VISS视频监控系统解决方案Word格式.docx

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4.5AVM301系列网络视频矩阵26

5监控模型示例28

5.1道路治安监控28

5.2社区及企业监控29

1系统概述

某VISS网络视频监控系统是一套业界领先的基于宽带网的智能图像远程监控、传输和管理系统，充分满足社会信息化发展对大规模监控、远程访问、集中管理的要求，适用于对城市道路、交通、商店，娱乐场所、银行、机场、地铁、工厂、医院、学校、智能小区等各个领域的集中安全防控要求，可有力地预防和打击犯罪，为城市应急系统提供有效的依据和参考。

VISS系统可以：

-根据城市信息网络实际情况（ADSL、VDSL、光纤、无线），建设基于多种宽带接入及传输手段的大规模网络视频监控系统；

-根据监控场所的实际监控要求安装各种规格的彩色/黑白摄像机（高速球或固定摄像机），对监控场所进行24小时实时高清晰度监控,并根据需要进行录像和回放。

-录像资料以集中存储和分散存储相结合，监控中心对系统实施完全的控制（查看,控制,管理），经过授权的用户也可以通过远程登陆查看系统中任何一个监控点。

监控中心的网管功能提供了电信级网络维护能力。

-开放式的系统架构可以集成车牌识别系统、智能面部识别系统，监控中心网管功能可以跟GIS系统结合，实现告警联动、确定摄像位置、为出警线路提供实时信息和依据。

-随着安防业务规模的扩大，可方便灵活地实现系统的平滑升级和扩容，同时能随着治安监控系统的建设平滑迁移、融入社会治安防控体系。

-系统采用先进的网络传输技术，数字视频技术、图像压缩技术、网络图像控制技术、逐步形成以视频监控为核心的城市综合智能化治安监控系统。

2系统功能

2.1专业的监控功能

1.提供完善全面的远程监控观看及控制。

支持远程监控时的图像切换，多画面观看，远程云台及镜头控制，远程云台预置，远程镜头重启等。

2.提供不同等级的监控服务等级。

包括支持不同监控图像质量的选择等。

3.支持用户不同环境下的监控要求，支持雨天、打雷、大风、夜间等恶劣环境下的正常服务。

支持用户室内及室外的监控要求。

4.支持采集点的多点轮询，以及轮询的远程程序设置。

支持采集点的多点并传。

5.支持WEB页面下的用户远程监控及管理。

2.2录像、拍照功能

1.支持远程数字录像和拍照。

支持对录像和拍照的自动定时、联动触发、手动等不同的控制方式。

2.提供灵活的录像、照片的随时调用、管理及回放。

可以提供自动定期、或者手动的录像及照片下载至本地硬盘。

3.对录像及拍照数据进行用户访问控制、保密及备份处理。

2.3可扩展可选择的报警联动功能

1.可联动触发警报、异常通知，以及其它方式的联动报警。

2.提供可二次开发的扩展性接口，以便特殊要求的用户外连报警联动或者其它控制设备。

2.4灵活兼容性

1.系统应支持监控端及采集点的多种接入方式。

包括光纤接入，DDN、FR、IP城域网、数字专线、xDSL、VPN等现有的专线及宽带接入，并可以扩展兼容各种接入方式。

2.系统能兼容行业内流行的大部分的摄像头，可支持用户原有的前端设备改造接入系统。

3.系统满足与别的厂商系统的互通与兼容。

4.系统预留多种扩容升级接口，使今后扩容时可以通过增加功能模块，搭积木式地进行扩展，充分保护视频监控系统的前期和今后的投资。

系统软件可方便低成本升级，以满足网络技术和数字监控系统发展的需求。

2.5多种存储方式

1.支持用户本地分布存储和中心存储。

2.支持用户本地外接硬盘存储。

3.支持中心存储库中对不同用户、不同摄像头实施不同目录下的存储。

2.6权限管理

1.支持不同等级用户的权限的分配及收回。

2.支持用户与不同服务功能之间的权限绑定，各项服务功能如监控、操作、录像等均应可进行不同等级的权限管理。

3.支持对用户的监控图像质量、中心存储空间大小等与服务功能有关的各项参数的设定及管理。

4.支持用户密码等用户自身一般属性的修改。

支持用户自服务功能，包括用户自开内部帐号及对内部帐号的各项权限赋予及管理。

5.支持用户操作权限优先级的管理。

6.提供友好灵活的系统服务功能管理界面、以及用户自服务界面。

2.7系统管理

1.系统提供完善的系统设备管理功能。

对系统设备及运作情况进行监控，提供系统负荷程度及系统并发流量的监测。

2.提供对各项系统运营参数的设置及修改。

3.提供系统故障处理的管理。

包括系统运行日志，系统异常报警，故障点定位等。

并提供一定的故障检测手段。

4.系统支持对中心存储库空间的使用查看及管理。

对中心存储的数据进行安全保密及备份。

2.8安全性

1.提供严格的用户认证及用户权限验证。

2.实现用户之间的严格权限隔离。

3.支持视频流的加密及加强用户认证的控制，以免非法用户使用。

4.对用户登录及使用情况进行记录，并提供查询。

3系统组成

3.1系统组网

从结构上和功能上划分，多级监控管理中心包括：

派出所级监控中心（1级），区县级监控中心（2级），市级监控中心（3级），省监控中心（4级），国家级监控中心（5级）。

省级监控系统建设则主要以4级以下（包括4级）监控管理为目标（省级-市级-区县级-派出所级）。

一个城市监控点的布放数量都是在万级以上规模的视频数据，下级监控中心担负的使命主要是分担上级中心的负荷，包括监视，储存，控制和管理；

做到对突发事件的快速和分辖区反应，提高整套系统的应变效率。

VISS系统解决方案中，前端使用模拟摄像机，输出的模拟信号有两种方式传送到第一级的监控中心：

一种是在前端将模拟信号转化成数字信号后通过数字传输的方式传递到监控中心，这样做的优势就是对传输带宽的压力较小，通常模拟图像信号经过数字转换成D1格式后带宽占用不超过2M。

另一种方式就是直接将前端模拟信号直接传递到监控中心后再转换成数字信号进行存储和管理。

前端图像无论通过何种方式接入，将分组汇聚到派出所，派出所设置流媒体服务器及存储服务器，通过监控终端对前端设备和图像进行控制，管理和存储。

各派出所有专线接入区县监控中心及市级监控中心，提供保证最少30路图像带宽的通道，并通过区县级监控中心获得用户授权及认证。

下面以市级的3级集中监控网络为例，详细说明各节点的作用：

⏹前端监控点

前端监控点采用模拟或者网络视频采集设备，根据不同监控需要安装高速球型模拟摄像机，固定或可转动抢型模拟摄像机，以及直接提供以太网接口的网络摄像机。

⏹派出所

派出所负责汇集所管辖区域的前端监控设备采集到的图像数据，主要设备有存储服务器，流媒体网关和管理服务器（或监控终端）。

在本方案中，无论是采用模拟接入或者数字接入的方式，派出所的存储服务器都负责对前端图像进行保存（只有一种情况除外，当前端采用了带存储的DVS时，派出所仅负责存储的备份和容灾，而不作为主要存储点）。

流媒体网关主要负责对视频信息进行分发，保证后端（派出所内，县局，市局以及远程登陆用户）存取前端实时/历史视频时不占用前端传输的有限带宽。

ASB提供的小型流媒体网关可以提供30路视频同时分发，而大型流媒体网关则可以提供500路视频同时分发。

⏹区县监控中心

区县监控中心主要负责对下级派出所用户的授权和认证管理，对下级派出所和从其他地方调用的视频资料的存储。

若区县监控中心本身还带有前端设备的，则应与下级派出所一样设置流媒体网关设备。

而有条件的区县监控中心应设置大型电视墙设备，以利整个区域的统一指挥和管理。

若该市有规划需要市级公安机关统一指挥的，则对下级用户的认证将由市级监控中心负责。

⏹市级监控中心

市级监控中心主要负责对下级（区县监控中心用户和各派出所以及授权远程登陆）用户的授权和认证管理，对从下级监控中心和从其他地方调用的视频资料的存储。

若市级监控中心本身还带有前端设备的，则应与下级派出所一样设置流媒体网关设备。

而有条件的市局监控中心应设置大型电视墙设备，以利整个市的统一指挥和管理。

3.2前端系统的接入解决方案

前端系统的传输接入方式分模拟和数字两种：

-传统的监控解决方案以模拟接入为主，前端模拟图像不经任何压缩和转化通过光纤等手段直接传到监控中心，优点是图像无损失，但是投资较大。

-数字接入方式分为有线和无线两类，根据不同的场合，在前端就将图像转化成数字信号再传递到监控中心，优点是占用带宽小，自动维护可到达前端监控点。

某可以提供所有通信现网运行的传输接入方案，而且可以提供更多采用新技术面向未来的传输接入方式，包括模拟和各种数字接入方式。

3.2.1模拟接入方式

下图表示一个典型模拟接入方式的网络拓扑图：

前端模拟图像不经压缩，直接通过光端机将模拟图像传到局端（派出所），然后再进入DVS进行数字转换，DVS自带数字存储设备（DISK），将图像转换成数字信号后存在本地派出所，派出所内的存储服务器提供存储备份及容灾，矩阵可选用模拟或数字矩阵。

派出所有专线接入区县监控中心及更上级监控中心，提供保证最少30路图像带宽的通道。

该方式适合对电视墙画面质量较高的场合，利旧原有光纤，控制存储投资。

3.2.2数字接入方式

下图表示一个典型数字接入方式的网络拓扑图：

模拟图像在前端通过DVS转换成数字信号，前端提供带存储的DVS，通过各种铜线及无线接入方式将数字信号传到局端（派出所），矩阵选用数字矩阵，派出所存储服务器提供存储备份及容灾。

适合利用电信网络，提供到前端的自动维护。

3.2.2.1数字接入模型I

■针对城区密集型采集点的应用

■采用光纤到小区，再通过VDSL或LAN接入视频服务器

3.2.2.2数字接入模型II

■针对有DSLAM和铜线资源的采集点应用

■采用ADSL接入，最高上行速率是640Kbps，满足低清晰度图象传送要求

■

采用G.SHDSL或ADSL2+（AnnexM）技术，通过铜线资源接入，均可以达到上行2Mbps速率的效果，传送高清晰度图象

3.2.2.3

数字接入模型III

■光纤资源匮乏但又需要传送高质量图象的场合，可以采用G.SHDSL专线方式

■局端NTU和远端NTU点对点连接。

两线方式提供2Mbps，四线方式提供4Mbps

■NTU采用桥接方式，不占用IP地址

■建议四线方式时远端接入多个视频服务器共享带宽，分摊成本

3.2.2.4数字接入模型IV

■针对城郊、公路等稀疏型采集点的应用

■利用传输网（SDH/PDH）提供2M专线，通过两侧E1/以太网转换器转换成以太网接入

3.2.2.5数字接入模型V

■采用无线WiMAX接入的采集点应用

■通过桥接方式利用WiMAX无线技术接入视频服务器

3.3系统的存储解决方案

无论是前端存储还是网络存储，存储容量只是与前端图像质量要求及存储时间要求有关的，存储空间的计算方法如下：

假设摄像机视频信号压缩后的码率在300Kb～700Kb左右，按平均值400Kb，计算出每路24小时录像的数据量如下：

每路每天的数据量≈400*60*60*24/8=4.32GB，假设每个区县局管理100路视频图像，每天12小时实时录像，则一个月的存储量为6480G=6.5T。

下表列出了各种图像质量及存储天数对存储容量的需求：

图像质量

平均码流（K）

24小时数据量/天/路（G）

12小时数据量/天/路

100个点的数据量/半月（T）

D1

1500

16.2

8.1

12.15

SIF

1000

10.8

5.4

QSIF

500

2.7

4.05

由此可见，即使最小画面质量（QSIF）所占用的存储容量也是非常大的，可以通过配置高性能的存储服务器和磁盘阵列来实现大容量视频资料的存储。

推荐采用Intel高端存储服务器和扩展磁盘阵列。

另外，推荐根据具体需求，采用前端本地存储的方法。

3.3.1前端本地存储方案

某嵌入式网络视频服务器支持本地硬盘，采用USB接口，故障率低，存储安全可靠，存储时不占用带宽。

当在前端配一个标准80G的硬盘之后，则按照上表所示，若每天录象12小时，则约可以存储10天的D1格式图象，

具体存储时间如下：

80G

120G

200G

24小时

12小时

5天

10天

7天

15天

12天

25天

11天

22天

19天

37天

30天

44天

74天

上图是一个典型前端存储方案的应用图示，此方案较适合于社区或企业等前端监控点有人看护以及前端环境较好的区域，由于采用前端存储时，存储介质是在前端视频服务器（DVS）上，存储介质的安全性是不可回避的问题，而且这对环境的要求也比较高，比如防雨，防湿环境等。

当社区采用数字接入方式将数字信号汇聚到派出所，派出所再提供一个监控终端给社区作为日常监控使用，存储由前端带存储的DVS完成。

适合利用电信网络，提供到前端的自动和托管维护。

3.3.2网络存储方案

网络存储是指根据地理分布或者数据量的大小等原则，在第一级监控中心本地集中存储前端采集到的图象数据。

社区采用数字接入方式将数字信号汇聚到派出所，派出所再提供一个监控终端给社区作为日常监控使用，存储由派出所统一存储。

3.4

流媒体网关

由于每台网络视频服务器的图象通道均占有一个IP，若同时有多人同时通过远程登录来观看同一个监控点的图像，或者当图像需要上电视墙又有他人观看，以及当查看图像的同时又要对前端历史数据进行备份时，则由于受到网络容量的限制以及网络拥塞的影响，带宽通常不能保证，给监控带来了不便，造成的影响可能是跳帧或者图像延时，而我公司的的流媒体网关可以解决这个问题。

当需要对数据进行存储的时候，流媒体网关首先从网络视频服务器获取数据，然后再将视频数据保存到存储设备上。

当用户需要进行视频点播的时候，用户首先向流媒体网关发出请求，流媒体网关再向存储设备获取数据，然后流媒体网关把监控视频数据发送给用户。

在派出所设置流媒体网关负责向本地存储服务器，监控终端或视频矩阵分发前端视频流，而在派出所流媒体网关中也向区县监控中心及市级监控中心的存储服务器，管理服务器以及视频矩阵开放视频流通道，以实现区县及市监控中心对前端的管理。

3.5

前端系统

监控前端系统可以根据各个监控点的不同情况配置不同的设备。

模拟接入方式时候前端系统仅需考虑采用何种模拟摄像机及是否需要通过光纤将模拟信号传到局端。

在数字接入方式下前端系统提供标准的以太网接口，将音视频信息通过IP网络传输到监控中心。

同时，提供标准的RS485控制接口，实现云台控制。

前端系统自带硬盘存储设备，可以对图像进行24小时录制。

也可以采用网络摄像机和报警输入/输出设备，组成前端视频采集和报警控制系统。

报警输入/输出设备接到网络摄像机的DI/DO接口，网络摄像机完成视频数据的采集、压缩，然后通过IP网络传送到监控中心。

当模拟信号需在前端转换成视频信号时，采用网络视频服务器，摄像机，云台解码器，报警输入/输出设备组成前端视频采集和报警控制系统。

✓摄像机

形式

室外摄像机

室内摄像机

黑白/彩色

高速球

低速球

枪式摄像机

固定或者活动云台、定焦或者变焦的摄像机

室外型云台、防护罩和支架，具备防雨、防尘、防锈、防腐能力,高低温防护或调节能力的防护罩,带雨刮器的室外型护罩,能够控制雨刮器的控制器（解码器）

室内型云台、防护罩和支架具备防锈防腐功能

✓网络视频服务器

负责将采集音频/视频数据，并进行音视频数据的压缩，然后通过IP网络传送到监控中心，同时它还完成对摄像机控制信号的输出、报警信号的采集、处理和对行动输出的控制。

解码器内置，用于控制云台。

系统支持多种云台协议。

✓报警输入/输出设备

报警输入设备主要包括烟雾探测器、红外探测器、门磁探测器，温湿传感变送器，交直流传感变送器，水浸探测器等。

报警输出设备包括警灯、警号等。

报警输入/输出设备与网络视频服务器的开关量输入/输出接口相连，实现报警联动的功能。

当报警事件发生时，系统将进行报警录像，将当前的状况录制下来，录像录制的时间长度可以预先设置；

同时，系统将触发现场的警灯、警号发出告警声音，监控中心也会弹出告警点的视频图像，提醒相关操作维护人员注意。

3.6

电视墙的显示

AVM301视频矩阵支持16路分屏画面。

通过视频矩阵的配置功能，针对不同的监控点设置不同的显示方式，例如，部分画面设置成轮循显示某些监控点，另一部分画面设置成有告警的时候触发显示某些监控点。

轮循显示的视频可以通过管理软件预先设置，包括显示内容，显示顺序，轮循时间，显示方式等；

某些只有在告警发生时才触发显示的视频图像，可以通过管理平台预先设置告警触发条件，在有告警时，在电视墙上弹出该视频图像。

例如，如图所示的电视墙，其左上角的四个显示屏作为告警触发后的监控点视频图像显示，在没有告警发生时，这四个显示屏上是不显示图像的，当预先设置的那些监控点有告警时，相应的视频图像将在显示屏上弹出，同时可以显示4个有告警的监控点的视频图像。

如果这4个显示屏上已经显示了4路告警的监控视频图像，而同时又有一路监控点视频告警的话，这路监控点视频将覆盖最早显示的那路监控点显示在显示屏上。

所有的告警信息都将被存在数据库中，以备查询。

电视墙的组成可以采用以下几种方式：

✓CRT大屏幕显示单元

是最早应用大屏幕拼接技术的显示产品，九十年早期，已经开始用电视机的显象管拼接，到九十年代中期，开始出现CRT的背投无缝拼接。

CRT的优势：

视频信号颜色鲜艳、饱和、逼真是其他显示技术达不到的。

CRT显示技术使用历史悠久，技术成熟、稳定、成本低。

能长期连续工作。

✓DLP大屏幕拼接墙

是目前大屏幕行业应用最多的大屏幕显示系统，是行业的主流产品。

DLP技术优势：

处理数字信号优势，能显示高分辨率的RGB信号。

稳定性好，能7×

24小时连续不间断的工作。

图像亮度、色彩一致性好。

采用TI的全球专利DMD芯片，寿命长达10万小时。

✓LCD大屏幕拼接墙

因为高亮度、成本低的优点，广泛应用在现场亮度较高的半室外环境及客户预算较少的项目中。

但是目前行业用户多采用简单支架反射拼接的方式，工艺简单，非封闭箱体式，受环境光影响较大。

LCD技术优势：

高亮度，光机亮度可达6000-8000流明以上，可以应用在亮度较高的半室外环境内。

是高亮度且高分辨率大屏幕显示的唯一解决方案。

是一个经济型大屏幕解决方案。

✓ 

PDP（PlasmaDisplayPanel）

即等离子显示屏。

PDP等离子大屏幕显示屏是最新推出的产品，因为轻薄、时尚等优点，广泛的应用在会议室、展览会、商场等场所。

等离子大屏幕优势：

大屏幕无缝拼接等离子。

缝隙间距3毫米，容易安装在任何场所，超薄设计，所有从VGA到HD的信号源都可完美展示，具有RS-232接口，可快速轻易地遥控操作。

3.7

报警联动

同时，系统将触发现场的警灯打开、警号发出告警声音，监控中心也会弹出告警点的视频图像，提醒相关操作维护人员注意。

为了保证信息的完整性，我们的系统特别设计了一个10秒的缓冲区，录像从触发前10秒就开始预录到缓冲区。

另外，可以在监控点设置布撤防按钮，实现布撤防功能。

当维护人员需要进入监控点时，系统无需发出告警信息，因此，维护人员可以通过布撤防按钮进行撤防的操作，此时，维护人员可以进入现场进行正常的活动，系统不会向监控中心发出告警信息；

当维护人员离开时，通过布撤防按钮进行布防，该监控点重新进入告警探测状态。

这样，可以避免正常的维护工作所导致的误告警的发生。

报警联动流程如下图：

3.8

系统的安全认证解决方案

一般我们在最高级监控中心设置用户认证服务器，若建设一个市的监控网络，则在市局监控中心设置用户认证服务器，采用Radius认证方式实现整个系统的用户管理。

Radius认证是一种电信级的用户认证方式，具有安全性高、技术成熟、兼容性好的特点，而且管理比较方便。

Radius认证广泛用于电信行业的用户认证计费系统中。

认证过程如下：

第①步：

客户端要求使用者输入用户名和密码

第②步：

用户输入用户名和密码后，通过网络传送给视频服务器

第③步：

视频服务器将用户名和密码通过radius协议传送给RadiusServer，进行认证

第④步：

RadiusServer将做出的决定发给视频服务器，这样视频服务器就可以对用户的要求给出响应

上述的所有交互均通过MD5加密，保密性好

在多级网络视频监控系统中采用Radius认证方式，可以轻松实现对用户的集中管理，包括用户生成、权限分配、用户认证等功能。

工作方式：

通过认证的用户即获得了在市级监控中心数据库中记录的存取权限。

举例：

当某派出所管理服务器发起登陆请求，则该登陆请求会被转发到市局监控中心的认证服务器，通过认证之后认证服务器将此用户的权限下发，在本例中即下发此派出所所管辖的若干监控点的存取权限。

3.9网管

某公司推出EMS网元管理系统是视频监控系统中的一个核心部件。

负责对网络视频服务器（DVS）,数字硬盘录象机（DVR）,以及视频矩阵等组成视频监控系统的网元。

EMS的作用就是对各网元进行统一的网络管理。

在视频监控系统中，EMS应包括：

配置管理，故障管理，性能管理，安全管理，图像业务管理，图像存储管理.

下面详细介绍各模块组成：

3.9.1配置管理

✓对前端视频服务器的现场初始化设置，设置内容包括设备IP、网关IP、设备编号、逻辑名等。

✓视频服务器设备初始化后，设备参数设置和修改可通过现场或远程设置，设置参数包括网络参数、编号名称、时间、字符、报警接口、报警联动参数、解码器型号、图像参数、安全等级、图像报警、自动复位设置。

✓对存储服务器的初始化设定，设定各路图像的存储位置，安全等级。

✓对数字显示终端的初始化设定，如分组切换、顺序切换显示方式的设置，报警信息的自动显示和报警状态的自动切换设置。

✓对中心控制台的初始化设定。

✓电子地图功能。

能够建立和编辑控制区域的摄像