数字视频采集系统方案
数字化高清视频集中监控系统建设实施方案
数字化高清视频集中监控系统建设实施方案本文目录1.XXXX数字化高清集中视频监控系统建设方案概述 ................................................... 错误！未定义书签。
1.1.项目需求描述 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2.项目编制依据 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.3.项目设计原则 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。
2.XXXX数字化高清集中视频监控系统详细方案设计 ................................................... 错误！未定义书签。
2.1.监控系统结构设计及系统组成................................................................................ 错误！未定义书签。
本期项目建设规模 ........................................................................................ 错误！未定义书签。
系统结构设计................................................................................................. 错误！未定义书签。
数字视频素材的采集
一、数字视频素材的采集要实现对节目的非线性编辑，首先必须将记录在录像带上的视音频信号转换成计算机硬盘上存贮的文件，这就是素材的第二次采集，也是进行非线性编辑的第一步。
在这个采集过程中必须注意到以下事项：1.接好硬件设备。
这里的硬件设备即我们所说的实验器材。
具体包括以下几个方面的工作：a）将非线性编辑机电源打开，进入 windows 操作系统。
b）把录像机的电源打开，并将录像带（素材带）放置到录像机中。
如果用摄像机作为录像播放机使用，请将摄像机置于 VTR 工作模式，即 PLAY 放像状态。
c）用视音频连接线将编辑机和录像机连接起来。
如果播放机使用的是 1394 接口，那么请用 1394 线，以达到最好的图像信号质量。
如果不是请用复合视音频线。
这两种视音频连接线如下图所示。
在连接时注意计算机和录像机的接线面板上只有唯一的接口与之对应。
图 1 复合视音频线图 2 1394 线2. 采集并保存数字素材。
在设备连接好后，即可进行采集。
具体步骤如下：a）打开编辑编辑软件平台：Premiere。
可以在计算机的桌面上找到如下图标（图 3），双击打开。
或者可以在开始菜单中，通过：程序 >> adobe >> premiere6.0 下单击 adobe premiere 6.0 打开。
图 3 桌面上的 premiere 快捷方式打开 premiere 后，程序会弹出一个对话框，该对话框是让你选择自己的视音频采样和编辑模式。
如图4所示。
在这其中，我们可以选择Canopus DV–PAL >> standard 44.1KHz 或 48KHz。
需要说明的有几点：第一、选择 CanopusDV 的原因。
我们实验所用到的机器中使用的编辑卡是Canopus 公司生产的 DVStorm 卡，之所以选择这一项是因为它可以使采集到的数字视音频素材能更好的支持编辑机，发挥该机器的整体性能。
第二、选择 PAL 的原因。
实验六-数字视频采集实验指导书
二、实验内容
息
信 1、正式拍摄前创作一部片长约 3 分钟左右的分镜头稿本；
2、熟悉摄像机的基本操作；
学 3、练习推、拉、摇、移、跟等运动镜头的拍摄，操作过程中按照平、准、
大 稳、匀的操作要领进行； 4、根据小组所创作的分镜头稿本完成电视作品的素材拍摄。 范 三、实验原理 师 摄像机是进行光电转换的设备，它利用三基色原理，通过光学系统，把彩色
处。摇镜头可以左右摇，也可以上下摇，还可以从一个景物摇到另一个景物。
4)移镜头的拍摄方法
摄像员扛着摄像机进行步行拍摄景物，景物是不动的，它的角度完全由人的
移动而改变。移动拍摄的镜头有生动活泼的优点。
华中师范大学信息技术系
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实验六·数字视频的采集·实验指导书
5)跟镜头的拍摄方法
跟镜头是推、拉镜头和摇镜头的不固定的组合，也可以是摄像机改变位置跟 着被拍摄的主体一起运动。跟拍，主体都是在运动之中。
息 信
按开始／停止键，屏幕显示“
学 ”。
（5）变焦拍摄。
大
范 利用变焦杆获得拉摄／推摄的变焦效果或迅速改变图像的放大率。如下图所
示。
师
中
华
拉摄：将电动变焦杆推向“T”。 推摄：将电动变焦杆推向“W”。
华中师范大学信息技术系
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实验六·数字视频的采集·实验指导书
推动变焦杆力度的轻重，直接影响变焦速度的快慢。
（2）操作要领：平、准、稳、匀 1）平：指拍摄者通过寻像器看到的被拍摄对象应该是横平竖直，也就是从
寻像器中看到的被拍摄对象的水平线条应该与寻像器的横边框相平行，其竖直线
系 条应该与寻像器的竖边框相平行，这样拍摄出来的画面才不会倾斜。 术 2）准：指拍摄画面的构图以及运动摄像时的起幅和落幅要符合电视作品所
高清数字监控系统设计方案
高清数字监控系统设计方案高清数字监控系统是一种基于高清数字技术的监控系统，可以实时监控、录制和存储高清画面。
其设计方案包括以下几个方面：1. 设备选择：选择高清摄像机、高清监视器、硬盘录像机和网络视频服务器等设备，确保系统具备高清采集、显示、录制和存储的能力。
2. 网络架构：采用IP网络架构，将各个摄像机连接到网络视频服务器，以便实现监控画面的传输和存储。
同时，配置防火墙和网络交换机等设备，确保监控画面的安全传输。
3. 存储容量：根据监控需求，确定硬盘录像机和网络视频服务器的存储容量。
可以根据实际情况选择硬盘录像机的固态硬盘或机械硬盘，以提高存储性能和可靠性。
4. 视频编码：选择合适的视频编码算法，以提高图像质量和压缩比。
常用的视频编码算法有H.264和H.265等，可以根据实际情况选择适合的编码算法。
5. 远程访问：配置远程访问功能，可以通过手机、平板电脑或电脑等设备，远程查看、控制和回放监控画面。
可以通过配置动态DNS、端口映射等方式，实现外网访问。
6. 电源管理：考虑到监控系统需要24小时不间断运行，需要设计合理的电源管理方案。
可以使用UPS不间断电源和备用电源等设备，确保系统能够在断电情况下正常运行。
7. 报警功能：配置报警功能，可以通过移动侦测、场景变化和视频丢失等方式，实现对监控画面的实时报警。
可以通过配置声光报警器和短信、邮件等方式，及时通知相关人员。
8. 数据备份：选择合适的备份设备，对监控数据进行定期备份，以防止数据丢失和损坏。
可以通过存储服务器、云存储等方式，实现数据的长期保存和恢复。
总之，高清数字监控系统设计方案需要综合考虑设备选择、网络架构、存储容量、视频编码、远程访问、电源管理、报警功能和数据备份等因素，以实现高清画面的实时监控、录制和存储。
同时，还需要考虑系统的可扩展性、稳定性和安全性，以满足不同场景和需求的监控要求。
最新版高清网络数字视频监控系统方案
最新版高清网络数字视频监控系统方案xx年xx月xx日contents •系统方案介绍•系统方案设计•系统方案特色•系统方案实施•系统方案成本及效益分析•系统方案未来发展及升级方向目录01系统方案介绍系统功能介绍采用高清网络摄像机，能够清晰地采集实时视频，并传输到数字监控系统中。
高清视频采集视频实时传输视频存储与回放报警联动通过网络传输，能够实时地将视频数据传输到监控中心或客户端。
系统支持视频的存储和回放，能够随时调取存储的视频数据进行回放。
支持联动报警，当发生报警事件时，能够自动触发报警提示，并联动摄像头进行跟踪拍摄。
系统优点介绍采用高清网络摄像机，能够提供清晰度更高的视频画质。
高清画质通过网络传输视频数据，能够更好地保证视频传输的稳定性和安全性。
网络化传输系统支持视频的存储和回放，能够更好地满足用户对视频监控的需求。
存储和回放支持联动报警，能够更好地满足用户对安全监控的需求。
报警联动系统应用场景适用于城市监控系统的建设，能够更好地满足城市安全监控的需求。
平安城市智能交通金融行业教育行业适用于交通监控系统的建设，能够更好地监控交通情况，提高交通管理效率。
适用于银行、证券等金融机构的监控系统建设，能够更好地保障金融机构的安全。
适用于学校、幼儿园等教育机构的监控系统建设，能够更好地保障教育机构的安全。
02系统方案设计采用星型拓扑结构，方便故障诊断和隔离，易于扩展和管理。
拓扑结构采用TCP/IP协议，实现数据传输的高可靠性、安全性和稳定性。
传输协议网络架构设计采用高分辨率、低照度、低畸变、宽动态范围的百万像素摄像机。
硬件设备选择摄像机采用高性能、高带宽、低延迟、千兆以太网交换机。
网络交换机采用大容量、高性能、网络存储设备，实现视频数据存储和备份。
存储设备软件功能设计视频编码采用H.265、H.264等视频编码标准，实现高清晰度、低码流视频编码。
视频传输采用流媒体传输协议，实现视频数据的实时传输和远程访问。
基于DSP的数字视频采集系统的设计
基于DSP的数字视频采集系统的设计
数字在研究基于DSP 的视频监控系统时，考虑到高速实时处理及实用化两方面的具体要求，需要开发一种具有高速、高集成度等特点的视频1 系统硬件平台结构
系统平台硬件结构如系统的工作流程是，首先由2 视频信号采集系统
2.1 视频信号采集系统的基本特性
一般的视频信号采集系统一般由视频信号经箝位放大、同步信号分离、亮度/色度信号分离和A/D 变换等部分组成，采样数据按照一定的时序和总线
要求，输出到数据总线上，从而完成视频信号的解码，视频信号采集系统是高速数据采集系统的一个特例。
过去的视频信号采集系统采用小规模数字和模拟器件，来实现高速运算放大、同步信号分离、亮度/色度信号分离、高速A/D
变换、锁相环、时序逻辑控制等电路的功能。
但由于系统的采样频率和工作时钟高达数十兆赫兹，且器件集成度低，布线复杂，级间和器件间耦合干扰大，因此开发和调试都十分困难；另一方面，为达到精确采样的目的，采样时钟需要和输人的视频信号构成同步关系，因而，利用分离出来的同步信号和系统采样时钟进行锁相，产生精确同步的采样时钟，成为设计和调试过程中的另一个难点。
同时，通过实现亮度、色度、对比度、视频前级放大增益的可编程控制，达到视频信号采集的智能化，又是以往系统难以完成的。
关于这一点，在系统初期开发过程中已有深切体会[1]。
基于以上考虑，本系统采用了SAA7110A 作为视频监控系统的输入前端视频采样处理器。
2.2 视频SAA7110/SAA7110A 是高集成度、功能完善的大规模视频解码集成电路[2]。
它采用PLCC68 封装，内部集成了视频信号采样所需的2 个8bit。
基于PXA270芯片的嵌入式数字视频采集系统
【 要】数字化的嵌入式视频采集系统成为当前视频采集的的主流。该嵌入式视频采集系统 以Ｍｃ ｓ ｔ ｎｏ ｓ Ｅ５０操 摘 ｉｏ ｆＷｉ ｗ ． ｒ ｏ ｄ Ｃ
作 系统和基于 Ｐ Ａ ７ Ｘ ２ ０芯片的硬 件平 台为核 心 ， 实现 了对现场 的实时视频采集 。系统在嵌入 式端 既可 以进行视 频 的显示也 可 以
Ｔ ｉ ｙ ｔｍ ａ ｄ ｌ ｓｄ ｉ ｉｅ ｕ ｅｌａ ｃ ｐ ｌ ａｉｎ ． ｈｓｓ ｓｅ ｃ ｎ ｂ ｗｉｅｙ ｕ ｅ ｎ ｖｄ ｏｓ ｒ ｉ ｎ ｅａ ｐｉ ｔｏ ｓ ｅ ｖ ｌ ｃ
【 ｅ ｏｄ】ｅ ｂｄｅ ；ｄｏ ａｔｒ； ａｅｃｍ ｒ ｓ ｎＬ Ｎ Ｋ ｙｗ ｒｓ ｍ ｄｄｖ ｅ ｐ ｅｉｇ ｏ ｐ ｓｏ ；Ａ ｅ ｉ ｃ ｕ ｍ ｅｉ
Ｅｍｂｅ ｅ ｇ ｔ Ｖｉ ｅ ｐｔ ｒ ｓｅ ｓ ｄ ｏ ＰＸＡ２ ０ Ｃｈｉ ｄｄ ｄ Ｄｉ ｉａ ｄ ｏ Ｃａ ｕ ｅ Ｓｙ ｔｍ Ｂａ ｅ ｎ ７ ｐ
Ｌ ｅ ， ＵＮ ｈ ｏ ｕ ＹＡＮ ｅ ｇ ＩＷ ｉ Ｓ Ｚ ａ ｙ ｎ， Ｐ ｎ
（ ｃｏｌ ｎ ｒａ ｏ ｎｉ ｅ ｎ ，ｈｎ ’ ｎ ｅ ｉ ， ｉｎ７ ０４ Ｃ ｉ ） Ｓ ｏ ｏ ｆ ｍ ｔ ｎ ｇｎ ｒ ｇ Ｃａ ｇ ｎＵ ｉ ｒ ｙ Ｘ’ ０ ６ ，ｈ ａ ｈ ｏ ｉ Ｅ ｅｉ ｆＩ ａ ｖｓ ｔ ａ １ ｎ
图 １ 视 频采 集 系统 总体 结 构 图
（ｏａ ｄｓｌ ， Ｌｃｌ ｉｐａ ｙ Ｃ ｍｐｅｓ ｎ ｏ ｒｓｉ ） ｏ
，
Ｌｎｘ或 Ｗｉｃ 操作系统 ， ｉ ｕ ｎｅ 理论上支持任何媒体格式 ， 并且
可 以通过软件升级来支 持未来媒体格 式 。但 是媒体播 ］
小型数字视频监控工程方案
小型数字视频监控工程方案一、工程概述随着社会的不断发展，安全问题一直是人们关注的焦点。
因此，数字视频监控系统的应用在各行各业越来越广泛。
数字视频监控系统通过安装摄像头和相关设备，实现对特定区域进行监控和录像，起到保障安全和防范犯罪的作用。
本文旨在针对某公共场所进行数字视频监控工程方案设计。
二、工程需求分析1. 监控区域范围广泛，包括室内和室外；2. 能够实现对监控区域的全天候监控；3. 可以实现远程监控和管理；4. 视频录像存储时间长，能够追溯历史记录；5. 系统性能稳定可靠，具备自动报警功能。
三、设计方案1. 系统架构设计（1）系统整体架构将整个数字视频监控系统设计为分布式网络架构，包括前端摄像头、网络传输链路、中心控制台和存储设备。
（2）前端摄像头在监控区域安装多个高清摄像头，确保对监控区域的全面覆盖，并且能够适应复杂的环境条件。
（3）网络传输链路采用高速网络传输设备，实现对视频信号的实时传输和远程访问。
（4）中心控制台设置中心控制室，用于实时监控和管理摄像头，对异常事件进行处理。
（5）存储设备选用高性能的网络视频录像存储设备，能够实现对视频录像的长时间存储和检索。
2. 系统功能设计（1）实时监控功能通过摄像头捕捉视频信号，传输到中心控制室进行实时监控，支持多画面显示和远程控制。
（2）录像存储和检索功能视频信号经过压缩存储到硬盘中，支持对视频信号的回放和检索功能，便于追溯历史记录。
（3）远程访问功能支持通过网络远程访问监控系统，可以实时查看监控画面和管理设备。
（4）报警功能设置智能监测算法和报警规则，一旦发生异常事件，系统能够自动报警并发出警报。
3. 系统安全性设计（1）网络安全采用加密传输技术，确保视频信号的安全传输和存储，避免被非法获取。
（2）权限控制设置不同级别的用户权限，保证只有经过授权的人员才能够对监控系统进行操作。
（3）数据保护定期对存储设备进行备份，防止数据丢失或损坏。
四、系统实施方案1. 硬件设备采购根据系统设计方案，选购合适的摄像头、网络传输设备、中心控制台和存储设备。
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预处理监控设备方案
概述
传统视频监控系统是通过摄像头等这些数据采集前端获取视频图片信息，仅提供视频的捕获、存储和回放等简单的功能；数据吞吐量大造成数据传输和服务器处理数据的压力大；需要大量的人力且准确度并不高；因此，智能视频监控系统应运而生。
本系统在视频采集前端搭建硬件平台，硬件平台中搭载图像处理算法，将摄像头传入的图片筛选出关键信息，通过物联网传入服务器中进行处理。
利用算法提取关键信息可以减少传输的数据，从而能提高传输效率并且减小服务器的压力；同时在传输过程中把数据拆分成多个模块并行处理，也可大大提升传输处理速度，达到实时性、高效性的要求。
1硬件前端功能
1）采集图像信息；
2）实现算法对图像的灵活处理，并行高速传输；
3）提取、分类图像关键信息；
4）采用NB-IoT协议实现无线传输
2方案论述
2.1系统构成
图2.1是系统总体结构框图。
图2.1 系统总体结构框图
用CCD进行图像数据采集后，用视频解码芯片进行A/D转换，从模拟视频输入口输入的全电视信号在视频解码芯片内部经过钳位、抗混叠滤波、A/D转换、最后转换成BT.656视频数据流。
本系统中，对图像的处理分为两个阶段，第一个阶段为ZYNQ的双核ARM处理器部分通过算法对图像的处理；第二个阶段为ZYNQ的FPGA部分对数据的打包分类。
为了尽可能提高性能并达到实时性要求，我们以ARM为中央处理核心，由FPGA实现系统控制。
系统分为处理器模块、FPGA组模块和各总线接口模块等。
其中处理器模块包含双核ARM、内存空间以及相应逻辑。
处理器作为最小处理单元模块而存在，可以完成相应的处理子任务。
双核ARM作为从CPU做图像的处理（通过算法实现），两个处理模块在系统核心FPGA控制下并行运行。
而FPGA作为系统中心，负责两个微处理器互相通信、互相协调以及它们与外界（通过主从总线和互连总线）的信息交换。
同时，系统处理子任务可以由FPGA直接派发给处理器。
灵活的FPGA体系结构设计是该系统有效性的保证。
在实际应用中，可以根据系统的任务，通过配置FPGA控制两个微处理器按流水线方式运行，缩短系统的处理时间。
另外，可以通过FPGA的配置扩展双ARM的工作方式，控制它们按MIMD方式并行处理同一输入图像。
最后经过处理过的图像通过NB-IoT协议发送到服务器端。
2.1.1 FIFO机制
为了加快ZYNQ的处理速度，本系统采用同步FIFO高速缓冲方案。
FIFO即先进先出存储器, 也是一种专门用来做总线缓冲的特殊存储器。
FIFO没有地址
总线, 它由外部通过同步或异步方式驱动内部写指针和读指针循环进行读写。
FIFO也可以同时进行读写操作。
本系统需要输入读写时钟, 将同步FIFO的读写操作同步到输入时钟信号，如图3.2所示：
图2.2 FIFO缓冲方案图
2.1.2 内存扩展
由于采集的图像是480×720且为24位真彩色的图像，每幅图像大小为0.98M， DM642内部有16KB的一级程序缓存，16KB的一级数据缓存和256KB的程序数据共享二级缓存。
但这对于直接处理图像数据是不够的，因此扩展了两片32MB的SDRAM来存放原始图像数据，4 MB的FLASH来存放应用程序。
二者都映射到DM642的外部数据空间。
2.1.3 NB-IoT
本系统采用NB-IoT协议将处理过的数据发送到服务器端。
NB-IoT指窄带物联网技术，NB-IoT 支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网（LPWA），支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。
具备强链接、高覆盖、低功耗、低成本的优点。
非常适合本系统的实际需求。
2.1.4 图像压缩
在本系统中，图像压缩采用H.264标准。
H.264具有很高的编码效率，在相同的重建图像质量下，能够比H.263节约50%左右的码率。
H.264的码流结构网络适应性强，增加了差错恢复能力，能够很好地适应IP和无线网络的应用。
2.2硬件设计方案
2.2.1 监控前端设备
前端使用CCD摄像头，采集图像经过视频解码模块进行解码，最终生成FPGA可以识别的数字信号。
CCD摄像头选用几个指标如下：
分辨率：480H×720V
视场角：70度
图象速率：30帧/秒
工作电压：9V
夜视能力：0.05Lux
工作温度：-20℃～+60℃
2.2.2 芯片选择
本系统中采用FPGA进行实时图像处理，选用XILINX公司生产的ZYNQ系列FPGA进行工程总体设计，Z-7020芯片内部包含使用Artix™-7 FPGA 可编程逻辑和双核ARM Cortex™-A9 MPCore（主频高达1GHz），Zynq™-7000 系列器件将处理器的软件可编程能力与FPGA 的硬件可编程能力实现完美结合，与传统的SoC 处理解决方案不同，Zynq-7000 器件的灵活可编程逻辑能实现优化与差异化功能，使设计人员可以根据大部分应用的要求添加外设和加速器。
FPGA部分实现功能包括控制ADV7180以进行视频信号解码，视频实时图像处理算法的运行是在ZYNQ内嵌的ARM9中运行。
ARM9中搭载Linux系统，可方便的运行多种语言的算法程序。
FPGA中可以实现TU_656格式解码、YCbCr转RGB图像格式转换等
视频解码器解码模块选用ADI公司的ADV7180，这是一款经典的视频PAL解码模块，解码模块外围电路我们经过设计、修剪，可尽可能小型化。
2.2.3 FPGA芯片性能指标
本系统选用XILINX公司生产的ZYNQ ZC7Z020芯片。
作为C67x系统的芯片，其结构特点主要包括：
（l）逻辑资源足够，可直接在PL部分实现所有控制功能；
（2）高性能外部存储器接口（EMIF）提供了与 SDRAM、 SBSRAM和SRAM等同
步/异步存储器直接接口；
（3）片内提供多种外设：多通道DMA/EDMA控制器、SPI总线主/从模式接口、支持多种加载模式；；
（4）采用业界领先的Xilinx Zynq-7000 All Programmable SoC架构的处理器，一颗芯片上集成了ARM Cortex™-A9 双核CPU和Artix™-7 FPGA；
（5）采用基于Cortex™-A9的处理器系统，集成了内存控制器和大量的外设，可独立于可编程逻辑运行；
（6）基于ARM Cortex™-A9 的处理器系统，可用于控制可编程逻辑的配置，以实现在操作期间对可编程逻辑实现完整或部分重配置；
（7）支持Xilinx最新的Vivado开发套件，集成各类可编程开发工具；
（8）支持Linux、Android、FreeRTOS等操作系统；
（9）内置灵活的PLL锁相时钟电路；
（10）高度支持C/C++设计的各种算法。
3关键技术
1）在FPGA数据处理模块旁加一块NB数据发射模块，数据采集前端处理过的数据通过NB-IoT物联网的方式无线传输到服务器。
经过几年的发展，NB-IoT在我国已经有了很大的规模，基站覆盖范围很广，基本可以囊括所有地区，同时数据处理能力也越来越强，解决了监控数据海量混杂和监控节点分布太广的问题。
同时NB-IoT还具有低功耗、低成本、海量链接等优点，在本系统中使用NB-IoT是一个很好的选择。
2）本系统中的图像处理算法搭载在ZYNQ中的双核ARM处理器中，并且算法可以根据不同的应用场景替换，具有易维护、灵活性高、性能好等优点。