趙文杰 趙通 鄭志勇

摘要：改革后，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)民生活品質(zhì)日益提升，從而對(duì)安全防范手段提出了新的要求。視頻監(jiān)控技術(shù)的出現(xiàn)，促使以往的安全方法有了突破性的發(fā)展。視頻監(jiān)控尤其是高清視頻監(jiān)控，大大推動(dòng)了現(xiàn)代建筑、住宅小區(qū)等一系列自動(dòng)化與智能化功能的持續(xù)發(fā)展，其監(jiān)視管理系統(tǒng)的進(jìn)一步升級(jí)，在打擊、預(yù)防犯罪方面展現(xiàn)出了威懾效用，不僅為群眾生命財(cái)產(chǎn)安全提供了良好保障，而且有效強(qiáng)化了現(xiàn)代建筑的綜合防控能力。本文主要分析高清視頻監(jiān)控在建筑智能化中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，為促進(jìn)高清視頻監(jiān)控的持續(xù)發(fā)展提供一定參考。

關(guān)鍵詞：高清視頻監(jiān)控;建筑智能化;設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)

引言

視頻監(jiān)控是建筑行業(yè)中比較常見(jiàn)且重要的安全防范手段，在保護(hù)居民生活、工作安全方面發(fā)揮著巨大的作用。當(dāng)然了，科技的進(jìn)步也促使視頻監(jiān)控有了新的進(jìn)步，視頻監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)論是在視頻清晰度、攝像頭角度、電源控制，還是在硬盤存儲(chǔ)設(shè)備等方面，都有了全新的變化。這使得智能建筑的建設(shè)成為可能，是對(duì)智能建筑的錦上添花，同時(shí)它也是智能建筑中必不可少的安全措施?；诖耍悄芙ㄖ懈咔逡曨l監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作就顯得尤為重要。

1高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要特性

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要特性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①監(jiān)控范圍固定。②攝像頭雖然是固定的，但是監(jiān)控對(duì)象基本上都處于活動(dòng)狀態(tài)。③圖像背景基本一致。④要求監(jiān)控對(duì)象活動(dòng)圖像必須清晰，但是對(duì)背景圖像的清晰度要求較低。⑤必須確保監(jiān)控對(duì)象面孔或主要特征清晰、明確。

2原理框圖設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要由視頻矩陣切換器、數(shù)字硬盤錄像機(jī)、CRT/LED監(jiān)視器、紅外攝像機(jī)、槍式攝像機(jī)、高速球攝像機(jī)、一體化攝像機(jī)、門磁開(kāi)關(guān)、紅外對(duì)射探測(cè)器等設(shè)備組成，原理框圖如圖1所示.可完成對(duì)管理中心、出入口、停車場(chǎng)、設(shè)備間等重點(diǎn)區(qū)域的視頻監(jiān)控，還可以與安防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng).

3高清視頻監(jiān)控在建筑智能化中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1合理安置安全防范設(shè)備

如何安裝安全防范設(shè)備是第一要事。其中，監(jiān)控系統(tǒng)也是安全防范設(shè)備的一種，且是極為重要的一種。安裝安全防范設(shè)備，首先要選擇合適的安裝位置。就相關(guān)監(jiān)控設(shè)備而言，探測(cè)器的安裝位置是比較重要的，而且它絕不是一成不變的，反而千變?nèi)f化，順勢(shì)而成。但是還是有可以著手的角度。比如，探測(cè)器周圍環(huán)境;安裝位置的干燥度、濕潤(rùn)度;探測(cè)器附近事物等，絕對(duì)避免遮擋視線，使得探測(cè)或者拍攝的視頻圖像有所偏差，導(dǎo)致安全防范失效。

除了安裝工作，設(shè)備管理也是非常重要的。為了避免出現(xiàn)器材損壞的現(xiàn)象，必須禁止帶電工作。在正式工作之前，首先要確保是否處于斷電狀態(tài)，在斷電狀態(tài)下才能進(jìn)行安裝工作。在安裝完成之后，還要把所有的孔洞封閉起來(lái)，一般使用絕緣材料進(jìn)行封閉，防治昆蟲(chóng)或是不小心觸碰引發(fā)觸電危險(xiǎn)。

3.2系統(tǒng)圖像顯示清晰度檢測(cè)

水平清晰度檢測(cè)包括照度檢測(cè)和清晰度檢測(cè)。照度檢測(cè)使用照度計(jì)，測(cè)量被測(cè)攝像機(jī)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)被測(cè)清晰度處的現(xiàn)場(chǎng)照度，記錄顯示的數(shù)據(jù)。清晰度檢測(cè)時(shí)，將清晰度測(cè)試卡放置在攝像機(jī)前端，或移動(dòng)測(cè)試卡，或控制球機(jī)，使其在監(jiān)視器中顯示的圖像剛好滿屏，讀取監(jiān)視器中顯示的測(cè)試卡圖像上能分辨的最大線數(shù)，作為該圖像的清晰度。在攝像機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)照度下，系統(tǒng)圖像的水平清晰度不應(yīng)低于400線。

3.3借助H.264編碼所具有的網(wǎng)絡(luò)親和性

確保網(wǎng)絡(luò)信道的通暢，哪怕是在速率并不高的窄帶上，甚至是極易出現(xiàn)丟包問(wèn)題的無(wú)線網(wǎng)中，仍舊能夠進(jìn)行傳輸，能避免丟包問(wèn)題發(fā)生，其抗干擾性優(yōu)良。在對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼的過(guò)程中，抗誤碼性優(yōu)良，不僅能夠去除噪聲及雪花點(diǎn)，還具有一定的糾錯(cuò)能力，并且圖像還原性，延時(shí)性優(yōu)良，能夠讓監(jiān)控畫面在動(dòng)態(tài)播放的狀態(tài)下都不會(huì)出現(xiàn)停頓問(wèn)題，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)前端拍攝清晰以及后端播放清晰，保持完全一致。

3.4視頻編解碼的整體結(jié)構(gòu)

基于MPEG-4編解碼的整體結(jié)構(gòu)。主要是在影像視頻的特定時(shí)間內(nèi)，在一組“監(jiān)控對(duì)象”當(dāng)中，截取一幅關(guān)鍵性的“監(jiān)控對(duì)象平面”，然后對(duì)這一影像畫面進(jìn)行編碼處理，即在“監(jiān)控對(duì)象”固有的靜止背景影像出現(xiàn)改變時(shí)，也就是出現(xiàn)活動(dòng)對(duì)象后，前一個(gè)影像圖像和后一個(gè)影像圖像之間會(huì)出現(xiàn)許多改變，然后進(jìn)行提取和分層處理，并借助MPEG-4展開(kāi)編解碼處理?？梢詫?duì)指定時(shí)間點(diǎn)監(jiān)控對(duì)象的行動(dòng)軌跡、形態(tài)大小以及紋理進(jìn)行編碼處理。對(duì)于活動(dòng)影像區(qū)域，若是全部處于監(jiān)控對(duì)象平面以外，那么就不需要對(duì)其展開(kāi)編碼處理;若是在監(jiān)控對(duì)象平面之中的，則需要合理應(yīng)用影像增補(bǔ)技術(shù)來(lái)提高影像清晰度，然后再展開(kāi)編碼處理。

3.5調(diào)試與運(yùn)行

系統(tǒng)調(diào)試主要分為視頻矩陣調(diào)試和數(shù)字硬盤錄像機(jī)調(diào)試.視頻矩陣調(diào)試包括矩陣切換、隊(duì)列切換和云臺(tái)控制3部分.在矩陣切換時(shí)，需將監(jiān)視器切換到輸入通道1，且矩陣輸出5連接到監(jiān)視器的輸入1;在隊(duì)列切換時(shí)，可通過(guò)“MEVU”鍵進(jìn)入鍵盤菜單，完成從系統(tǒng)配置、時(shí)序切換設(shè)置、群組切換設(shè)置等十余項(xiàng)功能設(shè)置;在云臺(tái)控制時(shí)，需要預(yù)先將室內(nèi)萬(wàn)向云臺(tái)的地址設(shè)置為1，通訊協(xié)議選擇Pelco-D，波特率為24000bps。數(shù)字硬盤錄像機(jī)調(diào)試需要將其視頻輸出連接到監(jiān)視器的視頻輸入2，完成對(duì)高速球型云臺(tái)攝像機(jī)的運(yùn)行控制，調(diào)試步驟包括高速球解碼器通訊參數(shù)配置，云臺(tái)控制，預(yù)置點(diǎn)的設(shè)置、調(diào)用與順序掃描，手動(dòng)與定時(shí)錄像，系統(tǒng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)等.設(shè)備地址與通訊參數(shù)配置情況如表1所列。

3.6智能樓宇無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中注意以下兩方面的問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化。一方面是設(shè)置波特率、通信協(xié)議和地址碼等參數(shù)。要求參數(shù)設(shè)置合理，避免云臺(tái)控制系統(tǒng)出錯(cuò)而脫離控制。假如這些參數(shù)設(shè)置太低，系統(tǒng)自身的靈敏性將會(huì)受到影響;相反，設(shè)置太高就會(huì)使系統(tǒng)脫離連接。值得注意的是，云臺(tái)的撥碼開(kāi)關(guān)和地址碼之間聯(lián)系密切，設(shè)置時(shí)要反復(fù)確認(rèn)二者是否能夠相互匹配，防止出現(xiàn)意外。另一方面，樓宇的智能監(jiān)控功能需要依靠軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，要求系統(tǒng)能夠及時(shí)對(duì)異常狀況作出反應(yīng)，聯(lián)動(dòng)攝像頭部分和報(bào)警部分，記錄現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的異常，還要向有關(guān)工作人員反饋信息。此外，在監(jiān)控系統(tǒng)中如果用到了探測(cè)器等設(shè)備，需要安裝編碼器將相應(yīng)的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便計(jì)算機(jī)能夠接收并進(jìn)行相關(guān)處理。

3.7圖像回放功能檢測(cè)

對(duì)形成和顯示的圖像畫面進(jìn)行全面瀏覽，并從中隨機(jī)選取圖像片段，其中片段中應(yīng)該包括成像最差的畫面?；胤艌D像應(yīng)有日期、時(shí)間及所監(jiān)視畫面前端攝像機(jī)的編號(hào)或地址碼，應(yīng)清晰、準(zhǔn)確。當(dāng)記錄圖像為報(bào)警聯(lián)動(dòng)所記錄圖像時(shí)，回放圖像應(yīng)保證報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)的覆蓋范圍，使回放圖像能再現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)。回放圖像與監(jiān)視圖像比較應(yīng)無(wú)明顯劣化，移動(dòng)目標(biāo)圖像的回放效果還需達(dá)到設(shè)計(jì)和使用要求。本項(xiàng)目視頻圖像信息保存期限不少于 45 天。

結(jié)語(yǔ)

在視頻監(jiān)控行業(yè)對(duì)圖像清晰度標(biāo)準(zhǔn)不斷提升的情況下，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)Ω咔逡曨l監(jiān)控的需求進(jìn)一步提高，相信高清視頻監(jiān)控在未來(lái)會(huì)有長(zhǎng)足的發(fā)展。借助高清視頻監(jiān)控所展現(xiàn)的高清晰性能，用戶將實(shí)現(xiàn)更直觀、更清晰的監(jiān)控與觀察。

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