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1、基于移动终端显示的校园视频监控系统基于移动终端显示的校园视频监控系统Campus Video Surveillance System Based on Mobile Display Terminals姓 名： 汤宇超 系 部： 民用航空系 专 业： 民航电子电气工程 项目编号： 20100009 指导老师： 陈传德、 雍巍 二一一年五月基于移动终端显示的校园视频监控系统摘 要视频监控是安全防范系统的重要组成部分，它凭借其直观、准确、实时及信息丰富等特点而被广泛应用于许多场合。但传统视频监控系统在使用中存在多种弊端，如：监控终端固定，缺少可移动性；监控距离收线缆铺设距离限制，系统搭建周期长，成本
2、高，灵活性差；监控终端安全机制不完善，视频图像易被非授权用户获取。近年来，随着嵌入式技术、3G移动通讯技术以及图像处理的飞速发展，视频监控系统开始向移动化、小型化、网络化方向迅速发展。本项目针对传统视频监控的各种弊端进行了改善。本项目使用基于Android操作系统的智能手机作为视频监控终端，终端监控软件可移植到任意一台采用Android系统的手机上，通用性强，监控界面简洁、直观。利用手机的3G移动网络数据通讯能力，使视频监控能随时随地进行，同时突破了线缆铺设的限制，使摄像头布放更灵活，成本更低。另外，我们采用用户登录数据库加密技术，大大降低了非授权用户使用视频监控的可能。基于以上这些技术，我们
3、设计了一套符合我校校园特点的视频监控方案，供学校参考。关键词：3G , Android ,视频监控，数据加密 Campus Video Surveillance System Based on Mobile Display TerminalsAbstractVideo surveillance is an important part of security systems, it is a comprehensive system of prevention ability. For its intuitive, accurate, timely and abundant informati
4、on, Video surveillance is widely used in many occasions. In recent years, with the rapid development of computer, networking, image processing and transmission technology, Video surveillance technology has made great progress.Video surveillance as an important part of the Internet of things has its
5、irreplaceable status, but there are some disadvantages in the traditional Video surveillance:1. Monitors must be fixed before the watchers, so that they are greatly limited their freedom.2. The traditional Video surveillance is a wired, short-range Monitor. Difficult to build, repair complex.3. The
6、traditional Video surveillance is bad of safety, so it is easy to steal secrets.Directing to the disadvantages of the traditional Video surveillance, this project solve the problems in the following areas:1. Using the most popular Smartphone operating system - Android, the UI is more beautiful and h
7、umane.2. Based on 3G networks, so Video surveillance can be used now and then.3. User login database is more secure.Keywords: 3G, Android, video surveillance, smart phone operating systems, security mechanisms.第一章 引 言1.1 传统视频监控系统介绍传统视频监控系统由摄像机、显示设备（监视器、显示器）、录像设备（硬盘录像机、电脑）、线缆组成。由于技术限制，传统视频监控系统具有如下的局限
8、性：1)建设投入：投入大，维护成本高。2) 施工难度：施工难度高，埋设电缆需挖坑铺管，布线时要穿线排，还有穿墙过壁及许多不明因素（如停电、水）等的问题使施工难度大大增加。3) 衰减：由于一些原因，原有的电缆出现衰减现象而无法更换或难以更换电缆，新布线或更换工作烦琐、需大量人力物力。3) 扩展性：较弱。由于一些原因，原有布线所预留的端口不够用，增加新用户就会遇到重新布置线缆繁琐、施工周期长等麻烦4) 移动性：非常低，如要移动需再铺设电缆，费事费力，工作烦琐。1.2 当前视频监控技术的发展方向随着计算机技术、网络技术的快速发展,人类进入到了一个全新的信息时代,为了获得更舒适的生活品质和更安全的生活
9、环境,人们对信息的需求量越来越大。监控是人们获取信息的一种重要方式,在获取信息的途径中,视频是携带信息量最大的一种,因此视频监控系统也成为了监控系统中最重要的组成部分之一。本文设计的视频监控系统以Android操作系统为核心，在多款搭载Android操作系统的手机并且支持3G(WCDMA)制式,实现了对现场的实时监控。第二章 系统设计2.1项目背景该项目申请于2010年5月，为迎合物联网潮流和学院的信息化建设，我和我的队员递交了该项目的申请，起初，我们制定的方向为自制PDA手持设备，实现基于3G的无线监控。在申报时楼院长提出意见，希望能将监控普及大众化，即在手机这样每个人都有的手持设备上开发一
10、款软件实现监控。于是我们小组采纳了建议，以Android智能手机为平台开发了视频监控程序，并取得了成功。2.1.1 系统功能目标该系统主要实现以下几大功能：1.登入用户认证，确保监控安全2.实现单个摄像头实时监控3.实现摄像头远程云台操控2.1.2 系统性能目标网络摄像头：IP/Network Camera3G路由器：Tenda 3G150M、3G网卡：华为 E220图像制式：MJPEG帧数：15帧每秒分辨率：240*320手机操作系统：Android 2.2数据库：SQLite3G制式：WCDMA 延迟：1-1.5s摄像头操控范围：上下120 左右2702.1.2 运行环境摄像头接5V直流电
11、，3G路由器USB/5V供电，手机操作系统为Android2.2用户分为两类，一类是管理员，拥有管理员权限，包括修改IP地址，配置摄像头等权利第二类是使用者，拥有查看监控视频和控制云台的权利。2.2系统总体结构设计本系统主要分为三个部分：1.视频采集部分，2.数据传输部分，3.接收客户端。用Network Camera(网络摄像头)收集所要监控地区的视频信号，通过Wi-Fi网络接入3G路由器，3G路由器上搭载了3G网卡，连接到当地基站，3G路由器通过虚拟服务器将内网的网络摄像头映射至外网。再通过带有3G卡的手机访问该摄像头。系统总体结构如图1所示：Wi-Fi3G3G图1 监控系统总体设计图2.
12、3 子系统详细设计2.3.1视频采集模块视频采集模块主要由网络摄像头（如图2）组成，该摄像头提供给开发者开发用的SDK，我们调用了云台操作函数和视频流获取函数，给用户提供摄像头角度调整和检测两项功能。此摄像头内置Wi-Fi模块，基于IEEE 802.11b/g协议，与3G网卡相连。图2 摄像头2.3.2通讯模块通讯模块由3G路由器和3G网卡组成，我们采用的是腾达公司生产的便携式3G路由器(如图3)，该路由器兼容中国电信、中国移动和中国联通三种3G网络，支持3G无线路由器、AP、无线信号放大器、无线路由器等多种工作模式并支持虚拟服务器，DMZ主机。3G网卡采用的是华为E220，该网卡轻便，支持多
13、种3G制式。设计步骤如下：1) 将3G网卡接在3G路由器上，用PC机进入路由器网管，设置网络配置，重启路由器，验证是否连接到3G网络。（配置如图4）2) 设置网络摄像头相应配置，使用Wifi将摄像头与路由器相连。（配置如图5）3) 设置虚拟服务器，将网络摄像头相应的IP号和端口映射至外网，通过外网可以访问摄像头。（配置如图6）图3 腾达3G路由器图4 3G路由器无线设置图5 网络摄像头无线配置图6 虚拟服务器端口映射配置2.3.3用户监控客户端用户监控客户端是由自主开发的一款Android应用程序，基于Android2.2系统，工程框架和程序流程图如下（如图7、8）：开始输入账号查询数据库重新
14、输入选择监控区域欢迎界面选择摄像头摄像头2摄像头1摄像头3监控中图7 工程架构图8 程序流程图本工程由两个Activity和三个布局文件组成，分别实现了欢迎界面，用户登录和视频监控界面。在程序设计时，运用了许多控件，如登录对话框，选择卡，菜单等。在UI方面做的还是不错的。使用Intent来进行Activity之间的通讯，并用SQL语句查询数据库对应信息，实现用户登录。在安全方面，使用了数据库本地加密的方法，来确保用户名密码不被盗取。上述代码定义了SQLite（数据库）的构造方法和使用方法。这是登录的Activity实现数据库更新插入，设置菜单项和登录对话框设置选项卡，选择要监控的区域，实现实时
15、监控第三章 系统测试3.1 测试结果本设计实现了将网络摄像头采集到得数据通过3G网络发出，在用户手持设备（3G手机）上通过自主研发的程序获得该监控视频信息。并且画面流畅，没有掉帧现象。 图9欢迎界面 图10 登录界面 图11 选择监控区域 图12 监控中3.2 存在的问题本设计仍待解决问题该设计未解决多个摄像头同时观察功能。第四章 校园监控网方案该项目最终目的是实现校园整体监控，解决方案如下：图书馆A4楼163食堂1514131211体育场A1楼湖大活A2楼A3楼宿舍区宿舍区桥1食堂宿舍楼宇和教学楼宇之间可以区分开，教学楼可以采用有线的摄像头布置方式，但一些“偏远”地区就可以使用这种无限监控方式，比如北区篮球场，食堂，宿舍楼等。一台3G路由器可以覆盖70-100米无障碍空间，可以支持5-10台网络摄
