安全网络摄像机研究

安全网络摄像机研究（精选7篇）

安全网络摄像机研究 篇1

引 言

最近几年,实现高清网络监控的技术、产品条件已经有了实质性的进展。高清监控产品开始覆盖从前端的百万像素摄像机、高性能编解码器一直到后端的高清显示设备[1]。目前大量的视频监控系统都是建立在IP网络或以太网之上,通过RTP/UDP协议来传输视频流。但是UDP只提供一种尽力而为的网络服务[2],不保证传输过程中的丢包,更谈不上安全性。因此对于我国政府部门和保密单位这样涉及到国家秘密的单位,视频监控系统的不安全因素就给侵入者提供了可以利用的攻击点。

随着监控系统网络化、高清化进程的加快、人们信息安全意识的增强,以及国家有关部门保密管理工作力度的加大,各保密单位对网络视频监控的安全性要求、防止视频外泄的愿望原来越强烈。对此本文提出并设计了一款具备信息安全保密特性的高清网络摄像机,并借鉴信息系统的安全性和保密性要求,论述了该摄像机的运行环境。

1 背 景

安全网络摄像机可以理解为 “适用于现有高清网络监控体系、应用于政府部门和保密单位、具有信息安全保密特性的网络摄像机”。因此该摄像机首先必须满足一个网络高清摄像机基本要求,即能按大于12 FPS(帧/s)连续采集分辨率不小于720 P(1280×720)的图像;并采用高效率的视频压缩技术,在满足后续传输带宽需求的同时,最大程度还原图像视频画面;静态图像和动态视频要求色彩还原性强、饱和度高、曝光准确、增益可调、镜头畸变小、画面清晰、噪声低;同时提供现有监控系统所需要的通用功能,如PTZ控制,报警,一键复位等。

同时该网络摄像机还必须符合信息安全保密要求,建立相应的安全保密机制和服务,实现监控系统中视频、图像、信令等传输信息的保密性、完整性、可用性,可认证性和不可否认性[3]:

1) 保密性:保证监控系统中的信息不能被泄漏给非授权的人、处理器或设备;做到即使攻击者利用非正常手段盗取视频、图像信息,也无法进行还原;

2) 完整性:保证监控系统信息不会遭到未经授权的、非预期的或无意的修改或破坏;防止攻击者自行将修改视频内容进行播放;

3) 可用性:满足并确保授权用户或系统过程可以及时可靠地访问实时监控视频、各项服务和其他资源,并能防止拒绝服务;

4) 可认证性:能够核实和信赖在一个合法的传输、消息或消息源的真实性的性质,以建立对其的信心;防止攻击者用同样型号的摄像机替代网络摄像机;

5) 不可否认性:保证系统中信息的发送者提供的交付证据和接收者提供的发送者证据一致,使其以后不能否认信息过程。

2 网络摄像机设计

现有的高清网络摄像机通常采用单芯片完成图像处理、视频压缩和网络服务器的核心功能,目前市场上主流的芯片供应商包括TI、华为海思和NXP。三家主流芯片都可以满足1080 P@30帧的高清编解码能力,内部都集成ISP(图像信号处理模块)、ARM及外设控制器等。但是三者中NXP公司芯片ASC8850的ISP效果最好,图像的色彩还原性优于其余两家;另外集成独立MJPEG协处理器,H.264压缩处理同时可作MJPEG处理,可获得清晰度很高的图像;集成数据加密功能模块,最高可实现200Mbps数据流加密,可实现部分安全保密机制。因此网络摄像机最终以ASC8850作为主处理芯片,前端采用了一颗动态范围大、色彩还原度高的2 M分辨率CMOS感光芯片来实现图像采集。

为了保证传输信息的保密性、完整性、可用性,可认证性和不可否认性,网络摄像机应采取以下安全机制或服务:采用高强度对称/非对称加密算法,保证各种信息在传输介质上的传输具有保密性;应用摘要算法,通过验证校验码来实现信息的完整性;应用访问控制机制实现授权用户对设备和信息的可用性;利用非对称密码算法和密钥实现数字签名[4],用来辨识签名者身份,实现信息的不可否认性;综合应用身份认证和数字证书技术,实现信息的可认证性。同时为了方便密钥管理,加强密钥使用的安全性,必须为不同的信息设计适用的密码算法和密钥种类,并安全存贮。

数据加密通常分为软件加密和硬件加密两种方式,但软件加密显然无法满足网络摄像机大码流视频流的实时性要求[5],因此必须采用硬件实现方式。ASC8850芯片集成了200Mbps的数据加密模块,但其只提供AES、DES、3DES等通用的对称加密算法[4],远不能达到政府部门和保密单位的安全要求;且无非对称加密算法功能、无单独的密钥管理区域。因此我们在网络摄像机中又附加了一颗国产密码学芯片:除了普通的对称/非对称算法外,该芯片还提供了符合国家保密局要求的高强度国产密码学算法;集成硬件随机数发生器和安全防护单元,适用于PKI(公钥基础设施)等应用;支持存贮区加密,可以用来进行密钥管理;且每一颗芯片具有唯一序列号,可以用作数字签名和数字证书。

产品硬件结构框图如图1所示,采用了通用的核心板和电源板两层架构。其中核心板主要包括主处理处理芯片ASC8850,DDR SDRAM,程序存贮器SPI FLASH,数据存储器Nand Flash,加密芯片,网络传输等;核心板接口主要包括用于debug的UART,用于镜头控制的GPIO等。电源接口板主要包括了电源模块和对外功能接口等,电源管理接收DC 12V或POE供电,将其转换为系统工作需要的电源,并通过单独电源总线传输;除此之外还预留了报警、云台控制(RS485)、RJ45、声音输入等功能接口。

安全网络摄像机的软件设计首先满足网络摄像机的基本功能,如图像处理、图像压缩、视频压缩、视频分析、音频处理、网络传输、报警联动等。除此之外,还必须具备数据加密、证书管理、密钥生成与管理等安全保密功能。软件设计基于嵌入式Linux系统,主要结构框图如图2所示。系统软件主要分为1)Linux内核,主要和硬件相关的各种驱动程序;2)组件层,对驱动的调用,完成摄像机相关的音视频处理、加解密、数字证书管理等模块功能;3)系统进程,应用程序运行,包括了和客户端交互的流媒体服务器、Web服务器及完成摄像机各种音视频处理、系统配置管理、各种基本功能进程,安全管理的进程等。其中安全管理进程用来保证整个摄像机的安全策略的运行,实现通信中发生的证书交换、数据加/解密、数据摘要、数字签名、密钥管理等安全策略。同时也会有相对应的服务/客户端安全保密组件,用于安装在监控系统的服务器或客户端上,供监控软件平台使用。

网络摄像机和服务端(客户端)的基本通信流程如下:1)在首次通信时,双方交换证书,并用证书体系下的公用密钥解密,若对方信息通过认证,获得对方的基本信息和用户公钥;2)双方计算本次通信所需要的各种信息密钥(图像/视频/信令),并用通信方的用户公钥进行加密,得到信息传输密钥;3)用信息密钥对需要传输的数据段进行加密,连同其他附加信息(包括信息摘要、信息传输密钥等),一同传输;4)接收方利用用户私钥首先对附加信息解密,得到信息密钥等;再对信息数据进行解密,完成一次通信流程。

3 安全运行环境

网络摄像机只是监控体系中的一种客体,只有当同样的安全机制和服务在服务器、存贮、客户端等监控系统中的所有客体中运行时,才能体现出其安全保密作用。基于上述对安全网络摄像机的论述,监控系统的安全运行环境应主要包括以下设备:安全网络摄像机、安全管理中心、密件制作中心、客户端、服务器、存贮设备等,如图3所示。

系统运行时的安全性主要体现在以下三个方面:

1) 通信安全:实现网络摄像机和客户端、网络摄像机和服务器等之间进行的信息通信安全,保证各种信息在传输介质上的传输具有保密性。为不同的信息设计适用的密码算法和密钥种类。算法的设计根据实际应用的安全需求确定,密码算法的强度要能抵抗相关的攻击。

2) 数据安全:实现网络摄像机内重要数据在存储、操作和处理中的安全。使用专用密码学芯片作为密码算法的运行空间;使用该芯片内置的加密存贮空间作为各种密钥的安全存放空间。

3) 管理安全:系统需配置安全管理中心,对网络摄像机进行监控和管理,实现终端实施匹配、启用、禁用、状态查询、解锁、更换密钥等安全管理操作;同时设计密钥卡和管理卡,由专人管理和使用,使得管理中心的日常使用和更换密钥相分离,做到人员安全;应用访问控制机制,保证对证书制作系统、管理中心及其他设备的使用或访问必须是授权用户。

运行体系中的密件制作中心是安全网络摄像机以及相关密件的生产、配发辅助系统,仅在它们的生产装配过程使用。系统应运行专用的密件制作应用程序,生成系统所需的各种保密数据,如公用密钥、数据密钥、用户证书等,并注入到相应的数据存贮区当中。还应为管理员、操作员、浏览者、发证人员等用户制作权限证书,注入到相应的硬件Key当中。而安全管理中心则为管理者提供方便管理的技术手段,对系统实施有效安全管理提供安全策略设置、下发、审计,从而做到安全技术和安全管理紧密结合并互为补充。

4 结束语

综上所述,该安全网络摄像机不仅可以满足目前高清网络监控的要求,还基于硬件加密方式实现了数据加/解密、数据摘要、数字签名、密钥管理等安全机制和服务。结合文中论述的安全运行环境,确保了监控系统中数据信息的保密性、完整性、可用性,可认证性和不可否认性,完全可以满足政府部门及保密单位的安全使用要求。

参考文献

[1]刘毅.高清监控,开往春天的地铁[J].中国公共安全(综合版),2010(4):56-62.

[2]伍华勋,万田.H.264/AVC视频流实时签名认证系统[J],广东通信技术,2010(3):8-12.

[3]张战生,杜虹,吕述望.信息安全保密教程(上册)[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2006.

[4]Douglas R Stinson.密码学原理与实践[M].2版.北京:电子工业出版社,2003.

[5]刘萧.基于H.264编码的视频加密技术研究[D].浙江:浙江大学,2010.

网络摄像机软件架构的研究与设计 篇2

由于嵌入式操作系统具有低功耗、集成度高、可裁剪等优点,现在嵌入式设备已经越来越多地应用于各个领域。软件架构设计是嵌入式设备的软件设计过程中一个很重要的环节。但不同嵌入式操作产品的软件架构在实现中存在内存泄露、堆栈溢出、竞争条件、死锁、时序问题、可重入条件等各种问题,造成了嵌入式软件开发效率低、周期长,并且影响产品的性能和市场竞争力。

为了很好地解决上述问题,本文提出了一种面向嵌入式应用的新的软件架构解决方案——视频监控PU统一平台总体架构。其架构如图1所示,分为OS适配层、应用层、协议层、硬件适配层。其中OS适配层、协议层、应用层定义为平台软件,平台软件设计要求适应所有类型的前端设备,设备间的差别通过配置文件进行开支[1,2,3]。硬件适配层定义为产品支持库,该层提供统一的接口与平台软件交互,对于不同的设备类型需开发相应的硬件适配层。

2 OS适配层

OS适配层(Operation-System Adaptation Layer)定义系统公用的统一接口函数,包括网络通信接口(TCP/UDP)、系统服务接口(定时器、内存管理、线程/进程管理、消息、信号量)、文件I/O接口(录像文件、配置文件)、配置文件接口、系统日志、系统维护。

OS适配层的目的是当需要将代码移植到其他操作系统时,只需要修改该层的内容。

2.1 系统服务接口

1) 定时器

在进程执行的期间需要对进程的执行时间加以控制,从而控制进程的执行过程,这需要使用定时器或信号。定时器就像闹钟,可以设置一个时间,进程运行到规定的时间,“闹钟”就会触发,而进程就可以被触发去做一个特定的工作。

2) 内存管理

内存池(Memory Pool)是一种内存分配方式。使用new、malloc等API申请分配内存会造成大量的内存碎片并进而降低性能。内存池则是在真正使用内存之前,先申请分配一定数量的、大小相等的内存块留作备用。当有新的内存需求时,就从内存池中分出一部分内存块,若内存块不够再继续申请新的内存。这样可以避免内存碎片,使得内存分配效率得到提升。

3) 线程/进程管理

Linux是用线程来实现多任务并发的系统。进程可以共享大多数系统资源,同时拥有足够分享的上下文维护各自的控制线程。因此一个线程的数据可以直接为其他线程所用,线程间通信也方便快捷。线程/进程管理包括初始化线程、建一个线程、分离一个线程、终止线程、线程同步。本架构中的所有任务进程都是基于实时传输控制协议(RSTP)通信机制与其他相关进程通信。

4) 消息

消息队列是Linux下进程间通信的一种方式,一般用于传送少量数据,如果大量数据需要在进程间共享,则可以用共享内存。使用一般过程如下:(1)调用ftok接口产生一个key;(2)调用msgget(使用key作为参数)产生一个队列;(3)进程可以用msgsnd发送消息到这个队列,相应的别的进程用msgrcv读取;(4)删除消息队列。

5) 信号量

信号量是提供任务间通信、同步和互斥的主要手段。适用于保护多份复制的资源。

2.2 录像文件接口

录像文件接口支持前端录像、平台录像、录像查询、录像回放、录像下载[4]。

2.3 数据库接口

使用开源的SQLite数据实现录像、图片的信息的管理。SQLite数据库是专门为嵌入式系统设计的,与MySQL数据库相比,具有占用内存小的优点。

2.4 配置文件接口

在多用户、多任务环境中,配置文件控制用户权限、系统应用程序、守护进程、服务和其他管理任务。这些任务包括管理用户账号、分配磁盘配额、管理电子邮件和新闻组,以及配置内核参数。

2.5 系统日志

在本系统中,所有的文件系统的变化、添加和改变都被记录到“日志”中。每隔一定时间,文件系统会将更新后的文件及文件内容写入磁盘,之后删除这部分日志。重新开始新日志记录。日志文件系统能够详细记录系统每天发生的各种各样的事件,使数据、文件变得安全。

2.6 系统维护

系统维护模块实现对系统应用任务的活动状态监控,所有被监控的任务通过定时发送活动消息到系统维护模块以表示其活动状态,如果在设定的时间内没有收到应用任务的活动状态将启动维护方式,包括重新启动系统。

3 应用层(Application Layer)

应用层实现系统应用业务流程。包括业务应用(简称Cmd)、媒体传输(简称Media)、设备管理(简称Mg,实现告警输入输出相关功能)、存储(简称Record)、User Interface模块(简称Ui)、网管模块(简称Nm)等模块。应用层应达成如下目的:考虑不同的平台接入需求,可方便扩展支持接入其他的平台。

应用层功能软件的运行由多个任务进程完成,由一个总的控制进程管理所有的进程,它负责监控所有任务进程的状态,同时由于每个进程都具有初始态、挂起态、运行态和终止态等4种基本状态,总控制进程通过发送消息命令控制这4种状态之间的切换。这种机制的优点在于只要定义好任务接口,各个任务进程模块就可以被当作独立软件模块来操作实现。很明显,嵌入式系统应用层这一级的开发提高了代码的复用度。

应用层的业务交互如图2所示。

视频监控平台(包括其他厂家平台)通过Cmd模块实现信令交互。媒体处理信令通过调用Media模块接口进行。存储抓拍信令通过调用Record模块接口进行。其他信令(包括参数配置等)直接调用Mg模块接口。

Web客户端通过Nm模块实现对设备的访问。Nm模块中,对于设备的操作统一通过Mg模块实现。对于媒体流,Nm模块需要与Media的媒体控制子模块进行交互。

对于车载、单兵等具有本地显示的设备,通过Ui实现对设备的访问。Ui模块中,对于设备的操作统一通过Nm模块实现。

3.1 业务应用模块

业务应用模块实现与平台之间的信令交互处理流程。实现要求如下:接收并处理来自平台的SIP信令;媒体传输信令调用媒体传输模块接口函数;告警处理信令调用告警处理模块接口函数。

业务交互模块分为信令交互子模块和信令处理子模块。信令交互子模块实现信令的接收、分发和发送等功能。信令处理子模块实现对信令的处理流程。

3.2 媒体传输模块

媒体传输模块实现设备与平台之间的媒体传输,包括视频传输、音频传输,支持UDP传输和TCP传输。模块分两部分,一部分mediaControl用于媒体控制,主要是指对设备通道资源的控制,编码器开启关闭,通道占用与释放的工作都在这个文件中进行处理;另一部分为mediaTrans,用于媒体传输部分,专门负责媒体数据的传输,现支持TCP与UDP传输。将媒体模块分为两部分的好处在于以后如果需要接入其他平台,只需修改mediaTrans模块的传输协议部分,mediaControl部分可以不用修改,直接调用。

3.3 存储模块

存储模块分为录像存储子模块、抓拍子模块和录像回放子模块。

录像存储子模块录像文件的类型分为三种,即定时录像、报警录像和手动录像。定时录像又分为每天模式和每周模式,不管什么模式,每天最多有3个定时录像的时间段,且每个录像的时间段是不能重叠的,也不能跨天。报警录像可能包括报警预录和延迟录像,其中报警预录是可选的,且预录的时间不超过30 s。

录像模块主要由以下子模块组成:1) 定时器。该定时器的定时精度为1 s,用于检测周期录像的开始和结束时间,同时维护录像控制中的相对时间。2) 录像线程。从预录队列中取视频数据,然后保存到存储设备。3) 缓冲队列。编码库出的视频数据,加上存储帧头以后,存于缓冲队列中。为了避免出现内存碎片,同时兼顾每个节点的访问速率,缓冲队列应采用大内存管理机制。根据视频的最大码率及预录的时间,一次性分配所有的内存空间。缓冲队列采用数组的形式,节点空间的分配和回收都由大内存管理模块进行。

录像文件的命名规则为:PUID_通道号_录像类型_录像开始时间.后缀。录像名共43 byte,每个域所占的字节数如表1所示,对应的格式如表2所示。例如:420000000267908936_01_01_20111105160000.264。

抓拍子模块的规则与录像规则类似。

4 协议层(Protocol Layer)

协议层实现与PU相关的网络协议,包括SIP,RTP,RTCP,RTSP,SOAP,HTTP等。

5 硬件适配层(Hardware Adaptation Layer)

硬件适配层的目的是当系统需要支持不同的硬件方案时,只需要修改硬件适配层的内容。该层包括看门狗、串口、CODEC、告警、设备配置、云台控制等模块。采用嵌入式DSP处理器用于计算离散时间信号,在图像处理方面上有很高的编译效率和执行速度。该层位于架构的最底层,它封装了硬件的各种功能行为,包括硬件初始化、中断的产生和处理、硬件看门狗启动、硬件时钟管理,提供了对各种开发板的硬件功能操作的统一软件接口,这是保证操作系统可移植性的关键。

6 总结

本文提出的这种新的软件架构方案,具有较好的容错能力、可重用性、安全性、扩展性、可管理性。当某一层需要调整时,可以不对其他层面进行任何修改,从而降低了整个设计系统之间的依赖性。同时它能够让设计开发人员在编码分工变得更加明确更加优化,只要做好各个层次的接口定义即可,缩小了工作冗余量,提高了研发人员的效率。通过研究和项目实践证实了这种方案可被很好地用于中兴力维接入平台。

摘要：为网络摄像机制定一个统一的应用软件框架。将前端设备软件分为平台软件和硬件支持库两个部分。所有前端设备采用统一的平台软件,支持前端设备的各种应用需求,包括视频采集、数据传输、远程参数配置、本地参数配置(GUI)、录像存储、云镜控制、告警处理、Web网管等功能。通过研究和项目实践表明,这种新的软件系统结构技术方案,可被广泛用于各种接入平台,很好地解决了以上问题。

关键词：网络摄像机,前端设备,软件架构

参考文献

[1]梅大成,杨大千,赵娜.基于Linux的嵌入式网络摄像机设计[J].微计算机信息,2007(23):45-47.

[2]劲松.基于TMS320DM355的高清网络摄像机的设计与实现[D].南京:南京邮电大学,2009.

[3]汤凯,刘峰.基于TMS320DM355的网络高清视频监控系统的设计与实现[J].电视技术,2009,33(12):98-101.

安全网络摄像机研究 篇3

随着互联网技术的不断发展, 硬件价格的不断降低, 以数字化为特征的高校信息化发展也更为迅速。各种信息化手段不断应用于高校的教学管理、后勤管理、科研管理、办公自动化、复合型图书馆、园区管理等各个领域, 改变着我么在校师生的学习、生活、管理方式。本文主要研究分析网络摄像机技术在高校各个领域中的应用, 为校园信息化的进一步深化、硬件资源的合理应用、系统架构的进一步优化提供研究基础。

1网络摄像机的现状

现代网络摄像机是数字摄像技术与网络技术相结合的产物, 网络摄像机拥有独立的音视频采集编码模块、存储模块、网络传输模块, 通过网络接口直接连接到网络上, 实现音视频的实时网络传输。其中的采集编码模块, 针对不同应用需求, 相继发布过多个图像和视频编码压缩标准, 目前网络摄像机主要采用的标准有:MJPEG、MPEG4、H.264。

2网络摄像机在高校中的应用分析

由于网络摄像机相关技术的发展, 以及高校信息化的深入, 使网络摄像机在高校中的应用也日趋广泛。

(一) 网络摄像机在校园安全中的应用

(1) 高清视频监控平台

高清监控是网络摄像机在校园安全中最主要的应用。依据《上海市高校校园安全技术防范工作“十二五”发展规划》 (沪教委保[2012]11号) 、《上海市教育委员会关于制订新一轮高校安全技术防范系统建设三年规划 (2013—2016年) 的通知》 (沪教委保[2013]9号) 中关于各高校组织实施技术防范系统, 建成满足:实战平台 (数字化) 、高清图像 (高清化) 、完善布点 (覆盖化) 、联网共享 (网络化) 、高效管理 (智能化) 的校园技术防范系统的要。

其中“高清图像”指的就是建立一套基于高清网络监控摄像机, 覆盖高校重点区域的高清监控平台, 建立了实时可监控、事后可追溯的监控系统。

主流编码方式为:H.264。

(2) 车牌识别

主要出入口的管理是高校安全管理中重要方面, 除了对出入人员的管理, 另一类主要管理对象就是出入车辆的管理。

随着出入高校的车辆逐年增加, 除了对进出车辆进行记录, 还提出了更高的要求, 如:要求记录车辆出入时间, 自动计费;对于进出车辆根据车牌进行个性化管理;对车辆在校内的运动轨迹进行记录和统计等更细化的管理需求, 这些需求传统的管理模式很难实现。

网络摄像机配上车牌识别服务器, 实现对车牌的自动识别, 从而实现基于车牌的个性化管理。

在实际应用中, 车牌识别摄像机有别于普通的网络摄像机;除了运用相同的H.264编码方式外, 车牌识别摄像机的电路设计、抗反光设计比一般的网络摄像机要求更高, 价格也较之一般的网络摄像机更高;一般在出入口, 会在低位安装专用的车牌识别摄像机, 识别率可以达到90%。通过车牌识别服务器, 更具车牌识别算法, 可以利用一般网络摄像机实现车牌抓拍和识别功能, 但是识别率比较低。所以对于车辆运动轨迹的记录和统计, 还需要提高车牌识别率。

(3) 人流量统计

人流量统计也是网络摄像机在高校安全中的一个应用方向, 通过对网络摄像机捕获的画面进行对比计算, 从而得出画面内的人员流动数量。此项应用更多的起到预警作用, 当某个区域人员数量短时间内增加或者人员数量大于某一限定值, 系统发出预警信息, 由管理人员查看判断后做出相应的干预措施, 防止由于人流量过大造成的意外事故或者人员聚集发生突发事件。

此项应用需要在高校的监控系统上增加一台人流量统计服务器, 通过交换机转发的方式将监控数据发送给服务器进行统计分析。

基于监控视频的人流量统计算法的核心是运动人体检测和跟踪技术。运动人体检测就是在视频图像中将运动人体目标提取出来, 有3中常用的算法:光流法、背景减除法和帧间差分法。由于环境因素的影响 (天气、光照、噪声等) 、人员之间的互相叠加、人员运动轨迹的不规则性以及对于运动人员目标的检测和跟踪算法的不同, 使人流量统计的结果一般与实际情况存在误差;虽然存在误差, 但是由于人流量本身是一个动态数据, 而且一般预警之后会配合管理人员查看判断, 因此误差只要不是太大、误报频率不要太高, 大多情况下是可接受的。

(4) 人脸识别

人脸识别系统以人脸识别技术为核心, 是一项新兴的生物识别技术, 是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。它广泛采用区域特征分析算法, 融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体, 利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点, 利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型。

人脸检测虽然也是高校安全技防的一个重要应用方向, 但是由于受到人脸检测技术的发展, 实现的成本以及识别精确度的影响, 在高校中大面积应用尚需时日。

(二) 网络摄像机在教学管理中的应用

(1) 标准化考场

根据《国家教育考试标准化考点规范 (暂行) 》, 标准化考场建设的核心是建立符合《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》、可进行监控图像实时传送的网上巡考系统, 并围绕网上巡考系统建立相应的指挥室、视频监考室。

网上巡考系统主要由网络摄像机 (前段监控子系统) 、基于TCP/IP的专用网络 (传输子系统) 、基于ip-san架构的存储器 (存储子系统) 、用于实时监控及网上巡考的应用平台 (应用子系统) , 四个子系统组成。

编码方式采用:H.264或MPEG-4

存储方式:集中存储

(2) 教学质量管理

为了提高管理效率, 很多高校在传统的教学质量监督体系中尝试运用网上评教系统、视频监控系统等信息化工具辅助质量监督体系。

但是相对于网上评教系统, 视频监控系统由于对教师知识产权的保护、教师教学工作的尊重等因素的考虑, 并未得到普及和认可。但是, 在教学事故的事后追溯、学生投诉的认定以及教学数据库的建立、学生自主学习能力培养方面, 视频监控系统还是具有其一定的优势。如何用好这把“双刃剑”, 处理好相关敏感问题, 也成为教学质量管理研究的一个方面。

(三) 网络摄像机在实验室管理中的应用

(1) 实训室管理

随着高校的实训基地、新型多功能实验室等也不断新建起来, 对于管理人员的管理压力和效率也提出了更高的要求。

由网络摄像机组成的网络监控系统可以成为未来高校实训室管理的重要组成部分。通过已有的校园网络 (有线或有线转无线) , 可以在不布线或者少布线的情况下, 完成监控系统的部署;通过网络摄像机对实训室进行实时监控;将时候查证转向实时监控, 预防发生;将维护工作由人工定期巡检变为主动提醒模式, 实现无人或少人职守, 大大减轻实训室维护量, 降低维护人员的技术门槛, 减少诊断设备故障的时间, 提高实训室管理人员的工作效率, 实现高校实训室的最大投入效益;通过网络监控系统来保证实训室的安全、稳定及高效运作, 确保实训室设备的使用寿命、安全和良好的运行状态。

主要采用的编码方式:MPEG-4、H264。

(2) 基于网络的多媒体教室管理

利用校园网基础设施, 建设基于TCP/IP技术的多媒体网络教室, 可以实现教室的网络集中管理, 提高管理效率。

基于网络摄像机的数字监控系统是其中的重要组成部分。数字监控系统通过多媒体教室端的一台嵌入式视音频压缩编码服务器进行现场画面采集及通过局域网实现高达25帧的动态远程视频图像传输。服务器完全脱离PC平台, 采用嵌入式实时多任务操作系统和特别针对多媒体处理而设计的可编程高速数字信号处理器 (DSP) , 系统的稳定性、可靠性高;不受到计算机病毒危害;系统采用先进的H.264音、视频压缩算法, 使得图像传输更加流畅并且显示更加清晰细腻;内置WEB服务器, 可以增强传统监视系统的性能和网络联通性。

3总结与分析

网络摄像机在高校的校园安全、教学管理、实验室管理都有着广泛应用。通过对相关应用的研究, 相关应用具有许多共性和特殊性:

共性: (1) 系统架构方面:基于网络摄像机的前段监控系统、基于TCP/IP的网络传输系统、基于集中存储的存储系统; (2) 编码方面:主要以H.264和mpeg-4为主。

特殊性: (1) 面对的用户不同, 其分散于各个独立的智能部门; (2) 各自应用平台不同。

基于以上共性及特殊性, 设想是否可以建立统一的视频监控系统、传输系统、存储系统, 而各自的应用平台可以考虑通过共享这3个子系统, 以达到前段摄像机、存储、传输线路共享。如果考虑到个平台之间存储需要分开, 或者访问老系统的已有存储, 就需要协调平台之间协议开放, 实现前段摄像机、存储、传输线路共享。

参考文献

[1]许喜斌.网络监控系统在高校实训室管理中的应用[J].科技创新导报, 2014 (3) .

安全网络摄像机研究 篇4

KBA4B矿用本质安全型网络摄像仪由天地 (常州) 自动化股份有限公司研制推出, 主要适用于具有爆炸性气体和煤尘的煤矿井下。该摄像仪内置红外LED发光照明, 采用黑白CCD固体器件成像。视频信号采用H.264压缩技术压缩并转换成以太网信号, 对外提供1路以太网电缆口、1路以太网光纤口, 且具有光、电以太网交换功能。

该网络摄像仪具有体积小、重重轻、要求照度低、清晰度高、抗干扰性能好等特点, 是煤矿井下工业电视系统理想的配套产品。

HDTV子弹型网络摄像机 篇5

安讯士网络通讯公司推出的AXIS M2014-E网络摄像机只有一只口红的大小该产品的功能和紧凑的外形特点使其特别适合于为如零售商店,精品店,酒店或小型办公室等场所提供易于使用且面向未来的视频监控解决方案,而且该产品的价格也非常有吸引力。

“AXIS M2014-E网络摄像机是目前市场上最小的HDTV子弹型网络摄像机,非常适合于小到中型监控系统的视频监控解决方案,”安讯士区解决方案经理邹毓帆表示,“这种新型摄像机其独特的设计理念,包括一个主单元和一个独立的摄像单元,在安装时实现了更大的灵活性,较之先前的同类产品,更便于安装。”

AXIS M2014-E提供全帧速率HDTV720p的图像质量,以及多个可独立配置的H.264压缩的视频流,不影响图像质量的情况下大大优化带宽和存储空间。为了增加灵活性,还支持Motion JPEC格式。

AXIS M2014-E内置的存储卡插槽的存储和支持AXIS Camera Companion,提供了一个便捷的小型视频管理解决方案。

AXIS Camera Companion是市场上设计最为简单的,针对于1-16台摄像机组成的小型系统的视频监控解决方案,可以协助AXIS M2014-E完成独特的,智能的,独立的视频录制设备。

AXIS M2014-E是市场上最小HDTV子弹型网络摄像机,其包含以下性能:

●支持视频移动侦测,防破坏报警,并包括一个I/0端口,用于连接设备,如传感器和外部继电器激活报警或访问控制。

●摄像机单元符合IP66标准,以进行灰尘和大雨保护。

●易于安装,包括以太网及供电设备供电。

●支持安讯士走廊格式,可让摄像机提供一个垂直的视野。

AXIS M2014-E:通过安讯士应用软件开发合作伙伴计划(ADP,Application Development Partner Program)项目和得到了业界最为广泛的视频管理软件的支持,并且还拥有安讯士自有监控软件平台(AXIS Camera Station)的支持。

安讯士半球型网络摄像机 篇6

安讯士网络通讯公司半球型网络摄像机产品线添10款高性能产品。新的AXIS Q35系列与AXIS P32系列提供从高端到经济型的多种选择以满足不同用户的安装需求。

“AXIS P33系列在提供高图像可用性与良好可靠性的同时拥有由安讯士首创的远程变焦与聚焦功能。新推出的AXIS Q35与AXIS P32系列提供了高端与经济型摄像机产品, 丰富了既有产品线。”安讯士中国区产品经理邹毓帆表示, “AXIS Q35系列可根据关键基础设施、机场或火车站等地点的监测需求实现其最高性能。AXIS P32系列专为价格在可承受范围内对质量要求高的客户而设计, 例如应用于零售行业等。”

此次推出的AXIS Q35系列由室内AXIS Q3505-V摄像机与室外AXIS Q3505-VE摄像机组成, 二者都具有超宽广角与长焦距镜头选项。摄像机提供流畅稳定的视频, 拥有每秒录制60帧的HDTV 1080P和电子稳像 (EIS) 功能。摄像机的智能操作功能允许操作人员实时进行图像缩放, 如与主动门卫功能应用结合实现近距离监控人或车辆。摄像机可以无缝切换大反差光照条件 (宽动态范围WDR) 与低光照条件的处理模式。满足IK10标准的防尘室内模式和IK10+ 的防撞击室外模式同抗震动和冲击检测功能相结合, 可以在摄像机遭到撞击时自动向操作人员发出报警信号, 使得上述摄像机成为对视频监控设备的耐用性与可靠性有高度要求用户的理想之选。

新推出的AXIS P32系列由四个适合室内与室外安装的防破坏日夜两用摄像机组成。摄像机的设计可兼顾市场对质量与成本的要求, 使用方便, 操作简单。同时具有可远程变焦和对焦的变焦镜头与P-Iris控制功能的摄像机可在白天和夜间提供HDTV质量的高清图像。 室内AXIS P3214-V摄像机与室外AXIS P3214-VE摄像机可提供HDTV 720p视频, 室内AXIS P3215-V摄像机与室外AXIS P3215-VE摄像机提供HDTV 1080p视频。可以选择添加智能视频分析的功能, 如统计人数, 外加提供可选配件的不同摄像机安装选项, 令上述摄像机成为零售与其他服务行业的理想监控解决方案。

室内AXIS P3365-V摄像机与室外AXIS P3365-VE摄像机是对既有AXIS P33系列摄像机的补充。产品提供如全HDTV 1080p视频与高达100度宽视角等功能。在AXIS P33产品线中, 新推出的摄像机同样具有受欢迎的设计、支持远程对焦与变焦、P-Iris控制与像素计数器。两款摄像机都有IK10防破坏功能, 拥有较宽的工作温度范围, 适于多种不同的安装条件。

迷你半球P31网络摄像机 篇7

紧凑而功能强大的AXIS P311X-Z系列迷你半球型网络摄像机是安讯士特别针对中国市场而推出的又一款具有HDTV 720P和1080P等卓越视频质量的高性价比机型,它能够自动适应各种不同的光照环境,即使在明暗大反差的恶劣场景或低照度的场景下也能够拍摄出优异的监控图像。新的摄像机采用超紧凑型的外观设计,安装十分简便,非常适用于零售商店、酒店、饭店等室内场所的视频监控应用。

安讯士推出全新一代的AXIS P311X-Z系列迷你半球型网络摄像机。它包含AXIS P3114–Z和AXIS P3115–Z两款型号,提供HDTV 720p和1080p的视频质量,是零售店、酒店、学校和工厂等进行24小时视频监控的理想之选。

安讯士中国区产品经理邹毓帆表示:“我们发现,中国市场对于紧凑型室内固定半球摄像机需求强烈。这种需求来自于成本意识较强的客户,他们既希望获得可靠的视频监控,同时又无需担心不断变化的光照环境。所以AXIS P311X-Z使用了无螺丝孔的设计理念,它除了具有更小的外形尺寸和更便捷的安装方式之外,还具有安讯士的WDR———“猎影”宽动态技术,通过突出黑暗区域和明亮区域的细节,提升取证图像的可用性,以应对明暗反差较大的监控场景。”

AXIS P311X-Z系列迷你半球型网络摄像机具备觅光者技术,在低光照条件下实现了更好的色彩重现。其内置的Zipstream技术,通过对监控图像进一步的压缩处理,能够大幅降低对于带宽和存储要求。该系列摄像机为满足多种不同的使用需求,不但集成了音频、I/O和电源接口,而且拥有可喷涂设计,使摄像机更好地融入周边环境。独特的免螺丝外壳设计,更实现了简易快速拆装的需求。