视频监控综合安保集成系统方案.docx
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视频监控综合安保集成系统方案
1视频监控系统方案
1.1.系统图
1.2.系统部署
系统的建设必须是IP网络、视频处理、图像存储及业务软件等一系列技术及产品的有机整合。
它的具体组成应具备如下几部分：
1.1.1前端设备
完成视频信号的获取及输入功能，包括各种固定摄像机、半球摄像机、高速智能球机等前端摄像器材设备，全部采用高清（HD）网络型设备。
摄像机的实时视频分辨率不低于1280*720@25fps，安装在重点区域的摄像机分辨率不得低于1920*1080@fps。
1.2.1.
1.2.2.
1.2.3.
1.2.4.
1.2.5.
1.2.6.
1.
1.1.1.
1.1.2.
1.1.3.
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1.1.3.
1.1.4.
1.1.5.
1.1.6.
1.1.7.
1）系统最终显示质量
1）保证图像信息的原始完整性。
即在色彩还原性、图像轮廓还原性、灰度级、事件后继性等方面均应与现场场景保持最大相似性（主观评价）。
系统的最终显示图像（主观评价）应达到四级（含四级）以上图像质量等级，对于电磁环境特别恶劣的现场，图像质量应不低于三级。
图像质量的主观评价见GB50198-1994中的4.3。
2）保证对目标监视的有效性。
重要监控点图像存储、回放的图像分辨率满足GA/T367-2001中4.4.7系统分级规定的一级（甲级）要求。
系统分级参见GA/T367-2001的附录B。
3）经智能化处理的图像，其质量不受上述等级划分要求的限制。
但对指定目标的智能化处理，其处理前后的主要图像特征信息应保持一致。
2）图像传输、存储质量
平台图像传输及存储质量支持CIF、4CIF/D1、720P/1080P。
3）视频流码率
采集和传输设备码率可调整，支持128kbps-8mbps。
4）视频帧率
采集和传输设备帧率可调整，支持1fps-30fps。
1.1.2网络传输设备
完成视频流的传送及交换功能。
构建的网络可同时具备传输和交换的功能，可实现视频流的无阻塞交换，确保图像的清晰度和实时性，并具备高度的安全性、天然的可扩展能力和灵活性。
1.1.3系统存储设备
主要功能是接收前端视频图像获取设备发送过来的视频数据流，并存储起来，同时实现视频图像的流媒体转发功能，向PC客户端提供实时视频流数据流和视频数据下载服务；接受数据管理器的管理等。
监控储存管理器可以根据需求灵活的部署在网络中不同的位置，但都可以通过数据管理器实现统一的管理。
安防集中监控系统，主要包括视频监控、综合告警管理、安防设施和系统告警管理、安防设施和系统巡检管理、告警统计分析、应急调度指挥、系统管理、配置管理、流媒体系统等功能模块。
对于视频监控部分，本系统一共初步是800个监控图像，需要存储空间是：
按照每个图像1080分辨率的要求，每个图像需要的带宽按照6Mbps来计算，存储30天需要的空间是：
800路*6Mbps*3600秒*24小时*30天/8/1024/1024=1484TB
按照硬盘30%的冗余计算，需要的空间是1484TB*1.3=1930TB；如果按照2TB一个硬盘计算，需要965个硬盘。
800路1080分辨率需要的总码流是：
800路*6Mbps=4800Mbps。
按照目前主流24盘位的NVR，一共需要41台这样24盘位的NVR设备。
本系统采用的NVR（网络视频录像机）必须兼容国内外30个以上知名品牌的设备，1台NVR（网络视频录像机）必须实现260Mbps的实时视频图像录像和260Mbps实时视频图像转发，同时可以实现32路录像查询浏览。
可以处理G.711、G.726、G723、G722、PCM、ADPCM等音频压缩格式，可以处理MJPEG、MPEG4、H.263、H.264（baseline/main/highprofile）等视频压缩格式。
可以支持多码流，可以实现增加扩展柜的方式，方便硬盘数量的增加而不造成系统的重新变更部署。
对于终端部分，以视频监控系统为核心，搭建一个安防系统管理平台实现统一管理。
系统采用开放式架构和先进的系统集成技术，对所集成的各个子系统进行数据采集、联动处理和综合监视管理，是整个安防系统的核心集成平台。
1.1.4监控中心设备
监控中心系统设备主要由解码设备、显示屏、中心监控客户端、各层客户端和各值班人员控制端若干台。
电视墙由3台解码服务器接12个大屏显示器组成，主要功能是：
a、显示重点区域的视频单画面，b、显示电子地图，c、普通区域轮巡显示，d、报警画面弹出显示（覆盖重点区域单画面或者普通区域轮巡），由中心监控客户端对电视墙的显示画面进行控制。
各客户端和控制端，用户自主设定各屏显示的内容。
监控中心系统显示设备主要由大屏、数字矩阵、操作终端组成；
显示屏幕主要用来显示图像，图像输入接口为HDMI高清接口。
数字矩阵矩阵设备主要就是用来负责对所有前端视频图像解码上墙用的；需要多少台数字矩阵由电视墙的显示屏幕决定。
目前数字矩阵建议采用4路输出的数字矩阵设备。
操作终端主要就是用来管理虚拟矩阵设备用的。
数字矩阵解码设备，主要负责提供电视墙分组轮巡的控制，电视墙解码服务实现：
将视频流解码输出到显示设备上显示；
支持H.264、MEPG2、MPGE4、MJPEG等多种解码显示。
图像质量最高支持处理1080P全高清解码显示。
每个显示屏可以显示为1画面、4画面、6画面、9画面、12画面、16个监控画面；可通过堆叠的方式多机协同工作，实现更多路数视频输出。
扩展灵活：
数字解码主机支持一机多屏，每个屏幕支持多窗口图像浏览，降低系统成本，轻松实现多镜头浏览。
数模混合：
支持数字显示器，轻松实现高清图像浏览；支持模拟监视器，显示系统平滑升级。
操作终端主要用来管理控制本控制中心所有的数字矩阵设备。
在操作终端上可以方便地设置视频上墙方式，可以进行视频墙布局，通过该布局可以方便地对数字大屏显示内容进行切换和布局管理。
可以清晰地对数字监控屏墙进行布局，并可以方便地将视频或视频布局拖曳到监控屏上，相应的监控屏立即切换显示相应的画面，同时，也可以针对任一监控屏进行巡视组设置，进行画面轮巡显示。
通过操作终端可以与在模拟矩阵键盘操作选定某一编号摄像机视频显示到某一编号监控屏上，监控屏图像立即切换显示，显示电视墙操作及其显示画面一体化管理。
在操作终端可以通过计算机的PC键盘操作选定某一编号摄像机视频显示到某一编号监控屏上，监控屏图像立即切换显示，显示电视墙操作及其显示画面一体化管理。
操作终端支持电子地图图像推送，支持所见即所得布局控制，支持报警上墙功能，支持多种码流类型上墙功能，支持多画面分割功能，支持自定义图像布局轮询功能。
电子地图导航：
基于电子地图控制显示，轻松将地图上的任意镜头切换到任意屏上，支持在电子地图上，框选一个镜头或者多个镜头，输出到任意的一个显示屏上。
1台数字矩阵设备需要实现18路HD（4Mbps/1280*720/全帧率）或10路HD（6Mbps/1280*720/全帧率）或等量解码能力，支持每个屏幕实现1/4/6/9/12/16分割画面模式，支持MJPEGMPEG4H.263H.264（baseline/main/highprofile）视频解码，支持G.711、G.726、G723、G722、PCM、ADPCM音频解码，支持接一个或者多个显示屏。
数字矩阵的具体部署根据需要的分控中心来具体部署。
1.1.5系统智能分析系统
智能分析系统是采用先进的智能图像处理算法,能很好的辨别不同环境中监控物体的行为,如目标穿越警戒线，进入、离开、出现、消失于预定区域或者在预定区域内滞留、徘徊以及遗弃包裹、不按规定方向、速度行走等。
该产品的高级智能追踪引擎可以连续追踪移动或静止的物体,并且自动适应各种比较复杂的检测环境,例如场景光照变化、摄像机抖动、摆动的树枝干扰、水纹干扰等。
系统设置简单,即插即用,用户可以方便快捷的添加多个检测区域,设置各种报警规则,系统会自动产生实时报警信号,极大的降低人力、财力、物力,实现视频监控智能化。
在相关区域,设置警戒区域或警戒线,有人徘徊、进入,即产生报警信号,提醒保安人员加强防范;同时可根据情况设置不同报警声音并在电子地图上显示发生事故的位置。
在相关区域出入口设置警戒区域或警戒线,在有人徘徊、进入、非法搬运物品或不按规定方向进出等,将触发报警信号。
在相关区域摄像机被涂喷、干扰、损坏等情况时能及时检测到并报警提醒工作人员。
在输油管道线上安装防爆红外摄相机,设置警戒区域,当有人进入时将触发报警。
智能视频监控系统，是以网络视频监控技术为基础，同时融入了各种先进的智能视频分析算法开发而成的一套智能化全数字视频监控管理系统。
智能视频分析技术是基于计算机视觉的一种数学分析算法，对监控场景的视频图像内容进行分析，从纷繁的视频图像中分辩、识别、判断出关键目标物体，并根据相应的规则自动分析、抽取视频源中关键的、相关的、有用的信息，形成相应事件信息、告警信息输出。
如果说视频系统是一双能观六路的“眼睛”
那么智能视频分析技术则是一个会思考、判断事件的“大脑”。
从功能应用来分，智能视频分析技术一般分为行为分析、数据挖掘和视频优化与诊断；从技术实现层次来分，可分为前端分析、后端分析或者混合分析。
在前端直接对视频信息进行智能分析处理，优点是：
减少网络带宽压力、硬件稳定性高；缺点是：
开发复杂，灵活性差，扩容与升级比较困难，对前端设备性能有较大的依赖、维护成本高。
采用后端服务器方式对视频信息进行智能分析处理，优点是：
采用开放平台，功能强大，容易扩容、便于维护、准确率高、维护成本低。
缺点是：
前端将所有的视频信息都上传到服务器上，网络带宽的压力大。
因此，本系统建议采用后端服务器的方式来对视频信息进行智能分析处理。
智能分析的需求如下：
摄像机位置
摄像机数量
功能要求
跨线报警
人体行为
人数统计
人脸识别
车牌识别
疲劳检测
人群聚集
车辆密度
总计
智能分析服务器需要根据需要来定。
1台智能分析服务器可以处理20路视频的分析，智能分析服务器的要求如下表所示：
CPU
Intel8核4.06G/8M（或者以上配置）
操作系统
WindowXP32位或Windows732位
内存
DDR38G
硬盘
2TG
显卡
显存1024M以上
网卡
千兆
1.1.6第三方系统接入设备
第三方系统是指除了视频监控系统外的，其他子系统（如门禁系统、报警系统、消防系统、BA系统等等）。
为了提高各个子系统之间的数据共享，提供现场的工作效率，提升系统之间的数据共享，一般需要再视频监控系统内实现跟第三方系统进行数据共享，尤其需要当第三方系统出现警情时，直接在视频监控系统进行实现相关的联动动作。
跟第三方系统对接，目前的有如下几种方式：
1）视频监控系统与第三方系统之间对接，实现数据共享；
2）安防集成平台跟各个子系统集成，在安防集成平台实现对所有前端采集设备实现统一管理和统一联动展现；
3）大系统间的系统集成平台，在各个安防大系统，其他大系统实现集成。
以上3种方式，都是需要通过各个子系统提供的SDK（CGI/API），通过网络交换机互联互通的方式进行接入联通。
相关双方数据进行互联互通。
本系统的接入服务器要求如下表所示：
CPU
Intel8核4.06G/8M（或者以上配置）
操作系统
WindowXP32位或Windows732位
内存
DDR38G
硬盘
2TG
显卡
显存1024M以上
网卡
千兆
可实现以下联动的功能：
当其他子系统通过网络IP信号传输过来的报警数据，视频监控系统接收到该信息后，自动触发报警动作时，在信息地图上，相对应的设备图表自动闪烁，并可一键定位到报警点，也可与视频监控系统进行联动，在客户端上弹出报警读卡器点的监控视频。
弹出报警提示框，包括事件的优先级、事件位置、联系人、联系电话、事件描述、报警类型等，并可发送电子邮件通知相应负责人，用户可据此快速准确地到达事发现场。
触发一系列的动作，如：
弹出报警图像、启动录像并进行预录、发出警告声、抓图、发送E-Mail等。
报警日志可进行多维检索，可按时间、事件名称、位置等进行检索，查找出相关的报警日志，并支持导出生成报表。
可根据报警日志，快速定位到报警录像，关联相关摄像机，进行报警录像回放。
处警预案，对报警触发的事件分等级处理，将联动信息分别推送到指定的客户端显示。
1.3.视频监控系统详细功能介绍
平台可实现对系统内任意监控点图像实时浏览和历史图像调用，可以单画面或多画面的方式进行浏览，对图像进行放大或缩小操作，实现画中画功能。
历史图像调用查询可按多种条件查询，如按时间，事件等，并可根据权限对前端摄像机进行PTZ控制。
平台具备流媒体分发、转发、发布功能。
实现视频流的多级转发，提供远程观看和下载。
具备实时录像功能。
录像方式包括自动录像、周期录像、移动侦测告警录像、I/O报警触发录像，以及智能分析报警触发录像等，保证录像文件回放连贯，不丢失信息，可将资料转存或刻录。
下载文件可以形成通用的媒体格式，支持主流媒体播放。
也可以形成独有的录像文件格式，保证下载视频的保密性，能够在回放期间任意截取有价值视频片断，完成有效视频的拼接功能，提供高效的视频截取功能。
存储管理功能。
系统采用前端存储、中心存储、客户端存储多种方式，可管理大容量存储空间。
存储管理功能支持集中式和分布式存储功能，录像与媒体转发服务器可以部署在各级监控中心，进行各级资源本地集中存储，降低对网络带宽的占用。
建立全省公安图像信息库，对图像进行分类分层存储对一般监控图像信息保存时间为30天。
对于重点的录像实现数据迁移功能，完成重点录像的永久存储。
完善的权限管理机制。
通过角色管理模式，可对用户、设备赋于角色权限，可以对用户上限、最大浏览路数、录像空间上限、同时预录点数、音频呼叫并发路数等进行限制。
为用户分配控制和使用权限，具有防治病毒、防黑客、防泄密等功能。
1.3.1.视频监控概述
网络视频管理平台是数字视频监控系统的心脏，本项目管理平台在完成所有视频信号管理的基础上，必须考虑日后系统的扩展，甚至其他视频监控系统的接入融合方面。
所以网络视频管理平台的组件不得少于如下内容：
1.3.2.管理功能
1.2.
1.3.
1.4.
1.4.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.4.1.
1.4.2.
1.2
1.3
1.4
1.4.1
1.4.2
1.4.2.1系统管理（中心管理服务器）
本系统的中心管理功能是整个系统的核心组件，提供统一的认证、授权、管理服务。
作为管理器，对系统内的用户、角色、权限、视频监控设备、报警设备、各种监控设备进行集中配置管理；作为应用管理器，提供各类安防监控业务。
提供完善的日志管理和审计功能。
为系统管理、流媒体、报警转发、集中存储检索等所有应用设备提供统一的访问配置界面，可以为前端监控设备提供统一远程监视、查询、系统管理预维护、参数设定、设备监测等访问界面。
1.4.2.2兼容接入
对国内外各个知名品牌厂家设备的接入提供统一的管理接口，对不同产商设备的控制信令进行转换处理，有效的解决了兼容性的问题。
本系统目前可以实现兼容80多个全球知名品牌800多种产品。
客户可以在众多品牌中自由选择。
1.4.2.3设备管理
负责平台所辖的设备资源的添加与管理，包括监控前端设备、服务器、监视屏组、平台其它控制管理设备等，可以在系统内，对所有的前端设备进行远程的参数配置，修改设备的参数，通道的参数等。
为保证所添加的服务器已经正确安装，可以在看门狗程序中查看服务器的运行状态，以确保设备的正常运行。
平台支持设备校时功能，提高视频录像时间记录的正确性，为案事件侦查提供有效凭证。
平台支持自动校时与手动校时功能，可固定设置好每天的设备校时时间，系统按照事先设置自动执行校时功能，或采用手动校时方式执行。
可以对摄像机进行视角、方位、焦距、光圈等的调整，还可以对摄像机的雨刷，加热器等辅助设备进行控制，支持用鼠标拖曳的方式控制摄像机的监控方位、视角，实现快速拉近、推远、定焦被监控对象；
支持对有预置位的摄像机添加、删除、修改、调用、查询预置位的操作；
能对云台摄像机或球机多个预置位、多条巡航线路、多个巡航方案的进行设定，可以设定在不同的时间段执行不同的巡航方案；
可以远程控制声光告警设备，例如：
警铃警笛等；
远程控制支持两种策略：
一、按照优先级顺序，支持用户权限管理提供优先级划分，高优先级用户可以在低优先级用户使用时获取控制权，低优先级用户不能再使用，同级别的用户满足先到先得的原则获得控制权，高优先级用户对视频图像的操作信息（屏蔽、抢占、锁定等操作）以及释放这些操作时应能对低优先级用户给出提示。
二、按照时间先后顺序，后控制者获取镜头控制权。
上述的优先机制，可供用户自行选择。
支持各类具备通信接口并提供通信协议的设备接入，所有的图像资源实行统一编号、统一配置、统一调度和统一管理。
管理员可以对系统中的任何一种设备进行远程批量读取和配置，并可分别或分批调整设备的各类参数；系统设置的过程是在后台运行的，不得影响用户当前的监控操作。
系统具有对设备进行定时巡检和校对时钟的功能，巡检内容包括网络连接状态、系统运行状态、连接客户端的数目以及设备厂商提供的运行状态参数，将取得的数据存贮在日志中,并能以曲线、图表等方式显示当前或历史的状态；
可以远程调配系统中硬件资源的参数配置。
软件平台通过站点树对网络拓扑分布的设备的状态和连接关系等进行管理和控制，提示管理服务的启动和关闭、提示设备的各种属性和状态。
通过站点树分层分级显示网络节点的各种设备，明确显示各设备的状态，包括离线、正常、告警等状态，根据设备的显示状态，迅速故障定位；
支持对所有站点树下的镜头实现多元素的布局；
所有对设备的配置操作均有权限控制；
支持网络节点设备的所有参数配置。
1.4.2.4用户管理
本系统网络视频监控系统的整体架构通过多目录服务器来统一管理的用户和监控设备的权限管理。
系统的管理规则由用户自行定义，多目录服务器的管理模式可以保证系统内所有用户的权限管理统一，采用身份认证技术最常用的是使用者名称与密码或Key认证等方式。
用户可以划分成组，一个用户可隶属于多个组，对组进行授权将作用到该组中的所有用户；
用户组的管理，包括用户组的添加，删除，修改，为本用户组的设备划分，根据用户组的所有通道的不同监控职能，进行分组管理。
管理系统所有用户的添加删除，权限分配等操作，具体分为用户，用户组。
用户可以继承本组内的权限设定。
支持自动同步功能，授权用户对系统进行设置修改后，系统可将自动对全网进行更新。
有上下级等明确的组织架构，有一套比较清晰的优先等级制度。
优先级包括：
登录用户有优先等级、预览/控制前端云镜有优先级；
支持精细化权限设定，可针对任何一个用户，针对任何一个图像资源进行精细权限设置，比如可为每个用户设置对每个摄像头的权限（是否可以实时监控、录像文件点播、云台控制等），权限类型和用户级别数量都没有限制；
在角色权限配置中可以针对功能进行授权，比如控制云台摄像机的权限，查看系统日志权限，设备管理权限等。
权限复制：
可在角色管理中，对相同角色权限进行复制，即可对相同的权限功能的用户自动复制权限功能，而无需另行配置，提高权限配置的效率。
1.4.2.5日志管理
系统平台日志主要包括操作日志、报警日志、系统日志、监控日志以及设备历史状态日志，功能如下：
能够将系统运行情况和用户的主要操作自动生成日记，方便维护管理和用户行为的事后审计；
所有日志能够导出，具有日志数据保护功能，可以设定禁止修改功能，保证这些数据的真实性。
日志查询功能包括告警查询、日志查询以及工作记录查询等，可以对各业务在统一界面进行查询统计。
告警查询：
实现对报警业务的统一查询，可按照不同报警类型，如：
视频流失报警、视频遮挡报警、移动侦测报警、IO输入报警、IO输出报警等类别分别查找相应时间段内的报警记录；可以对报警信息进行详细记录，包括报警源，报警级别,报警类型，开始时间，结束时间、处理人员、处理结果等信息。
管理员可以使用模糊查询等方式回查报警信息，搜索条件包括报警源、报警等级、报警类型、开始时间，结束时间等。
日志查询：
可实现不同用户各操作日志、配置日志、设备故障日志等日志的查询，方便实现管理；
工作记录查询：
实现对不同用户工作记录的查询，包括可实现用户登录与退出等日志的查询等。
也可以根据不同的条件查询来源,包括:
用户信息：
用户登录，用户退出，非法用户，属性修改等；
设备状态：
设备丢失，设备上线，发现新设备，设备属性改变等；
报警信息：
开关量状态，镜头丢失，移动侦测，智能报警等
子服务器信息：
子服务器丢失，子服务器找到，发现新子服务器等
数据集成信息：
POS信息，温湿度信息等
计划信息查询：
报警计划，录像计划等。
1.4.2.6计划管理
计划管理分为录像管理和报警管理。
该功能主要就是用来配置录像计划和报警管理功能。
录像管理，用来管理录像的存储，包括对前端设备的录像计划配置，集中存储的录像计划配置。
配置录像存储位置：
预先配置录像存储方式、码流类型及存储的位置，选择录像的存储盘，进行预分配；
录像计划模板编辑：
用来配置录像的时间，时间段，和录像计划，通道的录像计划通过模板来配置。
报警计划管理就是设定来相关的报警输入进行报警的设定，包括图像、音频、文字等报警警告综合输出。
1.4.2.7故障管理
平台具备自检、巡检、故障诊断及故障弱化功能。
在出现故障时，用户可以通过平台软件及时、快速地进行维护。
通过平台，整个系统动态环境一致性维护可以轻松的实现，减轻系统维护工作量。
实时日志让每个管理人员通过日志窗口实时检测系统的运行情况，
日志管理：
负责记录系统内发生的事件，并且在第一时间将要发布的日志发布到相应的客户端上。
这样，可以减轻系统管理员对整个系统的维护工作量。
设备巡检：
负责第一时间获得设备的各种状态，包括：
网络是否正常、镜头是否正常、名称是否改变、配置是否改变等等。
这些状态数据也需要同步传递到各个在线的客户端，保障应用视频图像的一致性。
客户端巡检：
负责客户端状态的获取，包括客户端的登陆、退出和掉线。
服务器巡检：
负责查询每个服务器是否在线。
如果服务器掉线，系统会在第一时间给出提示，从而转入相应的故障处理模块。
服务器工作上下文诊断：
用于诊断服务器各个模块是否正常，对于一些不正常的模块，系统负责恢复或者清除。
故障弱化：
客户端故障弱化，为了保障服务器的性能，对于已经掉线的客户端，服务器自动剔除并释放相应资源。
服务器故障弱化，如果服务器出现故障，在故障修复好后，系统会自动修复与所有在线客户端的连接，让用户自动重新回到正常的工作环境。
1.3.3.流媒体功能
由于每台前端网络视频编码的图像通道均占有一个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
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