南昌航空大学高清监控方案分析V.ppt

南昌航空大学高清监控方案分析V.ppt

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南昌航空大学楼层视频监控系统技术方案讲解,深圳波粒科技股份有限公司,视频监控发展的技术背景,IPC,模拟摄像机,网络摄像机,DVR,NVR,模拟视频信号,网络数字信号,采样/量化/压缩编码,采样/量化/压缩编码,模拟监控系统,数字高清系统,针对南昌航空大学校方对楼层监控系统的实际需要和建设目标，本系统从以下几个方面出发，设计出一套完善的校园监控方案：

1.本高清监控方案以南昌航空大学的实际需求为主，具有较强的针对性；2.本高清监控系统的先进性；3.本高清监控系统的实用性；4.本高清监控系统的稳定性；5.本高清监控系统的易用性；6.本高清监控系统的可拓展性。

基于以上设计思路，从系统架构、前端摄像机、组网方式和数据承载性能、后端应用和管理维护这四个方面来介绍本校园高清网络监控系统。

（一）系统架构,本方案共计划在前端投入高清红外网络摄像机268个，分别部署在18栋宿舍楼的各个楼层和出入口以及校行政楼的各重点监控区域。

268路高清视频的接入，需要注意：

1-整个校园监控系统，应确保校方在项目建设上的高可用性及先进性，投入的高回报。

2-大路数的校园监控系统，应当考虑系统的层次化，通过级联提高系统的稳定性。

3-高清720P数字信号，需要解决存储系统中的数据读写时的巨大压力，以及解码运算的压力。

4-高清720P数字信号，应保证整个校园监控专用网络具备极强承载能力,5-便于校方管理人员在系统使用时灵活操作，快捷调度，突发事件的高速响应。

1-整个校园监控系统，应确保校方在项目建设上的可用性和先进性，投入的高回报。

2-大路数的校园监控系统，应当考虑系统的层次化，通过级联提高系统的稳定性和高的灵活性。

3-高清720P数字信号，需要解决存储系统上的数据读写时的巨大压力。

4-高清720P数字信号，应保证整个校园监控专用网络具备极强承载能力,5-便于校方管理人员在系统使用时灵活操作，快捷调度，突发事件的快速响应。

1.基于IP网络的高清视频监控系统，保持行业内领先的技术水平，确保监控项目投入使用的高可用性和先进性。

2.系统以楼栋为单位划分多个子系统，将268路的高清监控系统的结构层次化，扁平化，通过级联的手段提高了本系统的稳定性和灵活性。

3.部署在前端宿舍楼的IPC的视频流传输至楼栋子系统的NVR进行分布式存储，避免了全部268路数据流采用集中存储时巨大的系统资源占用。

4.架设校园高清监控专用网络，主干为千兆光纤链路，完全满足各子系统和中心数据流并发的带宽要求。

5.中心管理平台对各子系统控制指令传递可靠，各级之间数据流的预览、回放；主机的配置、管理，权限设置；和上墙、报警联动、智能分析、电子地图等后端综合业务的无缝对接。

（二）前端摄像机,BL-5720IPW-L是波粒5系中的红外阵列摄像机，它除了拥有5系摄像机的所有优势，同时前部含有阵列红外灯、IR滤光片切换器与光敏器件。

由于该机拥有出色的低照度（0.01LUX），不仅感应可见光能力强，而且感应红外光也强，视频帧率25帧每秒，保证画质的清晰流畅，摄像机最短延迟仅0.11秒。

BL-5720I-PWL-,彩色模拟摄像机采集垂直分辨率，PAL制式下625扫描线，去消隐后575线，目前最高达到540线左右已经是极限了。

而数字高清网络摄像机，无论是720P还是1080P，解析度可达800线以上，且整个数据预览、回放和存储，均采用720P的视频流。

百万高清,低延时,H.264压缩格式,双码流,嵌入式操作系统,低照度/白平衡/自动曝光,心跳检测,百万高清1280720P,1.高画质高分辨率；2.高效压缩算法，更高的数据还原度；3.720P和CIF格式双码流传输，实现后端各种综合应用；4.低照度、自动白平衡、自动曝光，满足各种监控现场环境。

5.低延时，监控现场的实时传递，应对突发事件的高速响应。

6.心跳检测和嵌入式操作系统，管理摄像机，配置，维护，升级更为稳定和高效,波粒百万高清红外摄像机应用于楼层监控，其多样化的功能和性能，完全满足于建设需要。

（三）组网和数据承载性能,数据流转发机制,监控系统承载网络,前端摄像机,视频预览数据流,后端业务/应用（预览、回放、控制、管理、远程）,控制数据流,存储数据流,主控系统,分控子系统,分控子系统,应用层/表示层/会话层,网络链路层,视频监控层,通过构建南昌航空大学高清网络监控系统专网，能够赋予整个监控系统更强的传输承载能力，在此基础上运行的监控系统，相比于其他传输方式，可以获得更为突出的性能。

监控专网能够在如下几个方面提高监控系统的功效：

提供了充足的带宽资源，保证了前端设备平滑的接入；专网通过授权验证准入机制，提高了监控网络的高安全性；专用网络内的数据交换设备和其构成的链路，提高了数据流在网内的最高优先级，提高了数据安全，减少了因为数据突发而出现延时、丢包、抖动等情况的概率。

利用网络架构的分层、开放、模块化的特点，使得整个监控系统在进行后期升级和扩展时，具有更大的可用空间。

通过监控专网，能够并入更多的安防子系统，如门禁、一卡通、停车收费、电子围栏、校园广播等。

实施、管理和维护的简易性。

视频监控层,汇聚层,核心层,中心-后端平台应用业务,楼栋子系统-链路的汇聚及流量收敛,楼层-前端IPC,整个校园网络设计分三层：

核心层、汇聚层、视频监控层,楼栋监控子系统,接入层交换机,汇聚层交换机,核心层交换机,光纤链路,中心管理平台,监控子系统,NVR,光纤收发器,监控层,汇聚层,核心层,1.子系统的架构按照校方要求在各个楼层和出入口一共部署十五台波粒百万高清红外网络半球，通过双绞线连接接入层交换机，共计15路视频，和各楼栋的NVR构成楼栋监控子系统。

2.子系统和中心平台的连接管理人员可通过子系统的NVR，对接入的摄像机进行控制、管理、本地预览和录像文件的存储，与此同时，两台NVR主机通过光纤收发器接入监控光纤干路，和保安中心的中心管理平台主机进行视频流和控制流的传输。

3.子系统网络承载需求计算各子系统中15台IPC接入一台24口百兆交换机，按照每路720P+CIF的双码流为2.5Mbps计算，共计实际带宽占用率为2.5151.25=46.875M50M，远小于接入层交换机的背板带宽4.8G，因此该交换机能够同时完成15路视频流的无阻塞线速转发，网络承载符合建设要求。

楼栋监控子系统,接入层交换机,NVR,视频监控接入层,子系统网络设计,汇聚层交换机,核心层交换机,光纤链路,中心管理平台,监控子系统,光纤收发器,汇聚层,核心层,光纤链路,监控子系统,汇聚层交换机,汇聚层和核心层的设计,用户界面：

对前端NVR图像的预览和回放,NVR,NVR,NVR,NVR,NVR,NVR,中控平台主机,汇聚层,请求指令,应答和握手,转发请求的数据流,核心层（千兆光纤链路）：

处理后端综合业务应用的高速数据交换,中心与各个子系统的数据传递,如上图所示，中控主机和各个子系统完成发送数据前的握手协议后，由子系统的NVR转发数据流至核心网络层，进而将视频流交由后端的系统处理，实现预览（高清或CIF）、解码上墙、分控、流媒体转发、远程录像回放、备份下载等功能。

单路720P,多路CIF,单路720P码流:

2-3Mbps,16路CIF码流:

16512Kbps,通过双码流技术，进行单画面-多画面/主码流（720P）-子码流（CIF）的切换，能够极大缓解中心网络节点在进行多路并行数据转发时的巨大压力；同时，节省了系统解码运算时的资源占用率，提高了系统的稳定性和画面的流畅性。

楼栋子系统和中心之间的核心层千兆光纤网络环境，完全可以满足268路视频流在中控平台主机上的管理和查阅。

全网架构极大提升了整个系统的可拓展性,增加IPC数量,1080P摄像机,子系统或中心,增加远程客户端,广播、周界报警、门禁,接入公安、教育网络,基于网络的架构方式：

分层、开放模块化。

网络结构中设备的冗余接口/提升网络设备的性能/全网IP化/基于网络的寻址数据和转发/,流媒体服务器,安防系统网络数字化,接入网关、授权认证,（四）后端综合应用,高清网络监控的发展，是建立在网络化数字化基础上的，因此对于它的功能要求，也伴随着数字智能化得发展不断提升。

作为一套完善的校园高清网络监控系统，其具备如下功能和特点：

高清预览高清回放远程预览远程回放远程文件备份远程升级远程配置多级级联高清解码上墙系统管理日志,远程重启回放增亮多码流移动侦测报警联动EXE无损文件备份配置文件导入/导出PTZ电子云镜双向语音对讲流媒体服务器,用户权限分级管理电子地图智能检索历史视频多路回放多硬盘循环录像心跳检测防死机内嵌动态域名解析画质增强自动降帧支持第三方平台,各楼层子系统的NVR解码运算，输出VGA视频信号，可实现4/9/16画面和单画面720P高清预览，同时高清数据流写入监控磁盘进行存储，采用多硬盘循环写入的方式存储录像文件，提高了录像数据的安全性。

显示、存储和解码输出,中心管理主机通过交换机发送控制指令，将NVR转发的视频流发送给解码盒，完成硬件解码运算和高清分量信号输出的过程，从而将视频信号输出到中心的拼接屏。

单台解码盒可以实现4路分割画面输出、单路高清720P画面输出、4路高清图像的单画面轮循、指定任意一路画面高清上墙显示等功能。

基于图像算法的回放增亮技术，可以将漆黑的视频录像画面变的清晰可见，对比下面两张图片，采用回放增亮技术，提升画面的亮度，使录像文件在后期的调查取证工作中，更强具有说服力。

视频回放增亮技术,漆黑的录像画面,更亮更清晰的录像画面,报警联动,将软件的移动侦测、报警主机、电子地图和视频监控系统无缝对接，实现报警信号触发后（软件或报警主机），警笛（声）响应、警灯（光）响应、图像弹出、移动录像、电子地图定位（电）的统一联动，并以此设置移动录像。

远程录像下载和多格式备份,管理主机可以通过网络调阅各个分布式存储子系统，完成录像文件的远程下载和多种格式的文件备份导出。

远程配置和管理,管理主机可以通过网络配置前端设备的IP地址、参数配置、云台控制、远程升级、系统重启、导入/导出子系统NVR的配置参数。

多级权限设置,管理主机可以添加多个分控客户端接入监控网络，并且设置各个用户的权限和可控范围，包括参数配置、录像回放、云台控制、远程监控，限制调阅查看通道名，用户名和密码登陆认证等。

录像回放和磁盘管理,管理主机通过调用NVR的录像文件完成录像回放；实现多路数同时回放，时间轴定位播放，多倍速回放，回放录像文件的图片抓拍，图像放大，图片打印，监听等功能。

管理主机能够将NVR的磁盘使用情况通过日志进行反馈，,远程域名解析,子系统的NVR主机内嵌域名解析客户端程序，通过连接波粒的DNS服务器，能够将局域网的私有IP地址转化映射为域名地址，方便远程客户端，手机客户端用户实时访问监控网络视频图像。

管理主机同样支持添加域名地址连接不同网段中的NVR。

IPC,NVR,本地客户端,远程客户端,本地客户端,IPC,NVR,本地客户端,远程客户端,本地客户端,流媒体,NVR转发数据流,流媒体转发数据流,

（一）系统架构,（四）后端综合应用,（三）组网和数据承载性能,

（二）前端摄像机,总结：

南昌航空大学网络高清视频监控系统,监控,传输,查阅,数字百万高清，图像还原度高，实时流畅。

高速响应，传输可靠，网络架构，良好的流媒体处理能力和网络承载性能。

图像存储的可靠性，事后调阅方便快捷，读写的速度和数据安全性等；系统良好的可用性和易用性,管理,各个子系统的统一的整合，各个应用业务分层，开放，模块化，且具有很高的后期可扩展性。

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