视频监控系统的工作原理、设计方法及发展趋势毕业论文设计87

PAGEPAGE10视频监控系统的工作原理、设计方法及发展趋势摘 要随着现代电子技术的发展，视频监控系统也逐步由模拟走向数字化。视频监控系统是安防领域中的重要组成部分，是所有安全系统中最关键的提高。被监视控制对象的画面。视频监控系统已成为在现代化管理中监控的最为有效的观察工具。视频监控系统是一种全数字化、全网络化的系统，可以同现有的多媒体系统、控制系统和信息系统集成，方便地实现数据和信息以及远距离区域的监控功能。控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能；监视系统完成对各个监控点的全天候的监视，能在多操作控制点上切换多路图像；管理信息系统完成各类所需信息的采集、接收、传输、加工、处理，是整个系统的控制核心。关键词 ： 视频监控； 采集； 传输AbstractAlongwiththetechnicaldevelopmentofmodernelectronics,thevideofrequencysupervisionalsograduallyfromimitatethealignmentnumeraltoturn.ThevideofrequencysupervisionisAnnetodefendtheimportanceintherealmtoconstitutethepart,isinallsafemosttheof thepassestheremotecontrolcamera,thedirectobservationiskeepwatchontheamenitycircumstance,atthesametimecaniskeepwatchontheamenitycircumstancecarriesonrecordingtheelephantthevideofrequencysupervisioncanalsowithguardagainstthefttoreporttothepolicetheetc.othersafetechniquesguardagainstthetomovethemovement,usingasafetytoguardagainsttheabilitytogetthewholeThevideofrequencysupervisionabilityatthesituationthatpersoncan'tobservewelltimed,portrait,reallyreflecttobekeepwatchonappearanceofcontroltheobject.Thevideofrequencysupervisionhasbecomethemostvalidobservationtoolsuperviseandcontrolinmodernmanagement.Thevideofrequencysupervisionisakindoftotalamountwordturn,thewholenetworkturnofcanthetogethermulti-mediathecontrolandtheinformationgather,outtheshareofthedataandinformationinthecontrolcentretheoperationofonlyastaffmember,canobservemaniestoiscontroldistrict,andlong-distanceleavethesupervisionfunctionofthedistrict.Videofrequencysupervisionfromsolidthehourcontrolsthesurveillanceandmanagementtheinformationconstitute.Thesolidhourcontrolsthedatafortocompletesolidtocollecttheprocessing,saving,thefunctionofthefeedback,keepwatchonthecompletestheall-weathersurveillancethatorderstotheeachsupervision,theabilityisoperatingcontrolpointmoreupcutovermanyroadpictures,Managetheinformationcompleteseachkindoftoneedtheinformationtocollect,receive,transmit,process,handle,isthewholecontrolcoreofsupervisioncollecting;transmit目录1章 绪 论 6引言 6视频监控系统的发展历程 62章 视频监控系统总体设计和分析 8视频监控系统概论 8设计原则 8系统功能构成 视频监控系统内容结构 3章 系统开发工具 13VisualBasic的特点 VB可视化编程的基本概念 对象的属性、事件、和方法 VB的控件 代码模块 4章 系统的应用程序设计 18窗体的属性 系统程序的结构 图像的处理 图像的显示 图像的记录和回放 用户权限设置 5章 系统的实现评价及期望 295.1系统测试过程5.2实现结果5.3系统评价5.4系统的不足和期望第1章 绪 论引言系统的应用在我国发展极快，市场竞争激烈。在本次设计中，视频监控系统主要以下几部分组成：图像信息的采集和预览；对采集画面的简单控制以及存储和回放功能。随着计算机技术的高速发展，整个系统的向着数字化，网络化，集成化的方向发展。本文主要论述一般视频监控系统的工作原理和设计方法，以及简单介绍这种技术的发展趋势。视频监控系统的发展历程是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第一代模拟监控系统。九十于 PC机的多媒主控台系统称为第二代数字化本地视频监控系统。九十年代末，随着网络的技术革命，受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视。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，视频监控制技术也得到飞速发展。 由于视频控制系统应用领域广泛，而且发展迅速，目前在国内外市场上，推出了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。第2章 视频监控系统总体设计和分析视频监控系统概论随着数字信息时代的到来，数字化高新技术产品日益增加和完善。各行业为了提高和完善生产、管理水平和增加竞争性，都争先采用完善的高理者及时应付处理突发事件等。为了适应信息化的需要，按照视频监控系统的技术规范，并结合现代化需求的特点，本文采取先进合理的设计思想和较为完善的设备对视频监控系统进行了设计与实现，力争做到电子监控系统的可靠性和先进性完美结合。方案设计时充分考虑当前各项需求应用，又面向未来快速增长的发展需求，在系统整体功能设施配备时依据功能齐全、实用、使用方便、质量设计思想。设计原则在视频监控系统时，主要遵循体现以下几个特性：（１）先进性熟的技术设备和材料，既满足当前的需求，又兼顾未来高速的数据传输需要，使整个系统在一段时期内保持先进性和良好的扩展性，以适应未来信息产业业务的发展和技术升级的需要。（２）规范性视频监控工程，是一个先进复杂的综合性系统工程，从系统设计开始，程 准和规范，作好系统的标准化设计和管理工作。最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供使用方存档。执行的主要规范内容包括中华人民共和国国家标准、中华人民共和国公共安全行业标准：（３）实用性和可扩充性展需要，具有可扩充性，充分保护现有的投资，而且具有较高的性价比。系统的建设要严格按照国家、地方和行业的有关标准与规范。在没有标准与规范的情况下，要参照国家、地方和行业的相关标准与规范，制订相应的标准与规范。系统的分析、设计、实现和测试要严格按照软件工程标准和规范，并尽可能采用开放技术和国际主流产品，以确保系统符合国际上各种开放标准。（４）可靠性视频监控系统的建设，直接影响着使用效果、外部形象及投资回报，系统调试服务等方面，充分满足可靠性的要求。（5）应用的广泛性为了提供使用者（5）应用的广泛性为了提供使用者(在过程监视中，一般指管理人员及各级领导者视区域(生产区域)以外场所的远程监视的需要，只需在现有的机器上安装应用软件或直接使用标准浏览器（不需任何安装），即可实现此需求。系统功能构成本套视频监控系统由视频监控、录制和视频回放两大功能模块构成。为防止其它非管理人员随意的进入、退出系统，随意的对一些摄像头参数进行修改，设计时在这两个模块中加入了一个权限加密模块。其中视频监控录制模块不但可以用来实现摄像头的图像预览，以及视频的存储等功能，而且视频监控录制模块中还可以对预览图像的大小、摄中。本套视频监控系统的特点主要有以下的两个方面：1）监控功能①具备 2屏同时预览功能；②用户权限密码管理，保证系统安全；③视频信号的丢失报警；④对视频信号进行高密度的压缩处理和记录处理；⑤按钮式管理界面，使用方便；⑥能实现对历史纪录的查找和回放；⑦WindowsXP操作系统，系统更加稳定可靠。（2）存储功能 :①可以支持两个IDE硬盘，每个IDE硬盘的容量可达②硬盘文件系统同DOS兼容，可以在PC平台上操作；③硬盘上文件可以选择循环记录和非循环记录；④管理主机可以通过网络播放网络硬盘录像机上记录的文件；视频监控系统内容结构用的摄像头；将摄像头摄取的视频信号通过视频电缆联入从事监控活动工室利用视频2分频设备将视频信号2分频处理后，一组信号用于调度室的综合视频监控使用，另一组信号提供给数字信号处理部分进行处理。图2.1 系统结构示例图视频监控系统是由监控点和监控中心等组成的，它的具体的工作流程如图2.1用 PC机或笔记本电脑通过调制解调器或宽带接入方式接入 PSTN电话网或 Internet国际互联网，就可以即时观看各个监控点的图像，以便掌握监控点的详细情况。因此大大提高了管理者的管理水平。当管理人员需要某一天的监控录像时还可以调用监控的历史记录，来进行查找、回放以便于了解当时所发生一系列的情况。第3章 系统开发工具VisualBasic的特点VB是从 BASIC发展而来的，对于开发 Windows应用程序而言， VB是目前所有开发语言中最简单、最容易使用的语言。作为程序设计语言， 程序设计具有以下特点：1）可视化的设计平台4）结构化的设计语言5）充分利用 Windows资源6）开放的数据库功能与网络支持VB可视化编程的基本概念传统的编程方法使用的是面向过程，按顺序进行的机制，其缺点是程序员始终要关心什么时候发生什么事情，处理 Windows环境下的事件驱动方式工作量太大。 VB采用的是面向对象、事件驱动编程机制，程序员只需编写响应用户动作的程序，如移动鼠标、单击事件等，而不必考虑按精确次序执行的每个步骤，编写代码相对较少。另外， VB提供的多种“控件”可以快速创建强大的应用程序而不需涉及不必要的细节。VB使用的“可视化编程”方法，是“面向对象编程”技术的简化版。VB可以利用控件来创建对象，而且还可要建立自己的“控件” ，这是 环境下的编程新概念。对象的属性每个对象都有一组特征，称之为属性。不同的对象又不同的属性。在可视化编程中，每一种对象都有一组特定的属性。有许多属性可能为大多性能够控制对象的外观和操作。对象的事件在 VB被对象识别的动作，不同的对象能够识别不同的事件。事件过程是一段独立的程序代码，它在对象检测到某个特定事件时执行。对象的方法。 VB方法只能在代码中使用，其用法依赖于方法所需的参数的个数以及它是否具有返回值。VB的控件控件是 VB有大量的属性、事件和方法可在设计时或代码中修改和使用。利用控件编程使程序员免除了大量重复性的工作，能够以最快的速度和效率开发工具有良好用户界面的应用程序。VB中的控件通常分为 3种类型：在 VB的*.EXE、单选框、复选框等。ActiveX控件。这类控件单独保存在 *.OCX类型的文件中，其中包括各种版本 VB专业版和企业版中提供的控件，如标准公共对话框控件、动画控件和 MCI控图标说明图片框（件或文本文件，也可以作为其他控件的容器图标说明图片框（件或文本文件，也可以作为其他控件的容器Label）控件――创建一个标签对象，用于保存不希望用户改动的文本数据的文本框对象，用户可以在其中输入或更改文本Frame）控件――用于美化其他控件并提供分组功能对象，用于执行命令复选框（CheckBox）控件――创建复选框对象，允许用户选择开关状态，或显示多个选项，用户可从中选择多个选项选项按钮（钮对象，用于显示多个选项，用户只能从中选择一个选项可插入的对象。用户可将 Excel工作表或 PowerPoint幻灯片等为一个对象添加到工具箱中，编程时可根据需要随时创建。工具箱中的每个控件都用一个图形按钮来表示， 主要包括并用到表 3.1中列出的 20个内部控件。3.1常用的内部控件组合框（ 列表框对象，用户可以从列表项中选择一项或人工输入一个值（ 于显示供用户选择的列表项。当列表很多，不能同时显示时，列表可以滚动水平滚动条（ HScrollBar）与垂直滚动条（VScrollBar）控件――用于提供简便的定位。还可要模拟当前所在的位置（ 定的间隔捕捉计时器事件。此控件运行时不可见驱动器列表框（ 前可用驱动器，供用户选择目录列表框（ 表，供用户选择（ 的文件名列表，供用户选择（ 于画各种类型的形状。可以画矩形，圆角矩形，正方形，圆角正方形，椭圆或圆线条（ Line）控件――创建线条对象，设计时用于在窗体上画各种类型的线条于在窗体上画各种类型的线条Image）控件――创建图像对象，设计时用于在窗体上画各种类型的线条数据（Data）控件――用于连接数据库，并在窗体的其他控件中显示数据库信息OLE（OLEContainer）控件――创建OLE器对象，用于把其他应用的数据嵌入到VB中代码模块在建立 VB的应用程序时， 应首先设计代码的结构。 VB应用程序的结通常如图 3.1图3.1VB应用程序的结构图VB将代码存储在 3种不同的模块中：窗体模块、标准模块和类模块。第4章 系统的应用程序设计窗体的属性通过修改窗体的属性可以改变窗体内在或外在的结构特征，控制窗体的外观。通常用的窗体属性如表 4.1所示4.1常用的窗体属性属属性用途Name决定窗体的名称，同时也是磁盘上窗体CaptionBackColorBodestyleControlBoxMaxBottonMovableWindowState文件名，扩展名为．决定标题栏中显示的文本用于确定窗体的背景颜色Frm用于决定窗体的边框风格决定窗体是否拥有控制菜单决定窗体标题栏中是否具有最大化按钮决定控制窗体是否可以移动通过取值决定窗体是正常、最小化还是最大化状态系统程序的结构随着电视监视器材、计算机技术的日益发展，图形监视系统在电视系统或监控场所得到了广泛地应用。用图形来实时显示被控对象（摄像机、的工作方式得到了改进，效率也由此得到了很大的提高。视频监控系统由实时控制系统、监视系统及管理信息系统组成。实时控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能；监视系统完成对各控制核心。由于VisualBasic在界面制作上的优越性，我们采用 Visual来进行系统的快速开发。本系统必须对硬件进行实时监视控制，从而实现监控功能。VBVB应用程序控件虚拟设备驱动程序底层硬件图4.1VB访问底层硬件的实现图图视设报打时快退像像频备开间进出捕处设设警视选快系捉理置置频择退统主 控 模 块监 控 模 主 控 模 块监 控 模 块回 放 模 块退 出 模 块4.2图像的处理在监控部分主要能实现的功能有摄像头的亮度、曝光度和颜色等设置。视频的预览，视频画面大小的调整，视频存储压缩比的设置及视频的录制要的损失。本人在监控系统中主要使用的控件有命令按钮、图片框控件、定时控件等，其主要属性和用法如下：命令按钮控件（ CommandButton）是使用最为广泛的控件之一，它可以开始、结束或者中断一个过程。他主要的属性和基本事件如表 和表 4.3所示。编属号性功能简述4.2编属号性功能简述事件设置/返回CommandButton控件的高度设置/返回CommandButton控件的水平位置设置/返回CommandButton控件中要显示的图片设置/返回CommandButton控件的垂直位置编号事件何时触发1Click编号事件何时触发1ClickGotFo鼠标单击命令按钮时发生2cus当一个命令按钮获得焦点时发生3LostFocusKeyDownKeyUpKeyPressDownMouse当一个对象失去焦点时发生4当命令按具有焦点时按下一个键时发生5当命令按具有焦点时释放一个键时发生6当用户按下和松开一个ANSI键时发生7命令按钮上按下鼠标按钮时发生8当在命令按钮上移动鼠标时发生1Caption设置/返回CommandButton控件的标签内容2Ena设置/返回运行时CommandButton控件是否响应用户ble3Height4Left5Picture67TopVisible设置/返回程序运行时CommandButton控件是否可见8Width设置/返回CommandButton控件的宽度MoveMove图片框控件（ 输出图形和用 Print方法输出文本，还可以把图片框控件作为容器，将不同功能的控件包容在其中从而实现分组效果。本系统中主要利用图片框控件来显示摄像头说采集到的视频信息。定时控件（ Timer）通过引发 Timer事件，从而有规律地每隔一段时间就执行一次事件内的代码。 Timer控件在运行时不可见， 在设计时不够调节其大小。其主要属性和事件的常规语法如下：Interval属性返回或设置 Timer控件的各计时事件调用的毫秒数，可以在设计时或运行时设置该属性。如果 Timer控件的 Enable属性为 则从 Interval属性的设置值开始倒计时。Timer事件在一个 Timer控件预定的时间间隔过去之后发生。 该间隔频率存储于该控件的 Interval用 Timer间间隔重复某一操作。变更图像格式若摄像头说采集到的图像画面不合适，可以用下面的语句：Set_VideoFormat=SendMessage_Long(CapHWnd,WM_CAP_DLG_VIDEOFORMAT,0&,0&)图 4.3所示的对话框，通过更改其设置来改变图像的大小。在图 4.3所示的对话框中可以进行下列设置：图4.3 图像格式设置图

①分辨率：就是画面的宽度和高度，分辨率会因摄像头的不同，而有②模式：就是图像画面的色彩模式③大小：当改变上述其中一个值时，程序会自动计算文件所占的硬盘空间，并且显示出来分辨率越大或颜色数越多，则越占空间。变更压缩比为了根据存储空间来设定视频文件的存储大小，因此我们可以通过下面的语句：SSION0&0&)，来调用如图所示的窗口来变更压缩比。使我们采集到的视频文件在不影响质量的情况下达到最小。通过如图 4-4所示的这个窗口我们不但可以选择合适的压缩比而且还可以对其进行局部的设置使存储的图4.4图4.4压缩比设置图变更抽取来源由于本套视频监控采用了四部摄像头，因此可以利用下面的语句来进行摄像头的选择：SendMessage_long(CapHwnd,WM_CAP_DLG_VIDEOSOURCE,0&,0&)，它会出现如图 4.5所示的对话框，在这个对话框中我们不但可以进行摄像头的选择，而其还可以对每个摄像头的亮度、曝光度和颜色等进行设置。4.5摄像头设置图4.4图像的显示激活摄像头：①利用 capCreateCaptureWindows函数，建立一个摄像头窗口，语法如下所示： CapHWnd=capCreateCaptureWindows(窗口名称， WS_CHILDorWS_VISIBLE，水平坐标， 垂直坐标， 宽度， 高度 screen.ActiveForm.hwnd,0)②利用 SendMessage_Long数 ,将抽取装置连接到摄像头窗口，语法如下所示： 装置代号， ③利用 SendMessage_Any函数，返回该摄像头窗口，语法如下所示：)，Caps)④利用 SendMessage_Long数 ,设置预览的速度，语法如下所示：SendMessage_Long(CapHwnd,WM_CAP_SET_PREVIEWRATE,速度， ⑤利用 SendMessage_Long数 ,激活摄像头窗口，语法如下所示：视频录制对于视频图像的采集我采用了如下的两个函数来进行：Sendmessage_Any(CapHwnd,WM_CAP_SET_SEQUENCE_SETUP,LEN(p),p)Sendmessage_Long(CapHwnd,WM_CAP_SEQUENCE,0&,0&)具体的程序片段如下：DimpAsCAPTUREPARMSWithp.wPercentDropForError=10.fUsingDOSMemory=0.wNumVideoRequested=32.fAbortLeftMouse=0.fAbortRightMouse=0.wChunkGranularity=0.dwAudioBufferSize=0.fDisableWriteCache=1.fMCIControl=0.fStepCaptureAt2x=0.fYield=0.wNumAudioRequested=4.AVStreamMaster=0&.dwIndexSize=9000&'15分60秒,秒 10张.dwRequestMicroSecPerFrame=1000000\15'设置取样频率.fCaptureAudio=1'抽取声音.fLimitEnabled=0'关闭抽取时间限制.wTimeLimit30WithGet_AVIWindows1=SendMessage_Any(CapHWnd,WM_CAP_SET_SEQUENCE_SETUP,Len(P),P)Get_AVIWindow1=SendMessage_Long(CapHWnd,WM_CAP_SEQUENCE,0&,0&)

图像的记录和回放闭路监控电视系统采用录像机实现记录和重放功能，可以快速和静止重放所记录的画面，而且具有遥控功能，系统可以对录像机远距离操作。设计回放系统的目的是为了管理人员对以往采集到的历史信息有一个更好的了解，方便管理人员或安全部门查找、取证。件。

通过它主要可以实现如下几方面的功能：3）可以实现全屏及原始图像大小之间的切换。4）支持多种媒体格式。5）在回放系统中主要应用了 WindowsMediaPlayer（msdxm.ocx）MicrosoftCommandialogControl（Comdlg32.ocx）两大控件。其主要的功能和具体的用法如下所示：（1）MicrosoftCommandialogControl（Comdlg32.ocx）控件是一个常用的控件，它可以提供打开、另存为、颜色、字体、打印、帮助等几种类型的对话框。该控件属于 ActiveX控件，而不是 的标准控件。因此，在使用本控件前应添加。 MicrosoftCommandialogControl（Comdlg32.ocx）控件的属性是和不同的对话框类型紧密相关的，有些属性只适用于某一类对话框，有些属性在不同的对话框中的属性是有区别的，由于本回放系统只使用其打开的功能， 以此与打开功能有关的属性如表 所示。编号属性功能简述1me编号属性功能简述1meFileNa返回或设置所选文件的路径和文件名，如果在使用ShowFileName属性，则设定了对话框的默返回或设置所选文件的路径和文件名，如果在使用2Filter ShowFileName属性，，则设定了对话框的3默认文件名；如果在以后使用则返回选择的文件名。Defaul 也就是tExttExt当我们没有指定打开或保存的文件类型时，按DefaultExt属性所设置的扩展名为默认值（2）WindowsMediamsdxm.ocx）控件支持音频文件 （*.wav、*.mid）、视频文件（ *.avi、*.mov、*.mpeg）和 VCD文件（ 播放时若用鼠标右键单击画面，这可以直接对画面的播放、暂停、停止等如设置“播放次数” 、“音量” 、“影片大小（ 1/2、全屏等） ”、“面板” 、”、“过滤器”等。由于 WindowsMediaPlayer（msdxm.ocx）控件的属性功能非常强大。以此，在此列举一些本次设计中说用到的一些属性：AutoStart：设置打开视频文件后是否自动播放EnableContextMenu：当在画面中右键单击时是否允许出现控制菜单FileName：设置 WindowsMediaPlayer（msdxm.ocx）控件播放时的文件名PlayCount：设置播放次数Rate：为 1于 11时为慢放，若 Rate值设置的过大或过小时可能无声或无影。ShowControls：示 /隐藏控制面板ShowDisplay：显示 /隐藏显示面板l示 。回放系统的具体设计步骤如下：首先建立一个”，依次选择“项目/部件”，然后添加WindowsMedia和MicrosoftCommandialogComdlg32.ocx）控件，将上述两个控件加进窗体， 添加一个按钮，其Caption属性设为“打开视频文件1”在按钮中添加如下代码：PrivateSub打开视频文件1_Click()OnErrorResumeNextCommonDialog1.Filter="监控文件 (监控 *.*)|控 File(*.*)|*.*|"CommonDialog1.ShowOpenMediaPlayer1.FileName=CommonDialog1.FileNameMediaPlayer1.PlayEndSub这是对单个 控件进行控制，还可以在表单上加入另外一个按钮其 Caption属性设为“打开视频文件 2”，并相应地加入WindowsMediaPlayer2和 MicrosoftCommandialogControl控件，并将上述程序改动后加入按钮中。 在这个回放系统中我将 WindowsMediaPlayer控件的 AutoStart属性设置为 True及有文件加载则其自动播放。在回放系统中我还设置了播放、暂停、快放、慢放、快进、快退、全屏的按钮，它们的组要功能是：1）播放，如果通过 MicrosoftCommandialogControl控件加载到WindowsMediaPlayer控件上的视频文件不能自动播放，或是按了暂停、快放、慢放按钮后加载到 控件上的视频文件不能正常播放时，单击此按