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1第一部分系统设计背景及建设目标1.背景随着视频监控技术的高速发展，视频监控产品应用于各行各业，发挥着巨大的作用。借助网络视频监控系统督察一方面实现了远程实时监控，足不出户就能够掌握各单位的工作开展情况。通过点击网络视频监控软件的实时监控功能按键，工作人员在岗在位、着装规范、服务效能、办公秩序等情况就尽收眼底，节约了行政成本，提高了督察效能；另一方面实现了自动运行保存，让违规行为无处藏身。只要点击该监控软件的录像回放功能按键，就能远程检索回放任一摄像头的历史图像，清晰了解工作人员过去一段时间的工作开展情况，减少了人员参与，降低了人工监察成本，同时也避免了人为操作失误。本方案将根据XX公司营业厅的不同防范区域按照相应的防护要求，本着因地制宜、积极稳妥、注重实效、严格要求及保密的原则，着眼于实际，为切实提高工作效率、创造安全环境，实现“以人为本、科技管理”的目标而设计营业厅视频监控系统。2.建设目标本次改造方案要达到的系统性能目标主要有以下几点：1、实现以WEB方式观察任何一个网点的安全及服务的动态画面；2、保证每一个网点的情况实时、流畅的上传到市级主控中心；3、系统平台的网络存储性能必须达到三个月；4、系统平台的可拓展性，最终满足400个监控点的容量。2第二部分总体设计2.1架构设计视频监控系统总体可以分为四层结构：设备接入层、网络传输层、中心管理层和业务处理层，根据系统建设要求，系统可以采用视频服务器加模拟摄像机，区级监控中心建设可以选择性建设，系统拓扑图如下所示：DVS+模拟摄像机2.2.1设备接入层设备接入层主要指安装在XX地区所有XX营业厅，对各营业厅进行实施监控的主机终端，主要包括前端视频的采集设备。32.2.2网络传输层网络传输层主要是依托于现有IP网络，充分利用网络带宽资源传输视频和数据信息。2.2.3中心管理层中心管理层包括接入服务器、管理服务器、数据库、流媒体服务器、存储服务器等模块，为整个系统的运行提供管理支撑。2.2.3.1CMS（中心管理服务器）CMS是系统的中心管理服务器。主要功能是：用户管理保存客户和用户信息，提供客户的创建、修改、删除、赋权等接口。用户是有客户的管理员创建和管理的，具体用户的权限也是客户管理员赋予的。用户登录时，CMS负责对其鉴权。用户执行预览、云台控制等各种操作时，CMS也要负责对其鉴权。记录各个用户的操作流水。汇总用户使用的视频流量，时间等信息。前端设备管理保存前端设备信息，提供前端设备的创建、修改等接口。实现对前端设备业务参数的配置和查询。前端设备向平台注册时，CMS对设备鉴权。汇总设备的在线状态、时间、发送流量等信息。平台模块管理其他平台模块或者服务器（除了数据库管理模块）向CMS注册，CMS对其鉴权。能力封装实现对外开放的能力接口，对外提供系统所能提供对外能力的WebService接口，将网络视频监控系统所提供的视频监控业务能力封装为标准的WebServiceAPI，供其它系统调用网络视频监控系统所提供的视频监控业务。2.2.3.2VTDU（流媒体服务器）VTDU是系统的媒体转发/分发单元，是平台侧的核心媒体传送网元，完成视频传送功能。4可以分布式部署。主要功能是：转发功能VTDU能够转发来自前端的视频媒体流，根据调度指令转发给相应的客户端。分发功能VTDU可将同一路媒体流同时发送向多个接受端。业务控制VTDU可接收CMS调度命令，启动并控制接收和分发。管理会话、维护接收与分发媒体流的映射关系。业务信息采集VTDU可采集实时媒体访问的时长/流量等计费信息，并上报汇总到CMS。2.2.3.3NRU（存储服务器）NRU是系统中的网络录像存储单元，实现对视频的接收存储、录像回放服务等功能。NRU可连接SAN、NAS等各类物理存储设备。NRU可实现分布式部署。NRU的主要功能及实现要求包括：录像存储NRU支持从前端或VTDU获取媒体流并存储在所连接的存储介质中，并保存所存储资料的索引。录像检索NRU支持对检索指令进行反馈，支持多种检索方式。流式回放NRU支持回放请求打开文件，并通过RTSP提供流媒体服务。录像下载NRU支持通过RTSP提供录像下载服务。支持选择时段的录像下载方式。存储介质管理NRU应当可实现对SAN、NAS、DAS等多种存储设备的接入，并可管理存储空间、存储策略。2.2.3.4接入服务器接入服务器包括前端接入服务器PAG和客户端接入服务器CAG,。5PAG是系统的前端接入服务器，是系统与前端会话的模块，部署在前端与CMS之间。主要功能是：信令转发PAG实现前端的接入，接收和转发由前端或CAG发来的信令。前端信令处理对前端来的信令，按照告警、心跳、一般信息等分类进行分拣。一、告警信息上报给告警服务器。二、处理心跳信息，如果判断超时则上报告警服务器。三、一般的前端应答消息则转发给CAG或者其他对应的服务器。CAG是系统的客户端接入网关，是系统与客户端会话的模块，部署在客户端与CMS之间。在部署时，PAG、CAG可以在同一台设备上实现。主要功能是：信令转发CAG实现客户端的接入，接收和转发由客户端或PAG发来的信令。客户端信令处理对于客户端发出的请求消息，先在CAG这边进行鉴权，如果有必要则转发给CMS鉴权。鉴权通过后转发给对应的服务器。2.2.4业务处理层业务处理层是整个系统的最终展示，它提供了对视频数据的浏览、对各种采集数据的汇总以及处理等功能。6第三部分详细设计3.1系统组成XXXX视频监控系统主要有3部分组成：前端子系统、传输网络和管理中心。前端子系统是系统的信息节点，各营业厅安装视频服务器及摄像机作为视频图像的采集设备，经过处理之后，通过网络发送给监控中心。传输网络主要包括固网专线传输链路，在前端和监控中心之间传递视频和数据信息。监控中心是本系统核心所在，是执行日常监控、调度和管理的场所。内部署视频监控综合管理平台，包括数据库服务模块、管理服务模块、接入服务模块、流媒体服务模块、存储管理服务模块、Web服务模块等等，它们共同形成数据运算处理中心，完成各种数据信息的交互，集管理、交换、处理、存储和转发于一体，是视频监控系统能稳定、可靠、安全运行的先决条件。3.2前端子系统设计本系统包含全市所有XXXX营业厅，每个营业厅面积和客服人员数量都有所不同，配置视频采集点的数量也会有所区别。但是，每个营业厅配置的视频采集点主要分为三类：一、营业厅进出门监控；二、营业厅内部环境和整体状况监控；三、服务人员服务状态监控。营业厅系统结构图如下：3.2.1出入口摄像机选择此类监控点主要是监视进出人员状况，为了更好得起到安全防范的作用，要求摄像机7能看清进入营业厅人员的面部特征。这些监控点主要是安装在营业厅进门的位置，摄像头的对着门口。由于白天室内亮度会比室外暗，为了能看清人员的面部特征，要求摄像机具有背光补偿功能。进出人数统计放在市监控中心统一实现。3.2.2大厅摄像机选择内部环境和整体状况监控要求能看清整个营业厅的内部情况，包括内部环境、营业厅秩序和交易状况等。有时候还需要看清某些细节，诸如地面上的物品、交易详细情况等，这就要求此类监控点必须是可控的，监控人员根据具体需求，进行相应的调节，使系统记录下来的录像文件更加有效，保证系统更好的发挥。建议此类监控点采用网络球型摄像机，可对大厅环境进行水平方向360°、垂直方向0°至180°的连续旋转无盲区监视。球机支持看守位功能，当视频被转动到看守监控区域之外后，一段时间内若无人再次控制球机，球机将自动恢复的看守位置，保证视频有效性。3.2.3前端编码设备选型根据系统方案的总体设计，前端子系统视频采集设计采用视频服务器加模拟摄像机方式。采用模拟摄像机对视频进行采集，然后通过同轴电缆传递到带硬盘的视频服务器进行编码，然后通过网络传输到监控中心，同时视频服务器对编码后的视频进行本地存储。这种方案充分利用视频服务器本地资源进行录像，不占用网络带宽，对网络建设要求较小。3.2.3.1存储容量计算单个通道24小时存储1天的计算公式∑(GB)＝码流大小（Mbps）÷8×3600秒×24小时×1天÷1024。标清D1（704*576）格式按2Mbps码流计算，存放1天的数据总容量2Mbps÷8X3600秒X24小时X（1天）÷1024＝21GB。30天需要的容量∑(GB)＝21GB×30天＝630GB经以上公式计算营业厅本地两路视频存储一个月的录像需求由安装在DVS内部的一块1T硬盘即可满足容量需求。83.3传输子系统设计本系统采用XXXX现有网络承载。单路D1图像远程预览所需带宽为1.25Mb.3.4管理中心系统设计3.4.1管理中心功能分类根据本系统的项目需求，管理中心功能定位如下表所示：控制中心分类功能定位监控中心流媒体子系统解码子系统存储子系统管理子系统3.4.2流媒体子系统由数据流图可知，流媒体子系统在整个视频监控系统中起着“承上启下”的作用。流媒体向前端取得数据后，将此数据根据各子系统的要求进行复制、转发。流媒体工作示意图如下：存储回放流示意图9实时视频流示意图在多级（三级或以上）架构中，流媒体组成级联方式运行，上级流媒体向下级流媒体取得数据。采用流媒体的原因在于最下级带宽通常较窄，且设备承载能力有其极限，若多级访问均向最下级取得数据，则最下级网络会有拥堵甚至瘫痪的危险。而流媒体则仅向最下级要求一次实时视频流，其余的转发均在本级局域网内完成，极大地缓解了数据传输与带宽不足的矛盾。3.4.3承载服务模块总述平台软件应包括以下功能模块：中心服务模块、存储服务模块、流媒体服务模块、电视墙服务模块、报警服务模块、客户端模块。各服务模块的物理承载形式为Server，构成中心服务器、存储服务器、流媒体服务器、电视墙服务器，客户端模块的物理承载形式为高性能PC，构成配置客户端和操作客户端。各应用服务器的主要功能如下表所示：软件平台各应用服务器主要功能中心服务器视频安防监控系统的“大脑”，统一管理视频监控设备，包括：IP前端、DVR、DVS、NVR、HybridDVR及上述各应用服务器。存储服务器网络存储服务的提供者，它依托于磁盘阵列等存储介质为其提供存储容量，阵列挂载方式支持DAS、NAS、IPSAN、FCSAN等。它能解决IP10前端、视频服务器（DVS）的网络存储难题，也能为DVR提供中心备份存储。多台存储服务器通过逻辑堆叠的方式构成存储子系统，为大规模视频监控系统提供海量、可靠的存储服务。流媒体服务器把实时数据流转发给多个用户观看，起到缓解前端设备压力、节省网络接入层带宽和隔离内外网设备的作用。客户端配置客户端系统维护员的操作对象，它对设备、服务器、控制单元信息、用户执行添加、修改、删除等操作，维护中心服务器的数据库信息。它还能配置录像计划、电子地图、用户权限、电视墙布局等。操作客户端用户执行日常监控操作的对象，包括：预览、PTZ控制、回放、切换上墙、日志查询等。根据分配权限的不同，控制中心具备分级功能，所能访问的监控资源和使用的功能截然不同。3.5系统功能3.5.1视频实时预览视频实时预览主要指实时图像查功能。支持预览时画面分割：单画面、4画面、6画面、8画面、9画面、10画面、13画面、14画面、16画面、17画面、25画面，全屏、自定义等多种可选分屏监控方式；支持单画面和多画面的分组轮询；支持电子缩放，可以对鼠标选中局部区域进行放大，可以拖动选中框漫游,可以通过鼠标滚轮放大缩小选中区域；可以对实时的码流情况进行分析，并以图表形式显示支持即时回放，对正在预览的视频保存当前时间前若干时间的数据可以立即回放11全部停止播放按键所选窗口抓图按键声音的关闭/打开单画面分割模式按键4画面分割模式按键9画面分割模式按键16画面分割模式按键多画面全屏隐藏/显示地图弹出电子/卫星地图分组轮询配置切换到报警信息界面3.5.2录像检索与回放功能包括检索和回放车载监控主机本地存储和中心存储服务器内的录像资料。支持中心服务器录像的搜索和回放，并提供联动回放控制功能，支持暂停、快进、快退等