专利名称：一种数字视频监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种网络视频监控系统，更具体的说是一种采用数字硬盘录像的网络视频监控系统。
背景技术：
在小区安防、金融要害部门以及重要生产场所监控工作中都需要清晰可靠的视频监控系统。最早的此类系统采用模拟视频信号的传输和处理，系统复杂程度高、造价昂贵，数据记录存储空间大、查找困难。计算机技术的发展使得监控系统逐渐转为模拟视频传输、数字压缩存储的方式，一般来说，系统包括由摄像机和镜头等组成的前端设备、专门的视频传输线路和工业控制计算机系统，其工作时由前端设备生成模拟视频图像，经专门的视频传输线路传送，采用视频采集卡采集图像，由主机(计算机)来进行视频压缩编码，由于大量的图像压缩任务由主机来做，当系统接入视频数量比较多时，主机cpu负荷很重，甚至无法处理实时压缩。所以系统的性能不高。这种工作方式还具有清晰度较差且布设方式不够灵活(受视频信号传输的限制)以及不具备网络监控和远程控制检索功能等缺点。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种数字视频监控系统，可以进行实时视频压缩，数字硬盘录像，具有本地检索和回放功能；还可以进行数字视频网络实时传输，具有远程录像检索、回放和下载等功能。
本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
本实用新型设计的一种数字视频监控系统，包括前端设备、视频传输线路与工业控制计算机，其中前端设备包括音视频生成装置，工业控制计算机上通过PCI总线外接有视频采集压缩装置，前端设备生成的视频输入信号经传输线路传送到视频采集压缩装置，由视频采集压缩装置采集、压缩，压缩后的数据通过PCI总线传送到工业控制计算机进行实时显示并保存在硬盘或磁盘阵列中；工业控制计算机的控制端接口与前端设备相连，控制前端设备的运行。
工业控制计算机内还包括网络传输模块，用于提供与工业控制计算机网络连接的接口，通过其将工业控制计算机接入局域网。
本实用新型的数字视频监控系统的音视频采集压缩装置采用的是基于MPEG-IV标准的编码方法，MPEG-IV标准与MPEG-I和MPEG-II标准最根本的区别在于MPEG-IV是基于内容的压缩编码方法，它突破了过去MPEG-I和MPEG-II以矩形/方形块处理图像的方法，在这些方法中，将整帧图分隔成固定尺寸、固定开头的子块进行处理。MPEG-IV标准时对一幅图像按内容且分块，如图像的场景、画面上的物体(物体1、物体2……)被分割成不同的子块，将感兴趣的物体从场景中截取出来，进行编码处理。由于基于内容或物体截取的子块内信息相关性强，可以产生高压缩比效果。
在MPEG-IV中引入了视频物体VO(video object)和视频物体平面VOP(video object plane)等概念来实现基于内容的表示，VO(video object)是场景中的某个物体，它由时间上连续的帧画面序列构成。VOP是某一时刻某一帧画面的VO。VO的构成依赖于具体应用和系统实际所处的环境，对于低要求应用情况下，VO可以是一个矩行帧；对于基于内容的表示要求较高的应用来说，VO可能是场景终截体或某一层面；VO也可能是计算机产生的二维、三位图像等。当VO被定义为场景中被截取出来的不同物体时，每个VO由三类信息来描述运动信息、形状信息、纹理信息。MPEG-IV标准视频编码是针对这三种信息的编码技术。
本实用新型的数字视频监控系统的音视频采集压缩装置采用MPEG算法，包括VO分隔器，用于从原始视频流中分隔出场景中的视频物体VO，视频物体VO由时间上连续的帧画面序列构成；VO编码器，用于对上述分隔出的不同视频物体VO的运动信息、形状信息、纹理信息进行分别编码，分配不同码字；VOP编码器，用于对某一时刻某一帧画面VO的运动信息、形状信息、纹理信息进行分别编码，分配不同码字；复合器，用于将视频物体VO的码流复合成一个符合MPEG-IV标准的位流。
前端设备还包括探测器，前端设备的探测器与传输线路相连，传输线路通过接口设备经工业控制计算机的串行口与工业控制计算机相连，将其产生的报警信号送入工业控制计算机处理后进行实时显示，工业控制计算机根据报警信号控制探测器同一位置的音视频生成装置。
工业控制计算机上可以设置多个视频接口，每个接口单独与一个视频采集压缩装置相连。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点1、通过安装在离监控点最近的设备房内的工业控制计算机把图像转换成数字图像，可以减少传输视频模拟图像所需的视频电缆费用、降低模拟信号的衰减。
2、通过计算机主机扩展的硬件实现音视频的数字化采集、压缩功能，系统工作效率高、压缩效果好。
3、通过小区局域网传输，局域网上各级授权人员的任何一台连网计算机，都可以进行实时监视。
附图为本实用新型一种数字视频监控系统的结构图具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型做进一步描述如附图所示，本实施例所设计的数字视频监控系统由前端设备、传输线路、音视频采集压缩卡与工业控制计算机组成。
其前端设备包括摄像机和镜头，主要负责现场动态视频的采集，针对监控点的不同需要，分别可以采用固定镜头或电动变焦镜头，摄像机和镜头生成的音视频信号通过视频传输线路传送至音视频采集压缩卡；包括云台设备和解码器，解码器通过传输线路与工业控制计算机的控制接口相连，通过工业控制计算机控制解码器可以实现云台上、下、左、右控制以及拍摄场景拉近、推远等；包括红外灯，通过红外灯发出的不可见红外线，可以在完全没有照度的环境下正常拍摄。
前端设备还包括周界红外对射探测器，负责周边的监控，一旦发生非法翻越周边围墙或栅栏，探测器因对红外线被切断而检测到信号，产生报警信号；包括烟感探测器，内置的红外收发装置在布防空气中烟雾浓度达到一定程度时自动发出火灾报警信号；包括三鉴探测器，可以侦测覆盖范围内的移动物体，当有移动物体通过布防范围空间时，探测器将发出报警信号。上述报警信号通过传输线路传送至工业控制计算机。
本实施例所设计的数字视频监控系统的音视频采集压缩卡采用MPEG算法，包括VO分隔器，用于从原始视频流中分隔出场景中的视频物体VO，视频物体VO由时间上连续的帧画面序列构成；VO编码器，用于对上述分隔出的不同视频物体VO的运动信息、形状信息、纹理信息分别编码、分配不同码字；VOP编码器，用于对某一时刻某一帧画面VO的运动信息、形状信息、纹理信息进行编码；复合器，用于将视频物体VO的码流复合成一个符合MPEG-IV标准的位流。
如附图所示本实施例所设计的数字视频监控系统提供16路视频输入，每4路共用一个音视频采集压缩卡接入工业控制计算机的一个接口。
在工作时，音视频采集压缩卡的dsp高速数字信号处理器对视频传输线路传送的音、视频输入信号进行采集，同时进行编码压缩，压缩后的数据通过PCI总线传送到工业控制计算机，工业控制计算机完成在视频在屏幕上的实时显示并将数据在硬盘或磁盘阵列中保存。工业控制计算机内的网络传输模块为具有10/100Mbps自适应以太网接口，支持TCP/IP协议，Http协议。本系统接入监视区的局域网后，在计算机局域网络内部或者Internet网络上的任一台授权PC都有访问的能力，通过相应的客户端软件，能在网络的任何地方进行实时监视和管理。
本实施例所设计的数字视频监控系统的前端设备的探测器与传输线路相连，传输线路通过报警信号接口设备经工业控制计算机的串行口与工业控制计算机相连，将探测器产生的报警信号送入工业控制计算机处理后进行实时显示，同时工业控制计算机根据报警信号控制探测器同一位置的音视频生成装置。
权利要求1.一种数字视频监控系统，包括前端设备、传输线路与工业控制计算机，其中前端设备包括音视频生成装置，其特征在于传输线路包括音视频传输线和控制信号传输线，前端设备生成的音视频输入信号经音视频传输线传送到音视频采集压缩装置，由音视频采集压缩装置采集、压缩，压缩后的数据通过PCI总线传送到工业控制计算机进行实时显示并保存在硬盘或磁盘阵列中；工业控制计算机的控制端接口通过控制信号传输线与前端设备相连，控制前端设备的运行。
2.根据权利要求1所述的数字视频监控系统，其特征在于工业控制计算机内还包括网络传输模块，用于提供工业控制计算机与网络连接的接口。
3.根据权利要求1或2所述的数字视频监控系统，其特征在于音视频采集压缩装置采用MPEG算法，包括VO分隔器，用于从原始视频流中分隔出场景中的视频物体VO，视频物体VO由时间上连续的帧画面序列构成；VO编码器，用于对上述分隔出的不同视频物体VO的运动信息、形状信息、纹理信息进行分别编码，分配不同码字；VOP编码器，用于对某一时刻某一帧画面VO的运动信息、形状信息、纹理信息进行分别编码，分配不同码字；复合器，用于将视频物体VO的码流复合成一个符合MPEG-IV标准的位流。
4.根据权利要求1或2所述的数字视频监控系统，其特征在于前端设备还包括探测器，前端设备的探测器与传输线路相连，传输线路通过接口设备经工业控制计算机的串行口与工业控制计算机相连，将其产生的报警信号送入工业控制计算机处理后进行实时显示，工业控制计算机根据报警信号控制探测器同一位置的音视频生成装置的工作。
5.根据权利要求3所述的数字视频监控系统，其特征在于前端设备还包括探测器，前端设备的探测器与传输线路相连，传输线路通过接口设备经工业控制计算机的串行口与工业控制计算机相连，将其产生的报警信号送入工业控制计算机处理后进行实时显示，工业控制计算机根据报警信号控制探测器同一位置的音视频生成装置的工作。
6.根据权利要求1或2所述的数字视频监控系统，其特征在于工业控制计算机上设置有多个音视频接口，每个接口单独与一个音视频采集压缩装置相连。
7.根据权利要求3所述的数字视频监控系统，其特征在于工业控制计算机上设置有多个音视频接口，每个接口单独与一个音视频采集压缩装置相连。
8.根据权利要求5所述的数字视频监控系统，其特征在于工业控制计算机上设置有多个音视频接口，每个接口单独与一个音视频采集压缩装置相连。
专利摘要本实用新型提供一种数字视频监控系统，可以进行实时视频压缩，数字硬盘录像，具有本地检索和回放功能；还可以进行数字视频网络实时传输，具有远程录像检索、回放和下载等功能。该系统包括前端设备、视频传输线路与工业控制计算机，其中前端设备包括音视频生成装置，工业控制计算机上通过PCI总线外接有视频采集压缩装置，前端设备生成的视频输入信号经传输线路传送到视频采集压缩装置，由视频采集压缩装置采集、压缩，压缩后的数据通过PCI总线传送到工业控制计算机进行实时显示并保存在硬盘或磁盘阵列中；工业控制计算机的控制端接口与前端设备相连，控制前端设备的运行。
文档编号H04N5/917GK2686243SQ0320649
公开日2005年3月16日 申请日期2003年7月28日 优先权日2003年7月28日
发明者张永忠, 宋浩, 李正熙, 胡敦利, 王峰 申请人:北方工业大学