智能监控系统解决方案

1智能监控系统解决方案1.1前言近年来，视频监控系统已经从幕后走向了前台，走进了我们的生活空间。工作场所、小区的出入口随处都可以看到摄像头，视频监控已经成为人们现实生活中触手可及的现象。视频监控系统的发展经历了第一代的全模拟系统，第二代的部分数字化的系统，第三代的完全数字化的系统（网络摄像机和视频服务器）三个阶段的发展演变，现在整个行业正在酝酿视频监控新的革命－智能视频监控。智能视频监控是以数字化、网络化视频监控为基础，但又有别于一般的网络化视频监控，它是一种更高端的视频监控应用。智能视频监控系统能够自动识别不同的物体，发现监控画面中的异常情况，并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息，从而能够更加有效的协助安全人员处理危机，并最大限度的降低误报和漏报现象。在世界反恐斗争日趋严峻的今天，智能视频监控显然能够成为应对恐怖主义袭击和处理突发事件的有力辅助工具。此外，智能视频监控还可以应用在交通管理、客户行为分析、客户服务等多种非安全相关的场景，以提高用户的投资回报。1.2智能视频监控智能视频监控（IVSIntelligentVideoSurveillance）是基于计算机视觉技术对监控场景的视频图像内容进行分析，提取场景中的关键信息，并形成相应事件和告警的监控方式，是新一代基于视频内容分析的监控系统。如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频监控系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频监控技术借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息。1.3智能视频监控的优势智能视频监控以普通的网络视频监控为基础，除了具备广为人知的网络视频监控的优势外，智能视频监控系统还能为用户带来更大收益：（1）24x7全天候可靠监控：彻底改变以往完全由安全工作人员对监控画面进行监视和分析的模式，通过嵌入在前端处理设备（智能视频网络摄像机或智能视频服务器）中的智能视频模块对所监控的画面进行不间断分析；（2）大大提高报警精确度：前端处理设备（智能视频网络摄像机或智能视频服务器）集成强大的图像处理能力，并运行高级智能算法，使用户可以更加精确的定义安全威胁的特征，有效降低误报和漏报现象，减少无用数据量；（3）大大提高响应速度：将一般监控系统的事后分析变成了事中分析和预警，它能识别可疑活动（例如有人在公共场所遗留了可疑物体，或者有人在敏感区域停留的时间过长），在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面以提前做好准备，还可以使用户更加确切的定义在特定的安全威胁出现时应当采取的动作，并由监控系统本身来确保危机处理步骤能够按照预定的计划精确执行，有效防止在混乱中由于人为因素而造成的延误；（4）有效利用和扩展视频资源的用途：对事件和画面经过了智能分析和过滤，仅保留和记录了有用的信息，使得对事件的分析更为有效和直接，同时可利用这些视频资源在非安全领域进行更高层次的分析，如智能视频系统还可以帮助零售店的老板统计当天光顾的客户数量，用以分析销售情况等等。1.4智能视频监控系统具备的功能（1）周界警戒及入侵检测：在复杂的天气环境中（例如雨雪、大雾、大风等）精确的侦测和识别单个物体或多个物体的运动情况并进行运动轨迹跟踪，包括运动方向、运动特征等；（2）物品被盗或移动检测；当监控场景中的物体被盗和移动，算法将自动检测这种动作，常用于贵重物品和关键设备的监控。（3）遗留、遗弃物品检测：当一个物体（如箱子、包裹、车辆、人物等）在敏感区域停留的时间过长，或超过了预定义的时间长度就产生报警。典型应用场景包括机场、火车站、地铁站等。2系统平台软件2.1软件系统结构与特点2.1.1系统平台软件结构在传输协议之上是系统软件平台的主要层次，包括服务层、应用层和业务层。一、服务层服务层由不同功能的软件模块组成，既有操作系统和应用软件提供的服务，也有自己开发的核心服务，为应用层和业务层提供了服务，主要包括数据库服务、存储服务、视频转发服务、Web服务、群集服务等。数据库服务采用分布式的数据库结构，存储内容包括：设备和音视频图像的索引资料、记录报警信息、用户资料和权限、系统运行日志。为数据和图像检索、身份认证和权限管理提供存储和检索服务。存储服务存储服务包括本地存储服务和远程存储服务。本地存储服务可以采用直接的存储DAS，也可以采用SAN存储体系结构进行关键数据的存储。也可以采用远程存储服务，如IP-SAN和NAS存储体系结构，对于重要的需要在数据中心存储的数据，通过在本地存储服务器上安装I-SCSI驱动程序，将本地数据直接封装进I-SCSI帧，然后通过IP网络传输到远程的存储服务器上。在第五章的数据存储方案中已有详细阐述。视频转发服务：多个用户并发访问同一个图像资源的情况下，为了减轻视频编码设备的压力和节约网络带宽，系统的视频转发服务通过与视频编码设备建立单路连接，然后采用组播或者广播的方式将图像转发给所有用户。Web服务：Web管理模块嵌入在大部分的设备中，远程用户通过浏览器就可以登录该设备，实现访问图像资源、控制前端设备等所有在本地能够实现的功能。群集服务：对于关键的数据中心服务器，采用双机热备份或者群集技术避免因为某种故障导致关键服务停机而造成的系统服务瘫痪。这对于提高整个系统的可靠性是非常关键的。在第七章系统安全性中有详细的阐述。二、应用层应用层主要包括图像管理和系统管理两个方面。图像管理：主要能够实现图像切换与点播、历史图像检索与回放、设备控制、数据存储与备份、报警联动等功能。系统管理：用户和权限管理、设备管理、安全认证与授权。2.1.2系统平台软件的特点1.完全基于宽带网络传输。2.WINDOWS/LINUX操作平台。3.中大型数据库存储管理平台。4.根据安全性的级别，可选择软/硬件加密。5.图像采集压缩采用MPEG-4/H.264方式；声音采用MPEG-4ACC方式。6.采用TCP、UDP、MULTICAST网络协议传输信号。7.图像清晰度PAL352*288704*576NTSC320*240640*4808.图像传输速率PAL25F/SNTSC30F/S9.适用与多种网络环境如LAN、WAN10.系统控制和管理功能由软件实现，易于扩展和升级换代。11.允许多个副控台/网络客户端并发操作。12.所有设备进入系统后，均自动向中心管理服务器注册。13.中心管理服务器完成对视频服务器、中心存储服务器、中心控制台、副控台的初始化设定。2.2系统平台软件的主要功能2.2.1图像功能可对图像进行实时播放、历史播放、播放控制、图像报警处理。具有完善的图像切换功能。操作人员在权限范围内任意调用显示方式或手工设定，将指定实时摄像机图像显示在指定的显示器上。具有完善的云台镜头控制功能。能控制相应的云台转动以及镜头的变倍、光圈、和聚焦。可进行图像显示方式顺序切换和分组切换、报警自动显示设置。可进行图像参数传输帧率、图像分辨率的设置。可以为每路图像配置文字注释和编号设置，叠加字符可在观看图像时任意调整位置、取消或叠加。历史图像查询方式。可以根据日期、时间、摄像机编号、名称、报警信息、图像变化报警查询相关历史记录。历史图像回访功能。系统可按摄像机编号、日期、时间、报警信息等多种方式检索回放录像，可逐帧，高速率快慢回放，图像和声音同步回放。可对图像进行放大、缩小操作并可调整图像对比度和亮度。可定格抓拍画面并实现彩色打印。可根据授权进行重要数据文件的对外备份，将选定的声像资料转存到录像带或光盘。远程副控台可根据授权操作图像。2.2.2报警功能可外接总线和直接报警设备如红外探头、紧急按钮等。可外接直接报警输出设备如警灯、警号等。完成报警信息联动控制，即当其中一个报警器出现警情时，其设置为联动的继电器开关动作，并在设为联动的图像上叠加相关文字信息。能够检测出总线上外挂设备的工作状态，当总线发生故障或总线设备消失后，能够及时向中心管理服务器报警。可进行报警联动功能设置，如报警联动图像、报警联动开关、报警联动字符。可进行报警参数设置，如报警设备定时开关时间、报警蜂鸣时间、最小报警间隔时间、报警方式。可设置多个报警器对应为一路图像或一个报警器对应多路图像。可实现图像丢失报警。可实现图像遮挡报警。可实现图像框定区域的变化移动报警。根据现场报警信息和图像遮挡报警完成对图像的报警字符叠加。2.2.3控制功能具有传统监控矩阵控制主机的全部功能，音视频切换、云台镜头控制。实现远程现场辅助开关灯光、雨刮等的开闭控制。实现报警信息联动控制。2.2.4管理功能初始化设置所有设备进入系统后，均自动向中心管理服务器注册。视频服务器设备初始化后，设备参数设置和修改可通过现场或远程设置，设置参数包括网络参数、编号名称、时间、字符、报警接口、报警联动参数、解码器型号、图像参数、安全等级、图像报警、自动复位设置。对中心存储服务器的初始化设定，设定各路图像的存储位置，安全等级。对数字终端的初始化设定，如分组切换、顺序切换显示方式的设置，报警信息的自动显示和报警状态的自动切换设置。对中心控制台的初始化设定。对系统员、操作员帐号、密码和操作控制权限的初始化设定。权限管理多重网络身份识别，防止非法使用和操作。根据授权实现相应访问操作功能。根据授权，可获得多个远程副控台的帐号，满足各级领导和部门的管理要求。用户通过帐号和密码确认自己的身份进行远程管理。识别远程访问人员和副控系统身份的合法有效性；接受其控制请求和返回相应数据。副控/远程访问的显示和许可。根据不同型号，用户可以选择一个或多个副控/远程访问，在主页面上显示其操作内容。并根据操作人员权限随时终止其中一个或全部副控/远程控制请求。2.2.5其他功能实现用户远程网络管理功能，消除地域空间的限制。时间同步功能。各系统设备和中心管理服务器时间自动同步。电子地图功能。能够建立和编辑控制区域的摄像机、报警探头布置图信息。建立整个系统的摄像机、图像文件、现场报警信息、图像报警标记的详细索引表，供控制中心操作人员和授权的远程用户查询调用。日志管理功能。记录系统所有设备和操作人员进入、退出系统的时间和操作情况。操作人员管理功能。对操作人员的上下班进行登记和建立日志，便于将来查询。用户管理功能。增加、删除、修改用户信息。3系统优势总结（1）智能网络矩阵为大中型和超大型视频监控系统提供强大灵活的智能管理，在单机视频容量、通讯控制方式、宏指令操作、字符叠加技术、矢量变速摇杆等方面的创新设计，更贴近用户的实际使用，更符合技术发展的未来潮流。智能网络矩阵不仅是完美的矩阵切换控制主机，更是先进强大的智能监控中枢。（2）智能网络矩阵单机箱最大256路输入，最大64路输出，全交叉视频切换，可扩充为512*64路，高密度的视频输入输出适合城市治安等大规模视频集中监控场所。（3）智能网络矩阵与其它单元如音频矩阵/控制键盘/数字硬盘录像机的通讯与控制均通过以太网进行，具备完善的以太网通讯方式，内置WEB服务器，在TCP/IP网络上通过IE即可完成矩阵的远程设置，支持100个网络设备（键盘、码分配器、DVR）连接，支持96个用户同时登录，适合城市跨地域联网治安管理。（4）智能网络矩阵采用全集成的多种功能模块设计方式，内置CPU单元、网络码分器、网络交换机、电源模块，无需复杂连接和繁琐调试。用户安装使用更加方便。（5）支持硬录矩阵集成功能，将硬录的有限的视频输入路数通过矩阵扩展到超大规模的输入数量，同时又具备矩阵报警和联动的功能。综合报警处理功能强大，包括提供超长时间的报警预录功能，支持视频丢失报警、视频移动分区报警、传感器报警，报警发生时，硬盘录像主机进行声音、图像提示，同时矩阵可以调用前端球云台的预制位。（6）多媒体矩阵硬录集成控制系统集成硬盘录像与矩阵控制两项功能，配合智能网络矩阵，实现对矩阵的系统设置、系统编程、报警设置、云镜解码器控制、高速球控制、报警记录查询、电子地图等全套功能，为大型模拟监控系统提供了数字硬盘录像的完美解决方案。（7）整套系统传输的