安防监控系统的视频通信技术探讨

肖建华

中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司  河南省郑州市 450052 

   摘要：目前，我国是经济迅猛发展的新时期，人民生活水平提高，人们对于居住环境的安全性要求也日益提升，为切实保护人们生命财产安全，需要在社会治安维护过程中积极采用先进的通信技术，对安防监控系统进行改进完善，借助视频通信技术构建完善的安防监控系统。本文以视频通信技术为基础，探讨如何构建一个完善的安防监控系统平台，以供参考。

关键词：安防监控系统；视频通信技术

引言

  随着科学技术的快速发展，智能安防监控系统应运而生，在提升公共安全水平方面发挥着十分重要的作用。通过将视频通信技术与安防监控系统进行有效结合，能够有效推进安防技术的发展，由此可见，亟需对当前安防监控中的视频通信技术应用方案进行深入研究。

1安防监控系统的发展趋势

  1）数字化监控系统的数字化是把系统中的信息流(诸如音频、视频、控制信息等)从模拟状态转化为数字状态，该过程与监控系统的各个环节都息息相关，无论是信息采集、数据处理、信令传输还是系统控制都离不开数字化过程[}ZO}。只有将数字化的信息流在经过编码压缩和传输过程之后，实现其与安防整体系统中其它部分的有效连接，才能在统一的平台上实现对监控系统的集中控制和管理，提高系统的集成化程度。2)网络化监控系统的网络化使得系统的结构由集总式转变为集散式。集散式系统这种多层分级的结构形式，使得监控系统可以实现实时多用户任务的分布式操作，进而实现各级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、模块化的设计原则，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、调试和维修简单化的特点，系统运行具有热备份、容错性强和可靠性高等优点[f221。系统的网络化在某种程度上打破了布防监控区域和设备扩展的地域和数量限制，并且能够实现网络系统内的各硬件和软件资源(系统负载和用户任务)的实时共享，促进监控系统信息流的互联互通。3)智能化监控系统的智能化，主要体现在可以结合数字图像处理和机器视觉技术，添加监控系统中能够实现对监控视频的智能分析处理模块，对监控画面中的各类信息进行识别、跟踪和分析提取，快速排除过滤其中的干扰性无用信息，通过对关键信息的分析处理，实时判断监控画面中的异常情况，并结合既定的预防报警机制，以最快和最合理的方式向用户提示警报信息或触发其它设定的动作，进而保证监控系统预防报警的可靠性，并为事后的调查取证提供依据。
2安防监控系统的视频通信技术探讨

2.1客户端的设计

   该套系统所使用的是具有较好扩展性、灵活性及开放性的安装操作系统平台，以此来适应实际应用需要。对应的操作系统架构主要分为四层，分别是：Linux内核、程序框架、核心类库和应用程序。在设计客户端界面时，可通过可视化界面的应用实现了以下两种布局：根据应用程序的组件布局和通过XML配置稳健下的组件布局。一般情况下，借助XML配置稳健下的组件布局效率更好且形式简洁明了，所以通常采用该布局。在接受视频处理方面，需要用户登录客户端并进行身份认证完成与服务器的链接，进而可以接受、解码视频数据信息，还可对视频进行播放储存等。依据3G/4G的无线视频通信具有差异性的特点，用户在使用应用过程当中，实时性的视频传输会受到其他条件的影响，当出现网络信号不佳时，就会出现视频信息播放不流畅或者延后现象，为成功解决此项问题，有必要通过自适应网络拥塞控制来调整传输速率及实施相应的差错控制措施，从而保证视频数据传输实时性、稳定性，提升视频播放质量，提升用户体验。另外，为避免解码视频崩溃等问题出现，可以构建异常处理机制来限制链表节点数的数量，同时利用融入差错控制技术提升视频传输过程中的可靠性。

2.2设计需求功能

  基于互联网运行系统的特点和对安全监控的各项需求，本文设计的安全监控系统除了能进行数据采集、原始数据存储、处理、搜索分析、告警及展现外，还必须具备身份验证、权限管理等企业级功能。为应对企业处理海量数据的困境，该系统在架构层面应满足分布式存储、分布式搜索、集群、并行计算等当前主流大数据处理平台具备的各项特点，实现如下安全监控和分析功能。1）　用户访问行为审计基于5W1H分析法，从人员（Who）、时间（When）、地点（Where）、原因（Why）、对象（What）、方法（How）6方面对用户访问全过程进行审计分析。2）数据库操作和服务器访问审计对各个层面的所有数据库活动进行实时监控，如来自数据库客户端工作的操作请求、应用系统发起的数据库操作请求等。可根据登陆用户、IP、数据库对象及执行结果等，定义对数据访问的重要事件与风险事件。实时监控访问业务系统服务器的所有活动，如登录/退出服务器、执行命令操作等。3）安全事件分析告警实时分析防火墙、入侵防御系统、Web防火墙和VPN系统所记录的各种安全事件，并提供可视化展示。可对严重事件自定义告警，便于运维人员查询相关IP或用户的访问记录。4）　运行状态及业务指标监控实时监控Web服务器和中间件的启停状态、告警和错误事件等，实时分析采集业务系统数据中包含的各类业务指标，并以图形化方式展示。

2.3服务器的设计

  1）硬件平台设计对于硬件开发平台的嵌入式处理器，采用三星S3C2440，其具有的高速处理的功能，同时具备多外接口的特点，因此能够有效满足系统的实际需求，同时，星S3C2440的能耗低、成本投入较少。对于软件部分，选用Linux操作系统，同时嵌入CMOS摄像头，敏感度较高，分辨率好，而华为E1750型3G/4G无线模块在网络支持上与数据传输方面的应用优势明显，能够为满足3G/4G客户体验奠定基础。2）Linux系统设计综合考虑系统相应软硬件的实际特点，在系统规划设计过程中，需要对其进行适当的剪裁与修改，这样才能够满足系统软件的使用要求，同时还能够通过这一设计为实现专业化定制奠定基础。系统的开发成本低且利于升级更新，该系统需包含的基本要素为引导程序、微型内核与初始化进程，进而满足实际管理、调度以及通信等功能需求。在系统的构建过程中，应该注意将交叉编译环境作为构建基础，将具备完善运行能力的程序进行拷贝，进而实现内核的配置等。3）视频采集与压缩处理设计在视频采集上，是通过嵌入式系统接口V4L2来实现对图像的采集，进而实现对视频信息的实时获取，这一规范性的接口不仅实用性较强，且能够实现对视频图片数据信息的高效采集；另外，在对监控视频进行压缩处理方面，可以采用H.264/AVC，不仅码率低，而且图像质量高，并且适应性与容错性良好。

结语

  总之，伴随网络信息技术的持续发展，在安防监控系统构建中积极引用视频通信技术，可以合理选择相适应的系统软硬件等来实现视频监控实时性，从而提升监控质量，满足用户实际需求，为建立安全智能监控系统奠定基础。在本系统平台实际设计过程当中，一定要将系统各功能有效结合，实现完美设计的客户端和服务器端，通过构建实时、高效、便捷的系统平台，进一步提高安防监控系统的性能，且为确保系统推广应用，有必要在设计过程中注意经济合理性的实现。

参考文献

[1]谷山，许长峰.数字视频监控系统的研究与实现[J].中国新通信，2020，22（2）：43.