数字矩阵XX酒店460个监控点高清电视墙系统设计方案Word文件下载.docx
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我们的经营理念
多年来，我司秉承"
技术为根、诚信为本"
的经营理念，坚持“科技呵护智慧未来”的发展思想，始终引领安防潮流，保证产品技术、功能的前瞻性和连续性，创造稳定可靠的监控核心产品。
我司正逐渐成长为您值得信赖的专业IP网络视频监控系统集成解决方案供应商以及设备提供商。
从售前、售中到售后，全方位考虑客户需求，提供多元化的产品和服务，务实地帮助用户解
决监控系统智能化、网络化需求。
专业，源自专注！
细节，决定品质！
态度，决定成败！
第2章项目背景——“让我们看得更清楚”成为客户的一个非常迫切需求
“让我们看得更清楚”，这已经是许多用户在使用数字视频监控产品时提出的一个非常迫切的需求。
高清需求凸显，客户对于视频监控产品的要求也在不断提高，如功能要求更加完善、稳定，性能要求更加清晰、准确。
与此同时，在商场、储蓄所等监控场所要求如何看清一个人的面部特征？
交通道路要求如何看清楚高速行驶车辆的牌照？
拥挤喧闹的火车站、体育场馆、广场等场合要求如何能够迅速准确的找到目标……？
这些都是视频监控产品亟待解决的问题。
从用户的使用角度来看，90%的用户认为录像的清晰度事实上要比实时预览更重要，受到各种客观因素的影响，安保人员无法第一时间获取重要视频信息，事后录像的快速查询和清晰回放的质量则显得尤为重要。
目前，模拟摄像机的水平分辨率已经达到一个极限，650线彩色摄像机，700线黑白摄像机已是模拟摄像机能够达到的最高清晰度。
进入2009年，在高清监控的需求下以及百万像素网络摄像机技术的成熟，720P跟1080P百万高清网络摄像机已成为高清主角。
2010年为百万高清开元年，2011年百万高清时代已经呈30%的速度在不断增长，高清趋势已成为不可阻挡的趋势。
第3章百万像素网络摄像机优势
“在视频监控领域，用户对图像清晰度要求越来越高，用户到底想要看多清，对细节的需求是否强烈，这是百万像素网络摄像机将得以发展的基础。
”。
相比较40万像素（D1分辨率）网络摄像机，百万像素网络摄像机的清晰细腻图像让用户在视觉上会有一个全新的体验，其最大的优势在于高清高分辨率的辨识效益，主要表现在覆盖范围大、图像质量好两个方面。
“在监控范围覆盖区域相同的条件下，一台百万像素网络摄像机可以替代原有的2或3台标清摄像机，甚至更多，能够达到“鸟枪换炮”的效果，并且摄像机台数变少，维护起来也更加的方便，”对于广视角大范围监控密集型场所，如机场、交通、卡口、银行、周界等，原来需要设计多个密集的低分辨率摄像机来保护死角，现在，部署百万像素网络摄像机是个不错选择。
所谓“细节决定成败”，监控行业，图像效果好辨识效果才能更佳，为了确认某个事件，看得清楚非常重要。
我们经常能看见许多案件的录像回放，清晰度不高，对于细节特别是人脸无法识别，而图像+细节才能得到可靠快速的调查与分析，因而确保视频存储中海量数据信息中有价值，对于车牌、人脸识别、票据分析等才能具有应用意义。
720P及以上图像对于案件细节的分析将有着其无可比拟的优势，如果安装的摄像机众多，但图像质量差，缺少细节，无疑会给日后的调查分析工作带来巨大的困难。
第4章项目概述
本项目为XXXXXXX。
一期总计86个监控点，设置12个液晶大屏的监视中心电视墙系统。
同时门卫进行分控，为了保证存储安全，采取视频双存储备份。
第5章系统总体设计
5.1系统设计依据
⏹GBJll5—87《工业电视系统工程设计规范》
⏹GB/T16435-1996《远程设备终端通用技术条件》
⏹GB2887-2000《计算机场地技术要求》
⏹EIA/ITA568A、ISO/IEC11801、CECS72-79《综合布线系统设计规范》》
⏹GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》
⏹GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》
5.2设计原则
Ø
高可靠性：
系统主要设备器材都选用国际化、专业化、规模化生产的高品质产品。
其工艺水平高，质量保证手段完善，性能稳定,从而为系统的高可靠性打下坚实的基础。
采用监控行业最新技术和高品质设备。
在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性。
先进性：
设备选型要保证技术领先，性能可靠，操作简便、实用，维护简单，性能价格比最优，并留有扩展余地。
设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造。
系统设计既要采用先进的设计理念、技术、方法，又要注意结构、设备的成熟性，不但能体现现在的技术水平，而且具有发展的潜力。
经济性：
在满足安全防范级别的要求前提下，在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上，在考虑系统的先进性的同时，按需选择系统和设备，做到合理、实用，降低成本，从而达到极高的性能价格比，降低安全管理的运营成本。
系统建设应始终坚持面向应用、注重实效的原则，把实用性和经济性结合起来。
系统设备器材经过精心搭配，考虑最优的质量性能和价格比，既经济实用，又最大限度降低系统成本。
系统完整性：
该套管理系统是一个较完整的集成化管理系统，系统的设计必须着重考虑贵单位其它系统的管理综合、互动集成等因素。
操作简单实用：
采用高科技手段，进行智能化设计，尽量减少系统操作的复杂性。
发展性：
系统应在初步设计时，就考虑未来良好的发展性，以降低未来发展的成本，使系统具有良好的可持续发展性，为二期工程做好准备。
外观效果美观：
前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性，根据实用和美观的原则，前端和后端我们都选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。
开放性和标准性：
为了满足系统所采用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以入系统功能不断扩展的需求，必须追求系统的开放性和标准性。
安全性和保密性：
在系统设计时，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通讯环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
可扩展性和易维护性：
为了适应系统变化的要求，必须充分考虑将来系统扩展的需要，在设计时应有弹性，并且以最简便的方法、最合适的投资，实现系统的扩展和维护。
5.3产品总体需求
本系统设计方案的技术要点、功能和产品选型均满足《安防系统设计要求及技术
参数指标》，并依照系统建设的相关标准进行设计。
本系统由高清网络防爆摄像仪、数字矩阵电视解码服务器、NVR解码显示主机、存储备份服务器、监控中心电视墙显示设备组成。
IPC
针对监控场所的不同，选择网络防爆摄像仪。
*根据项目需求定*（一般改造工程建议采用IP接入，布线简单，部署方便，以后可以方便增加监控点）采用IP接入。
一期项目共设置86个摄像机。
数字矩阵电视墙解码服务器
通过接入前端网络摄像机视频流，解码切换输出上电视墙，以及集中录像存储。
采取一机多屏输出结构，存储解码一体化结构，采取网络分组交换技术实现视频流媒体的集中解码显示以及录像存储，单机流媒体所管理的视频就地本机存储与解码显示，多路数视频分多机分散管理。
避免IPSAN+解码器方案中所有视频流统一集中通过中心交换机的模式，有效降低中央交换机的网络带宽压力。
同时具备模拟矩阵的同步、群组、程序切换、报警移动切换功能，兼容矩阵键盘按摄像机以及屏幕编号进行键盘切换控制。
NVR解码主机
嵌入式硬件结构，系统稳定，性价比高。
ONVIF通用协议，可以解码任意支持ONVIF协议的前端摄像机。
单机最大支持16路视频实时浏览。
是客户端浏览一种性价比最高的产品。
存储备份服务器
Linux操作系统，系统稳定，支持存储磁盘阵列。
通过管理服务器统一进行磁盘映射管理，以及通过管理服务器的视频客户端管理软件进行视频回放。
监控中心液晶显示设备
采取工业高亮度液晶屏体进行视频显示。
适用于7*24小时不间断工作。
5.4系统总体拓扑结构
整个系统总计460路高清视频，分为前端采集、传输、中心存储解码切换、后端视频显示等部分，前端都采用高清网络摄像机进行视频采集编码，通过摄像机的网络端口直接接入到视频传输网络中去，传输到中心网络高清数字矩阵集中录像存储、解码切换上电视墙、视频报警联动等综合管理。
终端显示采取小屏与大屏组合的方式建立一套液晶电视墙控制系统，460路高清视频可同时全部显示在电视墙上，小屏与大屏既可以单画面显示单路视频大画面，也可以多画面分割同时显示多路不同视频，同时小屏视频与大屏视频互相调看，平时可选择大屏1、4、9、16、25画面分割显示，重点视频小屏单画面扩大显示，或者小屏1、4、9、16画面多画面分割显示，大屏单画面显示重点视频；
不管小屏与大屏，视频都可同时进行分组轮循切换输出。
整个系统无论是从前端视频采集、中心存储还是后端显示都全部采取高清方案，且总体设计严格遵循用户要求和行业规范，满足用户功能需求为主要目的，提高安全防范管理效率。
5.5前端点位设计
视频监控系统设计中前端点位的布置是否合理，以及所采用的设备是否恰当都是整个系统的关键所在。
因此本次设计中，前端监控设备根据用户需求分析全部采用网络数字摄像机。
通过需求分析我们得知总共有460网络数字摄像机，通过网络数字摄像机的一体化设计和数字视频压缩传输功能以及网络数字摄像机的RJ45百兆网口直接在局域网进行对接。
根据区域网络摄像机个数，选择使用交换机。
除了网络摄像机的出厂标配，如网络半球机和枪机，需要选配镜头、支架等，距离等相关因素合理选配网络摄像机需要的镜头（如广角、长焦、定焦等）。
室内一般采用百万像素半球摄像机，建筑物过道采用百万像素枪机或者是半球，室外道路可采用百万像素枪机，公共活动区域可采用网络高清高速球机进行大范围动点监控，同时可采用几台全高清的网络枪机架设在一些比较突出的位置进行大范围宽视角的高清视频监控，以便掌握整个大厦的状态。
光线对比较强的强的地方如大门口监控采取带宽动态功能的百万高清摄像机。
办公楼楼层及室内外周边环境监控我们初步设计在室内、室内部署高清枪机、高清半球、和网络高速球形摄像机；
传输每层楼交换机统一汇聚到中心机房核心交换机组成局域网段。
核心交换机采取吞吐量大的千兆交换机；
具体分布点如下：
楼层
枪式网络摄像机
半球网络摄像机
红外网络防水机
网络高速球
备注
电梯
大堂及两层地下室出入口
地下一层
地下二层
架空层
2
总计
5.6中心网络数字矩阵网络液晶电视墙视频切换输出设计
在传统CCTV闭路监控系统中，涉及电视墙视频切换输出我们无不考虑到视频矩阵的切换功能，随着监控系统数字化、网络化、智能化、集成化的发展，数字系统越来越偏向于大型系统，传统的模拟矩阵在线路结构上就明显不适宜于系统的构造了，更别说功能的限制了。
网络数字矩阵（可选HDMI输出）是我们针对数字化联网系统中对网络视频切换输出上电视墙的一套矩阵系统，采取RJ45网络数字输入接口，VGA/HDMI高清数字输出接口。
通过各种网络异构形态进行网络视频输出上电视墙，如以太网、3G网、无线网、光纤网、有线局域网等网络互通的地方。
并且多台网络数字矩阵可以通过网络级联，局域网内直接构建网络交换机便可以级联，无需繁琐的布线。
矩阵与矩阵间可相互调看视频，无论是平级间的相互调看还是上下级间的视频上传及下载。
网络数字矩阵不仅具备原有模拟矩阵的程序切换、群组切换、报警联动切换等自动切换功能以及各种手动切换功能，而且具备多厂家编码设备兼容特色，可以输出海康、大华、汉邦、朗驰等多个厂家的硬盘录像机、网络视频服务器、网络摄像机网络视频上电视墙，包括实时视频切换输出以及历史视频回放输出。
为了避免系统的解码上墙、集中录像存储以及网络客户端访问的视频流都重复从前端IP摄像机或者硬盘录像机调取，缓减系统网络带宽的压力，网络数字矩阵集成流媒体一对多转发功能，通过流媒体从IP摄像机或者硬盘录像机获取视频流后统一转发给各网络客户端，包括数字矩阵程序、集中存储程序以及客户端程序。
因此网络数字矩阵是一套集视频解码输出、视频切换输出、流媒体转发功能于一体的多功能集成设备。
本项目构建网络VGA高清数字矩阵进行视频解码切换输出上电视墙。
单机5路VGA/HDMI输出，每路VGA可1、4、9、16画面分割显示，单机同时最大解码输出20路720P（2M/bps码流），系统同时带流媒体转发功能以及拼接控制功能。
比起“单路解码器单路高清视频输出+拼接控制器+流媒体服务器”架构的系统具备更高的性价比。
本方案总计460路视频，上3*3拼接屏及32个液晶监视器，存储1个月，方案设计9台12盘位的网络数字矩阵集中存储以及解码视频输出上电视墙。
单机管理52路视频集中存储以及视频切换输出。
带12个3TB计36TB存储容量。
摄像机按2M码流存储计算。
如下图所示：
方案功能及系统说明：
1、数字矩阵单机5路VGA/DVI/HDMI（三种接口任意可选）输出到41个液晶显示屏，每个监视器4画面分割显示，单机同时输出20路视频，全联网视频可任意循环切换输出。
9台矩阵级联输出41路个高清信号到41个液晶监视器上，整个屏幕墙可同时看164路视频。
全网460路视频轮循切换2次就可以全部看完。
达到视频最大覆盖率，如是之前模拟矩阵41个屏只能同时输出41路视频，无法满足目前对全部视频同时1:
1覆盖的需求。
2、数字矩阵具备模拟监控中心电视墙功能，图形化的界面，可任意窗口拖大拖小。
如下图所示为8+1的电视墙配列方式，完全模拟现场电视墙排列。
视频输出与电视墙一一对应控制，即所见即所得的人性化设计。
3、数字矩阵具备强大的切换功能，包括单窗口循环切换（一个窗口相当于模拟监控系统一个监视器）以及单屏多画面分组切换、报警联动切换功能，本系统只需执行一次分屏切换就可以自动视频全部切换完。
如上图所示，该屏为5+1，5个小窗口，1个大窗口的6分割显示模式。
5个小窗口的视频固定显示，大窗口进行未同时显示视频或重点视频循环切换显示。
单屏分屏分组切换功能针对单个屏幕或单个拼接单元进行多组画面分割显示模式循环切换。
单个屏可自定义N组，每组可定义多种分屏模式，单屏最大支持64画面分割显示。
一次分屏切换可进行多组多画面分割视频切换。
同时分屏切换可以每隔10秒下一个16画面分割显示另外16路视频。
这个是模拟矩阵所望尘莫及的功能。
比如一个单分屏单屏16画面分割显示，在模拟矩阵来操作的话需要切换16次才能全部在16个格子填满视频。
任意多大路数的项目数字矩阵系统里头只需执行分屏切换就可以实现视频自动分屏切换完。
4、支持键盘视频切换控制
整个系统统一对摄像机、监视器自动编号排列，监视器画面分割数默认为通道数，键盘操作只需监视器通道号对应摄像机编号，就可以实现视频任意屏幕通道窗口切换控制，操作方法为先监视器+数字+确认；
通道+数字+确认进行监视器通道选择；
摄象机+数字1+确认，摄象机+数字2+确认，摄象机+数字3+确认,摄像机+数字16+确认，表示选择确定1号摄像机到16号摄像机；
最后选择循环+确定。
则1号摄像机到16号摄像机循环在该屏的该通道切换显示。
默认时间为10秒。
5.7存储系统设计
在众多存储设备里头，如嵌入式NVR、PC式NVR以及IPSAN里头，我们采取系统创新组合，设计视频存储解码显示一体化的数字矩阵来进行网络视频行业的专业高性价比的存储设计方案，单机最大支持48TB的存储容量，多机可进行网络无缝级联进行系统存储容量扩展。
借助专业的GPU资源，本方案5屏12盘位数字矩阵在解码20路720P视频时具备36TB的视频存储能力。
这是嵌入式NVR所力所不能达的。
受限于DSP以及内存FLSH，目前嵌入式NVR最多支持4-32路720P的录像解码能力。
而服务器市场的PC式NVR应用在安防行业，由于进行简单的服务器配置不能从根本上进行整个监控系统的优化配置，平台不能与服务器进行优化设计。
IPSAN在大容量的存储系统独具优势，但由于昂贵的价格是普通监控市场所不能接受的解决方案。
基于以上这些，存储型网络高清数字矩阵无论是成本优势还是整体系统的优化设计都达到了完美统一。
按照系统460个网络摄像机的系统工程建设来设计，720P网络摄像机的码流我们可采用恒定码流来计算，按通常计算单位设置为2Mbps；
本次方案初步设计整个视频监控系统部署86台720P高清网络摄像机，存储时间为30天，因此整个系统需要的存储容量为：
720P高清摄像机：
460路*2048Kbps*3600s*24H*30天/8/1024M/1024G=290TB
需要108个3TB存储，加上存储阵列的容量裁减以及实际3TB只有2.8T容量，方案设置36TB存储容量。
9台12盘位矩阵总计324TB存储容量，满足460路视频一个月的存储容量要求。
备注：
同时外网存储备份如全网86路都需存储备份时需具备相应的带宽条件。
包括监控中心上传以及备份出的下载带宽。
第6章系统特色
6.1数字化的高清采集视频采集传输系统
前端我们采取720P全实时百万像素CMOS网络摄像机进行监控，最高分辨率可达1280*720的分辨率。
并且基于H.264的百万像素网络摄像机，实现高清视频压缩、画质比传统视频监控系统提升了2倍多。
这样提高了画面清晰度以及监视的有效性，满足系统建设的先进性。
6.2专业化的解码显示系统
系统采取720P网络数字矩阵将高分辨率的图像解码切换上电视墙，网络VGA高清数字矩阵单机最大可管理32路百万像素摄像机相当于72路D1视频的录像存储以及解码显示，流媒体转发。
多机可无缝级联，组成M*N的大型网络电视墙系统。
6.3简易化的切换控制系统
监控中心电视墙输出采取9台网络数字矩阵输出到41个32寸液晶屏上,每个大屏4画面分割显示，41个屏同时输出1645路720P视频，同时各单画面可单独控制同步、群组、程序切换、报警联动切换等所有模拟矩阵的切换功能。
统一控制功能。
通过统一操作平台或三维键盘可以远程控制：
（A）远程切换控制任意屏幕和视频信号；
（B）远程控制前端摄像机、球机和云台，如变亮变暗，调焦，预置位等。
6.4专业化的报警联动系统
当系统启动布防时，一旦编码器检测到告警检测装置的开关量输入，系统将有如下的报警联动：
图像输出到指定解码器或视频监控客户端，系统按照预定义的方式使用视频和音频方式提醒管理员进行报警复核，触发摄像头打到预制位，GIS地图上以醒目的图标显示报警的摄像头位置；
报警转发主要是前端设备收到报警信号以后进行相应的转发，包括转发给相应设防的主控及大屏等显示设备，并且进行相应的报警提示信息。
报警中心可接受多种报警输入方式：
包括移动侦测、探头报警、视频丢失报警并且报警输出时可联动图像、声音、并将报警信息上传中心进行处理。
报警设防、撤防可以按分区进行设防、撤防，也可以按单个报警点进行设防、撤防。
报警联动处理方式有多种：
包括视频的自动切换，并且支持多路视频的同时自动切换、球机预置位的自动调取、电子地图的自动切换（即把报警点所在的电子地图自动切换到大屏上）、报警输出的联动等。
报警提示方式：
包括文字提示、图片闪烁、声音提示等方式。
第7章网络数字矩阵业务流程介绍
网络数字矩阵，是在第四代智能化监控管理中心系统的基础上，结合实际应用需求定制研发，系统采用中间件技术，具备高度的集成化、智能化和网络化，是完全依据应用需求而研制的智能化联动管理平台系统，具备专业化、人性化的软件功能，它从可操作性、兼容性等方面直接提升集中监控智能化综合管理中心系统的应用。
系统集流媒体转发、视频集中存储、报警及电子地图、WEB服务管理以及中心主控平台等多个功能模块于一体。
是集数据转发、存储、解码和管理于一体的高度集中管理系统。
7.1视频子系统工作流程
（1）流媒体负责前端分控监控中心设备，将设备信息数据与视频、报警…等信息采集以及转发给数字矩阵解码模块、集中存储模块以及其他网络客户端。
（2）数字矩阵解码模块实现系统内视频数据的解码输出到电视墙、单、多画面切换以及分组循环切换等功能。
（3）存储服务模块实现远程集中计划录像与报警触发联动录像，自动从转发服务获取对应设备的音视频数据进行存储，供后来检索、播放。
音视频数据的流向是前端设备->
流媒体服务器->
后端功能区（包括控制中心、数字矩阵、存储服务器、客户端等）；
资源管理服务器负责统管整个系统的资源，可以看作是目录服务器；
后端应用模块通过它获取自己需要的信息。
其中流媒体转发是整个系统的核心，流媒体数据转发模块实现把前端的数据流通过网络转发给控制中心、客户端、IE浏览、数字解码矩阵、集中存储服务等后端应用程序模块。
具备以下功能特性：
A、实时视频转发，不同厂商视频图像的单播/多播转发。
B、控制信息转发，远程云镜控制信号转发。
C、报警信息转发，转发网络中的报警信息。
D、带宽管理分配。
7.2系统架构
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