视频诊断系统解决方案.docx
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视频诊断系统解决方案
系统背景
背景概述
近年来，部队经过多年信息化建设，在音视频系统建设上已具备一定的规模，各式各样的监控设备部署在了部队各个角落。
但在实际任务或日常值班过程中，经常有监控成“睁瞎眼”的情况发生，导致调取图像时，看不到正常视频，当面对突发情况或任务保障时，领导难以把握现场情况，引起决策上的失误。
然而通过有限的人力去巡查庞大并迅速增长的视频监控点不具有现实意义，如何低成本高效率的保障视频监控运营质量，充分发挥视频监控资源的作用显得尤为重要。
目前，视频监控主要有以下几个的问题：
在系统设备诊断方面：
系统大，设备多，人为检测效率低，设备故障无预警，难应对突发事件，任务保障有风险！
目前在视频监控系统运维过程中，发现设备故障主要靠人力巡检来进行，系统规模一旦过大，巡检周期就会变得很长，检测标准人为因素很大，经常出现有事件发生时，调图像发现看不到正常视频，严重影响日常值班或对突发事件的响应速度。
同时人力的需求非常大，造成本来就紧张的维护人员更加不足。
在设备维护方面：
设备型号多，接入协议不统一，平台难管理，问题排查靠经验，故障及维修统计不全面，维护成本高
设备五花八门，维保服务商众多，人员接口复杂，不便于统一指挥和调度，不能及时响应维保服务的需求。
大多数设备的调试、安装、故障、报修等工作，由各家设备厂商或营运商负责，由于监控系统涉及到的设备众多，出现问题时，各家单位可能互相牵制推诿，踢皮球，严重影响系统正常使用。
造成问题解决时效低，解决问题不彻底，难以适应视频监控系统的运维要求。
设备种类繁多，没有统一规划记录，不便于后期设备查找与维护，降低维护效率。
由于设备点位分散，没有有效的统计方式，查找设备困难，增加了维护成本，设备出现问题时，也不能快速高效的得到完整的设备信息与使用年限，造成人员重复投入。
1 系统概述
系统介绍
视频诊断系统以高效可靠保障用户任务为目的，能够快速检测设备故障，及时发在问题并预警，提前获知并控制可存在的意外风险
视频诊断系统是一种智能故障分析与预警系统，对视频图像出现的雪花、信号缺失等多种摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警，提供一整套的智能故障分析、运维支撑的解决方案。
系统通过轮询的方式对设备进行巡检，对其运行状态和故障信息进行分析、诊断；对各路模拟或数字视频信号进行自动检测，利用先进的自适应学习算法和计算机智能视觉技术，仿真人类的视觉系统，对视频设备出现的连通故障、画面偏色、干扰噪声、雪花噪声、信号缺失、清晰度故障、亮度故障、画面冻结、场景变换、人为遮挡等故障以及故障严重程度做出准确判断，自动记录所有的检测结果。
同时，根据分析诊断结果，产生故障运维事件申请，将运维工作分配给维修人员，跟踪运维事件的处理过程，并及时反馈设备的维修情况。
系统部署拓扑图
视频诊断系统对前端设备进行诊断可通过两种方式进行，一是视频诊断服务器直接对前端设备进行诊断，二是视频诊断服务器接入系统平台，通过媒体交换方式获取媒体数据进行诊断。
①：
视频诊断服务器直接对前端设备进行诊断
②视频诊断服务器通过视频监控系统对前端设备图像进行诊断
2 系统组成
视频诊断系统通过轮询的方式对设备进行巡检，对其运行状态和故障信息进行分析、诊断和检测，利用先进的自适应学习算法和计算机智能视觉技术，仿真人类的视觉系统，对视频设备出现的连通故障、画面偏色、干扰噪声、雪花噪声、信号缺失、清晰度故障、亮度故障、画面冻结、场景变换、人为遮挡等故障以及故障严重程度做出准确判断，自动记录所有的检测结果。
设备接入模块
系统接入模块可以接入目前市场上主流的ip摄像机或编码器，支持ONVIF、GB28181联网协议，支持安讯士、三星、索尼、海康、大华、宇视、中兴、科达、天地伟业等30多个品牌的设备专用接口；
服务管理模块
Ø智能化的画面质量诊断
实现对视频画面质量的巡检、诊断与分析。
Ø详细的编码设备状态诊断
对编解码设备的连通性、录像规则、录像信息、硬盘状态进行巡检、诊断与分析。
Ø及时的故障信息报警
实现对系统当前运行中的故障信息进行快速反馈。
Ø专业的故障分析
根据故障报警的分类给出专业的故障原因分析及维修建议。
Ø灵活的诊断任务管理
根据不同时间、检测项目、摄像机分组，制定不同的监测诊断方案。
Ø完善的运维管理流程
采用ITTL标准的事件管理、任务管理、知识库管理及资产管理等管理流程。
Ø科学的运维管理方式
自动化的设备监测、智能化的故障分析、科学化的任务分配、人性化的现场运维指导。
操作显示模块
系统设计充分考虑不同人群、不同业务的具体需求，提供了可视化的软件交互界面，操作方便、易于管理；系统根据不同用户的操作习惯，提供了桌面式的视频诊断终端及手机APP管理终端，满足用户不同的应用体验与操作需求。
3 视频诊断系统功能介绍
视频诊断
系统能对摄像机设备出现的常见图像质量故障进行诊断，比如设备连通性、画面偏色、信号缺失、清晰度故障、亮度故障、条纹干扰、雪花干扰、场景变换、画面冻结、云台失效、人为遮挡故障；对于检测到的视频图像质量故障，提供详细的智能故障分析功能，为运维管理系统提供详尽的故障解决参考信息。
视频质量检测项说明:
1.清晰度异常：
摄像机由于自动变焦功能故障或环境浑浊导致的图像清晰度异常时，出现的故障属于清晰度故障。
包括摄像机焦距故障和镜头或护罩灰尘过多等图像征。
2.过亮异常：
自动检测视频中由于摄像头故障、增益控制紊乱、照明条件异常引起的画面过亮。
3.过暗异常：
自动检测视频中由于摄像头故障、增益控制紊乱、照明条件异常或人为恶意遮挡等原因引起的画面过暗或黑屏。
4.雪花噪声异常：
传输信号线路受到干扰，或摄像机CCD故障导致的图像出现雪花状干扰时，出现的故障属于雪花故障。
5.彩色条纹异常：
主要由于接触不良、电磁干扰导致图像中混有周期性的叠加条状噪声。
条状噪声视觉上存在颜色混杂的直线。
6.黑白条纹异常：
主要由于接触不良、电磁干扰导致图像中混有周期性的叠加条状噪声。
条状噪声视觉上存在纯黑白的直线。
7.偏色异常：
由于白平衡失常、传输信号线路干扰、摄像头故障等原因造成的偏红、偏蓝、偏绿三种情况。
8.场景画面冻结异常：
由于摄像机故障或编码设备故障，造成画面完全不动，但时间区域变化正常。
9.时间区域冻结异常：
编码设备故障或传输故障造成画面冻结，造成时间区域完全没有变化。
10.异物遮挡异常：
使用抹布、纸张等透光材料完全遮挡摄像机镜头或护罩，场景为有光但图像模糊的情况。
11.抖动异常：
由于外部原因造成的图像出现高频次大幅度的上下或左右晃动的特征情况。
12.信号缺失异常：
前端摄像机工作异常、损坏、人为恶意破坏或视频传输环节故障而引起的间发性或持续性的视频缺失现象，包括黑屏、蓝屏或出现无视频信号、无视频、无信号等字样的各类视频特征。
13.PTZ运动速度：
自动检测云台运动速度，配合检测云台控制故障判断。
14.PTZ运动角度：
自动检测云台运动角度，配合检测云台控制故障判断。
15.PTZ镜头缩放：
自动检测场景画面缩放程度，配合检测镜头控制故障判断。
16.场景变换异常：
自动检测大范围移动摄像机角度、切换到另一路视频或部分大范围遮挡镜头等异常举动。
◆连通性检测
检测设备是否处于正常状态、异常状态（设备处于在线状态，但是由于设备账号等原因无法访问设备）、离线状态、阻塞状态（设备处于在线及可登陆设备，但是由于网络延时等原因无法达到抓图诊断要求）。
◆清晰度故障检测
检测视频中聚焦不当，异物遮挡等引起的视野图像模糊。
◆亮度故障检测
检测视频由于照明异常、增益控制、摄像机故障或人为遮挡等引起的画面过暗、过亮等现象。
◆画面偏色检测
自动检测由于线路接触不良、外部干扰或摄像机故障等原因造成的视频中的画面偏色现象。
◆人为遮挡检测
自动检测摄像头被异物遮挡造成的部分或全部视野受阻的现像。
◆条纹干扰检测
自动检测由于线路老化，传输故障，或者接触不良，或受到电磁干扰，视频图像中混有呈带状、波纹、网状等带有周期性的叠加噪声。
◆雪花干扰检测
自动检测由于线路老化，传输故障，接触不良，或者受到电磁干扰，视频图像中一阵阵杂乱的飞点、刺、线状干扰导致的雪花、图像抖动或滚屏等现象。
◆场景变换检测
自动检测摄像机视野、角度被人为移动造成的场景变换现象。
◆信号缺失检测
检测因前端摄像机损坏、电源故障或视频传输环节故障而引起的间发性或持续性的视频缺失现象。
◆云台失效检测
自动检测由于传输故障、编解码器设置错误或前端设备故障导致前端云台和镜头全部或部分地无法按用户指令执行正确运动。
◆画面冻结检测
检测自动检测由于视频传输调度系统故障引起的视频画面冻结。
设备故障报警
视频诊断系统在检测到视频网络中的设备出现异常状态后，系统会自动生成报警记录，可在界面左侧选择需要上报的报警，以声音和文字方式通知用户及时检查故障设备，并根据不通的故障级别联动声光设备和对应显示方式。
故障信息包括：
设备名称、故障发生原因说明、故障发生的时间、视频设备IP。
实时报警图：
故障分析
可对视频图像质量，视频编解码设备的故障原因进行分析，为用户提供详细的故障处理方案。
可以对视频图像质量故障进行分析统计并建立统一的故障分析知识库，为故障的排除提供准确可靠的依据，发送摄像机图像质量故障报警时可针对每一个不同的异常故障给出原因描述，方便运维人员对该设备故障的排除解决。
可以对知识库进行维护管理，包括对不同的设备类型和故障类型的知识描述，进行修改、添加、删除操作，实现对知识库的扩充完善，达到对新设备、新问题运维知识的及时补充和更新。
诊断查询
◆能够按日期查询历史诊断记录和报警记录。
◆能够按摄像机品牌、所属组织、故障严重等级、开始日期、结束日期和诊断类型查询历史诊断记录和报警记录。
◆查询结果包括：
检测时间、组织、设备名称、品牌、连通状态和检测结果详情。
统计分析
用户能够采用多角度、多条件的方式进行及时、详尽的统计分析，系统同时能够指导用户及时维修故障设备，为用户提供运维过程与结果的考核依据。
◆能够按日、月、年等条件对查询出的摄像机故障做统计。
显示摄像机故障趋势图。
◆能够按品牌、组织等条件对查询出的摄像机故障做统计。
显示摄像机故障对比图，为用户后续选用高品质的视频设备提供有力的参考决策依据。
◆提供多种统计报表展示方式，例如柱状图或折线图。
◆能够统计故障累积时间（故障累计时间从故障报修时间开始，至维修关闭时间为止的时间长度）。
◆提供按组织形式实现对设备在线率统计，显示整体监控系统的设备在线率，包括平均在线率和平均完好率，可选择按日、月、年的方式进行统计分析。
◆提供按组织形式实现设备维修响应时长统计，显示整体监控系统的设备维修响应统计信息，可选择按日、月、年的方式进行维修响应统计分析。
运维管理
系统运维管理能实现对摄像机图像故障进行运维管理，可以对故障按照组织、时间段、类型、编号等条件进行运维确认、分配、维修好确认、故障不处理等流程的跟踪查询功能。
3.1.1 人员管理
提供运维管理的人员管理功能，能实现添加、修改、删除维修人员的部门组织信息，并能对该部门添加、修改、删除详细的维修人员信息，维修人员详细信息包括：
职务、手机、姓名、地址、级别等信息。
3.1.2 派单维修
设备出现故障后向检测人员在线派单、检修完毕后反馈检修结果。
完成对设备故障维修过程的全程跟踪，包括故障设备的分配、工程师处理情况的反馈，以及处理完毕后的评价等信息。
1.设备报修
完成对设备故障维修过程的全程跟踪，包括故障设备的分配、工程师处理情况的反馈，以及处理完毕后的评价等信息。
2.维保管理
对设备以及机房的日常故障进行定期维护，包括图像、清洁、走线以及设备本身硬件的情况等，并且可以将处理情况及时反馈给客户，与客户建立实时的信息交互。
3.快速统计
系统能实现对设备故障的高效统计，可以对故障按照处理情况进行运维确认、分配、维修好确认、故障不处理等流程的跟踪统计功能，方便客户实时了解设备的维修处理情况。
4.身份验证
提供维修人员的身份识别与管理功能，能实现对维修人员信息的核对与验证，方便维修人员与用户间更好的进行信息交互，并且对维修人员的信息进行汇总，方便查询与维护，维修人员详细信息包括：
职务、手机、姓名、所属公司、评价等信息。
3.1.3 移动管理
支持使用手机APP完成运维功能，包括人派单维修，统计报表，设备查询等功能。
资产管理
系统对用户资产进行登记、汇总，提供设备台账管理、库存管理、资产查询和资产统计功能。
登记资产信息包括资产基本属性、生命周期属性、使用属性。
3.1.4 设备台账管理
系统建设设备的关联结构和分层结构，包括设备卡片、设备台帐、设备变动与设备档案，显示设备与设备、设备与附件之间的关系和累计费用。
并通过手持式条码扫描存储设备定期跟踪设备使用情况，取得设备的准确信息。
3.1.5 库存管理
系统可以跟踪设备的种类、成本和库存余量。
记录设备成本，包括平均采购成本、最新采购成本和用户宣言标准成本等。
分析指定库存物品的优先顺序，该顺序决定了库存盘点的频率。
统计任何存储在库存中的设备及备件的使用量，随时获取最新的成本信息和物品库存水平。
系统提供周期性盘点，避免在年底一次盘点时出现较大差异。
3.1.6 资产查询
系统可以综合查询在库存、在用、维修和报废状态下的各种设备的全面信息，以及设备的增加与减少、借用与归还、设备的转移与维修记录等内容的查询，查询其条件可任意组合。
3.1.7 资产统计
系统根据资产管理作业记录实现完整的经济资产统计，同时能分析资产结构、可利用率和预测资产走向及趋势。
4 系统优势
诊断项目齐全且准确度领先
视频诊断系统支持诊断视频质量中设备连通性、画面偏色、信号缺失、清晰度故障、亮度故障、条纹干扰、雪花干扰、场景变换、画面冻结、云台失效、人为遮挡故障等，可以检测24种视频质量故障，国内最全，且准确度实际项目应用高于96%，国内最高，全球领先。
方便及时的故障报警
运维系统在检测到视频网络中的设备出现异常状态后，系统会自动生成报警记录，可在界面选择需要上报的报警，以声音和文字方式通知用户及时检查故障设备，并根据不同的故障级别联动声光设备和对应显示方式。
部署灵活高效
视频诊断系统可以不依赖任何视频监控系统进行独立部署，开机就能使用，随意搭配可级联，部署简单灵活高效，满足各种场景。
系统兼容性强
视频诊断系统具有很强的兼容性。
系统不仅兼容当前监控网络正在使用的各种监控设备，还可以通过更新系统DLL文件，兼容更新各种新型设备。
1.可支持ONVIF、GB28181联网协议;
2.可支持SVAC、H.265、MPEG4等解码格式；
3.可支持安讯士、三星、索尼、海康、大华、宇视、中兴、科达、天地伟业等30多个品牌的设备专用接口；
4.可支持公安部一所、互信互通、东方网力、中盛益华、佳都新太、广州金鹏、浙江宇视、中兴力维、海康威视、烽火科技等10多个厂商的平台专用接口；可扩展对音频、门禁、报警、对讲等安防设备的故障监测。
专业的故障分析
视频诊断系统有专业的视频图像专家知识库，可根据不同的图像故障进行分析，给出精准的故障原因分析，方便运维人员故障排除。
便捷的远程维护
系统远程运维可远程修改设备参数，调整设备的部分性能。
包括录像规则修改、时间同步、远程重启、系统升级、通道名修改等。
流程化的运维管理
系统具备成熟可靠的运维管理流程，可对前端设备进行远程维护和自动保修，任务分配和维修确认，大大减轻了维护人员工作压力，规范流程化的保障了设备的正常工作。
5 系统指标
诊断算法性能
●模块可支持1080P、720P、D1、4CIF、CIF等各种分辨率图片的诊断
●每路视频检测时间<2秒
●支持并发运行的算法线程数32路。
诊断服务性能
●支持1路、4路、8路、16路、32路并发检测
●诊断正确率≥95%；误报率≤5%
●每小时可检测视频路数＞5000路
●支持服务器进行级联
6 系统应用
独立部署-常规模式
部署说明：
1、视频诊断服务器和所有的前端设备在一个局域网内，之间没有网络隔离限制
2、诊断设备数量在单台服务器性能之内。
应用场景：
该部署场景适用诊断设备数较少，设备与服务间没有网络隔离的情况下部署。
独立部署-多点部署模式
部署说明：
以下三种场景需要部署多台视频诊断服务器
1、前端摄像机都在一个局域网里面，数量较多，或是有分区域要求，单台服务器无法满足对所有设备进行诊断
2、用户对诊断效率有要求，或是需要对重点设备进行单独诊断保障，需要部署多台服务器来分担诊断压力，提高诊断效率。
3、服务器和诊断设备间存在网络隔离，服务器无法对跨区域设备进行诊断情况下，需要在设备侧单独部署服务器。
应用场景：
适用于以上三种场景下的环境部署。
独立部署-级联模式
部署说明：
1、网络中存在多台视频诊断服务器，并分布往网络中各各节点，视频诊断服务器间通过建立级联关系，可将诊断信息汇聚到顶级并统一管理
2、每个节点可根据需求部署多台服务器
3、每一个视频诊断服务器均需要部署视频诊断管理终端，且上级可以查看本级和下级的诊断结果。
应用场景：
适用于中大型视频系统中，各视频诊断服务器需要统一管理下的部署。
集成部署-综合应用
部署说明：
1、视频诊断集成到状态监控系统中，需要在网络中同时部署视频诊断服务器和状态监控服务器
2、视频诊断服务器需注册到网络化视频指挥系统。
应用场景：
适用于具备网络化视频指挥系统，需要同时监控业务与设备的情况下。
集成部署-多节点分布式级联
部署说明：
1、视频诊断服务集成到状态监控服务系统中，每一级根据网络情况和检测点需求，部署视频诊断服务器和检测代理服务器，状态监控服务器。
2、视频诊断服务器需注册到对应节点的网络化视频指挥系统中。
3、每一个视频诊断服务器均需要部署视频诊断管理终端，并按权限对系统进行控制
应用场景：
适用于网络化视频指挥系统级联环境下，需要诊断视频图像，又需要检测系统业务的环境下部署。
7 系统设备介绍
视频诊断服务器（预计2017.4.30可销售，后续更新）
1）产品介绍
视频诊断服务器是音视频平台智能故障分析与预警的主要设备，可对视频图像出现的雪花、信号缺失等多种摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警，可对视频监控图像进行质量诊断；可对视频编解码设备、网络设备以及传输设备运行状态进行检测和运行维护。
注：
视频诊断服务器软件已具备，实际硬件形态及产品型号待确定，当前可根据具体项目进行销售
2）主要功能
视频诊断，系统运维，故障报警
3）指标参数
类别
详细指标
诊断分辨率
CIF、4CIF、D1、720P、1080P
视频编码格式
支持H.264，H.265，MPEG4、SVAC
管理路数
500/1000/2000/5000路
视频诊断客户端
1）产品介绍
通过视频诊断客户端可以对诊断主机进行人员管理、系统设置、参数配置、设备管理、以及诊断设置、故障管理等功能。
2）主要功能包括：
Ø对登陆系统人员进行权限认证；
Ø对诊断主机诊断出的故障进行实时报警提示；
Ø对系统诊断的历史记录，进行查询统计；
Ø对诊断系统进行配置管理；
Ø对诊断系统进行运维管理配置；
Ø对诊断系统进行资产管理配置；
3）软件运行环境（硬件要求）
序号
功能名称
描述
1
CPU
Intel（R）Core（R）i7-4770@3.40GHz
2
内存
4G
3
硬盘
500GB，＞7200转/秒
4
显卡
蓝宝石HD65702GB
5
网卡
RJ451000M网口
6
操作系统
Windows7（32/64位）
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