某部队远程视频监控系统解决方案.docx
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某部队远程视频监控系统解决方案
某部队网络视频监控系统
解决方案
深圳市视高科技发展有限公司
ShenzhenSeegleS&TDevelopmentCo.,Ltd
高新技术企业远程视频十大优秀品牌
目录
一、概述4
二、设计原则5
1、标准化6
2、可扩展性6
3、易用性6
4、可靠性7
5、完善性7
6、良好的硬件平台8
7、良好的软件平台8
三、系统设计9
1、设计思路9
1.1、需求分析9
1.2、技术分析11
2.系统全结构13
2.1、示意图和系统架构13
2.2、监控点结构13
2.3、监控中心结构14
四、系统的功能介绍16
1、系统概述16
2、系统特点16
2.1、双向通讯功能17
2.2、采用先进网络视频压缩技术17
2.3、实时高质量音频传输17
2.5、网络监控服务器交叉互连功能17
2.6、高稳定、高效率18
2.7、高适应、高兼容18
2.8、低要求、低维护18
2.9、实用、安全18
3、系统主要功能19
3.1、实时图像监看19
3.2、报警联动机制19
3.3、电子地图定位20
3.4、远程控制功能20
3.5、设备在线管理20
3.6、通过先进的压缩方式降低对带宽需求21
3.8、视频影像存储21
3．9、图像回放22
3．10、图像监视22
3．11、虚拟矩阵22
3．12、图像输出22
3．13、图像远程传输22
五、技术及设备选型23
1、技术选型23
1.1、编码技术23
1.2、硬件选型24
一、概述
随着社会主义市场经济的发展，社会各行业在实际应用中对安全防范行业提出了更高的要求。
而数字网络监控技术作为一种行之有效的安防和自动化管理,已被各个行业安防监控系统所广泛采用。
它一方面使单位管理部门能获取各个重要场所内的情况、安全防范，产生的大量实时信息，更有利于加强对单位的安全的管理；另一方面又可提高工作效率,达到现代化网络的管理水平。
安装网络监控系统，能大大减少不必要的人力、物力，实时高度监控可视区域，做到控制现场人员的实际运作现状，实时快速的反映所发生的一切事物，便于及时应付处理突发变故事件等；达到安全防范和安全管理的宏观动态监控、微观取证的目的。
根据总队湘消网发【2010】38号文件要求，为进一步加强全市消防部队管理，确保部队平安稳定，结合我公司从事保安监控系统工程设计经验，遵循技术的先进性、系统的扩展性、整体设计的实效性和高性能价格比。
在系统的设计中，强调设计的综合管理及操作性能，力求系统操作简便、实用和直观性。
系统设计强调中心监控的综合管理和操作性能，力求系统操作简便直观。
一方面激活内部配置管理，利用现代计算机技术和网络技术加强过程控制，以提高管理的水平；另一方面需要使有关部门在事后获取相关录像记录,提供有效现场证据和线索，在事前、事中及事后进行全面防范。
二、设计原则
根据项目的要求和国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。
该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。
为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。
依据、参考的相关规范包括：
《工业电视系统工程设计规范》GBJll5—87
《远动设备终端通用技术条件》GB/T16435-1996
《中华人民共和国安全行业管理规范》
《软件工程国家标准》
《中国电气安装工程施工及验收规范》
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《安全检查防范系统通用图形符号》GA/T74-94
《社会公共场所安全防范工种设计规范》
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
公安部、公安厅技防办有关文件规定。
《中华人民共和国公共行业标准》（GA/T70-94）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《电气装置安装工程施工及验收规范》（BGJ232.90.92）
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
《民用工业建筑电气设计规范》（GJT16-92）
《电视系统视频指标》（CCTRRECOMMENDATION472-3）
1、标准化
网络视频监控系统就是要实现在网络系统上的图像传输和共享。
本系统采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。
2、可扩展性
由于用户以后的需求会不断发展，监控数量将随之扩大，只要增加前端设备和升级软件不用添加其他附加设备，以保证用户的投资。
Ø为了适宜未来系统扩展的要求，系统在满足现有功能的基础上预留足够的设备容纳性以便系统扩充之用。
系统中控制部件（软、硬件）采用集中式结构、嵌入式等技术措施，可以方便灵活的进行扩充，充分保证系统在将来的适应性。
Ø灵活的组网方式，方便被监控点的增加。
Ø几个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统，可按多级组网的方式，形成大规模的监控网络，高一级监控中心能管理和监控低一级监控中心的运行。
3、易用性
软件使用界面良好，用户安装相应软件（集中管理监控软件）后就可进行实现监控，在授权的情况，所有服务器及前端的设备的设置都可用集中管理监控软件来操作，不用单独设置。
Ø系统可以很方便进行升级，保证用户投资。
系统采用的程序，包括：
服务器程序和客户端程序，均为客户提供升级服务。
Ø可调节图像质量与带宽占用，系统采用H264硬件编解码，可以根据用户需求调节帧数、分辨率、图像质量等。
码流支持32K-5000Kbps的传输码率
Ø多种图像浏览方式，包括单画面、四画面、九画面、十六画面、二十五画面、三十六画面和N+1画面多种浏览方式。
Ø系统建立基于B/S（即WEB）和C/S架构（即CENTER）的组网技术，可以方便灵活的使用。
4、可靠性
Ø具有设计独到的视频流量管理功能，保证网络通畅。
Ø实行操作权限管理，保证统一、规范管理。
Ø系统具有自诊断功能，设备工作不正常会自动重启。
Ø系统设备的平均无故障工作时间MTBF>10000小时。
Ø分布式由于每一个设备均以分散的方式安装于远端的摄像机端，即使单个设备发生了故障也仅仅是影响到这个设备，而不至于影响整个系统。
5、完善性
Ø具有强大的视频、音频和数据告警功能：
当某台摄像机发生移动侦测报警时，系统可实时启动录像，或驱动云台前往预置位实时监视；
当发生报警时，能把联动报警的信号进行接入，识别报警。
Ø功能完善的录像管理体系：
系统可选用手动、移动侦测、报警、定时录像四种录像方式；提供指定周期的滚动删除功能，有效防止存储空间耗尽。
同时可提供分布式网络存储或中心集中存储功能；
Ø系统具备完善的控制功能：
系统设权限管理，对不同级别的用户给予不同的权限，有效防止越权操作；
6、良好的硬件平台
系统硬件平台为嵌入式设计，采用美国飞思卡尔高性能DSP，保证前端设备性能和稳定性，实现高度一体化、高度工程化，便于施工、安装及调试。
7、良好的软件平台
系统的软件操作简便、模块化结构，能应用于Windows2000/NT/XP/Windows2003等操作系统。
三、系统设计
1、设计思路
1.1、需求分析
网络视频监控系统在统一规划、统一管理的基础上，以内部网络为传输介质，采用模拟摄像机＋网络视频编码服务器的模式来实现，要求达到统一的监控，对各中队的车库、操场、岗哨、值班室等区域进行实时视频监控。
要求做到集中管理及集中监控，并在支队集中存储。
支队领导可以在网络铺盖的任何地点查看、控制任何一个监控点，随意调用监控画面，要求画面清晰连贯。
组建这样大型的网络视频监控系统，在了解了用户实际的需求，根据我们对监控行业的了解和丰富的工程设计经验，结合我们对部队安全监控发展趋势的把握的分析，我们认为该网络视频监控工程的需求主要体现在以下方面：
1）特勤中队，在大门左侧采用壁挂支架安装方式安装一台高速球型摄像机，对营区车库、操场以及岗哨三处重要部位同时进行监控，值班室采用枪式摄像机，安装1台两路D1网络视频服务器，将模拟视频转换成标准的TCP/IP信号，通过网络传输到支队监控中心；
2）娄星区中队，采用4台枪式摄像机监控车库、操场、岗哨和值班室，安装2台两路D1网络视频服务器，将模拟视频转换成标准的TCP/IP信号，通过网络传输到支队监控中心；
3）涟源中队，大门右侧的绿化带内，采用立杆安装方式安装一台高速球型摄像机，对营区车库、操场以及岗哨三处重要部位同时进行监控，值班室采用枪式摄像机，安装1台两路D1网络视频服务器，将模拟视频转换成标准的TCP/IP信号，通过网络传输到支队监控中心；
4）冷水江中队，采用4台枪式摄像机监控车库、操场、岗哨和值班室，安装2台两路D1网络视频服务器，将模拟视频转换成标准的TCP/IP信号，通过网络传输到支队监控中心；
5）新化中队，在车库正对面的绿化带内，采用立杆安装方式安装一台高速球型摄像机，对营区车库、操场以及岗哨三处重要部位同时进行监控，值班室采用枪式摄像机，安装1台两路D1网络视频服务器，将模拟视频转换成标准的TCP/IP信号，通过网络传输到支队监控中心；
6）双峰中队，采用5台枪式摄像机监控车库、操场、岗哨、值班室以及羽毛球馆，安装2台两路D1网络视频服务器和1台单路D1网络视频服务器，将模拟视频转换成标准的TCP/IP信号，通过网络传输到支队监控中心；
7）监控中心使用-监控平台
Ø设备管理：
对增加设备、修改设备属性、删除设备、查询设备和启/停用设备、电子地图、报警系统…..进行统一登记管理。
Ø权限管理：
对系统的管理、视频浏览、摄像机远程控制、录像的删除、复制、浏览等操作行为需要权限，权限可以被赋予，也能被收回。
Ø系统管理：
能提供安全管理、基本参数资料的配置管理、系统监控、备份和恢复、日志管理等功能。
Ø功能：
⏹
⏹
◆
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◆
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◆
●多种画面分割方式及画面自动切换。
●在支队可以通过网络远程控制各个监控点的摄像机云台，实现变焦、变光圈、聚焦的控制，达到更大范围、更佳效果的监控；
●支持视频数据与基本信息联动
●可以按日期、时间、通道号、事件分类等多种方式对录像文件和图片进行检索。
●支持在快速回放录像过程中可选定区域，当该区域有物体移动时自动按正常速度播放并截取图片，提高取证效率。
●支持在录像回放过程中设置标记点。
自动将标记点间录像生成自带播放器的取证录像文件。
●报警通知：
一旦侦测到摄像机端的异常事件，系统自动发送电子邮件通知和打电话通知
8）监控中心的管理平台使用数字信号。
可随时增加或减少前端监控，不用增加或减少监控中心设备，同时不会影响其它前端正常工作。
9）监控中心控制室：
配置服务器来完成对各个监控前端的视频进行同步录象、提供视频查看以及用户权限管理功能等，具有不断扩容的能力，所有监控数据需保留30天以上。
10）可随时增加或减少视频终端，不用增加或减少中心机房设备，同时不会影响其它终端正常工作。
11）当前端网络断开、视频丢失、视频被遮挡能自动报警，上传中心。
12）系统具有故障自我诊断及简单故障恢复功能。
13）报警方式支持声音提示管理员，短信通知，电话呼叫，弹出异常区域现场视频，异常区域电子地图等。
1.2、技术分析
1.2.1视高网络监控系统解决方案
视高网络视频监控系统是一种以LAN/WAN等多种网络组成方式，构成具有高质量的、动态图像实时的监控系统，它是大型的、分散的地理区域监控网络系统的技术基础。
视高网络视频监控系统是基于传统模拟监控系统（采用矩阵/画面分割器/长延时录像机等很多种设备构成的、记录和检索均为模拟信号的第一代监控系统）和数字硬盘录像监控系统（记录和检索的是数字信号，仅具有简单的点对点联网功能的第二代监控系统）后，最新发展的第三代监控系统，它正以无可比拟的绝对优势取代着早期的监控系统。
视高视频监控系统是完全基于计算机，以其为核心，结合安防监控的实际要求以及多年来不断完善的安防理论和经验，运用最新的数字视频技术、现场总线技术、网络通信技术建立的一套软硬件相结合、崭新的、完整的安防系统，优化了内部结构，减少了不必要的环节，提高整体性能和反应速度，满足新技术不断发展的需要，并能向用户提供全面的增值服务。
视高网络监控系统相比传统的模拟监控系统具有以下几个方面的技术优势：
1.2.1.1、视高网络监控系统的稳定性
视高网络监控系统是建立在计算机和网络基础上的监控系统。
工业标准的计算机是大工业生产的产物，经过了全方位的质量检测，符合国际标准，同时也通过了国际安全及质量论证。
随着新技术的发展，视频监控向以计算机为核心的数字化、网络化发展已经成为不争的事实，而计算机的国际标准化设计又给第三代网络监控系统的维护和使用带来了极大的方便，一旦出现问题，用户只需对局部进行更换或者维修，能保证用户的长期不间断使用。
不像早期监控系统，生产厂家的规模相对较小，没有一个统一的国际标准，产品样式繁多，不具备大规模的监测和应用条件，产品稳定很难保证，而且一旦某个部件发生损坏，就需要整机进行更换。
1.2.1.2、视高网络监控系统的强大组网功能
视高视频监控系统以网络为平台，采用全新的设计理念，集成当今最先进的网络技术、计算机技术以及数字处理技术。
全视高网络监控系统以IP地址来识别所有的监控设备，采用统一的TCP/IP协议来进行图像、声音和数据采集传输能够实现：
Ø更广阔地理区域的布局：
网络视频监控采用了网络数字传输信号，没有线缆长度和信号衰减的限制，而网络自身又不受地理区域的限制，因此，可以实现更广阔区域的监控布局，这种广阔性几乎不存在距离的限制，唯一的限制是网络带宽和应用者的想象力。
Ø无限的可扩展能力：
在一个网络视频监控系统中，只要在技术上采用统一的标准，对于应用的扩展而言，只是增加相同的设备和增加管理上的IP地址而已，对管理而言，增加设备站点只是意味着IP地址的扩充。
Ø庞大的网络监控：
将型号从模拟转换到数字，在采用统一的协议在网络上传输，对网络解决方案上的用户而言，监看视频画面、录制视频资料、控制传统云台镜头，仅仅是网络在线连接这么简单。
因此，一个庞大的网络系统，完全可以通过网管的形式，使网络监控的随时随地性得到淋漓尽致的应用。
1.2.1.3、视高网络监控系统的结构灵活性
视高视频监控系统的基础理论建立在传统的模拟监控理论基础之上，结合网络的无地域及不受空间限制的特性和现今先进的视频数字化处理技术的理论总结，以IP地址为单元组建IP地址组合的大型监控系统，其在系统结构上具有得天独厚的灵活性。
2.系统全结构
按照部队网络状况及实际操作的可行性，视高网络视频监控系统主要组成模式为：
监控中心统一监控、管理及存储，网络上的计算机，在授权的情况下，随时随地可以浏览各部队的实时图像和调用各部队的录像资料。
2.1、示意图和系统架构
系统架构拓扑图如下：
2.2、监控点结构
监控点的硬件设备包括：
枪式摄像机或高速球型摄像机、视频分配器和网络视频服务器。
视频分配器将枪式摄像机或高速球型摄像机采集的视频一分为二，一路传输到视频会议主机，另一路传输到网络视频服务器，网络视频服务器将模拟视频信号压缩成标准的TCP/IP网络信号，通过网络传送到支队监控中心。
2.3、监控中心结构
监控中心作为整个系统的核心，担负着整个系统的协调、监管职责。
只有保证总监控中心内所有的设备7*24小时不间断运行，才可以保证视高网络视频监控系统的质量，也同时可以用户建立网络化视频监控的需要，为了方便系统日后做扩展，监控中心我们采用视高集中监控管理平台，集中监控管理平台由中心服务器、转发服务器和存储服务器三个部分组成，我们将三个服务器程序安装在一台服务器上。
中心服务器应用于多服务器监控网络系统，综合管理系统中所有的转发服务器、存储服务器、管理平台（客户端）和网络视频服务器（DVS），为所有使用和访问监控网络系统的用户提供统一的入口。
中心服务器提供的系统服务包括：
系统中所有设备的索引，系统中所有数据的索引，系统中所有管理平台（客户端）的权限管理和接入，系统中电子地图的管理，以及扩展的数据转发和录像功能。
Ø中心服务器：
接收源于网络视频监控设备的数据，将视频设备分配给转发服务器和存储服务器，录服务器仅仅提供索引服务，而不提供任何的音视频传输服务及控制数据转发服务。
Ø转发服务器：
接收及处理源于中心服务器分配的网络视频监控设备的数据，为其管辖范围内的视频设备提供管理服务，包括设备配置、日志管理、电子地图管理、数据接收及转发等。
Ø存储服务器：
接收及处理源于中心服务器分配的网络视频监控设备的数据，为其管辖范围内的视频设备提供存储服务。
◆存储容量计算公式：
码率/8*3600秒*24小时=每天每路的存储容量；
◆服务器配置1个1TB的硬盘，供19路视频存储30天；
从数据处理角度来看，中心服务器、转发服务器、存储服务器及管理平台之间的关系，如下图：
网络视频监控设备接入中心服务器的流程：
1）网络视频监控设备主动连接中心服务器，将数据发送到中心服务器；
2）中心服务器接收到源于网络视频监控设备的数据，分配给转发服务器及存储服务器；
3）转发服务器直接读取网络视频监控设备的数据，并做数据转发；
管理平台访问网络视频监控设备（DVS1）的流程：
1）管理平台登陆中心服务器，发送访问DVS1的请求，通过中心服务器的权限验证；
2）中心服务器发送DVS1所在转发服务器的地址给管理平台；
3）管理平台直接访问转发服务器；
四、系统的功能介绍
1、系统概述
视高视频监控系统平台以网络通用标准为基础，采用了多种先进的开发技术，全面管理前端的嵌入式实时操作系统的硬件平台，并发挥它们最为全面的功效。
视高网络视频监控系统是一个高度智能化的系统。
是一个以TCP/IP宽带网络为基础、具备高度开放性和集成化的综合管理平台。
该平台集视频、警报、语音等系统管理功能于一身，具有强大的软件功能及友好的人机界面，满足用户多层次、多方面的需求。
与以往的单一设备与单一系统不同，视高视频监控系统着眼全安防系统的应用和管理，采用开放式结构设计，不仅兼容多品牌的网络设备，还可以对传统模拟设备进行控制管理，因而将成全安防系统的信息管理平台。
从更为长远的角度出发，要成为控制范围更广，规模更大的综合信息管理平台。
2、系统特点
利用在中文平台上的专用系统软件,实现对用户与监控系统的对话窗口;通过它了解本监控系统所完成的多项功能及相应措施,视高网络视频监控系统在软件上完成了系统模块间总级联和总管理功能。
2.1、双向通讯功能
编码/解码器具有双向通讯功能。
编解码器具有独立的地址编码，采用数字化信号进行寻址。
语音、图像全矩阵开关。
对于音频和视频可以全矩阵切换和同步进行切换。
2.2、采用先进网络视频压缩技术
视频流的存储及传输压缩方式采用先进的H.264的网络视频压缩技术。
压缩比和帧率可调，图像压缩比率400-700:
1，传输质量非常理想（最高可达30帧/秒，分辨率704*576），每通道只占据300K带宽，还可以通过降低帧数来减小网络带宽——当每秒传输为5帧时，带宽只占用60K。
这种很高的图象压缩比可以适应于在窄带上的传送。
2.3、实时高质量音频传输
传统的G系列语音算法声音不清楚，含糊，而且由于开放式音响发出的极大的声音不可避免的传到MIC里，导致回音的产生，我们采用高保真的ADPCM实时编码算法，和超宽频的自适应回声消除软件算法，使得用户可以利用普通的笔记本或PC的MIC和喇叭直接交流，提供了32路混音引擎，使得用户再也不要抢话筒，高达33%的误码纠正能力使得用户在网络里有其他应用占用带宽时仍旧流畅交流
2.5、网络监控服务器交叉互连功能
视高网络视频监控系统的交叉网络监控服务器互连技术使得网络传输得到优化，并具备容错能力，为会议提供安全保障。
同时事实证明可以胜任上千个监控通道同时进行实时监控的任务，为用户的扩展提供空间。
2.6、高稳定、高效率
Ø系统具备提供7*24连续稳定运行的能力，适用于各行业高要求的监控需求
Ø报警响应快，图像延时小
Ø极优的算法和硬件构架，减少系统对CPU、内存、网络等资源的占用
Ø高效率的视频图像存储、查询、播放功能；
2.7、高适应、高兼容
Ø支持各种复杂的网络环境,对无线和卫星线路具有较好支持
Ø支持Windows、Linux等多种操作系统
Ø国际化设计，多语种支持
Ø支持多种大型数据库
Ø支持C/S和B/S应用模式
Ø内置多厂家、多品种云台和矩阵等控制协议
Ø内嵌本公司和市场主流编码器产品的支持
2.8、低要求、低维护
Ø使用现有的ip网络，避免繁杂的布线工程与软、硬件环境。
Ø使用集成度高，内嵌式的视频终端，省却了大量的计算机维护工作。
Ø具有自动、定时、触发等录像功能，减少了手动干预的烦杂工作
Ø通过网络浏览器即可随时随地上网取得监控信息，提供没有空间限制的安全监控系统。
2.9、实用、安全
Ø完备的用户管理机制，阻止非法用户入侵
Ø提供用户、设备、功能相关的权限设置功能，授权用户在限定的范围内工作
Ø防范措施保证重要数据的安全，防止资料被篡改和被伪造
Ø操作直观、简单，用户上手容易，维护方便
3、系统主要功能
3.1、实时图像监看
Ø视高监控系统能进行高质量的视频采集以及音频的实时采集。
Ø在网络内，任意一个授权用户都可以通过浏览器均可以观看来自现场摄像机的实时彩色图像。
每一个授权用户可以观看的图像在数量理论上没有限制。
Ø对关键区域和出入口通道进行24小时全天候监控，现场画面实时显示在本地监控中心的屏幕上。
Ø工作时间内对工作区进行实时监视。
Ø发生报警后，联动前端镜头对报警区域进行实时监视。
Ø出入口控制等设备联动前端镜头对通道进行实时监视。
Ø监视区域内图像的动态变化，检测监视区域内的物体运动。
3.2、报警联动机制
Ø视高视频监控系统可以管理声光报警器的输入节点。
声光报警器通过连接红外线摄像机等入侵检测设备。
当前端有报警发生时，远程监控端不但有声音提示，同时能显示发出报警点的实时图像。
这样，通过报警管理功能，用户不必再额外安装专门的报警管理系统。
在发生入侵时，会自动记录现场情况，调用相应的摄像机，以声、光方式通知值班人员。
视高视频监控系统具有同时处理多任务能力，对于多个地方的同时报警情况也可以及时处理。
Ø支持温度、火警、烟感、红外等多种报警信号的采集和记录，对报警进行手工/定时/自动设防和撤防。
采集报警传感器的开断信号，经过网络视频服务器记录报警信号、发生时间和地点，将重要报警信号及时上报给监控中心。
Ø监控中心接收到报警信号后，在数据库中查找对应的联动规则，产生对应的报警输出（声音警报、灯闪、门禁动作等），通过应急广播系统可以产生相应的应急广播输出。
报警联动规则可以设定为自动产生报警输出，也可以通过人工确认方式产生。
Ø发生紧急事件时，监控中心弹出事先设定的紧急处理预案流程，规范对安全紧急时间的处理过程，产生设备故障时，根据事先设定的故障处理预案，分配具体人员进行故障处理，并记录故障处理过程和状况。
3.3、电子地图定位
系统支持电子地图访问，以空间数据库为基础，将应用数据与地图有机结合，提供强大的空间分析和查询功能，丰富的表达方式直观地显示结果。
电子地图系统根据系统结构分为多个级别显示，最高级为总行的全国范围地图，中间
升级会员 