网络视频监控系统设计方案.docx

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网络视频监控系统设计方案

网络视频监控系统设计方案

1.方案概述

网络视频监控系统以综合管理软件为核心，结合嵌入式视频服务器，实现了基于网络的点对点、点对多点、多点对多点的远程实时现场监视、远程遥控摄像机以及录像、报警处理等，通过兼容模拟视频设备实现模拟视频系统与数字视频系统的数字化统一管理。

在很多情况下，由于受到地理环境和工作内容的限制，对有线网络或有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期很长，投资较大，这时，采用无线传输可以摆脱线缆的束缚，具有安装周期短、维护方便、扩容能力强、迅速收回成本的优点。

本方案中设计使用DSN-M4T编码器将前端摄像机输出的模拟视频信号、音频信号和告警信号转化为数字信号,通过前端的无线传输设备（5.8G无线网桥）与监控中心进行传输，在监控中心的视频服务器（PC机）上通过CCSERVER软件解码，实时显示在计算机显示器上或通过视频解码器连接到监视屏幕实现多画面监控。

录像由客户端PC机通过软件实时完成。

并且告警信号经过软件处理在监控中心有声光显示或直接进行告警后录像存储。

1.1设计原则

在此方案设计中，以下原则贯穿于设计工作中的全部过程：

1、可靠性原则：

监控系统的可靠性是监控系统具有实用性的前提，是监控系统应急、防范及事后举证的保证。

2、实时准确的原则：

监控系统的基本功能就是将被监控对象发生的事件在有限的时间内准确及时地反映上来。

因此实时性与准确性的原则贯穿在系统设计的各个方面。

3、先进性与实用性相结合的原则：

既要保证系统设计的先进性，又要保证系统设计的实用性。

选用的设备是经过实践检验的成熟产品，同时考虑系统的总体成本以及实际的气候、地理条件，比较模拟监控、有线网络、无线网络、数字存储等诸方面的特点，为用户提供最合理的建议方案。

4、灵活扩展原则：

为了使现有的系统在将来能够得到充分的利用，当前的投资在以后不被浪费，这就需要系统具有充分灵活的适应能力和高度的可扩展性能。

采用Anykey9554使系统后续升空间很大，以便于系统将来的扩容及与升级。

5、便于维护原则：

这是为系统在使用过程中的实际需要考虑的。

系统工程实施结束交付使用以后，应该便于各种日常维护工作，能够方便地进行软件的重新配置、系统的自检与恢复、硬件备品备件的更换和软件系统的升级。

6、安全性原则：

安全性一直是网络及系统管理的薄弱环节之一，而用户对网络安全的要求又相当高，因此安全性原则非常重要。

监控系统中主要有以下几大安全问题：

数据的私有性（保护监控系统的数据不被侵入者非法获取）；

授权（authentication）（防止非法侵入者在监控系统上发送错误信息）；

访问控制（控制对网络资源的访问）。

相应的，在本方案的网络结构和软件设计的安全管理部分中包括了对授权机制、访问控制、加密和加密关键字的管理，另外还建立了系统登陆、操作的安全日志，便于系统的维护和检查。

在软件的功能中，安全管理是非常重要的一项，目的是防止未授权用户非法使用、破坏监控系统，避免由此造成的对系统的破坏或重要数据（如配置数据）的泄密，或者进行XX的数据篡改甚至直接对设备操作导致重大故障。

因此软件中提供了用户登录/注销管理、显示用户标识与权限、增加/删除用户标识、权限及口令、观察操作历史记录、值班日志管理以及用户名密码加密存储等多项手段来保证系统安全。

1.2设计要求及技术指标

依据甲方要求和现场的实际情况，本着经济实用的原则，设备选型、功能配置力求先进、实用、经济并且系统具有可扩展性。

（1）图像质量主观评价：

4分（五级损伤制评分标准）

（2）信噪比:

40dB

（3）图像水平清晰度：

彩色系统330线

（4）工作环境温度：

-15C～60C

2.基本要求与配置

2.1基本要求

由远端监控点、中继站和近端监控点所提供的以太网接口进行传输及相应的网络视频服务器设备进行编码，提供视频（或音频）的录制、查询、回放，为相关用户提供服务。

2.2设备配置

以前端有2个点的图像通过无线网络要传回到监控中心为例。

根据用户的需求，设备配置主要由三部分组成，即前端监控点设备、传输设备、监控中心设备及监控工作站（客户端）设备。

前端设备包括：

彩色/黑白互换的一体化高速球形摄像机、安装支架、视频服务器（DSN-M4T）（根据实际情况可选带语音的视频服务器（DSN-M4T））、室外防雨箱（针对室外监控点，将视频服务器、电源等统一安装在一起）组成。

传输设备包括：

5.8G无线网桥。

监控中心设备包括：

服务器（安装CCSERVER服务器端软件）、浏览用户（如需把图像切至大屏显示，还需增加视频解码器及电视墙）。

监控工作站（分控中心）：

设备是普通PC电脑，安装MAXCLIENT客户端软件，电脑的配置要求与同时观看监视点的数量而定。

3.系统结构组成

系统主要由三部分组成:

1.前端设备；

2.传输设备；

3.监控中心及工作站（分控中心）。

3.1方案结构图

设备连接如“方案结构图”所示。

图1链路图

3.2工程描述

1、前端有2个一体化高速球形摄像机，需要对2个前端地区进行监控，视频操控和硬盘录像调用。

2、在2路子点集合处，视频监控信号通过视频编码器编码后经中国移动基站传输至中国移动机房，然后由Internet联接至公安内部网，传送到监控中心，监控中心通过主控计算机控制图像的显示和控制，采用视频解码器把数字信号还原为模拟视频，切换到拼接大屏上进行监视。

3、编码器采用MPEG-4编码方式，可以达到最佳的图像效果和压缩比率，最高分辨率可以达到FULLD1效果。

在确保图像质量的同时还保证了传输数据的保密性。

4.产品说明

4.1摄像产品介绍

KD6C球形一体化摄像机突破了枪式匀速云台的固有模式，集摄像机、镜头、解码器于一体，其中包含了十几项专利技术，使得闭路电视监控系统的前端设备向高速度、智能化、小型化、隐蔽监视的方向发展。

KD6C采用专利镀钛合金精密滑环，永不磨损；精密的直流伺服电机，保证高定位精度和快速制动的要求；球形密闭防护罩可以保证前端设备在相对良好的环境下平稳运行；满足全天24小时不间断运行，使用寿命超过十年。

KD6C闭路电视监控系统采用比例变速操纵控制杆，扳动操纵控制杆，云台就向相应的方向转动，通过改变操纵控制杆倾角的大小控制云台无级变速扫描的速度；突破了传统的按键式的控制方式，使得控制变得简捷快速、简单易学、直观有效。

KD6C闭路电视监控系统改变了传统监控的概念，其良好的可操作性使区域跟踪成为现代监控的主流，居中而置的球形隐蔽摄像装置可以最大限度地扩展每个云台的监视范围；无级变速的有效控制可以保证准确捕捉监视区域内的移动目标；智能云台的预置功能，实现智能化的自动巡视，可以使操作者获得更多的有效的监视场景，充分发挥每一台前端设备的作用，特别适合于银行、工厂、监狱等室内外监视区域宽阔的场所。

4.1.1技术特点

●可选择的彩色转黑白高分辨率摄像机

●360度连续水平旋转（可比例变焦）

●水平旋转速度为0.1/s～400/s

●3种2分钟的PTZ自巡检功能（自学习功能）

●99个可以编程的预置位（水平、倾斜、变焦）、显示屏上有24个字符的标记

●预置位的恢复速度大约0.5秒

●10个可编程的矢量扫描（视频区域巡游）

●16个区域ID，显示屏上有24个字符的标记

●自动数据极化

●4路报警输入

●自动导向跟踪

●用于编程菜单和显示屏上显示的语言选择（英语、法语、德语、意大利语、波兰语和西班牙语）

●第三方协议——Pelco“P”、Pelco“D”、VCL、AD、Philips

●自动归位的特点也能激活巡视和延时达到99分钟的模式

●可以选择的CAT5线缆传输兼容性

●24VAC交流电线路锁定，带有180度相位调整

4.1.2技术参数

摄像机

KD6C

图像传感器

1/4″ProgressiveCCD

像素

450,000像素，758H×592V

分辨率

470线

镜头参数

23X光学变焦f=3.6mm~82.8mm

F1.6~F3.7

数字变焦

4X（总放大倍数为92X）

视角（H）

54º～2.5º

同步

内同步/外同步

最低照度

3.0lux

0.2lux（快门速度1/4s时）

0.02lux（1/4s夜视模式）

信噪比

大于50dB

电子快门

1/2～1/4,000秒

白平衡

自动/手动

增益

自动/手动

AE控制

自动、手动、宽动态范围

背光补偿

WDR开启/关闭

聚焦系统

自动/手动

4.2网络视频编／解码器（DSN-M4T/R）

本产品是采用嵌入式系统开发的MPEG-4编／解码器。

它采用了功能超强的音、视频编码芯片，可对采集来自摄像机、麦克风等设备的模拟视频、音频信号，压缩输出为高质量高压缩比的视频和数字音频码流，通过网络传输及组播技术，实现广播级高质量的远程音、视频传输。

该产品还提供全透明数据通道，可以实现远程对各类设备的控制操作。

同时它还提供了多路的报警输入和内置运动报警功能。

本产品具有图像分辨率高、色彩鲜明、低延时、音视频同步性好等突出优点，适用于包括远程教学、远程医疗、监控和广播电视等各种高品质要求数字视频应用领域。

4.2.1主要特点

●采用嵌入式系统，稳定性高

●支持以太网络接口/E1接口

●图像分辨率高720X576，向下可调

●实时性好，编解码总延时小于200ms

●视频、音频同步性好

●支持透明数据传输（RS-422/485可调）

●两路报警信号输入和两路开关量输出

●可通过串口或远程网络对设备进行配置

●支持单播、组播及广播传输

●广播级品质，FULLD1实时编码

●高性能、低成本

●易于安装、使用简便

●提供完整、方便的二次开发工具

●音频可选，节约带宽

●支持固定码率和可变码率

●双向音频编解码

●内置四画面切换器达到四选一视频输入功能（可选）

●根据网络状况自适应码率保证图像质量

4.2.2技术指标:

视频特性

●视频位速率64k-15Mbps

●视频数据输出模式：

定速率/变速率

●PAL制/NTSC制切换

●视频分辨率   

●PAL制:

720*576,704*576,352*576，352*288，176*144

●GOP结构可调

●亮度，对比度，饱和度，色度可调整

●输入流格式：

MPEG-4的TS流、PS流或者PES流

●编码等级：

MPEG-4SPextendedtoD1interlaced

●帧率（可调）

●NTSC制：

30帧/秒

●PAL制：

25帧/秒

音频特性

●音频采样频率8Kbps

●音频位速率8Kbps

●支持G.729

接口特性

●可选视频输入  1~4路复合视频（BNC/75Ω）

●音频输入：

3.5mm输入和输出立体声接口（-46至-3dBV——1K欧姆）

●音频输出：

3.5mm输入和输出立体声接口（-46至-3dBV——最小16欧姆）

●设置端口：

DB-9、波特率9600、8个数据位、无校验、1个停止位

●数据通信接口：

波特率1200~115200可调，数据位、校验位、停止位可调，422/485可选

●两路报警输入

●两路开关量输出

●输出接口：

●10/100MbpsEthernet

物理特性

●尺寸435×200×44mm

●电源50Hz,150-220V

●功率12W

●工作湿度:

≦85%

●工作温度:

-15°C-60°C

●存储温度:

-10°C-65°C

4.3传输设备介绍（XQ-54M-5.85.8G无线室外网桥）

XQ-54M-5.8基站是专为点对多点应用而设计的固定无线产品，充分考虑了客户对传输带宽和性能上的要求，可以任意选择点对点或是点对多点的连接方式。

使用多个客户端连接基站，一个基站最多支持64个客户端。

内置18dBi天线可提供高质量，高性能的服务。

并且可以根据用户的需要提供不同外观的终端。

用户也可以根据自己的实际需要选择不同增益的外接天线。

作为一个固定接入的无线PMP（Point-to-mutipoint，点对多点）通信设备，无线基站用于连接网络中心的互联，将无线客户端汇集到网络中心。

XQ-54M-5.8客户端是为点对点应用而设计的固定无线产品，可作为一个远端无线网桥与基站做点对点接入，也可以和另一个XQ-54M-5.8客户端做点对点接入。

XQ-54M-5.8客户端是专为企业用户而设计的，支持不限量以太网用户。

用户可以选择已经集成了18dBi内置天线的产品，也可以根据自己的实际需要选择不同增益的外接天线。

作为一个固定接入的无线P2P（Point-to-point，点对点）通信设备，无线网桥客户端可以实现局域网与网络中心的互联，或者与其他局域网的互联。

也可用于视频监控，视频会议，internet接入、VOIP等应用场合。

4.3.1产品特点:

●特有的全天候外形设计可经受恶劣的气候环境

●专有的室外无线标准

●传输距离标准配置5公里

●工作在5.8GHz频段上

●支持无线以太网协议过滤、系统接入暗语、认证机制、集中认证管理、加密机制，内置防火墙

●网络管理工具可简化无线和有线网络的性能管理、运行监视、故障排除以及其他管理任务，并提供网络设备日志功能

●简单易行的以太网供电，方便了室外安装

4.3.2应用方式

XQ-54M-5.8客户端作为无线桥接器，有两种使用方式，一、接到无线基站实现点到多点应用，将远端办公用户LAN通过无线链路接到中心网络；二、接到另外一个客户端做点到点应用，实现两个有线LAN的无线互连。

产品提供高达54Mbps数据连接速率，并可提供强大的功能。

下图说明了XQ-54M-5.8产品的组网应用方式。

4.3.3技术指标

型号

XQ-54M-5.8SU

描述

54M5.8GHz无线网桥

软件

SG6200

射频

信道

5.8GHz：

5.725～5.825GHz（5个频道）

速率选择

54Mbps，48Mbps，36Mbps，24Mbps，18Mbps，12Mbps，9Mbps，6Mbps

108Mbps，96Mbps，72Mbps（turbo模式，捆绑信道）

输出功率

15dBm～20dBm

灵敏度

-66dBm@108Mbps；-69dBm@54Mbps；-88dBm@6Mbps

调制技术

OFDM-BPSK,QPSK,16QAM,64QAM

具有优秀的非视距性能

支持的协议

TCP/IP，IPX，NETBEUI

网络功能

透明桥接

√

路由功能

√静态路由、动态路由，支持RIPI和II

NAT功能

√

DHCPserver/client

√

VLAN划分

√（基于IPSec、PPTP和L2TP协议）

PPPoE功能

√

管理

SNMP远程管理

√

SNMPMIB

√（MIBII）

802.1x认证

√

流量控制

√11Kbps～NoLimited，以1K为步长

Radius计费接口

√

安全性

MAC地址控制

√

数据加密

64WEP，128RC4，DES，Blowfish，RC4，IDEA

数据压缩

√

多播过滤/IP报文过滤/2层协议过滤/广播限制

√

防火墙

√

硬件

有线局域网连接

1个10/100BaseTRJ45LAN/WAN口

无线局域网连接

1个用于WirelessPC卡的PCMCIA插槽

LED显示

√

电源

五类线供电，12V到48V直流输入，交流

天线

18dBi定向天线

最大功耗

20W

工作环境

工作温度

－30~55C°

存贮温度

－50~70C°

湿度

20%～80%（相对）

物理规格

尺寸

L×W×H：

320mm×200mm×100mm

重量

2Kg

服务能力

工作模式

点对点

有效速率

最大30Mbps

传输距离

5公里

最大无线用户数

1（基站/客户端）

最大以太网用户数

不限量

4.4、系统管理平台

整套管理系统采用驱动和对象组件模型的方式，结合SQLServer数据库，集传统模拟与现代数字视频技术为一体，建起最新一代视频网络管理平台，是数/模混和的综合视频监控平台。

视频网络管理系统具有传统模拟视频监控系统的所有管理和控制功能，并融合了最新的数字化、网络化等先进技术，采用集中式的管理模式将传统的模拟视频监控系统和最新的数字视频技术通过网络完美的结合，支持多种产品互联互通，具有良好的兼容性。

1．基于TCP/IP网络的数字化和网络化的视频监控管理系统。

它具有传统模拟视频监控系统的所有管理和控制功能，并融合了最新的数字化、网络化、嵌入式等先进技术，将传统的模拟视频监控系统和数字化、网络化视频技术通过网络技术的完美结合，开创了视频监控系统数字化、网络化的新时代。

2．不同于简单的视频网络传输系统，严格地遵循闭路电视监控系统的行业规范和特点进行设计和研发，继承模拟视频监控系统分布式集中管理的控制模式，为网络时代的视频监控系统提供实现网络化和数字化的通用解决方案，可以满足各种复杂应用需求。

3．多级管理服务器机制，更加适合综合视频监控管理系统的需要。

4．方便地进行系统联网扩展，不存在系统联网规模的限制。

可以很方便地将模拟视频监控系统与网络视频监控系统充分融合，从而使模拟系统具备了网络连接和扩展能力，有效地保护用户整体投资。

5．采用了与设备无关的设计思想，可以支持不同厂家的模拟设备。

可以将传统的模拟视频监控系统通过TCP/IP网络连接组网，将目前各个相对独立的（甚至是不同品牌）模拟闭路电视监控系统联网构建成网络视频监控系统，实现互联互通互控。

6．将模拟视频和数字视频集成在一个统一的平台上进行管理和控制，提供闭路电视监控系统的数字化、网络化系统解决方案。

7．有效地管理并控制数字视频编解码设备；在网络间构成多点对多点的数字视频网络切换系统，为不同带宽的用户提供切实可行的数字视频解决方案。

8．将MEPG2、MEPG4等多种编、解码压缩方式同时存在于系统中，并且由统一的管理平台进行管理，满足系统用户对不同图像质量的要求，即：

系统可根据网络带宽条件选择MPEG2或者MPEG4压缩算法，也可根据用户对图像质量的要求选择MEPG2或者MPEG4压缩算法，以获取最优性价比。

9．系统可以根据每个节点的网络情况选择不同的网络通讯协议：

UDP、RTP、HTTP、RTSP，系统可选择单播、多播、组播等方式，使得系统的网络资源和效率得到充分利用。

10．可以按照不同区域进行多幅地图的配置，达到分群清晰，便于管理

11．同一个设备在不同用户上具有不同的权限，强调并提现了分群分管的重要性

12．配置方便，具有专门的编辑配置软件，系统具有用户分组、设备分群等功能，方便用户进行系统配置

13．可采用多方式（例如：

telnet、web、网管软件、串口等）对视频编解码器进行管理、配置。

4.4.1、功能概述

1．系统具备完善的用户管理、设备管理、操作使用权限等管理功能，系统管理员可以通过系统管理软件通过网络对服务器进行远程设置，一般的操作用户仅可以在视频终端上按照设定的权限进行操作

2．所有软件模块都采用WINDOWS操作界面，方便用户使用和操作

3．客户端软件具有电子地图显示，视频图象显示，报警显示，报警操作等功能，支持设备查询

4．客户端之间以及与网络管理终端之间能够有QQ功能，进行文字交流

5．可以按照不同区域进行多幅地图的配置，达到分群清晰，便于管理

6．系统服务器自动进行管理，包括设备在线检测、连接管理、自我诊断、网络诊断等

7．提供了闭路电视报警系统所需的各种控制接口

8．矩阵控制功能，提供了矩阵切换、云台、报警、轮询等，可以管理和控制目前市场上主流的前端设备：

模拟视频矩阵如MAXPRO、PHILIPS、AD等

前端云台如PELCO、SAMSUNG、PHILIPS等

9．多画面功能，一个客户端可以多画面观看

10．录像、抓拍功能，能够进行回放及显示

11．高级视频分析功能

12．流媒体转发功能

13．与门禁、报警联动功能

14．对讲功能

4.4.2、系统构成

该管理软件平台的数字化部分需要视频服务器对视频信号进行编解码并传输和还原，同时通过了视频服务器的通明数据通道或者网关对前端设备如矩阵、云台进行控制，为了进行对不同厂商设备的管理和驱动、用户管理等功能，软件共分成以下五个模块：

目录服务管理软件、网络视频调度服务软件、网络视频管理控制软件、桌面用户视频控制客户端软件和监控中心视频控制客户端软件。

4.4.2.1、目录服务管理软件

该软件可对系统中所有视频管理服务器统一目录管理、分级授权

4.4.2.2、服务器端软件

包括网络视频调度服务软件和网络视频管理控制软件。

（1）网络视频调度服务软件（简称调度服务软件）

该软件是负责对用户、地图、设备等信息进行存储、管理，并向监控客户端软件实时发布用户及设备使用状态信息。

⏹每台调度服务器支持200用户同时使用，通过增设服务器数量增加支持用户数。

⏹支持MAX-1000矩阵协议，可扩展。

（2）网络视频管理控制软件（以下简称管理控制软件）

该软件是系统管理人员对调度服务器进行管理的工具，负责用户、地图及其他设备信息的添加、修改、删除，同时具有对在线用户进行管理，响应用户请求等功能。

⏹系统管理员可以在网内任意地方远程管理对设备配置和用户及权限进行设置和管理，可根据用户需求对用户权限进行临时提升（具有时间限制）、代切换（需客户与管理员对话）以及封用户、IP等功能。

⏹日志管理：

调度服务器对系统运行的情况及用户情况进行详细记录，并可通过管理控制软件调阅。

⏹电子地图管理：

负责完成电子地图添加、修改、删除，并负责配置电子地图摄像机位置及其他信息的配置工作，摄像机的添加方式简便易于操作。

⏹用户管理：

用户的添加、修改、删除均由管理员完成，用户级别可分为1-99级，最高级为1级（系统管理员）。

设备使用级别分为可看可控、可看不可控、不可看不可控三种。

系统管理员可根据用户需求分配不同的地图、编码器、解码器、摄像机以不同的级别和权限。

⏹设备管理：

负责完成视频矩阵、编码器、解码器、摄像机等设备配置信息的添加、修改和删除。

设备配置信息中设置多个关键字，可以让管理者方便的了解该设备所属单位、与那张地图关联及其他设备间的关联关系，能够方便的进行排序和检索。

4.4.2.3、客户端软件

包括桌面用户视频控制客户端软件和监控中心视频控制客户端软件（客户端软件和WEB方式浏览图像软件）。

A、桌面用户视频控制客户端软件（桌面客户端软件）

该软件是用户通过计算机进行视频监控时使用的客户端软件，软件具有以下基本功能：

⏹用户登录功能：

用户使用系统前必须进行用户登录，调度服务器将根据用户的权限分配给其可以调看的电子地图、编码器等状态信息。

同一用户名不能在系统中重复登录。

用户登录系统后可在不退出的情况下方便的进行用户切换。

⏹用户界面功能定义：

软件界面采用Windows风格，界面美观大方、便于操作。

视频窗口可多级大小变化及全屏显示，满屏时应