全數字網絡高清監(jiān)控方案--?？低暯鉀Q方案

全數字網絡高清監(jiān)控方案?？低暯鉀Q方案海康威視解決方案全數字高清監(jiān)控系統(tǒng)解決方案第一部分系統(tǒng)概述11設計方案依據及指導思想0設計依據民用建筑電氣設計規(guī)范JGJ/T1692工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范GBJ11587公安部安全技術防范工程標準電視監(jiān)控工程程序與要求GA/T7594電視監(jiān)控工程費用概預算編制辦法GA/T7094防盜報警控制器通用技術條件GB1266390入侵探測器通用技術條件GB10408189民用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范GB5019894中華人民共和國公安部行業(yè)標準GA2792指導思想實用性本系統(tǒng)能對各監(jiān)控點進行實時的監(jiān)控、錄像，采用數字水印技術錄像文件不能被修改，因此能為事后取證提供可靠的保障。簡易性本系統(tǒng)前端采用IP攝像機，采用全數字化的傳輸方式，布線更加簡單，監(jiān)控更加輕松。先進性采用最新的H264MPEG4PART10視頻壓縮算法和最新?？悼蛻舳塑浖?，具有極佳的清晰度、較小的系統(tǒng)容量占用、完全實時、一流的網傳功能等諸多特點，是當前國內外一流的產品和解決方案，系統(tǒng)建成后在較長的一段時間里不會被淘汰。穩(wěn)定性采用監(jiān)控行業(yè)最新技術和高品質設備，采用具專業(yè)性的設備。兼容與擴展性全新“基于IP的視頻技術”，為本系統(tǒng)的擴展提供了無與倫比的擴展性，只要IP資源足夠，系統(tǒng)的擴展就不會受到限制，可根據需要任意增減監(jiān)控系統(tǒng)前端的數量，而監(jiān)控管理中心將不再需要增加任何投資。外觀效果美觀所選設備體積小巧，布線簡單，充分考慮了安全性、隱蔽性和美觀性。12需求分析需求理解1系統(tǒng)的全面高清性要求前端信息采集點全部采用高清攝像機，若需要PTZ功能，采用高清攝像機云臺的方式實現。要求存儲系統(tǒng)以高清圖像質量實現視頻數據的保存。要求采用高清解碼器進行圖像解碼，包括解碼實時圖像和錄像文件。要求采用高清顯示器呈現解碼后的視頻圖像，解碼器與高清顯示器之間采用支持高清分辨率的傳輸接口。2系統(tǒng)的全面IP化要求高清攝像機以IP方式接入監(jiān)控系統(tǒng)，利用網絡傳遞高清視頻信號、報警信號和控制信號。要求存儲系統(tǒng)以IP方式為高清攝像機提供存儲服務，并對外提供點播服務。要求解碼器和客戶端以IP方式獲取實時高清碼流/回放高清碼流進行解碼輸出。3系統(tǒng)的技術優(yōu)越性要求高清攝像機采用低功耗設計、先進的視頻編碼技術在滿足圖像質量要求的情況下充分保障前端信息采集點的可靠性。要求存儲系統(tǒng)提供多樣化的存儲方式，可根據具體使用環(huán)境進行合理選擇，保障存儲系統(tǒng)的可靠性和易用性。4系統(tǒng)的可操作性和簡捷實用高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)在應用功能上不應與標清視頻監(jiān)控系統(tǒng)有差別。系統(tǒng)的設計需確保具體功能的可操作性，操作界面布局合理、操作流程直觀簡捷，整體上體現系統(tǒng)的實用性。根據總體要求，系統(tǒng)主要解決以下問題采集系統(tǒng)設計。采用130萬像素高清IP攝像機，直接輸出數字信號，實現全實時高清監(jiān)控。存儲與回放設計。服務中心監(jiān)控中心集中存儲錄像數據，錄像資料的回放。預覽與控制設計。遠程預覽現場圖像；遠程控制、操作及設置監(jiān)控設備。顯示系統(tǒng)設計。VGA顯示器。報警信息（報警類型、報警時間地點、報警圖像）的處理。圍墻周邊地區(qū)采用紅外對射報警器，產生的報警信號導入攝像機并作報警聯(lián)動。傳輸系統(tǒng)設計。由于攝像機與監(jiān)控中心距離較遠，采用光纖傳輸的方式滿足系統(tǒng)各類信息的傳輸。管理系統(tǒng)設計。對系統(tǒng)數據的集中管理，包括用戶數據、設備數據、操作與報警數據。系統(tǒng)功能要求監(jiān)控點的構成主要由高清IP像機、紅外報警器，補光燈等組成。每個監(jiān)控點部署高清IP攝像機或者高清IP高速球。所有前端監(jiān)控點必須有良好抗雷擊、防雷電和電源穩(wěn)壓等保護措施。視頻采用H720P的高清分辨率。通過網絡建立與各監(jiān)控中心的通信。監(jiān)控中心主要作用是對重點監(jiān)控場所進行監(jiān)視、記錄，能及時發(fā)現并跟蹤異常情況，并對現場情況進行記錄并回放，以便于異常情況的進一步分析和處理。監(jiān)控中心均配備流媒體服務器、存儲服務器、客戶端服務器等。流媒體服務器統(tǒng)一處理來自監(jiān)控終端和存儲服務器的視頻請求，將前端監(jiān)控點通過網絡傳送的數字視頻進行流媒體轉發(fā)。發(fā)送到客戶端PC。存儲服務器主要用于圖像存儲，錄像查詢等。有權限的用戶可以選擇操作臺監(jiān)控終端，利用客戶端瀏覽器即可隨時隨軍地依據權限查看到所需要的畫面?？蓪崿F多畫面實時監(jiān)控，遠程控制攝像機云臺，和抓拍等操作。網絡帶寬要求組建百兆局域網，如要上傳到公網實現遠程監(jiān)控，則各公網網絡帶寬需求都為上傳速度，及每路上行帶寬為2M/路。13技術可行性技術防范產品的數字化已經實現，產品亦走向成熟，網絡化的安全防范系統(tǒng)已經在國內外大量投入使用，因此，本項目在核心基礎技術方面是完全可行的，主要是合理運用、科學集成的問題。涉及到本項目的關鍵技術如下媒體的數字化技術國內媒體記錄類技防產品早已走向數字化，從早期的MJPEG到MPEG1再到MPEG4，均是非常成熟的數字化產品。編解碼技術國內視頻壓縮技術的最新代表是采用H264壓縮算法的硬壓縮產品，包括板卡和嵌入式設備，這項技術早已形成產品化和規(guī)?；６嗝襟w網絡技術實時傳輸協(xié)議RTP/RTSP已經成熟，MSTP技術構建銀行安全保衛(wèi)的專用傳輸網絡，結合前端設備的碼流抑制（帶寬控制）功能以及QOS管理機制，可以實現安全保衛(wèi)信息的實時傳輸，并與其他業(yè)務信息系統(tǒng)合理占用網絡資源，發(fā)揮網絡資源的最大效率。14總體目標構建一套全數字高清網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)；實現H720P以上高清晰圖像質量；提供海量數據存儲系統(tǒng)和數據防丟失機制；建設數字化監(jiān)控中心；建成的系統(tǒng)具備高可管理性、高可擴展性、易維護易升級。第二部分系統(tǒng)總體設計21系統(tǒng)模式以下對建達高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案進行描述。1高清攝像機實時采集現場圖像，高清攝像機接入監(jiān)控專用網絡，若附近有報警信息點，可借助高清攝像機將報警信號傳回監(jiān)控中心；2每個分控中心機房部署存儲設備，可為大容量磁盤陣列或嵌入式NVR，為高清攝像機提供存儲服務；（若需要）可部署流媒體服務器，將實時數據流轉發(fā)給分控中心和總控中心的客戶端/解碼器。分控中心監(jiān)控室設置客戶端，對管轄區(qū)域內的高清攝像機施行實時監(jiān)控和遠程控制；3總控中心機房部署管理服務器，對監(jiān)控專網內的高清攝像機、存儲設備、解碼設備、流媒體轉發(fā)服務器實行集中管理，監(jiān)測設備的運行狀態(tài)；對總控中心、分控中心和其它部門的客戶端進行帳戶、密碼、使用權限的集中分配和管理，對客戶端登陸監(jiān)控系統(tǒng)進行驗證?？偪刂行谋O(jiān)控室設置客戶端對全網的高清攝像機施行實時監(jiān)控和遠程控制。22系統(tǒng)功能1HD高清圖像質量高清攝像機提供高清編碼功能，每部高清攝像機可輸出720P高清畫質的圖像，利用高效的編碼效率使所需要的碼率更低，設置變碼率可進一步降低總體傳輸碼率，以降低網絡承載的壓力和總體存儲容量。2遠程監(jiān)控功能在整個地區(qū)范圍內，通過視頻監(jiān)控專網，授權用戶能遠程監(jiān)控任意監(jiān)控點的圖像，遠程操作攝像機進行變焦和轉動，可以清晰地查看現場圖像。3網絡傳輸功能高清攝像機自帶編碼網傳功能，基于TCP/IP標準協(xié)議棧實現網絡通信，授權用戶可以通過網絡訪問監(jiān)控系統(tǒng)圖像，控制前端高清攝像機。4圖像顯示功能網絡上傳輸的高清視頻信號，顯示在客戶端上。5資料存儲與共享系統(tǒng)具備高清視頻流的存儲功能，授權網絡用戶可以從點播服務器遠程調看、下載視頻資料。提供轉碼工具，轉換為DVI格式，用戶可將其刻錄進VCD或DVD，直接在影碟機上播放。若前端帶寬不富足（4MBPS），存儲流可從流媒體服務器獲取，實現高清攝像機僅需輸出1路碼流便可供實時預覽和存儲使用。6管理服務功能通過管理服務器，統(tǒng)一管理存儲設備的音視頻資料的訪問，并為客戶端提供流暢的視頻流服務，實現全網系統(tǒng)管理和流媒體轉發(fā)。7遠程詢問指揮功能實現總控中心對分控中心工作人員的信息指導，結合現場圖像進行聲音指導，實現聲音的網絡傳輸和控制。8權限管理功能可以添加和刪除用戶，并可對各級用戶的控制權優(yōu)先級進行管理。9系統(tǒng)日志功能系統(tǒng)自動記錄系統(tǒng)的操作日志和運行日志。23系統(tǒng)架構目前監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網架構模式主要有全數字和數模結合模式兩種，前者的典型標志是采用網絡攝像機和數字矩陣，后者的典型標志是采用模擬攝像機加視頻編碼器。通過實地調研對比分析，我們認為全數字更符合本次項目，原因如下全數字網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)是當前網絡視頻監(jiān)控最先進的架構，是網絡視頻監(jiān)控今后的發(fā)展方向，其它網絡監(jiān)控模式會逐步過渡到全數字模式；全數字網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)是實現高性價比的高清視頻監(jiān)控的基石；全數字網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)易于擴容，易于開發(fā)應用新功能，是一套符合發(fā)展規(guī)律的、具有可持續(xù)性的、先進的網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)；全數字網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)運作于監(jiān)控專網內，對未來跨公網網絡監(jiān)控系統(tǒng)改造具有指導意義。故此，本系統(tǒng)架構按全數字模式設計網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。24系統(tǒng)關鍵業(yè)務流程全數字網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)按安防規(guī)范分作幾個部分采集部分（網絡攝像機）、傳輸部分（光纖傳輸、監(jiān)控中心網絡、流媒體模塊）、存儲部分（存儲模塊）、顯示部分（顯示器）和管理控制部分（中心服務模塊、客戶端），并單獨設計一個報警服務模塊來接收、轉發(fā)報警信號。各服務模塊因信令交互構成一套有機整體，在網絡上合理部署服務模塊，優(yōu)化信令（數據流）流程，使監(jiān)控系統(tǒng)更好地運作，整體效能得以最大限度地發(fā)揮。系統(tǒng)關鍵業(yè)務流程如下圖所示系統(tǒng)關鍵業(yè)務流程圖（1）注冊、管理、控制信令包含注冊信令、管理信令和配置信令。前端設備和服務模塊都注冊到中心服務模塊上，接受中心服務模塊的統(tǒng)一管理和資源調度。統(tǒng)一管理指只有在中心服務模塊上注冊成功的組件才能使用，重要性尤其體現在對復雜前端設備的接入管理和后端客戶端的權限管理。資源調度指主要體現在存儲服務的調度、流媒體服務的調度等。（2）實時流（預覽）前端設備的實時流送至流媒體服務模塊，再轉發(fā)給1個（或多個）客戶端解碼顯示在PC顯示屏，亦可轉發(fā)給電視墻服務模塊（可選模塊）解碼輸出到電視墻顯示。采用流媒體服務模塊一方面能減輕前端設備接入帶寬的壓力和設備的處理壓力，另一方面能將用戶與設備隔離，確保系統(tǒng)的安全性。通常前端設備的接入帶寬較少，所處環(huán)境也較惡劣；使用流媒體模塊以后，后端多路并發(fā)預覽也只需從前端獲取1次碼流即可，相應地降低了前端處理輸出多路碼流帶來的壓力和功耗。其次，用戶若能直接訪問前端設備，會存在系統(tǒng)風險，存在用戶惡意破壞前端設備的可能。將它們隔離開，能從根本上杜絕這種風險。（3）存儲流前端設備根據錄像計劃將視頻流寫入存儲服務模塊。如前文所述，合理設計存儲系統(tǒng)能確保錄像過程高效、穩(wěn)定、可靠。（4）檢索指令、回放流客戶端向存儲服務模塊發(fā)起錄像檢索請求，后者從存儲介質中檢索出指定錄像并返回給客戶端解碼顯示，客戶端也可將回放流推給電視墻服務模塊解碼上墻回放。（5）告警信令可能存在的11O報警、視頻丟失報警、遮蔽報警、移動偵測報警、智能分析報警、設備運行狀態(tài)報警都將上傳到報警服務模塊，由它判斷報警歸宿和報警優(yōu)先級，將報警信息轉發(fā)給合理的客戶端去處理。組網示意圖系統(tǒng)拓撲示意圖圖以功能模塊方式呈現全數字網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)拓撲