XXX拼接大屏及远程联网解决方案.docx

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XXX拼接大屏及远程联网解决方案

XXX高清联网解决方案

第1章项目背景

1.1项目概述

XXX下属25个厂区需要联网监控（每个厂区约15路视频），目前各个厂区均已建监控系统，亟需建立一个总监控中心，将各个厂区视频信号接入，然后上传到总部，对前端监控点统一管理，实现总部随时查看各厂区的具体情况。

第2章项目设计

2.1前端建设情况

对于已建的厂区，考虑以下三种情况：

1）前端有海康威视或大华硬盘录像机，且硬盘录像机支持ehome协议或国标协议，则通过ehome协议或国标协议远程接入总监控中心平台，此种接入方式，需要分厂和总厂都能接入公网，且总监控中心的平台软件有固定的公网IP地址。

2）前端有海康威视iVMS-8700平台，则可通过平台级联的方式，将前端设备接入总监控中心平台，此种接入方式，需要分厂和总监控中心的平台软件都能接入公网，且都有固定的公网IP地址

3）前端无支持ehome协议或国标协议的硬盘录像机也无iVMS-8700平台，则需要更换存储设备，否则无法远程接入总监控中心平台

带宽要求：

按照现有的25个厂区，15路视频，部分通过局域网传输，部分通过公网传输，因为无具体的点位数量，所以这里按照200路视频通过公网传输计算，每路视频带宽2M码流（可以在平台设置降码流传输,但降码流视频质量也会降低），共需要400M带宽，考虑冗余建议集团下行公网带宽不低于500M（如果集团内部有其他办公占用公网带宽，则下行带宽要再增加）；局域网传输部分，200路视频也需要400M带宽，请考虑核心交换机的负载能力）

总监控中心配置视频综合平台和4*5的46寸电视墙3面，可以对各厂区重要场景进行分组轮巡，方便中心工作人员管理，也方便领导远程指挥调度，第一时间发现并处理紧急状况。

2.2监控中心

监控中心效果图如下:

XXX总监控中心

2.2.1系统组成

1）46寸DS-D2046NL-B/ZLCD显示屏：

60块

海康威视46寸工程专用5.3mm拼缝LCD投影显示单元能够保证设备的亮度、使用寿命、稳定性。

2）视频综合平台：

3套

海康威视视频综合平台拼接处理器支持多屏幕信号拼接，漫游，叠加控制设备。

3）服务器3台

1台中心管理服务器，安装综合管理软件iVMS-8700；2台流媒体服务器，单台服务器支持2Mbps码流200路进/出。

4）传输线缆：

60条

将信号源传输到LCD电视墙上面显示。

5）混合硬盘录像机数量待定

对于前端硬盘录像机不支持ehome协议或国标的厂区，需更换硬盘录像机，考虑各厂区既有模拟设备又有网络设备，这里更换为混合硬盘录像机。

2.2.2系统功能

本系统不仅能够实现各厂区的远程预览、远程云控制球机转动、远程接收现场报警、远程与现场进行语音对话指挥等功能外，本系统与其他常规监控系统比起来着重突出联网、高清、等贴近工厂应用的设计方案。

本联网系统具有如下功能：

1、各厂区远程巡查——通过各厂区本身就具有的互联网，可以直接在监控中心显示屏上看到各厂区的现场情景图像，也可以通过监控中心的监控电脑向前端摄像机、高速球发出控制指令，调整摄像机镜头焦距或控制云台进行局部细节观察，对厂区进行远程实时抽检监控。

在监督各厂区是否规范生产的同时，保证生产及设备的财产安全，并对违反规定的厂区进行处罚提供证据。

2、录像存储及回放——录像文件存储在厂区前端DVR里，及满足了存储，又不会适时占用很多上行带宽，管理人员可以随时远程访问各厂区现场的录像记录，并可按时间、企业名称、摄像机编号等要素进行录像资料的智能化快速检索和回放显示，在必要的情况下还可以将相关录像资料转存到XXX总站指挥中心。

3、视频监控不仅能在白天实时监控，且在夜间可以对各厂区进行监控；

4、若前端主动发出报警信息后，监控中心监控图像应自动切换到发生报警的厂区现场图像；

5、中心系统能对所有设备进行管理；

6、系统能对登录平台用户进行管理，系统为不同级别用户配置权限功能，保证不具备权限的用户不可以随便查看他人管辖范围内的厂区现场图像。

7、本系统可以设置使用主码流，在带宽压力过大的情况下使用子码流，可以看清各厂区的作业细节，无论是对现场指挥、监管，还是事后追踪现场情况，都能保证看得清，有据可依！

拼接屏作为项目的重要部分，可以实现如下功能：

整个大屏显示系统以海康威视频综合平台作为拼接控制单元，视频综合平台支持多种视频输入、输出业务板，同时提供高速网络接口，接入本地局域网，可以接入前端网络摄像机的网络视频数据、模拟视频信号、其他业务系统计算机显示信号或网络远程桌面，通过视频综合平台内部拼接控制功能，利用视频综合平台强大的数据处理能力，实现图像的拼接和漫游操作。

视频综合平台提供DVI、HDMI等多种高清数字输出接口，连接DLP大屏幕显示系统，实现多种视频信号的高清输出显示。

海康威视视频综合平台真正实现了矩阵切换、业务应用、存储、解码的大集成，可以轻松实现模拟前端、IP前端、数字高清前端和混合前端等多种监控网络的接入，升级扩容简洁、系统改造方便、设备高度集成，系统达到电信级的稳定性和可靠性。

视频综合平台参考ATCA（AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算架构）标准设计，支持模拟及数字视频输入、模拟及数字矩阵切换、视频图像拼控管理、高清数字视频输出等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级视频综合处理交换平台。

视频综合平台拼控可实现如下功能：

1）单屏显示：

组合大屏的每个单元单独显示一路视频画面，每个单元的视频信号可以任意切换（显示效果如下图所示）。

单屏显示示意图

2）整屏显示：

整个大屏显示一路完整的视频图像，显示的图像可以是复合视频（PAL或NTSC）、VGA、S-Video、Ypbpr/YCbCr、DVI。

拼接显示示意图

3）任意分割显示：

以一个屏为单元可任意1、4、9、16路画面分割显示。

分割显示示意图

4）图像叠加：

可以将任意一个或者多个信号叠加到其他信号之上显示。

叠加显示示意图

5）任意分割显示：

可以对任意重要目标细节画面进行切割放大显示。

任意分割显示示意图

6）任意组合显示:

可以任意几个大屏组合显示一路画面。

任意组合显示示意图

7）图像半透明混合处理:

可将任意一个信号叠加到其他信号（地图）之上，图像透明度可调，即可以看到实图像又不覆盖其他信号。

半透明显示示意图

8）图像漫游：

将任意一个信号在整个大屏上进行随意移动。

图像漫游显示示意图

9）图像拉伸：

可将一个信号在整个屏幕墙上随意缩放。

图像拉伸显示示意图

10）logo/OSD显示：

在不占用视频输入的情况下，可通过网络在任意单元上以任意大小显示任意多幅静止图像，也可以是LOGO信息或地图。

可在任意单元任意位置显示适量字库文本信息，文字透明度可调。

OSD显示示意图

11）网络抓屏：

可通过网络将远端电脑的操作界面投射到电视墙上（例如将客户端操作投像到大屏显示）。

网络抓屏显示示意图

2.3系统优势

2.3.1LCD显示单元优势

2.3.1.1工业级面板

海康威视液晶拼接屏采用正规三星/LG/夏普厂家授权的工业级面板，其中三星DID面板应用最为广泛。

三星DID面板采用直下式LED背光技术，使用寿命长，具有高分辨率、高清晰度、高亮度等特点，色彩饱和靓丽，整个屏幕亮度均匀，无亮角和暗角现象，画面稳定无闪烁，画质清晰流畅，呈现完美的显示效果。

2.3.1.2超高亮度

常规电视、电脑显示器等显示设备亮度值介于250～300cd/m²之间，海康威视液晶拼接屏的亮度值介于500～800cd/m²之间。

高亮度保证了画面显示质量，可以更加真实反映出信号源的画面质量。

普通显示方案海康威视高端显示方案

2.3.1.3高对比度

海康威视液晶拼接屏的对比度高达2000：

1～4500：

1。

高对比度可以更有效的凸显画面本身的层次感，画面过渡更显细腻，有助于观看者有效捕捉到画面中的每一个细节。

普通显示方案海康威视高端显示方案

2.3.1.4快速响应

真正的8ms响应时间，有效消除画面的拖尾现象，画面更加流畅，更好的适应高速动态画面显示。

普通显示方案海康威视高端显示方案

2.3.1.5超宽视角

水平、垂直178°的超宽视角，站在任意角度观看视觉效果均保持良好。

卓越的显示性能在组成超大拼接大屏幕墙时显示效果尤佳，有利于用户处于各个角度看到一致的图像效果。

普通显示方案海康威视高端显示方案

2.3.1.6超窄边结构

采用超窄边设计，业内最早推广3.5mm拼缝LCD屏幕，本方案中双边物理拼缝仅为3.5mm。

2.3.1.7低功耗、环保

海康威视液晶拼接显示单元具有发热量小、功耗低、无辐射、无闪烁、不伤眼、不含有害物质（如铅、汞）等特点，而且具有环保静音功能。

2.3.1.8外观专利技术

系统具备独有的整机外观专利技术，安装维护方便，而且防尘、防静电、抗干扰及稳定性均有保障，远远优于市面上的飞线屏。

飞线屏海康整机

2.3.1.9内置解码器

内置MPEG、JPEG和RealMedia解码器，支持点播U盘、移动硬盘中的视频或图片资源，方便用户使用。

2.3.1.10画中画功能

内置图像硬件处理画中画功能。

每个LCD显示单元内可在不需要外置图像控制器的情况下，支持RGB信号和视频信号的直通显示及混合叠加、画中画显示。

信号窗口可任意缩放、移动、跨屏、漫游、拼接、透明度调节以及全屏显示。

2.3.1.11自动帧率转换技术

系统具有自动帧率转换功能，图像处理引擎可将输入的非50Hz/60Hz的任意帧率图像转换成60Hz输出，使得图像显示比低帧率的图像更加顺畅。

2.3.1.12边缘屏蔽功能

海康威视液晶拼接显示单元能够智能去除显示终端上存在的黑边，及因拼缝带来的图像变形，使得整个屏幕画面一致，衔接流畅自然。

普通显示方案

海康显示方案

2.3.1.13色彩及亮度自动调整

大屏幕拼接显示系统支持一键进行色彩亮度调节，可随时自动或手动读取每个显示单元的RGB实时数据，从而自动调整所有显示单元输出参数包括色彩（RGBCMYW基色）、灰度、亮度等参数至一致，而且还可使用专用的校色工具调整显示单元亮度及RGB颜色，保证整个显示墙在长时间运行中保持图像一致性。

调整前调整后

2.3.1.14透雾和低照度补偿技术

海康威视液晶拼接显示单元采用专业FPGA图像处理芯片，支持7个等级的去雾强度设置。

用户可根据不同场景选择不同等级，符合自动去雾等级设置功能，设备可以根据当前场景自动匹配选择去雾参数设置。

此外，还支持3个夜景模式选择，可使光线较暗场景的图像亮度得到改善，使画面显示更清晰。

2.3.1.15DCDi技术

海康威视液晶显示单元采用高端图像处理芯片，可实现移动画面边缘并且可调节每个像素周边应该插入的像素点，即DCDi（DirectionalCorrelationalDeinterlacing）技术，利用该技术可以做到每个场景中的所有像素点总是和周围的像素点相统一，即使是在图像边缘的像素点的填充上也能做到合二为一从而消除图像边缘的条文或锯齿状的东西。

普通显示方案海康威视高端显示方案

2.3.1.16TrueLife™真色增强技术

海康威视采用高端显示芯片来加强图像高频的质量，利用其TrueLife™Enhancement技术来识别图像的细节转换，如皮肤细纹，斑点或头发。

这些细节的处理使得画面看起来更清晰更生动。

避免了传统的peakingfilter技术所带来的躁点、锯齿、干扰等问题。

普通显示方案海康威视高端显示方案

2.3.1.17动态自适应降噪技术

海康威视采用的高端显示芯片利用动态自适应降噪技术来减少躁点，同时又不产生污点，真实的还原了图像原有的面貌。

普通显示方案海康威视高端显示方案

2.3.1.18串色抑制

串色抑制（Crosscolorsuppression）利用动态检测器技术来有选择性的对静态画面进行短暂滤波，并利用图像存储技术对被要求存储的色度进行存储。

使用此技术后，在颜色交错变化的场景：

如平铺的屋顶、交叉图案的衣服、树叶场景等，不再出现多余的杂色。

普通显示方案海康威视高端显示方案

2.3.1.19智能光控技术

LCD拼接显示单元通过光控模块，可实现根据环境光线强弱自动调整大屏显示亮度，使显示效果保持在最优状态，同时实现节约能源。

2.3.1.20智能温控技术

支持智能温度控制，可选择智能模式或全速模式。

智能模式由设备自动控制风扇，根据设备运行温度来控制风扇的启停及转速；全速模式下风扇全速运转为设备散热。

2.3.1.21设备状态智能管理

LCD拼接显示单元具备设备状态智能管理功能，可通过遥控器使显示单元显示单元ID、信号源类型、分辨率、系统运行时间、软件版本、温度等信息；自动检测IP冲突和断网，并在大屏显示提示信息；提示并显示风扇工作状态异常报警和温度异常报警。

2.3.2视频综合平台优势

视频综合平台的多种视频输入、高清视频输出、拼接控制功能，是由不同的业务板实现的。

模拟视频信号输入板

单块业务板支持32路模拟视频信号输入，具有强大的视频编解码能力，每一块视音频输入板可以支持32路4CIF（704*576）格式编码。

原始数据流可无压缩直接通过视音频输出板切换上墙。

RGB视频信号输入板

单块业务板支持8路RGB信号输入，每个RGB接口包含5个BNC接口分别对应为R、G、B、H、V；完成模拟图像数字化和编码压缩。

DVI高清视频输出板

DVI高清视音频输出板，采用刀片式模块化设计，为海康威视自主研发的一款高性能配套产品。

根据需要，可配置不同类型的视音频输出板，应用在视频综合产品中，提供图像切换上墙、大屏拼接控制功能。

网络视频信号输入

视频综合平台采用无阻塞背板设计的数字视频高速交换总线和千兆以太网交换总线。

数字视频高速交换总线用于传输非压缩的视频数据，保证视频的低延时和高质量的性能，以太网总线用于传输编码后的视频数据，实现视频数据的存储、预览、回放等应用。

网络计算机信号接入

视频综合平台B20具备12个千兆以太网口，接入本地局域网络，可以接收网络上远程计算机桌面信号，内部高性能处理器进行数字化融合，通过DVI高清视频输出板实现高清输出，支持开窗、漫游、拼接等多种显示模式。

2.3.2.1全面的高清监控应用

由于受到成本的限制，高清在视频监控行业一直未得到有效地应用。

而现在芯片技术及压缩算法的发展，高清的视频监控产品逐渐兴起，并立刻受到了视频监控重要应用领域的重视，如公安、交通、司法等。

视频综合平台集成了高清视频监控系统应用中高清编码、高清数字矩阵、高清图像输出、高清图像多级级联控制等功能，实现了高清视频监控从采集、传输、编码、切换控制到显示的全面应用。

高清视频监控的应用具有显著的优势：

1）图像清晰度更高、细节更加清楚

传统的标清分辨率的图像对于多数的监控场景，基本上无法对细节进行分辨。

而当发生案件时，从录像资料中很难对监控现场涉案的人员、物品准确认定，不具备很好的对侦破工作的指导性和法律质证能力。

在一些重要的监控场所，应采用高清摄像机获取高清晰度的监控画面，更能清楚地呈现监控原貌。

2）监控目标覆盖范围更广、提高监控效能

在传统的标清监控技术构架下，为了保证监控的覆盖率，尽可能的减少监控死角，需要安装部署相当规模数量的监控摄像机，监控系统规模不断扩大，从几百路向成千上万路甚至数十万路的规模发展。

如此规模庞大的监控资源，在同一时间里却只有极少部分能够得到实时的监控，而绝大多数监控图像被无差别的记录保存下来，从而形成了海量级的视频录像数据资料。

而这些规模庞大的录像资料中也仅有极少部分因可能与某些已知的事件相关联而被备份以外，其他的录像信息则不断的被新的录像数据所覆盖。

这就是典型的传统监控系统大规模、高成本、低效率的建设应用现状。

在高清监控技术构架下，单台高清摄像机能够相当于几台普通摄像机的监控覆盖面，且图像分辨率更高、信息量更丰富，因此采用高清监控可以非常有效的缩减系统规模，节省传输链路和设备，从而减少总体建设成本，高清监控技术将推动视频监控系统建设应用向着集约化、效能化转变。

3）高清摄像机能实现数字PTZ功能

高清摄像机不仅提升了图像清晰度，使得数字PTZ功能得以体现，也就是在整幅大图像中对某个局部细节进行放大或移动。

而且这种大范围整幅图像监控拍摄，不会错过监控范围内的任何情况，给日后的调阅查证提供了有效手段。

同时由于数字PTZ方式没有机械移动部件，设备也更经久耐用。

4）有利于图像识别和智能视频分析的应用

图像识别和智能分析技术一直未能得到业界普遍期待的大规模应用，主要原因是识别的精确度离用户的期待还有不小的差距，而图像的分辨率则是影响识别精确度的主要因素。

2.3.2.2无阻塞双交换背板

视频综合平台采用无阻塞背板设计的数字视频高速交换总线和千兆以太网交换总线。

数字视频高速交换总线用于传输非压缩的视频数据，保证视频的低延时和高质量的性能，以太网总线用于传输编码后的视频数据，实现视频数据的存储、预览、回放等应用。

无阻塞背板设计如下图所示：

图1.图1视频综合平台双交换构架

双交换技术的特点：

1）支持模拟、数字和网络视音频信号的接入，通过视频综合平台实现视音频信号的大规模集中处理和应用；

2）模拟信号经A/D转换后进入高速交换总线和编码处理，通过高速交换总线，进行视音频信号的矩阵切换和信号无损级联；通过编码芯片编码后进入以太网交换总线，实现视频图像的网络传输和视频存储等应用；

3）数字信号直接进入数字高速交换总线和编码芯片，实现数字视音频信号的矩阵切换和信号无损级联；通过编码芯片编码后经以太网交换总线实现网络视频图像传输和视频存储等应用；

4）网络信号通过以太网总线经解码芯片解码后，切换输出显示。

2.3.2.3高性能编解码能力

视频编解码的核心技术是视频压缩算法、SOC（DSP+ARM）和FPGA技术。

DSP用于对音视频编解码处理，ARM运行嵌入式LinuxOS及应用程序，管理各种外设接口，负责数据通信；FPGA主要用于对高清视频接口标准数据与DSP之间进行适配处理。

视频综合平台采用高性能编解码芯片，DSP拥有足够的资源对高清图像数据进行编码运算，能实现高密度的4CIF、HD720P、1080p或UXGA200万高清图像的25帧编码H.264视频编码。

2.3.2.4支持模块化功能组合

视频综合平台采用插拔式模块化、机架式设计，由主机箱（含交换背板）、主控板、冗余电源、插拔式散热模块、级联扩展板、各类视音频输入输出业务板等组成，用户可以安装功能要求灵活配置，也能满足未来功能扩展升级和系统改造的需要。

视频综合平台B20的模块化典型组成如下图所示：

视频综合平台支持业务子板的热插拔，即可以在视频综合平台正常工作时，对子板进行插拔操作，从而提高了视频综合平台的扩展性、灵活性以及对故障的及时恢复能力。

2.3.2.5支持多业务接入和平台级集成

视频综合平台支持当前视频监控系统各类业务的接入，包括模拟视音频监控、IP视音频监控、数字视音频监控，支持标清到高清视频监控的应用。

视频综合平台支持大型平台的接入和管理，实现各种应用功能和增值业务。

2.3.2.6高集约化与性价比

部署视频综合平台将实现大容量是视音频信号的接入和矩阵切换控制，将实现监控中心机房设备精简和高度集成，将现有常见视频监控系统中的视频矩阵、RGB矩阵、视频编码器、硬盘录像机、大屏拼接器等设备功能集成到视频综合平台。

视频综合平台具有大屏拼接功能，节省了大屏拼接器。

高清混合矩阵拼接主要功能是将一个完整的图像信号划分成M×N块后分配给M×N个视频显示单元进行显示，还可以实现开窗，漫游。

它可支持多种数据源同时接入，如：

网络编码接入，光纤数字接入，SDI信号接入，DVI信号接入，VGA信号接入，BNC模拟信号接入。

也可以支持多种输出接口输出，如：

HDMI，DVI，VGA或者BNC。

因此，在此方案中，根据技术规范和要求，我们采用了海康威视自主开发研制的平台式拼接系统，将图像输出给拼接单元显示。

可以实现任意图像画面拼接，开窗，漫游等多种组合混合应用。

支持多种拼接方式，用户可以根据需求任意切换任意组合且操作简单，在客户端中通过拖动实现轻松配置。

2.3.2.7高可靠性

视频综合平台参考ATCA（AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算架构）设计，具备电信级稳定性和可靠性，关键模块冗余设计。

视频综合平台B20具备强大的高清视频信号输入输出、解码拼控、图像增强处理等功能，以其多种类型板卡，为监控中心多种显示信号处理提供了一站式整体的解决方案，作为监控中心视频呈现的核心，B20从设计之处就从软硬件上考虑设备的稳定性，在业内首家提出双主控技术，并成功应用于B20，使得B20的稳定性达到了极高的高度。

当B20检测到双主控存在，且开启了热备功能后，两块主控板便通过内部检测机制和同步机制，进行信息同步和切换准备。

信息同步流程：

正在工作的主控板将存储的用户、日志、场景等配置信息，以及整台设备板卡的状态信息，比如解码能力分配信息等，实时同步到备份主控板；

信息更新流程：

主控板配置信息变化后，触发同步机制，两块主控板信息同步；

切换流程：

状态为备份的主控板不断检测正在工作的主控板的状态，一旦探测到正在工作的主控板出现故障状态，即刻使用同步过来的配置信息和状态信息，对整机进行接管，确保业务不中断。

同时设备发出报警，提醒注意处理损坏的主控板。

B20主控板热备，配合ATCA机箱、双电源、双系统监控板、板卡可热插拔，嵌入式系统设计，使得整机在稳定性方面达到极高水平，为监控中心的图像呈现和处理提供强大的稳定性保障。

除此之外，电源适配器采用双整流模块，每个模块可以提供最大800W的输出功率，每个模块都可保证视频综合平台的正常运行；同时，在机箱上采用双电源模块接入，双风扇温控设计。

保证了视频综合平台运行的可靠性和稳定性。

2.3.2.8易扩展性

视频综合平台可通过功能模块进行扩展，实现各种视频接入的业务需求，同时视频综合平台可扩展智能视频分析业务，实现各种智能视频分析功能，如跨线检测、流量统计、进入区域、物品放置拿取等。

支持多台视频综合平台进行级联扩展，扩展模式可采用光纤级联板或IP网络扩展方式。

使用光纤级联板将多台视频综合平台进行连接，传输非压缩视频数据，保证了视频低延时和高质量。

2.3.2.9快速部署

视频采用视频综合平台能更快速地完成系统的安装、调试和部署，保障项

第3章管理平台设计

3.1平台总体架构

海康威视iVMS-8700智能建筑综合管理平台从系统架构上分为设备接入层、数据交互层、基础应用层、业务实现层、业务表现层。

图1系统架构图

3.2平台标准与接口

《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

《安全防范工程技术规范》GB50348—2004

《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801-95）

《计算机软件开发规范》（GB8566）

海康威视iVMS-8700平台软件可以提供对外的接口，第三方系统可以通过平台SDK与8700系统对接