專利名稱：一種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，更具體的說(shuō)是一種采用數(shù)字硬盤(pán)錄像的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在小區(qū)安防、金融要害部門(mén)以及重要生產(chǎn)場(chǎng)所監(jiān)控工作中都需要清晰可靠的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。最早的此類系統(tǒng)采用模擬視頻信號(hào)的傳輸和處理，系統(tǒng)復(fù)雜程度高、造價(jià)昂貴，數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)空間大、查找困難。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得監(jiān)控系統(tǒng)逐漸轉(zhuǎn)為模擬視頻傳輸、數(shù)字壓縮存儲(chǔ)的方式，一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)包括由攝像機(jī)和鏡頭等組成的前端設(shè)備、專門(mén)的視頻傳輸線路和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其工作時(shí)由前端設(shè)備生成模擬視頻圖像，經(jīng)專門(mén)的視頻傳輸線路傳送，采用視頻采集卡采集圖像，由主機(jī)(計(jì)算機(jī))來(lái)進(jìn)行視頻壓縮編碼，由于大量的圖像壓縮任務(wù)由主機(jī)來(lái)做，當(dāng)系統(tǒng)接入視頻數(shù)量比較多時(shí)，主機(jī)cpu負(fù)荷很重，甚至無(wú)法處理實(shí)時(shí)壓縮。所以系統(tǒng)的性能不高。這種工作方式還具有清晰度較差且布設(shè)方式不夠靈活(受視頻信號(hào)傳輸?shù)南拗?以及不具備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制檢索功能等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻壓縮，數(shù)字硬盤(pán)錄像，具有本地檢索和回放功能；還可以進(jìn)行數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸，具有遠(yuǎn)程錄像檢索、回放和下載等功能。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括前端設(shè)備、視頻傳輸線路與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其中前端設(shè)備包括音視頻生成裝置，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上通過(guò)PCI總線外接有視頻采集壓縮裝置，前端設(shè)備生成的視頻輸入信號(hào)經(jīng)傳輸線路傳送到視頻采集壓縮裝置，由視頻采集壓縮裝置采集、壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)通過(guò)PCI總線傳送到工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示并保存在硬盤(pán)或磁盤(pán)陣列中；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制端接口與前端設(shè)備相連，控制前端設(shè)備的運(yùn)行。
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)還包括網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，用于提供與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的接口，通過(guò)其將工業(yè)控制計(jì)算機(jī)接入局域網(wǎng)。
本實(shí)用新型的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的音視頻采集壓縮裝置采用的是基于MPEG-IV標(biāo)準(zhǔn)的編碼方法，MPEG-IV標(biāo)準(zhǔn)與MPEG-I和MPEG-II標(biāo)準(zhǔn)最根本的區(qū)別在于MPEG-IV是基于內(nèi)容的壓縮編碼方法，它突破了過(guò)去MPEG-I和MPEG-II以矩形/方形塊處理圖像的方法，在這些方法中，將整幀圖分隔成固定尺寸、固定開(kāi)頭的子塊進(jìn)行處理。MPEG-IV標(biāo)準(zhǔn)時(shí)對(duì)一幅圖像按內(nèi)容且分塊，如圖像的場(chǎng)景、畫(huà)面上的物體(物體1、物體2……)被分割成不同的子塊，將感興趣的物體從場(chǎng)景中截取出來(lái)，進(jìn)行編碼處理。由于基于內(nèi)容或物體截取的子塊內(nèi)信息相關(guān)性強(qiáng)，可以產(chǎn)生高壓縮比效果。
在MPEG-IV中引入了視頻物體VO(video object)和視頻物體平面VOP(video object plane)等概念來(lái)實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的表示，VO(video object)是場(chǎng)景中的某個(gè)物體，它由時(shí)間上連續(xù)的幀畫(huà)面序列構(gòu)成。VOP是某一時(shí)刻某一幀畫(huà)面的VO。VO的構(gòu)成依賴于具體應(yīng)用和系統(tǒng)實(shí)際所處的環(huán)境，對(duì)于低要求應(yīng)用情況下，VO可以是一個(gè)矩行幀；對(duì)于基于內(nèi)容的表示要求較高的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，VO可能是場(chǎng)景終截體或某一層面；VO也可能是計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的二維、三位圖像等。當(dāng)VO被定義為場(chǎng)景中被截取出來(lái)的不同物體時(shí)，每個(gè)VO由三類信息來(lái)描述運(yùn)動(dòng)信息、形狀信息、紋理信息。MPEG-IV標(biāo)準(zhǔn)視頻編碼是針對(duì)這三種信息的編碼技術(shù)。
本實(shí)用新型的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的音視頻采集壓縮裝置采用MPEG算法，包括VO分隔器，用于從原始視頻流中分隔出場(chǎng)景中的視頻物體VO，視頻物體VO由時(shí)間上連續(xù)的幀畫(huà)面序列構(gòu)成；VO編碼器，用于對(duì)上述分隔出的不同視頻物體VO的運(yùn)動(dòng)信息、形狀信息、紋理信息進(jìn)行分別編碼，分配不同碼字；VOP編碼器，用于對(duì)某一時(shí)刻某一幀畫(huà)面VO的運(yùn)動(dòng)信息、形狀信息、紋理信息進(jìn)行分別編碼，分配不同碼字；復(fù)合器，用于將視頻物體VO的碼流復(fù)合成一個(gè)符合MPEG-IV標(biāo)準(zhǔn)的位流。
前端設(shè)備還包括探測(cè)器，前端設(shè)備的探測(cè)器與傳輸線路相連，傳輸線路通過(guò)接口設(shè)備經(jīng)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的串行口與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相連，將其產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理后進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)報(bào)警信號(hào)控制探測(cè)器同一位置的音視頻生成裝置。
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上可以設(shè)置多個(gè)視頻接口，每個(gè)接口單獨(dú)與一個(gè)視頻采集壓縮裝置相連。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、通過(guò)安裝在離監(jiān)控點(diǎn)最近的設(shè)備房?jī)?nèi)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)把圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，可以減少傳輸視頻模擬圖像所需的視頻電纜費(fèi)用、降低模擬信號(hào)的衰減。
2、通過(guò)計(jì)算機(jī)主機(jī)擴(kuò)展的硬件實(shí)現(xiàn)音視頻的數(shù)字化采集、壓縮功能，系統(tǒng)工作效率高、壓縮效果好。
3、通過(guò)小區(qū)局域網(wǎng)傳輸，局域網(wǎng)上各級(jí)授權(quán)人員的任何一臺(tái)連網(wǎng)計(jì)算機(jī)，都可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。


附圖為本實(shí)用新型一種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述如附圖所示，本實(shí)施例所設(shè)計(jì)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端設(shè)備、傳輸線路、音視頻采集壓縮卡與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成。
其前端設(shè)備包括攝像機(jī)和鏡頭，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)視頻的采集，針對(duì)監(jiān)控點(diǎn)的不同需要，分別可以采用固定鏡頭或電動(dòng)變焦鏡頭，攝像機(jī)和鏡頭生成的音視頻信號(hào)通過(guò)視頻傳輸線路傳送至音視頻采集壓縮卡；包括云臺(tái)設(shè)備和解碼器，解碼器通過(guò)傳輸線路與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制接口相連，通過(guò)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制解碼器可以實(shí)現(xiàn)云臺(tái)上、下、左、右控制以及拍攝場(chǎng)景拉近、推遠(yuǎn)等；包括紅外燈，通過(guò)紅外燈發(fā)出的不可見(jiàn)紅外線，可以在完全沒(méi)有照度的環(huán)境下正常拍攝。
前端設(shè)備還包括周界紅外對(duì)射探測(cè)器，負(fù)責(zé)周邊的監(jiān)控，一旦發(fā)生非法翻越周邊圍墻或柵欄，探測(cè)器因?qū)t外線被切斷而檢測(cè)到信號(hào)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；包括煙感探測(cè)器，內(nèi)置的紅外收發(fā)裝置在布防空氣中煙霧濃度達(dá)到一定程度時(shí)自動(dòng)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)；包括三鑒探測(cè)器，可以偵測(cè)覆蓋范圍內(nèi)的移動(dòng)物體，當(dāng)有移動(dòng)物體通過(guò)布防范圍空間時(shí)，探測(cè)器將發(fā)出報(bào)警信號(hào)。上述報(bào)警信號(hào)通過(guò)傳輸線路傳送至工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
本實(shí)施例所設(shè)計(jì)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的音視頻采集壓縮卡采用MPEG算法，包括VO分隔器，用于從原始視頻流中分隔出場(chǎng)景中的視頻物體VO，視頻物體VO由時(shí)間上連續(xù)的幀畫(huà)面序列構(gòu)成；VO編碼器，用于對(duì)上述分隔出的不同視頻物體VO的運(yùn)動(dòng)信息、形狀信息、紋理信息分別編碼、分配不同碼字；VOP編碼器，用于對(duì)某一時(shí)刻某一幀畫(huà)面VO的運(yùn)動(dòng)信息、形狀信息、紋理信息進(jìn)行編碼；復(fù)合器，用于將視頻物體VO的碼流復(fù)合成一個(gè)符合MPEG-IV標(biāo)準(zhǔn)的位流。
如附圖所示本實(shí)施例所設(shè)計(jì)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供16路視頻輸入，每4路共用一個(gè)音視頻采集壓縮卡接入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的一個(gè)接口。
在工作時(shí)，音視頻采集壓縮卡的dsp高速數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)視頻傳輸線路傳送的音、視頻輸入信號(hào)進(jìn)行采集，同時(shí)進(jìn)行編碼壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)通過(guò)PCI總線傳送到工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)完成在視頻在屏幕上的實(shí)時(shí)顯示并將數(shù)據(jù)在硬盤(pán)或磁盤(pán)陣列中保存。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊為具有10/100Mbps自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，支持TCP/IP協(xié)議，Http協(xié)議。本系統(tǒng)接入監(jiān)視區(qū)的局域網(wǎng)后，在計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部或者Internet網(wǎng)絡(luò)上的任一臺(tái)授權(quán)PC都有訪問(wèn)的能力，通過(guò)相應(yīng)的客戶端軟件，能在網(wǎng)絡(luò)的任何地方進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和管理。
本實(shí)施例所設(shè)計(jì)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備的探測(cè)器與傳輸線路相連，傳輸線路通過(guò)報(bào)警信號(hào)接口設(shè)備經(jīng)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的串行口與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相連，將探測(cè)器產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理后進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)報(bào)警信號(hào)控制探測(cè)器同一位置的音視頻生成裝置。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括前端設(shè)備、傳輸線路與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其中前端設(shè)備包括音視頻生成裝置，其特征在于傳輸線路包括音視頻傳輸線和控制信號(hào)傳輸線，前端設(shè)備生成的音視頻輸入信號(hào)經(jīng)音視頻傳輸線傳送到音視頻采集壓縮裝置，由音視頻采集壓縮裝置采集、壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)通過(guò)PCI總線傳送到工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示并保存在硬盤(pán)或磁盤(pán)陣列中；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制端接口通過(guò)控制信號(hào)傳輸線與前端設(shè)備相連，控制前端設(shè)備的運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)還包括網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，用于提供工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接的接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于音視頻采集壓縮裝置采用MPEG算法，包括VO分隔器，用于從原始視頻流中分隔出場(chǎng)景中的視頻物體VO，視頻物體VO由時(shí)間上連續(xù)的幀畫(huà)面序列構(gòu)成；VO編碼器，用于對(duì)上述分隔出的不同視頻物體VO的運(yùn)動(dòng)信息、形狀信息、紋理信息進(jìn)行分別編碼，分配不同碼字；VOP編碼器，用于對(duì)某一時(shí)刻某一幀畫(huà)面VO的運(yùn)動(dòng)信息、形狀信息、紋理信息進(jìn)行分別編碼，分配不同碼字；復(fù)合器，用于將視頻物體VO的碼流復(fù)合成一個(gè)符合MPEG-IV標(biāo)準(zhǔn)的位流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于前端設(shè)備還包括探測(cè)器，前端設(shè)備的探測(cè)器與傳輸線路相連，傳輸線路通過(guò)接口設(shè)備經(jīng)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的串行口與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相連，將其產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理后進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)報(bào)警信號(hào)控制探測(cè)器同一位置的音視頻生成裝置的工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于前端設(shè)備還包括探測(cè)器，前端設(shè)備的探測(cè)器與傳輸線路相連，傳輸線路通過(guò)接口設(shè)備經(jīng)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的串行口與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相連，將其產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理后進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)報(bào)警信號(hào)控制探測(cè)器同一位置的音視頻生成裝置的工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上設(shè)置有多個(gè)音視頻接口，每個(gè)接口單獨(dú)與一個(gè)音視頻采集壓縮裝置相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上設(shè)置有多個(gè)音視頻接口，每個(gè)接口單獨(dú)與一個(gè)音視頻采集壓縮裝置相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上設(shè)置有多個(gè)音視頻接口，每個(gè)接口單獨(dú)與一個(gè)音視頻采集壓縮裝置相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻壓縮，數(shù)字硬盤(pán)錄像，具有本地檢索和回放功能；還可以進(jìn)行數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸，具有遠(yuǎn)程錄像檢索、回放和下載等功能。該系統(tǒng)包括前端設(shè)備、視頻傳輸線路與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其中前端設(shè)備包括音視頻生成裝置，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上通過(guò)PCI總線外接有視頻采集壓縮裝置，前端設(shè)備生成的視頻輸入信號(hào)經(jīng)傳輸線路傳送到視頻采集壓縮裝置，由視頻采集壓縮裝置采集、壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)通過(guò)PCI總線傳送到工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示并保存在硬盤(pán)或磁盤(pán)陣列中；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制端接口與前端設(shè)備相連，控制前端設(shè)備的運(yùn)行。
文檔編號(hào)H04N5/917GK2686243SQ0320649
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2003年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者張永忠, 宋浩, 李正熙, 胡敦利, 王峰 申請(qǐng)人:北方工業(yè)大學(xué)