一、用戶需求
搭建系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)以下要求：
1.遠(yuǎn)程設(shè)立66個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)各有1路視頻；
2.前端完成數(shù)字化編碼（可以考慮4路集中編碼）；
3.編碼后的數(shù)字圖像通過E1網(wǎng)進(jìn)行傳送；
4.集中在監(jiān)控中心進(jìn)行存儲(chǔ)；
5.可以通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)對(duì)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)用；
6.須做權(quán)限管理；
提供的資源：
- 每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)提供1路2Mbps的帶寬；
- 在監(jiān)控中心提供100Mbps以上的帶寬；
- 監(jiān)控中心提供1臺(tái)高性能的計(jì)算機(jī)；
- 前端提供66路視頻信號(hào)；
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)速度和規(guī)模也逐漸加大，但是相應(yīng)產(chǎn)生的城市安全問題也倍受人們的關(guān)注，城市的發(fā)展需要很多外來人口，外來流動(dòng)人口的增加也就增加了很多人為的犯罪因素。現(xiàn)在以某基層單位建立監(jiān)控系統(tǒng)，在發(fā)生緊急事件時(shí)警方能夠即時(shí)得到現(xiàn)場(chǎng)圖像信息和聲音信息以使得相關(guān)人員可以針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況做出快速反應(yīng)，保障企業(yè)的財(cái)產(chǎn)和人身的安全，達(dá)到預(yù)防突發(fā)事件和打擊犯罪行為的目的。
利用企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展傳統(tǒng)模擬CCTV系統(tǒng)和現(xiàn)有的報(bào)警系統(tǒng)，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)（寬帶網(wǎng)）建立數(shù)字化視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以為用戶節(jié)省費(fèi)用，并且可以完全達(dá)到用戶對(duì)安全的要求。
本方案采用了國際上先進(jìn)的基于IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字安防產(chǎn)品，為使用者提供功能齊全、應(yīng)用新穎、投資合理的網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案。方案充分體現(xiàn)出了可持續(xù)發(fā)展的理念，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)字圖像處理技術(shù)提供多種綜合服務(wù)功能。
設(shè)計(jì)原則
標(biāo)準(zhǔn)化 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是要實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的圖像傳輸和共享。本系統(tǒng)采用的產(chǎn)品均遵循網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和傳輸標(biāo)準(zhǔn)的要求。
可擴(kuò)展性 由于用戶以后的需求會(huì)不斷發(fā)展，監(jiān)控?cái)?shù)量將隨之?dāng)U大，只要增加前端設(shè)備和升級(jí)軟件，不用添加其他附加設(shè)備，以保護(hù)用戶的投資。
可用性和可靠性 我們的方案在充分考慮用戶實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，選用新一代硬盤錄像機(jī)作為視頻服務(wù)器和局端存儲(chǔ)設(shè)備，采用了嵌入式的操作系統(tǒng)，減少了其他因素造成故障的可能性。
易用性 軟件使用界面良好，用戶安裝相應(yīng)軟件后就可進(jìn)行實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，完全智能控制，不用單獨(dú)設(shè)置。
開放式結(jié)構(gòu) 軟件可以與第三方系統(tǒng)相融合，可以讀取第三方系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，也可以為第三方系統(tǒng)提供其需要的相關(guān)數(shù)據(jù)，提供SDK（二次開發(fā)包），具有開放式結(jié)構(gòu)。
可靠性 具有設(shè)計(jì)獨(dú)到的視頻流量管理功能，保證網(wǎng)絡(luò)通暢。實(shí)行操作權(quán)限管理，保證統(tǒng)一、規(guī)范管理；系統(tǒng)具有自診斷功能；系統(tǒng)的平均無故障工作時(shí)間MTBF>500000小時(shí)。
完善性 具有強(qiáng)大的視頻、音頻和數(shù)據(jù)告警功能，以及完善的控制功能和錄像管理體系。
實(shí)時(shí)性 視頻延時(shí)小于0.5S。
良好的硬件平臺(tái) 系統(tǒng)硬件平臺(tái)為嵌入式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高度一體化、高度工程化，便于施工、安裝、調(diào)試。
良好的軟件平臺(tái) 系統(tǒng)的軟件操作簡便，模塊化結(jié)構(gòu)，能應(yīng)用于Windows2000/NT/XP等操作系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)
該方案具有以下特點(diǎn)：
網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)“一線多能”、方便日后擴(kuò)展
網(wǎng)絡(luò)化的好處是視頻、音頻、數(shù)據(jù)可以在一條網(wǎng)絡(luò)線纜內(nèi)同時(shí)傳輸，解決了傳統(tǒng)布線一種電纜僅僅能夠傳輸一種信號(hào)的問題。網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)使得日后系統(tǒng)的擴(kuò)展工作變得極其容易。我們僅僅需要找到一個(gè)信息點(diǎn)（網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)）就可以，不必再敷設(shè)任何的電纜。
嵌入式操作系統(tǒng)免維護(hù)
GQ-DVS系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器使用嵌入式操作系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性能、安全性能很高。通過網(wǎng)絡(luò)，用戶可以方便的進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理以及固件的更新。
強(qiáng)大的多點(diǎn)組播更加靈活的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，圖像存儲(chǔ)和圖像瀏覽可以同時(shí)進(jìn)行。
三、 系統(tǒng)可以完成的功能
本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下的功能：
網(wǎng)絡(luò)化圖像傳輸在互聯(lián)網(wǎng)（專網(wǎng)）內(nèi)以及單位內(nèi)部網(wǎng)，任意一個(gè)授權(quán)用戶都可以通過瀏覽器觀看來自現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖像。每一個(gè)授權(quán)用戶可以觀看的圖像在數(shù)量理論上沒有限制。
多存儲(chǔ)服務(wù)器圖像記錄 圖像記錄在若干個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器端，利用分散在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的普通IDE硬盤記錄圖像。圖像的存儲(chǔ)是靈活的、分布式結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)對(duì)于要求長時(shí)間、大容量記錄場(chǎng)所至關(guān)重要。多個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器可以提供幾千支攝像機(jī)連續(xù)24小時(shí)記錄要求。
圖像回放 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意授權(quán)用戶可以通過存儲(chǔ)服務(wù)器回放其授權(quán)范圍內(nèi)的任意圖像即使這路圖像在其他的區(qū)域。
圖像監(jiān)視 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的操作員通過監(jiān)視器可以觀察所有攝像機(jī)的圖像。
虛擬矩陣 系統(tǒng)支持軟件方式完成的虛擬矩陣功能。
圖像輸出 支持各種格式的圖像、圖片輸出。圖像可以制作為光盤，使用標(biāo)準(zhǔn)的播放軟件播放。
圖像遠(yuǎn)程傳輸 如網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)連接到公網(wǎng)，那么公網(wǎng)內(nèi)部任意授權(quán)合法用戶均可以登錄到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，通過服務(wù)器遠(yuǎn)程觀看現(xiàn)場(chǎng)圖像（授權(quán)范圍內(nèi)）、歷史記錄圖像。
報(bào)警管理 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以管理輸入節(jié)點(diǎn)。每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器具有1-4個(gè)獨(dú)立的輸入節(jié)點(diǎn)。這些輸入節(jié)點(diǎn)可以連接傳統(tǒng)的入侵探測(cè)器，如門磁、紅外運(yùn)動(dòng)探測(cè)器等入侵檢測(cè)設(shè)備。這樣，通DVS的報(bào)警管理功能，用戶不必再額外安裝專門的報(bào)警管理系統(tǒng)。在發(fā)生入侵時(shí)，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器會(huì)自動(dòng)記錄現(xiàn)場(chǎng)情況，調(diào)用相應(yīng)的攝像機(jī)，以聲、光方式通知值班人員。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器具有同時(shí)處理多任務(wù)能力，對(duì)于多個(gè)地方的同時(shí)報(bào)警情況也可以及時(shí)處理。同時(shí)，分2路報(bào)警信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器通過以太網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的監(jiān)控中心，以聲、光方式通知值班人員。
四、 解決方案
每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（前端子系統(tǒng)）可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況提供設(shè)計(jì)方案
說明：每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)可設(shè)置66個(gè)以上的監(jiān)控點(diǎn)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器進(jìn)行編碼后，通過專線傳輸?shù)焦镜谋O(jiān)控中心（二級(jí)中心），三級(jí)中心通過客戶端對(duì)前端的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行管理、瀏覽和控制，采用系統(tǒng)中的VM（虛擬矩陣）功能；可以在監(jiān)控中心的少數(shù)的監(jiān)視器上瀏覽前端的任意監(jiān)控點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)帶寬管理的重要性及其實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)中3種信息流在同一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，由于網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，中心需對(duì)各監(jiān)控點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，還要響應(yīng)客戶端（分控桌面級(jí)）及IE用戶的訪問，而訪問量具有不確定性，因而帶寬的管理尤為重要。
- 采用壓縮比高的MPEG-4壓縮算法
MPEG-4壓縮算法的壓縮率較小波有較大提高，而其技術(shù)特點(diǎn)更適合IP網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸，同時(shí)需要長時(shí)間錄像時(shí)，還可以節(jié)省存儲(chǔ)空間。
- 流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)壓縮碼流
當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)異常事件時(shí)，勢(shì)必造成多個(gè)用戶同時(shí)查看同一現(xiàn)場(chǎng)畫面的局面，有限的帶寬資源不能滿足每一用戶需要，影響到突發(fā)事件處理能力。解決的方法是使用流媒體服務(wù)，由流媒體服務(wù)器響應(yīng)所有遠(yuǎn)程用戶的訪問，獲取并轉(zhuǎn)發(fā)突發(fā)事件所在攝像機(jī)圖像，解決了多個(gè)用戶實(shí)時(shí)瀏覽同一路圖像的問題。
- 前端系統(tǒng)的碼流抑制。
根據(jù)圖像質(zhì)量要求、帶寬資源、攝像機(jī)數(shù)、數(shù)據(jù)流量等現(xiàn)狀，利用前端設(shè)備的碼流抑制及碼率自定義功能（精確控制音視頻碼率）來適應(yīng)帶寬需求。
- 采用多級(jí)監(jiān)控報(bào)警中心設(shè)計(jì)
如采用一個(gè)監(jiān)控報(bào)警中心，則會(huì)造成該中心接入帶寬為平均碼率值×N（N為前端監(jiān)控點(diǎn)），隨著前端點(diǎn)的增加，中心帶寬不斷增加，而現(xiàn)實(shí)是帶寬總是一定的，這將導(dǎo)致擴(kuò)容的局限性和系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
采用多級(jí)監(jiān)控中心后，一級(jí)監(jiān)控中心將全面管理所有前端監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備，而作為二級(jí)監(jiān)控中心，他只需要管理重要監(jiān)控點(diǎn)即可，并可以隨時(shí)調(diào)用某一路圖像和錄像，這樣可以大大減少中心帶寬要求，也符合實(shí)際監(jiān)控應(yīng)用環(huán)境。
五、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
六.方案說明
系統(tǒng)建立66路視頻監(jiān)控平臺(tái)。系統(tǒng)分為以下3部分:
- 監(jiān)控中心機(jī)房；
- 營業(yè)廳監(jiān)控的前端部分；
- 專網(wǎng)內(nèi)用戶監(jiān)控部分；
- 互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶；
- 公司總部監(jiān)控中心機(jī)房
以專網(wǎng)為傳輸線路搭建監(jiān)控網(wǎng)，并通過交換機(jī)與企業(yè)的辦公網(wǎng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的通訊。通過交換機(jī)連接監(jiān)控平臺(tái)的中心設(shè)備，對(duì)前端的視頻服務(wù)器進(jìn)行管理和監(jiān)控。通過視頻解碼器將前端的視頻信號(hào)解碼上電視墻進(jìn)行監(jiān)視。
1、樓棟監(jiān)控部分；
系統(tǒng)的66路攝像槍，全部通過的4路視頻服務(wù)器接入到連接到E1傳輸網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)專網(wǎng)內(nèi)的視頻傳輸。
2、專網(wǎng)用戶部分；
辦公網(wǎng)通過交換機(jī)和監(jiān)控專網(wǎng)建立連接后，可以通過局域網(wǎng)讀取監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫內(nèi)的視頻服務(wù)器的信息，并通過軟件或IE瀏覽器對(duì)視頻服務(wù)器處理后的視頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。通過視頻解碼器將視頻解碼后接到電視墻上監(jiān)視。
3、公網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶部分；
互聯(lián)網(wǎng)通過交換機(jī)或路由器和監(jiān)控專網(wǎng)建立連接后，可以通過互聯(lián)網(wǎng)讀取監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫內(nèi)的視頻服務(wù)器的信息，并通過軟件對(duì)視頻服務(wù)器處理后的視頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。 |
