新网络视频监控方案.docx
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新网络视频监控方案
网络络视频监控方案
第一章概述
随着我国教育改革的不断深入，电子技术与计算机网络技术的不断发展，发展以电子监考为主，人工监考为辅的新型监考方式已成为必然趋势。
现代化网络电子监考方式与传统监考方式相比较，具有真实、公平、公正、实时录像备份、事后快速查询、无人为因素干扰等优点，是社会公平竞争的必然趋势，是国家教育发展的必然要求。
同时针对前段时期频繁发生的针对少年儿童、在校学生的人身伤害案件，加强校园各主要出入口、学生宿舍、公共场合等的监控，可以防范恶性案件的发生，使学校的安全防范工作真正达到了人防、物防、技防的全面结合，使学校的安全得到了足够的保障，给校园管理、安全防范带来更大的便利
“SUNWAY”网络络视频监控系统，是由深圳市瑞鸿数码科技有限公司自主研发的一套面对学校的多功能视频监控，具有很多方面的先进性，除了监考外还可以扩充其他先进的功能，例如：
校园安全监控、网络教学、教学观摩等。
第二章项目分析
以下便是本项目的一些功能需求的分析：
2.1分控点
总共有7个分控点，每个点4个摄像机。
其中6个点有电话线路，一个点距离监控中心约15KM且没有电话线。
2.2总控中心
总控中心负责集中监控前端7个点的所有图像，需要录像、上电视墙。
第三章解决方案
3.1设备选型
设备选型最主要的是视频处理及传输设备的选择。
由于本项目中各个分控点与监控中心距离过远，且无人值守，因此推荐使用网络视频服务器这款目前越来越被广泛应用于网络视频监控的产品。
顾名思义，网络视频服务器依赖于网络，该设备负责将摄像机采集到的视频信号转换成数字信号，采用代表目前最先进视频压缩技术的MPEG4/H.264压缩算法，对数字视频信号进行压缩（也即编码），并通过网络把压缩过的数字视频信号传输到监控中心。
在监控中心，可以通过两种方式把压缩过的数字视频信号还原成模拟信号并显示出图像：
一种是通过普通的PC机，安装专用客户端软件，由该软件负责进行解压缩（也即解码）并播放，在显示器上再现前端监控场所的现场视频图像；一种是通过网络视频解码器，该设备实现与网络视频服务器相反的功能，负责把编码过的视频数据进行解码，并转换成模拟信号并输出到监视器等设备显示图像。
网络视频解码器是一台独立的设备，它通过网络与前端的网络视频服务器进行连接，该设备可以通过遥控器控制，也可以通过网络，由安装了专门控制软件的PC机进行设置。
3.2总体方案
选好了设备，接下来便是总体方案的规划。
对于网络视频服务器而言，网络是最重要且最根本的前提。
一般的网络传输方式有光纤、ADSL、其他宽带、无线等。
本项目中有6个点已经有电话线路，故可以申请电信ADSL来进行网络传输；另外一个点则没有任何线路且距离达15公里之远，这种情况下，要么重新布线，要么采用无线传输方式，例如采用无线网桥或者微波设备。
无线网桥包括一个发射端和接收端，覆盖范围可达50公里，传输速率10M、5M、2M、1M可选。
但是无线网桥有个弊病，当发射端和接收端之间有很高的很厚的障碍物，例如山，信号则会极大衰减，甚至无法穿透。
解决办法是在山上设立中转天线。
且无线网桥需要向无线电管理部门申请频道的使用。
前端各个监控点的图像经由摄像机采集，网络视频服务器压缩，通过网络，传到监控中心。
监控中心配置一台或者多台监控主机（高性能PC机）,并安装专用集中管理软件，监控主机与网络相连。
图像由前端通过网络传到监控中心的监控主机，监控主机一方面把视频数据记录到硬盘，另一方面通过网络转发给监控中心的网络视频解码器，由视频解码器负责把现场监控图像再现到电视墙。
通过在监控主机的管理软机，可以实现数据转发功能（也称代理服务器功能），授权个人用户（例如上级领导）可以通过Internet观看到教学情况。
如下图所示：
“SUNWAY”网络络视频监控系统
3.3分控点简介
各个分控点的设备主要包括摄像机（球机或摄像机＋云台）、网络视频服务器、网络设备（交换机或路由器）、音频采集设备（如麦克风，可选）、有源音箱（可选）等。
监控现场可以根据放置摄像机数量选择4路、2路、1路的网络视频服务器或者进行组合。
每一个网络视频服务器为一个独立单元，各自分配一个唯一的网络IP地址。
如果同一个监控场所用到多台视频服务器，则最好配一个网络交换机。
而如果需要对现场声音进行采集，或者广播，则需要配声音采集设备，例如拾音器；如果需要广播，则加一个有源音箱。
网络视频服务器支持双向语音对讲，有多个音频输入头，1个音频输出头，分别接音频采集设备和音箱。
分控端的结构示意图：
分控点示意图
3.4监控中心简介
监控中心负责监控所有分控点的图像并录像、上电视墙。
因此，监控中心用到的设备有：
监控主机、网络视频解码器、电视墙（监视器）、音频采集设备（如麦克风，可选）、有源音箱（可选）等。
监控主机负责连接前端所有网络视频服务器，一般一台监控主机管理100路图像以下为佳，如果采用高性能配置的服务器主机则可以更多。
需要安装专用的集中管理软件，通过该软件，管理员可以管理前端所有网络视频服务器，对视频服务器进行配置，例如网络、图像质量、移动侦测报警设置等等。
通过视频服务器可以直接控制高速球、云台等设备。
监控主机还负责对传输过来的前端图像进行录像。
集中管理软件具有多级转发功能，也就是前端传输过来的图像，可以通过监控主机再转发给其他需要浏览图像的用户、设备。
因此，网络视频解码器放在监控中心，通过网络与监控主机连接，负责接收监控主机转发过来的图像数据，并解码上电视墙。
视频解码器支持轮巡技术，一台单路视频解码器同一时间只能解一路图像，但是通过轮巡技术，可以分时解20路图像。
如果考虑成本，前端监控点比较多，如果为每一路图像专门配置一个监视器显然成本太大，因此可以配合视频分割器，解码器输出的图像经由4路视频分割器在一个监视器上同时显示4路图像；同时，一些不那么重要的监控图像可以设定为轮巡方式，而一些重要的监控图像则可以专门单独配一个监视器。
解码器可以通过遥控器或者专用配置软件来设置。
总控中心示意图
3.5授权用户远程访问
在3.4中提到，监控主机的管理软件具有多级转发功能，因此通过网络远程观摩教学也就很容易实现。
总控中心的监控主机通过ADSL、光纤等途径与Internet连接。
授权的个人用户就可以用专用客户端软件，通过Intenet连接到监控主机，浏览到前端监控场所的现场图像及声音。
比较理想的方式是通过IE浏览器来浏览。
“SUNWAY”视频监控系统提供专门在IE浏览器中观看视频的ocx插件。
通过IE浏览视频示意图
第四章系统功能特点
深圳市瑞鸿数码科技有限公司致力于视频监控及传输行业研发、生产、销售多年，产品稳定成熟，性能优越。
本公司借由稳定的安防监控产品，为构建和谐社会贡献自己的一份力量。
4.1硬件设备
视频制式NTSC或PAL格式
视频压缩方式MPEG-4、H.264图像压缩编码
视频解像度标准352×288像素，最大704×576像素
帧率25帧/秒（PAL制式），30帧/秒（NTSC制式）
音频压缩标准ISO-MPEGAudioLayer-3
系统可用率>99%
视频流占用带宽平均250kbps（分辨率352×288，25帧）
系统平均无故障工作时间MTBF>小时
硬件平均无故障工作时间MTBF>小时
系统平均维护时间MTTR<0.5小时
监控画面显示与实际事件发生时间差<0.5秒
事件报警到系统自动记录相应画面时间差<0.8秒
各报警探头报警到后台信息显示时间差<0.5秒
产品特性：
采用嵌入式Linux系统，系统更加稳定
25帧/秒每路，全实时音视频
MPEG4视频压缩标准、MP3音频压缩标准，CIF/HalfD1/D1分辨率
内嵌WebServer，支持通过IE浏览器对图像、声音进行监控、对讲、录像（回放）
Internet上双向音频实时传输，视频帧率根据带宽自动调节
支持变码率，在设定视频图像质量的同时，也可限定视频图像的压缩码流
支持2级域名，轻松实现动态IP地址
支持NTSC/PAL复合视频
视频码率64Kbps-8Mbps连续可调，帧率1-30（1-25）连续可调
清晰的语音对讲功能
内嵌多种云台控制协议，支持远程云台控制
支持移动报警、探头报警
报警预录功能5秒-30秒
强大的客户端集中管理软件，可同时管理多达400路图像（本软件为免费软件）
客户端软件支持电子地图、多画面轮巡、断线自动重连等功能
可提供SDK开放包进行二次开放。
产品规格：
视频输入
1/2/4路
视频输入制式
NTSC/PAL
视频压缩标准
MPEG4
图像分辨率
CIF/HALFD1/D1
音频输入
1/2/4路
音频输出
1路
音频压缩标准
MP3
音频采样率
16Kbps
报警输入
4
报警输出
4
RS232/RS485接口
1＋1
网络协议
TCP/IP、DHCP、HTTP、IGMP、RTP/RTCP
网络接口
RJ45,自适应10/100BASE-T
IDE接口
有
USB接口
有
CDMA/GPRS
支持
传输速率
100K-2Mbit/可调
移动侦测报警
有
内置看门狗
有
环境温度/湿度
-30°C~70°C、70°C温度下95%不冷凝
电源
DC12V
功率
5W
尺寸
320×200×65mm
4.2管理软件
●一台监控主机可以同时管理多达200台网络视频服务器
●支持组播，多用户同时访问
●支持多级权限管理
●支持移动报警、探头报警功能
●支持远程云台控制
●支持大硬盘录像，磁盘阵列等
●支持断线自动重连技术
●可以同时显示16个视频画面，通过轮巡技术，可以监看16×n个画面。
●支持双向语音对讲。
●支持电子地图，监控区域更加形象。
●支持报警预录像功能，报警之前发生的情形也记录在案。
●支持转发及二次转发功能，轻松实现代理服务器功能
●提供完整的SDK开发包以及强大的技术支持能力。
●界面清晰易懂，操作更加简单
4.3系统特点
本公司网络远程监控系统采用标准的互联网协议，能架构在局域网、广域网和无线网络之上，可以与各种类型的不同的以太网设备无缝连接。
系统无须铺设专用的视频和控制电缆，授权用户可在网络的任何计算机上对监控现场实时监控，同时能与本地系统紧密结合，真正做到一网多用。
4.3.1强大的中心管理功能
本公司网络远程监控系统对所管辖范围广，系统庞大的监控应用用户来讲，能提供更加清晰的组网、监视、控制、管理逻辑关系从而提高系统使用率降、低运营费用与系统维护费用。
本公司的中心管理软件提供数据转发等功能，从而还可以包含更多下级视频监控中心。
这一功能也将给我们的系统提供更加强大的管理能力和扩展能力。
我们利用这一特点，将各个子系统进行设置、集成、集中管理。
为架构大型、超大型分布式网络监控系统提供了强大的平台。
4.3.2完善的系统功能
系统监控控主机和各客户端可以对管辖范围内多个本地和远程监控前端进行实时监控，不同的用户可根据职务分配不同的控制权限。
现场图像可根据地点分成监控组，以4分屏、9分屏或者16分屏方式显示，可设置手动录像、计划录像和报警自动录像等多种录像方式。
在本系统中由于合理的配置了中心服务器与存储服务器，以及前端网络视频编码器，它们将发挥他们最大的效率。
4.3.3采用视频代理机制，节约带宽资源
在互联网带宽有限的环境下，系统提供代理访问机制，即当多个用户集中访问某一路图像时，此路图像由视频监控主机转发给发出访问请求的用户，从而节省了有限的互联网带宽资源。
同时，图像传输以"点播"的方式发送，即当有用户发出请求时才发送图像，没有用户观看时，不占用网络资源，从而使网络带宽的利用率更高。
在ADSL接入模式时，用户不可避免遇到了带宽问题。
在多个用户同时访问一台用ADSL接入的监控主机时，很可能造成用户连接速度非常慢，数据传输几乎停止的情况。
这是因为每个用户在接入时都占用了各自的带宽，无论他们是否连接了相同的通道都不会减少发送的数据量。
在本解决方案中我们采用下级客户端连接监控主机的方式来减少在ADSL传输部分的网络压力。
也就是讲局域网中的任何一台连接了前端或视频工作站的客户端都能提供二次传输的能力，这样我们就能避免造成视频数据的重复发送，保证窄带部分不会造成网络压力过大而使其他用户无法连接的情况。
4.3.4远程系统维护和系统管理
中心管理软件提供远程访问功能，管理员不必到达设备现场，就可修改前端网络视频服务器等监控设备的各项参数，提高了系统的维护效率。
同时，管理员可远程增加、删除、修改用户、监控地点、用户的控制权限、录像时间和报警等信息。
当这些信息修改之后，管理员不用对客户端进行维护，用户只要在重新登录系统一次，即可得到管理员重新分配的信息，大大的减轻管理人员的软件维护工作量。
4.3.5易于与本地网络系统结合
系统采用的是一种标准的TCP/IP协议，具有很强的开放性和兼容性，完全能与各系统方便地联网，网内的用户只要使用客户端软件即可进行图像监控,无需任何设置。
监控前端可以将许多现有的资源接入本系统，避免重复投资。
4.3.6良好的可扩展性
本公司网络远程监控系统的前端监控点采用模块化设计，当系统需要扩容时，可以很方便的增加前端监控点。
在监控中心，只需要将增加的前端监控点加入系统，这样就完成了全部的系统扩容工作。
本系统不限制用户数量，用户可利用浏览器和客户端控件，使用办公微机只要达到一定配置随时随地监控现场环境。
系统可根据用户实际安装情况提供不同版本的软件支持，良好的可扩展性使用户能从低成本投入开始组建远程视频监控系统，以后逐步扩充完善。
第五章产品设备清单
项目
设备名称
设备型号
数量
功能描述
价格
硬件
彩色摄像机
摄像
高速球
摄像
网络视频服务器
SW-NET801
1路音视频，负责视频压缩、传输
网络视频服务器
SW-NET802
2路音视频，负责视频压缩、传输
网络视频服务器
SW-NET804
4路音视频，负责视频压缩、传输
网络视频解码器
SW-NET801R
1路视频视频解码器，还原图像
网络视频解码器
SW-NET908R
8路视频视频解码器，还原图像
视频分割器
4路视频分割器，负责视频分割
监控主机
IBM/HP
1
负责监控前端所有视频服务器的管理、录像、视频代理等
网络交换机
网络交换机
无线网桥
CISCO
1
无线传输设备
电视墙
图像显示
集中管理软件
SUNWAY
安装在监控中心的监控主机上，负责网络视频服务器的管理、图像播放、录像等功能
免费
软件
解码器控制软件
SUNWAY
安装在监控中心的监控主机上，负责管理视频解码器
免费
OCX控件
SUNWAY
提供IE浏览器观看视频的功能
免费
（完）
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