基于寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)及其應用

張偉

【摘要】在現(xiàn)代科學技術高速發(fā)展的推動下，監(jiān)控系統(tǒng)的設計和應用得到了優(yōu)化與發(fā)展，在各個領域中都有很好的實踐應用?；诖?，本文首先介紹了寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的基本情況和結構組成等，其次對其應用功能模塊進行了探討，最后對其實踐應用發(fā)展趨勢進行了介紹，希望可以進一步推動寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化設計和應用發(fā)展。

【關鍵詞】寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng);結構組成;應用;發(fā)展趨勢

中圖分類號：TN8? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1673-0348（2020）013-064-04

Broadband network multimedia monitoring system

and its application

Zhang Wei

（LanZhou Resources & Environment Voc-Tech College， Gansu， Lanzhou， 730020）

Abstract： With the rapid development of modern science and technology， the design and application of monitoring system has been optimized and developed， and it has been applied in various fields. Based on this， this paper first introduces the basic situation and structure of broadband multimedia monitoring system， then discusses its application function modules， and finally introduces its practical application development trend， hoping to further promote the optimization design and application development of broadband multimedia monitoring system.

Keywords： Broadband network multimedia monitoring system; Structure composition; Application;

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)是一種依托于多種先進科學技術的新型監(jiān)控系統(tǒng)，可以通過寬帶網(wǎng)互聯(lián)實現(xiàn)多個任務的同時進行，具有配置靈活、應用操作簡單、適用性強以及管理方便等特點，在社會發(fā)展各個領域中都有應用，尤其是在電力生產(chǎn)過程、企業(yè)和家庭防盜、智慧交通等方面，具體應用獲得了良好的效果。所以，應該深入了解寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的構成和特點，以便在今后的發(fā)展中更好地應用，發(fā)揮出更高的應用效率，促進社會進步。

1. 寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)基本情況

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的核心為多媒體計算機，并利用了最新多媒體技術、通信技術，同時融合了電視技術、自動控制技術和傳感技術等，進而打造了一個全方位、多功能和綜合性的監(jiān)控報警系統(tǒng)。寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)具有易操作、圖形、聲音處理功能豐富、控制方式多樣以及具備顯示和記錄功能等特點，在具體運行過程中可以借助多種先進科學技術將常規(guī)的圖像信號處理方式進行優(yōu)化改制，并將計算機多媒體平臺上的網(wǎng)絡開發(fā)、控制、操作以及監(jiān)控模塊整合在一起，形成一個統(tǒng)一整體，用于現(xiàn)代生產(chǎn)過程的監(jiān)控領域。寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)在石油化工、冶金、電力生產(chǎn)、交通、醫(yī)療以及企事業(yè)單位、社區(qū)管理中都有很好的應用，配置靈活，應用適用性強，未來的市場發(fā)展前景良好。

2. 寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)構成

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)通常使用價格低廉、性能優(yōu)良的CATV電纜作為基本組網(wǎng)配置，可以達到1000MHz，并且一路圖像和聲音信號的帶寬僅僅為8MHz，理論上講每一個網(wǎng)絡可以承載125路圖像和聲音信號。另外，寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)在應用過程中采用的射頻信號傳輸方式，可以實現(xiàn)1.5km距離的無失真信號傳輸，遠遠高于工業(yè)電視使用的視頻信號傳輸所能達到的100m無失真有效傳輸距離。寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的構成主要為系統(tǒng)前端設備、系統(tǒng)中端設備、系統(tǒng)后端設備和系統(tǒng)模塊。

2.1 系統(tǒng)前端

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的前端主要起到的作用是生成傳遞所需的圖像和聲音信號。在寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)具體應用過程中，在監(jiān)控現(xiàn)場安裝的CCD攝像頭可以實時地將拍攝并記錄下來的監(jiān)控畫面轉化為相應的視頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中控室的計算機中，現(xiàn)場監(jiān)控設備上的麥克風也可以將收錄采集到的聲音轉化為信號與圖像信號一起傳遞回來。寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)前端所產(chǎn)生的圖像信號和聲音信號可以直接耦合到相對應的網(wǎng)耦器NA中，在網(wǎng)耦器NA中，圖像信號和聲音信號會再被放大后通過第一級的本振調(diào)制，再經(jīng)過聲音表面濾波操作生成中頻信號。再經(jīng)過第二級本振進行二次調(diào)制，生成對應的射頻信號，在緩沖放大后實現(xiàn)信號輸出，直接進入到寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的中端。

2.2 系統(tǒng)中端

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)中端具有處理傳輸各路圖像、聲音信號的作用，簡單的說就是寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)前端所獲取的各種圖像、聲音信號，都會經(jīng)過網(wǎng)耦器NA被輸入到系統(tǒng)中端，再經(jīng)過同軸傳輸電纜傳入混頻器，將各路網(wǎng)絡信號混合為一路信號并進行輸出。寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)中的混頻器數(shù)量多少需要根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場的實際情況而定，在向系統(tǒng)末端傳遞信號之前，需要進行圖像和聲音信號的放大、均衡等處理，使得其達到其一定的傳輸指標以后，才可以通過同軸電纜、微波或者光纖等方式將信號傳輸?shù)綄拵ЬW(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的末端。

2.3 系統(tǒng)末端

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)末端可以將各種圖像和聲音信號均勻的分配到各個顯示站點，顯示站點可以利用微機或者監(jiān)視器等去接收圖像、聲音信號。各個顯示站點的終端計算機在利用TV卡接口接收完相應的圖像和聲音信號以后，可以經(jīng)過寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控軟件對各種信號進行處理，實現(xiàn)系統(tǒng)相關的功能操作。寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的實際操作者可以實時查看自己權限范圍內(nèi)的現(xiàn)場監(jiān)控信息，包括視頻圖像和聲音等?？傊?，寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的應用就是利用了傳輸介質的帶寬，并通過數(shù)-模-數(shù)的轉換方式實現(xiàn)了監(jiān)控視頻圖像和聲音信號的網(wǎng)絡化傳輸和共享，進而提高了監(jiān)控領域的創(chuàng)新發(fā)展和工作效率提升，給監(jiān)控系統(tǒng)的設計優(yōu)化、設備革新以及系統(tǒng)升級等提供了更多的可能。

3. 寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的軟件應用功能模塊

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的軟件基于多媒體硬件平臺，需要在站點計算機中靈活運用視頻捕捉卡，以此實現(xiàn)監(jiān)控圖像和視頻的動態(tài)監(jiān)控和記錄。寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的軟件在應用過程中需要具備操作方面靈活、簡單食用以及直觀形象等特點，需要實現(xiàn)運行過程中無死機操作，監(jiān)控畫面的調(diào)出時間需要保持在0.1s以內(nèi)。寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的軟件主要包括菜單界面模塊、電子地圖模塊、遠程控制模塊以及音頻模塊四大功能模塊。

3.1 菜單界面模塊

菜單界面模塊作為寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)中的核心軟件功能模塊，其功能作用是利用多媒體圖像卡將模擬的圖像、聲音信號等轉化為相應的數(shù)字信號，以便現(xiàn)場監(jiān)控設備更好的進行信號采集、顯示和處理。在進行單畫面或者多畫面的顯示設定時，或者進行畫面菜單的選擇時，操作人員都可以進行任意設定，并可以自由設置監(jiān)控畫面的切換時間。其中，在進行多畫面的顯示時，通?？梢栽O置為2x2、3x3、4x4或者5x5等形式，一般情況下最多可以同時顯示出25幅不同的監(jiān)控畫面。同時，監(jiān)控畫面的大小也有多種形式，可以在160x120到1024x768之間進行隨意縮放，并且可以任意拖拽。在監(jiān)控畫面上，除了可以顯示出監(jiān)控現(xiàn)場的實時圖像以外，還可以在顯示器上增加字符信號，顯示當前時間、監(jiān)控畫面地點等，使得監(jiān)控系統(tǒng)操作者可以清晰地分清監(jiān)控畫面的具體對象。同時，寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的菜單界面模塊采用的是菜單和圖標相結合的操作方式，多媒體計算機可以截取動態(tài)和靜態(tài)的視頻圖像，截取動態(tài)圖像的時間可以設置為1-600s之間，缺省值為5s，并且可以根據(jù)時間、地點的定義將監(jiān)控上的圖像和時間地點等信息一起保存在存儲器中，以便回放。

3.2 電子地圖模塊

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)軟件中的電子地圖功能模塊，其在實踐應用過程中可以利用多種矢量化功能軟件完成監(jiān)控背景圖的調(diào)取和打開。寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)操作人員在打開電子地圖以后，可以隨意點擊電子地圖上的動態(tài)圖標，從而將該圖標代表的地點圖像顯示出來，供監(jiān)控管理人員查看監(jiān)控圖像信息，或者查找監(jiān)控記錄等。在第一次點擊電子地圖上的動態(tài)圖標時，可以立即彈出一個代表該地點的實時監(jiān)控畫面，供操作者瀏覽觀看，如果再次點擊該動態(tài)圖標，就可以喚出相應的功能操作菜單和對話框，使得視頻監(jiān)控人員可以隨意使用上述提到的“菜單界面模塊”中所有的功能。在電子地圖中，動態(tài)的圖表一般具有大、中、小三種型號，CCD上動態(tài)的上顯示的動態(tài)圖標可以被操作人員靈活地應用在電子地圖的背景圖上。

3.3 遠程控制模塊

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)軟件中的遠程控制模塊需要充分利用計算機資源，并使用RS48接口實現(xiàn)前端攝像點CCD的遠程控制，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的統(tǒng)一聯(lián)動。一般情況下，寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)軟件的遠程控制模塊都需要有至少三種的CCD兼容模式，需要實現(xiàn)輸入/輸出、I/O模塊的通訊功能。遠程控制功能模塊的作用不僅僅需要包括現(xiàn)場監(jiān)控設備的全方位鏡頭轉動、鏡頭三變以及提前制定掃描等，還應該直觀的顯示鍵盤式的控制界面，該界面的控制權限應大于現(xiàn)場監(jiān)控設備自帶的控制臺。在具體的控制系統(tǒng)聯(lián)動功能作用下，現(xiàn)場監(jiān)控設備可以在RS485接口下降開關量的報警信號接入到外置的ASAM開關量信號輸入板上，同時在控制計算機上進行登錄，在接收到相關的報警信號時，就可以自動彈出相關的監(jiān)控點圖像，并自動開始記錄該監(jiān)控點的現(xiàn)場監(jiān)控信息，包括報警時間、地點、靜態(tài)圖像等，為后續(xù)的監(jiān)控回看和調(diào)取提供便利。

3.4 音頻模塊

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的軟件功能實現(xiàn)都需要考慮到聲音信號的采集、處理、傳輸和存儲，因此需要配置相關的音頻模塊，與上述三個獨立的功能模塊進行直接連接，為各個軟件功能模塊的實踐應用提供必要支持。在對監(jiān)控現(xiàn)場采集到的聲音信號進行音頻處理時，一般情況需要對視頻的處理和音頻的處理進行獨立操作，但是需要同步進行，以便使得監(jiān)控視頻和聲音可以同步顯示。寬帶網(wǎng)過媒體監(jiān)控系統(tǒng)軟件中的音頻模塊可以在安裝軟件時進行選定，如果選擇不開啟音頻模塊的話，在進行現(xiàn)場監(jiān)控的過程中就不會顯示出音頻內(nèi)容，與之相對應的CRT顯示就會表示出無音頻圖表和字樣，代表該寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)沒有開啟音頻模塊，無法獲取相應的監(jiān)控音頻。

4. 寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的實踐應用發(fā)展趨勢

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)憑借其高效、適用性強、識別準確、圖像清晰以及實時監(jiān)控等優(yōu)勢特點，在工業(yè)化生產(chǎn)和企事業(yè)辦公區(qū)管理、社區(qū)防盜預防等領域獲得了廣泛的實踐應用看，并且取得了良好的應用效果。例如銀行業(yè)務大廳和ATM機的實時監(jiān)控系統(tǒng)、電力企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控、智能交通監(jiān)控、小區(qū)監(jiān)控等，均可以通過多媒體監(jiān)控獲取真實、清晰的健康圖像和聲音等，方便管理與治安等。寬帶網(wǎng)多媒體健康系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是向更加智能化、自動化以及科學化的方向發(fā)展，主要包括以下幾個發(fā)展方。

4.1 聲音監(jiān)控及識別

寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的聲音監(jiān)控及識別是目前比較薄弱的環(huán)節(jié)，并且大多數(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)聲音識別功能都是基于監(jiān)控視頻畫面進行的，并且監(jiān)控視頻畫面中的聲音也蘊含了海量的信息。例如在銀行的業(yè)務大廳中，可以通過多媒體監(jiān)控系統(tǒng)識別現(xiàn)場聲音，以便判斷是否存在打架、混亂等情況，并作出準確的人員聲音識別。

4.2 自動跟蹤功能

隨著寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的應用發(fā)展，監(jiān)控功能應該逐漸實現(xiàn)違法車輛行蹤監(jiān)控、犯罪分子的逃跑線路追蹤等，進而為社會治安和管理問題等提供便利條件，無需在利用人工進行視頻調(diào)查，通過肉眼去跟蹤各種人、車輛的去向等。但是自動跟蹤功能的實現(xiàn)需要建立一個全面覆蓋并且無死角的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡，并且對人體和物體的表征提取能力要求很高，需要有很長的一段路要走。

4.3 場景識別

在現(xiàn)代城市生活中，視頻監(jiān)控已經(jīng)隨處可見，保護了個人安全和社會治理安全等，已經(jīng)形成了一個較大規(guī)模的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡，尤其是城市中的治安監(jiān)控和交通監(jiān)控，基本上遍布城市大街小巷。如果城市內(nèi)全部的視頻監(jiān)控，包括公共監(jiān)控和個人監(jiān)控，都可以實現(xiàn)場景識別功能的話，則可以為城市治安管理提供良好的條件，可以通過監(jiān)控識別具體的場景并進行報警，有助于治安警力及時到達現(xiàn)場，提高出警效率，有效解決城市治安問題。

4.4 視頻三維提取

多媒體監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對任務的識別，但是大多數(shù)都是人臉識別，需要得到識別對象的配合，存在一定的識別局限。為此，在寬帶網(wǎng)絡多媒體監(jiān)控系統(tǒng)應用發(fā)展的過程中，應該逐步研發(fā)并應用視頻三維提取功能，采用一種類人眼的識別方式對人物進行三維信息提取，可以通過觀察人物的三維信息獲得其真實的身份信息，完成人員驗證，一方面可以應用在小區(qū)門禁、考勤系統(tǒng)中，簡化管理歷程，一方面可以用來偵破案件，尋找目標人物信息，提高監(jiān)控效率，也起到了一定的警示作用，降低違法事件發(fā)生率。

5. 結論

綜上所述，寬帶網(wǎng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)在在諸多領域都有應用，并且取得了很好的應用效果。為此，我們需要正確認識寬帶多媒體監(jiān)控系統(tǒng)，明確去應用原理和系統(tǒng)構成，并清晰其軟件模塊的功能作用，以便在今后的應用發(fā)展中根據(jù)應用實際進行系統(tǒng)優(yōu)化和升級設計，促進其朝著聲音控制及識別、自動跟蹤、場景識別以及視頻三維提取等方向發(fā)展，進一步提高其應用效果，推動我國視頻監(jiān)控事業(yè)的健康發(fā)展。

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