人员长时间聚集、车辆或人员在特定区域长时间的停留、特定车辆或人员的行踪等，均可以通过智能视频监控系统中的行为识别方法进行辨识，从而自动发出警报。港口保安视频监控系统中部分保安区域的监控可以利用智能视频监控技术，以便在有效保证实时视频监控质量的情况下，减少监控人员的劳动强度或监控人员数量，增加一线保安力量，提高港口安全防范水平。