摘 要： 针对目前视频监控系统多采用一级矩阵实现监控的现状，设计视频监控系统矩阵级联连接方案及级联选择算法。该方案采用视频服务器，并利用级联算法两次（或多次）发码形成两级（或多级）的音频视频矩阵的视频干线，将图像显示在监视器上。
　　关键词： 视频监控系统；矩阵级联；干线
　　视频监控系统是安全防范系统的重要组成部分，它不仅可以对监控现场进行不间断实时监视，同时还可以通过硬盘录像机等存储媒体将监视内容清晰地记录下来以备查证。由此可见，视频监控系统在加强安全保卫防范力度以及保障国家财产和人身安全方面起着不可忽视的重要作用。
　　当前，在国内市场上，主要是数字控制的模拟视频监控，它以其性能稳定、技术成熟、应用广泛而著称于大、中型视频监控工程中。但该系统仍存在一定的弊端，需进一步完善和发展。下面，我们将在分析其工作原理的基础上阐述其局限性，并提出相应的改进应用模型。
　　1 目前视频监控系统中矩阵控制的工作原理及其局限性
　　视频监控系统的主要工作原理是：利用摄像机采集视频信号，经由监控中心的音频视频矩阵传送到监视墙上；客户端通过视频服务器或由键盘直接发送串口指令到矩阵控制器对矩阵视频信号进行切换选取等，最终改变监视墙上的图像。这种控制模式存在一系列的缺陷：一是只适合于小范围的区域监控。一台矩阵（以32×16为例，下同）根本无法接受大量的摄像机的输入。二是系统的扩展能力差。对于已经建好的系统，如要增加新的监控点，往往是牵一发而动全身，新设备也很难添加到原有的系统中去。正是这些缺陷的存在，在主观和客观上都限制了视频监控系统的进一步发展，也就不能满足日益增长的信息化要求，为此，必须提出级联监控的需求。
　　2 视频监控系统矩阵级联连接方案
　　在本文中，我们设计了一个二级监控系统，其视频监控系统矩阵级联详细设计如下：
　　1）一级监控：即有前端固定摄像机、活动摄像机和二级矩阵实现的功能。一级监控承载着两个方面的任务：第一，它作为整个系统的信息采集基站，其主要功能就是通过前端摄像机采集现场图像信号，接入二级视频音频矩阵，通过视频矩阵切换输出上传到监控中心。第二，它也作为视频和控制信号传输中转站。它将其四路输出通过光纤网络上传到监控中心的一级音频视频矩阵的输入中。
　　2）二级监控：即有视频服务器、键盘、视频墙、一级矩阵实现的功能。
　　二级监控通过监控计算机客户端向视频服务器发送消息，经由视频服务器进行消息转换（主要是网口协议和HD600串口协议的转换），向两级矩阵分别发送串口控制指令；最后，视频音频矩阵对视频信号进行切换选取等操作，最终显示在监视墙上。
　　3）信号的传输：系统设计中，考虑到监控点的分散和传输距离太远，所以在各级监控之间都是采用光纤传输方式。采用视频/数据光端机实现各级之间视频和数据信号的传输，保证了信号传输的质量，同时解决了防雷击和抗干扰等外部环境的影响。
　　那么，这样如何实现通过一级矩阵的四路光纤输入看到二级矩阵的36路输入呢？为此，我们需要设置相应的软件环境和数据库配置。
　　3 视频监控系统矩阵级联数据库与算法设计
　　在视频监控系统中，必须要实现在二级监控中心的操作员能对该中心所直接或间接管辖的所有摄像机进行信号切换操作，也就是说，树（视频监控系统矩阵级联连接图）中任何一个节点（一级、二级矩阵）上，都要求能对其下所有的叶子节点（即摄像机）进行访问。为此，我们必须设计相应的数据库模型与软件算法模型。
　　3.1 数据库设计
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　　4 结语
　　综上所述，笔者所提出的视频级联监控系统优化方案利用视频服务器实现多级视频矩阵控制，克服了现行一般设计方案的诸多缺陷。此方案的应用将极大提高系统控制的灵活性，便于实现各种复杂的控制功能；将使系统在降低系统造价的基础上具有最大的扩展性。
　　注释：
　　[1]消息：指明要求视频音频矩阵做何种工作的指令。其主要内容包括：摄像机GIS号、监视器号、动作。
　　[2]GIS：全球地理信息系统统一编号。
　　[3]真实摄像机号：所谓真实是指按照摄像机拨码开关设定的摄像机号。
　　参考文献：
　　[1]金星，运动目标检测和跟踪及其在视频监控系统中的应用[D].浙江大学，2010，01，01.
　　[2]侯建军，高速公路视频级联监控系统的设计方案初探[M].河南科学，2005，8.
　　作者简介：
　　殷晓春，女，山东寿光人，硕士，教师，中印软件学院，研究方向：计算机网络与信息处理。