视频监控系统开发平台的研制 第3页
第1章绪论
主要介绍其硬件构成和软件设计方案。
第3章视频监控系统开发平台的实现。利用抓取的平台各个不同功能界面，
详细说明了平台各部分的功能以及使用平台的方法。
第4章基于平台实现的视频监控系统。首先说明了游泳池监控救生系统的开
发目的和设计目标及其软硬件构成；接着陈述了选择硬件设备时主要考虑的几个
因素，分析了该系统所选择的软件开发工具的原因；然后介绍了系统的几个主要
功能。在第2节中，介绍了基于平台开发的射击训练系统，分别介绍了其硬件构成
和软件方案的设计。
第5章游泳池监控救生系统的算法实现。首先简述了本算法研究的意义；然
后概括地说明了图像特征提取和目标的重要性及特征提取的要求，介绍了本研究
所选取的几个纹理分析特征参数，并比较了将它们用于本系统目标识别的效果：
然后在多次实验的基础上提出了一种利用三个特征建立的空间上的向量距离目标
识别算法。
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第2章视频监控系统开发平台的结构及功能设计
2．1平台的整体结构设计
要设计研制一款实用的工具软件，在动手进行开发实现之前都需要对将要研
制开发的系统进行分析，要研究系统的整体结构、硬件构成、软件设计、人机交
互接口等等。
一个完整的数字视频监控系统是由各种硬件设备和相应软件模块共同组成的
有机整体。本平台的设计开发过程也分为硬件和软件两部分来实现。如本文1．2节
中所讲，本平台的主体部分是基于PC机的第二代数字化本地视频监控系统。通过
视频采集卡将模拟摄像机传输过来的模拟视频图像转换为数字图像视频信号，一
台计算机可以安装一定数量的视频采集卡，从而支持多路视频采集。另外，本平
台还可以处理计算机中独立的视频片断和图像文件等。其结构模型如图2．1所示：
图2．1视频监控系统开发平台的结构模型
Fig．2．1 Structure Model of Video Surveillance System Development Platform
2．1．1平台整体性能需求
对于一个主要应用于视频监控的开发平台，其整体性能设计应满足以下要求：
1、通用性。在整个视频监控系统中，存在着多种型号的监控设备，比如图像
采集设备包括传统的CCD摄像头、高分辨率面阵式数字摄像机、工控式数字硬盘
第2章视频监控系统开发平台的结构及功能设计
录像机、嵌入式数字硬盘录像机等。视频采集卡也有单路与多路、有压缩功能和
无压缩功能之分。不同厂家生产的产品，所提供的访问接口和实现方式各不相同。
这就要求软件模块屏蔽设备差异，使监控系统中的各种监控设备能够通过一个软
件进行访问和控制。
2、复用性。为了增强软件的复用性，需要不断地对新的产品进行开发。要求
最大限度地复用以前的软件，将增加新产品所带来的工作量降到最低，同时还要
易于软件功能的不断扩充、升级。
3、灵活性。监控系统应用的领域范围广，针对特定的领域有特定的需求。要
求提高软件的灵活性和可移植性，使之易于修改和裁剪。
2．1．2平台整体功能需求
按照设计开发的目的，本平台应实现以下功能：
1、不同数据源的连接。主要包括三种不同的数据来源：
1)来自摄像头一采集卡模式的视频源。本平台使用的采集卡主要包括：
MV．1500、MV．USB2820、DH-CG3~、DH-CGMPEG。通过采集卡将输入的模拟
视频信号转换为数字视频信号，传送进入计算机内，从而实现对实时视频源的处
理。
2)来自本地的视频文件。主要包括对H．264文件和MPEG格式文件的处理
操作。
31来自本地的静态图片文件。主要是对BMP文件进行图像处理操作。
2、画面显示及相互切换。本平台应该可以实现上述三种不同数据源的实时显
示及其画面之间的相互切换。对于来自摄像头一采集卡模式的视频源，也就是指
视频监控系统，还可以实现多屏幕画面的实时监控，单屏幕的放大与全屏显示，
单通道与多通道之间的切换，对视频参数如图像的饱和度、亮度、对比度进行设
置等功能。对于来自本地的视频和图片文件，平台可以实现源文件与处理后的结
果文件同时对照显示功能。
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3、监控算法的定制与共享。基于数字图像处理的很多算法如分块、边缘检测
等都是可以共用的，只要编写的算法处理函数接口设置得当，可以较好的增加算
法的复用性，从而减少不必要的重复劳动，节省时间。
4、其他特殊功能。包括视频记录与回放查询，以及声光报警等。
2．2平台的硬件构成介绍
根据平台的设计目的和实现目标，结合实际情况，采用如下的硬件设备：
成像设备：摄像头、视频采集卡；
计算设备：计算机；
通讯设备：视频电缆、通讯电缆；
其它设备：电源、报警发声设备等。
系统的总体工作流程如下：摄像头采集的模拟信号通过视频电缆传送至计算
机，计算机通过视频采集卡将模拟视频信号转换为数字视频信号，视频采集卡输
出的数字图像一方面在显示器上直接显示，同时在后台进行目标检测或跟踪等算
法的处理。
下面主要介绍本平台采用的四种视频采集卡的性能特点。
1、MV．1．500四路实时音视频编码卡
压缩标准：采用最先进的H．264~五缩标准：
图像质量：画面清晰干净，色彩鲜艳，层次感好，边缘过渡自然，消锯齿；
资源占用：预览时基本不占用资源；录像时资源占用极小，解码效率高，可
以同时支持16路以上解码回放；
硬件滤波：具有多级硬件滤波和De．intedace功能，有效提高图像质量；
OSD功能：支持硬件字符／时间叠加，支持L0g0叠加和局部马赛克遮挡；
报警功能：视频丢失报警；
加密功能：提供板卡的唯一识别号；
硬件看门狗：高精确度检测，保证系统的可靠性；提供PC平台的系统SDK、
网络SDK及播放器的SDK、DEMO演示软件及其源程序。
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