本章說明整個監控系統的整體概念，硬體架構，軟體平台，並指出與一般的 監控系統不同的地方。
3.1 概念
由於科技的發達，攝影機越來越普及，監控系統越來越廣為人所接受，一個 適當的平台顯得越來越重要，一個基本的監控系統至少要具備三種功能，包含錄 影、重播、監視的功能，這樣除了能夠即時看即時的影像外，也能夠隨時調閱之 前的影像，查詢是否有異常事件發生。
隨著越來越多人投入這塊市場，漸漸地也會發現一些需要處理的問題，比方 說去交錯，儲存裝置容量不夠等等，而本篇論文主要研究的目的即在即時監控的 情況下，除了改善影像品質外，能夠把壓縮的效果進一步地提高。
3.2 影像的擷取
圖 3.1 影像的擷取流程
如圖 3.1 所示，我們需要有一台取像設備來擷取影像資訊，接著透過影像擷 取卡把擷取到的影像資訊抓下來傳送到電腦端，經過電腦處理後，把影像的資訊 透過顯像設備展示出來，或者是儲存進儲存裝置內等待以後需要的時候重播。
3.3 硬體架構與軟體平台
電腦配件硬體部分
主機規格 : P4 3.0G CPU、256MB*2 DDR2 RAM 影像擷取卡 : PicProdigy-Color
攝影機型號 : D7720 SERIES HIGH SPEED DOME CAMERA
電腦配件軟體部分
發展平台: LV-SDS (Leutron Vision Software Development Suite ) 壓縮規格: Optimized MPEG-4 14496-2 Simple Profile
影像儲存部分
影像大小為 CIF(352*288)格式 速度為即時錄影(每秒 15 或 30 張)
儲存格式: MPEG4 壓縮格式，以十分鐘為單位儲存檔案 儲存裝置: SATA 硬碟儲存裝置
3.4 系統的基本架構
圖 3.2 系統基本架構圖
整個系統可以分做兩大部份，第一個部份包含了影像擷取，影像壓縮儲存以 及即時影像的播放，而第二個部份則是已經錄過的影像的重播。當影像從攝影機 擷取下來之後，需要經由傳輸線傳送到影像擷取卡上，再透過影像擷取卡傳送到 電腦去做進一步的處理，資料進入電腦之後，一方面會直接顯示在螢幕上，另一 方面則是經過壓縮處理之後儲存到儲存裝置內；另一方面，當要調閱之前的資料 時，要先從儲存裝置內找到該時間的影像資料，再透過顯示裝置顯示出來。
當在影像擷取卡擷取完影像的之後，我們發覺單純僅僅用 MPEG4 simple profile 去做壓縮後，資料量還是很大，因此我們提了一套建構於 MPEG4 之上的 壓縮方法，先對畫面作分析，進一步的把畫面作壓縮的動作，此外，由於拍攝的 畫面會因為擷取攝影機是屬於交錯式掃描的影像擷取因而造成在播放端時需要 經過去交錯的一道手續，最後當錄影重播時，由於壓縮時影像大小只有 QCIF 的 大小，再經由壓縮儲存後影像品質在重播時不夠清楚，因此會額外再做影像放大 的動作。
3.4.1 進一步的系統架構
針對於監控系統的部分，我們特別針對三個區域去進行討論，分別為壓縮機 制、解壓縮機制、以及影像的加強這三大部分，而其中解壓縮部分與壓縮部分是 相對應的，所以我們之後主要要討論的部分主要是在於壓縮解壓縮以及影像的加 強部分，而又細分為三大塊，主要是壓縮機制，去交錯機制以及影像的縮放機制 三類，將會分別在第四、第五、第六章節中做更進一步的探討。
圖 3.3 壓縮、解壓縮、與影像加強方塊圖
如圖 3.3 所示，在影像壓縮方面，由於速度、品質、壓縮率等等考量下，採 取了 MPEG4 simple profile 的方式作為基礎，在這個基礎之上，針對影像不動的 區域僅產生 noise 的地方，我們不希望耗費資訊量去存它，因此，當判定整張影 像沒有變化時，我們會做 frame skip 的動作，讓這個時間點幾乎完全不需要耗費 到儲存空間，而當影像畫面有變化時，把影像分區塊的來做分析，僅儲存有變化 區塊的資料量，這樣其他區塊的雜訊才不至於一塊存進來，進一步節省資料的儲 存空間，最後在進行 MPEG4 壓縮前，會再進一步做 QP 的調整，當畫面變動頻 繁時，把 intra/inter QP 調到 4/4 的值，而當畫面一值趨於完全不動的情況之下，
會逐漸把 intra/inter QP 的值調整到 8/31 的值，讓壓縮率再進一步的提高。
而在解碼端，在 MPEG4 解碼之前，需要把 frame skip 的張數算清楚，這樣 時間才不會錯亂掉，之後再丟進 MPEG4 decompress，而當解碼完成後才進一步 做影像的增益，把交錯式的影像轉換成完整的影像，之後再看看需不需要放大顯 像，這邊的放大固定比率從 CIF(352*288)大小放大為像素點 640*480 的大小。