社区智能视频监控系统设计与实现_开题报告

随着科学技术的发展，传统的监控技术已经不能满足现代社会对于安全监控的要求，新的智能化的视频监控系统已经成为现代社会的城市管理部门保障城市安全的重要措施之一，特别是信息技术、网络技术、通信技术以及多媒体技术已经渗透到人类生活、活动的各个领域，视频监控以其直观、方便和内容丰富等特点，日益受到人们的青睐，但随着时间的推移，传统的模拟闭路电视监控系统也逐渐显现出其不可避免的局限性，如传输距离不可能很远、无法远程监视、布线工程量大等，特别是和现在全社会的数字化趋势形成矛盾。

为建设安全性和科学系统化的住宅小区，以及对小区内发生的状况随时有全面、及时地了解，在对意外情况迅速做出正确判断的同时，对状况给出快速、有效地指挥和处理。视频监控系统的建设已然是智能化小区建设的标志之一。视频监控系统一般 由四部分组成：图像信息采集系统、信号传输、遥控切换控制和显示记录设备。如何掌握视频监控工作原理、不断优化设计方案，使视频监控更好地为我们服务，在工厂、小区、超市、银行等区域发挥更多作用，是我们亟待解决的问题。

^范文首先分析了视频监控的发展现状和特点，重点分析在智慧社区应用背景下视频监控所呈现的特点，并根据这些特点提出了智慧社区中视频监控系统的功能需求，然后针对功能需求分别对系统的各个模块进行设计与实现，最终设计出一套面向智慧社区的智能视频监控系统。智能视频监控系统以其信息量大、视觉直观、现场信息便于保存分析、系统功能齐全、控制灵活、能节省大量安全保卫巡逻人力物力、安全防范严密及时等特点，未来必将在社区智能防控中得到越来越多的应用。 

关键词：　智慧社区、数字化、智能视频监控系统、智能防控

 绪  论

1.1 研究背景及意义

进入21世纪以来，人工智能、互联网、计算机等技术发展迅速，给我们的生活带来了

全新的变革。各种新的概念陆续被提出来，“智慧社区”是其中的代表之一，它的提出是人们融合各种现代信息化技术，打造未来“智慧城市”的一个缩影。作为平安城市、智慧城市等国家规划内容，对社会治安进行综合性的治理，并且把创建安全文明小区作为其中一项重要的内容是国家治安兴邦的首要事务。而且国家建设部特别制定了住宅小区监控智能化的等级标准，按照其要求住宅小区安全防护系统必须具有安全防范、信息管理、物业管理、信息网络等子系统。城市住宅小区的特点是户群数量大、人员密集，需要统一管理，

小区安防系统的建设必须满足“安全可靠、经济有效、集中管理”的要求，虽然目前市 场上有各种各样的安防系统，但是真正符合小区的各种特点、适合小区使用的产品凤毛麟角。现代化的智慧社区则是以互联网为依托，融合多种现代化技术，从不同角度对社区的智能化做出了重新定义，智慧社区正在向着数字化、网络化、集成化、无线化、模块化、智能化这六个方向发展[1]。作为智慧社区的重要组成部分之一，视频监控系统在社区安防方面起着至关重要的作用。随着社会对智慧社区整体方案要求的逐渐提高，传统的视频监控系统方案已经不能满足社会发展的需求，更加高清化、网络化、集成化、智能化的新一代视频监控系统成为现在发展的方向[2]。

新一代视频监控系统通常包含了高清摄像、移动终端、实时网络访问、视频存储、流媒体服务、web 服务、视频识别、视频跟踪、视频分析等功能[3]，除了满足一般场合的视频监控需求外，还要满足特殊领域对大范围区域联网、视频智能处理等需求，设计出更加人性化、智能化的视频监控系统不仅是视频监控行业发展的趋势，更能带动相关产业的发展，创造出可观的社会经济效益。

1.2 国内外研究现状

视频监控系统从出现发展到现在总共经历了四个主要阶段，包括从早期的模拟视频监控到后来的数字视频监控，再到网络视频监控，最后发展到现在的智能化视频监控系统。

模拟视频监控系统最早产生于二十世纪七十年代，整个系统的构成包括了视频信息的采集、传输、控制和显示。系统通过视频电缆进行图像信息的传送，一般只能近距离传输模拟信号，所以主要应用于较小区域内的监控。一套基本的模拟监控系统主要由摄像头、视频矩阵和监视器等设备组成，其中视频矩阵作为整个系统的主机，通过视频传输线将摄像头采集到的视频信息传送到监视器上，使用磁带录像机进行视频录像，较远距离的图像传输采用的是模拟光纤，利用光端机进行视频的信息传输[4]。模拟视频监视系统具有发展较早、方案完善、部署简便、系统稳定等特点，但是由于技术含量较低，存在图像质量差、不易长期存储以及部署范围有限等缺点。

数字视频监控系统最早产生于二十世纪九十年代中期，整个系统主要由视频采集卡、视频编解码算法、存储设备、网络和软件接口体系等部分组成。其工作原理是先从摄像头采集到模拟信号，再将其转化为数字信号，然后利用一定的视频压缩算法对数字信号进行压缩，最后经过不同的传输线路连接到 PC 监控终端上，最后在监控终端上对视频数据进行解压缩并最终进行显示[5]。相比与之前的模拟视频监控系统，数字视频监控系统具有数据存储量大、图像质量高、传输范围广和监控范围大等优点。

网络视频监控系统最初产生于二十世纪九十年代末期，是伴随着计算机网络的快速发展与视频监控的网络化需求而出现的，它弥补了前两种监控系统无法通过网络获取信息的缺点，使得用户可以通过网络中的任意节点接入和管理整个监控系统[6]。网络视频监控系统可以通过局域网或者互联网进行数据的传输，打破了之前视频监控系统的区域性限制， 实现了视频监控信息的跨区域管理与共享。

智能视频监控系统是在二十一世纪兴起的第四代视频监控系统，同时也是视频监控系统未来发展的主要方向，相比于普通视频监控系统，它的主要特点在于引入了视频智能分析技术，使计算机在视频监控的基础上具备了视频分析、目标识别、异常报警等功能，是数字图像处理、计算机视觉等技术与视频监控相结合的产物。随着社会视频监控范围的扩大，视频监控每天都产生着海量数据，完全靠人力去对视频内容进行监视和分析已经变得越来越难，因此具有智能分析功能的视频监控系统可以作为辅助甚至替代人力完成一些繁琐的监控任务。

西方国家视频监控的起步较早，以美国、德国、英国等为代表的国家已经拥有了比较雄厚的技术储备，视频监控的应用领域也非常广泛，已经形成了比较成熟的视频监控产业链。尤其是美国，更是凭借其在网络通信、多媒体技术等领域的技术优势，在视频监控领域处于世界领先水平[7]。

国内视频监控领域的研究起步较晚，整体水平还不能赶上以上这些发达国家，但是由于

近年来中国庞大的视频监控市场需求，带动了视频监控技术的快速发展，国内一些大型企业，如大华、海康等都在高清视频监控、视频监控网络化、智能视频监控等方面有了一定的技术积累，拥有相对完善的视频监控系统方案和产品，而且已经在许多国家开展了业务，向着国际化的路线不断迈进。国内的一些研究机构，如中科院、北京大学等也都建立了自己的智能视频监控系统实验室，智能视频监控系统的研究不断取得革新性成果[8]。

我国现阶段的社区安全视频监控管理系统已经开始向着网络联合的方向发展，逐步走向管理一体化的大型安防时代。在这样的社会背景下，为了社区安全，视频监控系统与报警、对讲和门禁等相关安全防盗的管理也日渐被整合到一起，并与城市安全管理的各个方面也加速了融合，所以智能视频监控系统应用于城市安全与应急管理已经成为大势所趋，是社会发展的必然趋势。

1.3 ^范文的主要研究内容

本文探讨的智能视频监控系统主要由前端设备、信号传输部分、信号处理部分、中心控制室等主要环节构成，并分为视频采集前端、中心服务器和客户端三部分进行主要研究，其中视频采集前端主要包括采集摄像头、嵌入式处理器、视频编码和传输单元、视频处理单元；中心服务器包括本地视频服务器和集流媒体服务和 web 服务为一体的流媒体服务器；客户端包括本地客户端和网络 web 客户端。

^范文中视频监控系统要设计实现的主要内容包括：智能视频监控传输网络规划、摄像头视频数据采集存储、基于 H.264 标准的视频编码与传输、基于 RTSP 协议的流媒体服务、web 服务、基于 SDL 的本地视频播放、浏览器视频播放等。

1.4 ^范文的组织结构和内容安排

根据本文所要研究的内容及具体设计流程，现将^范文各章节的具体内容安排如下： 

第一章为绪论，主要阐述了本课题开展的背景，并对智慧社区建设的时代背景、视频监控系统的发展阶段、国内外发展和研究现状进行简要介绍，同时对^范文的主要研究内容和^范文结构安排进行介绍。

第二章为智慧社区视频监控特点及系统架构技术分析，主要对面向智慧社区的视频监控应用特点进行分析，并介绍了系统开发中涉及到的视频编解码技术、流媒体传输技术、IP监控视频传输等内容。

第三章为智能视频监控系统的总体设计，结合智慧社区的应用特点对系统需求进行分析，并根据需求进行方案框架的设计。

第四章为系统的详细设计与实现，分别对系统网络规划、系统存储模块实现、web 服务模块和视频流解码与播放模块的设计思路和实现方式进行详细阐述。

第五章为总结与展望，对本文的设计方案以及方案中存在的问题进行总结，并作进一步的展望。

1.5 本章小结

本章首先阐述了课题开展的背景，并对智慧社区建设的时代背景、视频监控系统的历史发展阶段、国内外发展和研究现状分别进行了介绍，指出了视频监控未来发展的方向， 在本章最后介绍了^范文的组织结构和内容安排，并对每一章的内容进行简要的概括。

参考文献

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Jianmiao Hu,Jianmei Cen. Video surveillance in public space in China[J]. Frontiers of Law in China,2009,43.

骆云志,刘治红. 视频监控技术发展综述[J]. 兵工自动化,2009,01:1-3+11.

卢秋波. 视频监控技术简介与发展趋势[J]. 电信网技术,2007,01:9-12.

蒋馨. 浅析国外智能视频监控技术的发展及应用[J]. 中国安防,2011,10:105-108. 

郁小加. 视频监控系统设计与实现[D].北京工业大学,2013.