视频监控系统的设计与实现电气论文文档格式.docx

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标准化、可扩展性、可用性和可靠性、易用性、开放式结构、完善性等。

本文以实验室为背景，设计了一个实验室视频监控系统——本地监控系统，针对其视频采集、存储回放等功能的要求，讨论软件系统的主要任务及解决方案。

视频采集部分使用OpenCV库函数实现，监控采集到的视频图像经过预定义的编码方式进行压缩，采用当今流行的MPEG4文件格式,存储借助于人机交流界面的录像功能实现，回放采用现有的本地播放软件实现。

系统软件实现基于MicrosoftVisualstudio2008环境，利用Qt开发。

MicrosoftVisualstudio2008作为一个可视的集成开发工具，提供了软件代码自动生成和可视化的资源编辑功能，与传统的一些编程平台相比，它能够使系统具有较高的效率和可用性。

本系统可以实现本地图像信息采集、录像、存储、回放等功能。

初步的实验结果表明，系统在主要功能上已接近实用化，且操作简便、工作可靠，具有很好的应用前景。

关键词：

视频监控，OpenCV，图像采集，存储

DesignandImplementationofvideomonitorsystem

ABSTRACT

Videomonitorsystemissetofcomputertechnology,communicationtechnologyanddigitalvideotechnologyintheintegrationofIntegratedSystem.Ithasalwaysbeenoneofthehottestapplicationthatpeopleconcernedabout.Withitsintuitive,thesystemiswidelyusedinmanyoccasions.Themainapplicationfieldsincludeeducationsystem,powersystem,publicsecuritysystem,theunitsystem,thebankingsystem,therailwaysystem,thetaxsystemandthemedicalsystem,almosteveryindustryhastheneeds.Features:

standardization,scalability,availabilityandreliability,easeofuse,openarchitecture,integrity,andsoon.

Thissystemissetinlaboratoryanddesignedofalaboratoryvideomonitor–localmonitorsystem,foritsvideocaptureandstoreplaybackfunctionrequirements,discussingmajortasksandsolutionsofsoftwaresystem.VideocapturefunctionsachievedbyOpenCVlibrary,monitoringcollectionofvideoiscodedbycompressionofthefollowingpredefined,oneoftoday'

spopularfileformatMPEG4,VideoStoreachievedbyman-machinecommunicationinterfaceimplementation,playbackusingpartachievedbylocalplayersoftware.SystemsoftwarebasedonMicrosoftVisualStudio2008environment,usingQtDevelopment.MicrosoftVisualStudio2008asavisualintegrateddevelopmenttoolprovidedresourcesofsoftwareAutomaticCodeGenerationandvisualeditingcapabilities.Comparedwiththetraditionalprogrammingplatform,itenablessystemwithhighefficiencyandavailability.Thesystemenableslocalimageinformationcollection,recording,storageandplaybackfunction.Preliminaryexperimentalresultsshowthatthesystemonmainfunctionisapproachingthepracticalandeasytooperate,reliableandgoodprospect.

KEYWORDS:

videomonitor，OpenCV，imagecapture，storage

目　录

前　言

在社会信息化日益发展的今天，计算机技术、网络技术、通信技术以及多媒体技术己经渗透到人类生存活动的各个领域中。

随着社会经济的快速发展，社会公共安全也受到人们越来越多的关注，安防产业作为一个新型的产业发展非常迅速，也有好多IT公司转型到安防产业，使安防产业在技术上、可持续发展上有了坚实的基础。

视频监控系统应运而生。

视频监控系统是安全防范系统的重要组成部分，其信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使智能网络视频监控系统与安防系统中的各个子系统间实现无缝连接如：

防盗报警系统、门禁系统。

前端设备输出的数字信号也可由多网合一的方式，通过网络复用进行传输并在同一平台上进行管理与控制。

近年来，随着计算机网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控制技术也有长足的发展，而且也受到人们越来越多关注。

它正从传统的安防监控向管理、生产监控发展，并逐步与管理信息系统相结合，达到资源共享，为管理者提供更直观、更有效的决策信息，视频监控不仅符合社会信息化的发展趋势，而且代表了监控行业的发展方向。

视频监控系统的一般过程是：

在一些重要的被监控场所安放一个或若干个摄像机拍摄监控现场，然后将视频信号通过传输网络（线缆、无线、光纤或以太网），传到指定的视频监控中心，监控中心可以远程监控现场图像，并可通过存储介质保存现场视频数据供日后查询取证，同时还可以根据不同需要和途径在现场安装其它的探测装置，作为视频监控系统的辅助设备。

现在人们能够很容易地实现视频信号的传送和处理，得益于数字压缩技术的日益成熟。

没有经过压缩的数字图象信号有二百多兆的带宽，模拟信号数字化以后，再经过压缩，可以将其带宽压缩到几十、几百Kbps的范围内。

虽然它们不能提供像电视那样的高帧率视频图象，但在人们可以接受的情况下，占用较小的传输带宽，提供实时的高质量图象，足以满足一般监控场合的要求。

第1章绪论

视频监控系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分,它通过摄像机及其辅助设备将监视场所监控到的图像、声音等信息传送到监控中心,实现对特定区域的监控,具有强烈的安全防范能力

1.1视频监控系统的现状

在2000年以前，主要是以模拟设备为主，含摄像机和磁带录像机的全模拟电视监控系统，称为第一代模拟监控系统,这一阶段监控系统中基本不使用视频监控软件。

2000年以后到现在，随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和压缩处理，利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示，大大提高了图像质量，由于传输依旧采用传统的模拟视频电缆，所以就叫第二代半模拟半数字本地视频监控系统,这一阶段使用的监控软件基本上都是PC单机DVR软件。

从2004年开始，随着网络带宽的提高和成本的降低、硬盘容量的加大和中心存储成本的降低，以及各种实用视频处理技术的出现，视频监控步入了全数字化的网络时代，由于它从摄像机或网络视频服务器下来就直接进入网络，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为基础，依靠强大的平台软件实施管理，所以称之为第三代全网络视频监控管理系统。

在第三代视频监控系统中，视频监控软件是必不可缺的，普通用户需要使用视频监控软件进行日常的监控功能应用，系统管理员更需要使用视频监控软件对监控系统中所有的硬件软件资源进行全面的管理和维护，可以毫不夸张的说，视频监控软件是第三代视频监控系统的核心。

在国内外市场上，主要推出的是数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类产品。

前者技术发展已经非常成熟、性能稳定，并在实际工程应用中得到广泛应用，特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛；

后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统，该系统解决了模拟系统部分弊端而迅速崛起，但仍需进一步完善和发展。

1.2视频监控系统的发展方向

前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化、管理智能化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以，视频监控发展的最大特点就是数字化、网络化、智能化、系统化。

1.数字化

视频监控系统的数字化是系统中信息流（包括视频、音频、控制等）从模拟状态转为数字状态，改变了“传统闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构，根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。

信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接，并在统一的操作平台上实现管理和控制，这也是系统集成化的含义。

2.网络化

视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集总式向集散式系统过渡，集散式系统采用多层分级的结构形式，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应。

组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等功能。

系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。

系统网络化将实现整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享，这也是系统集成的一个重要概念。

3.智能化

采用计算机为控制中心，通过系统软件实现控制界面的可视化，控制环境的多媒体化，可以方便地实现对视频切换、音频切换、镜头云台控制、报警输入、行动输出录像的智能化控制，进而达到对事件的分析、统计、处理，实现视频监控的智能管理。

4.系统化

智能视频综合管理是客户的真正需求，根据不同行业、客户的不同，需求大致应包含视频监控、数据采集、办公信息、地理信息、告警联动、数据图像保存、网络安全、数据安全及授权认证等管理模块，集成了通信技术、计算机网络技术、图像处理技术、自动化技术、模拟安防技术和系统管理软件技术。

1.3技术背景

一般监控系统是由前端设备、传