高清网络视频监控系统设计方案

1监控系统设计方案一系统概述随着社会主义市场经济的发展，社会各行业在实际应用中对安全防范行业提出了更高的要求。而数字网络监控技术作为一种行之有效的安防和自动化管理,已被各个行业安防监控系统所广泛采用。它一方面使单位管理部门能获取各个重要场所内的情况、安全防范，产生的大量实时信息，更有利于加强对单位的安全的管理；另一方面又可提高工作效率,达到现代化网络的管理水平。安装数字网络监控系统，能大大减少不必要的人力、物力，实时高度监控可视区域，做到控制现场人员的实际运作现状，实时快速的反映所发生的一切事物，便于及时应付处理突发变故事件等；达到安全防范和安全管理的宏观动态监控、微观取证的目的。根据“数字式网络视频监控”系统项目和有关部门的设计规范要求，结合我公司从事保安监控系统工程设计经验，遵循技术的先进性、系统的扩展性、整体设计的实效性和高性能价格比。在系统的设计中，强调设计的综合管理及操作性能，力求系统操作简便、实用和直观性。系统设计强调中心监控的综合管理和操作性能，力求系统操作简便直观。一方面激活内部配置管理，利用现代计算机技术和网络技术加强过程控制，以提高管理的水平；另一方面需要使有关部门在事后获取相关录像记录,提供有效现场证据和线索，在事前，事中、事后进行全面防范。二．设计原则2.1基本情况介绍一共有n个监控点。组建这样大型的系统，根据我们对监控行业的了解和丰富的工程经验，认为其需求主要体现在以下几个方面：一、视频监控覆盖到各通道或重要区域的监控需求的地方，对其进行24小时实时视频监控，特殊区域还可以进行实时音视频监控；2二、在监控中心可以远程控制各个监控点的摄像机云台，实现变焦、变光圈、聚焦的控制，达到更大范围、更佳效果的监控；三、在监控中心能够实时接收前端传统报警装置传送的报警信息；四、在网络计算机上可以远程控制各个监控点的摄像机云台，实现变焦、变光圈、聚焦的控制，达到更大范围、更佳效果的监控；五、在网络计算机上能够实时接收前端传统报警装置传送的报警信息，实时反应出报警点即时的音视频情况；六、能够对以上所有视频信号进行长时间的音视频录像，网络上的计算机能够随时调看录像资料；七、具备完善的安全级别控制，实现完善的安全策略管理；八、支持在视频监控中心将所有视频图像输出到大屏监视器显示2.2方案设计原则根据项目的要求和国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。依据、参考的相关规范包括：《工业电视系统工程设计规范》GBJll5—87《远动设备终端通用技术条件》GB/T16435-1996《中华人民共和国安全行业管理规范》《软件工程国家标准》《中国电气安装工程施工及验收规范》《安全防范工程程序与要求》GA/T75-943《安全检查防范系统通用图形符号》GA/T74-94《社会公共场所安全防范工种设计规范》《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92公安部、公安厅技防办有关文件规定。《中华人民共和国公共行业标准》（GA/T70-94）《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）《电气装置安装工程施工及验收规范》（BGJ232.90.92）《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）《民用工业建筑电气设计规范》（GJT16-92）《电视系统视频指标》（CCTRRECOMMENDATION472-3）2.2.1、标准化网络视频监控系统就是要实现在网络系统上的图像传输和共享。本系统采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。2.2.2、可扩展性由于用户以后的需求会不断发展，监控数量将随之扩大，只要增加前端设备和升级软件不用添加其他附加设备，以保证用户的投资。为了适宜未来系统扩展的要求，系统在满足现有功能的基础上预留足够的设备容纳性以便系统扩充之用。系统中控制部件（软、硬件）采用集中式结构、嵌入式等技术措施，可以方便灵活的进行扩充，充分保证系统在将来的适应性。灵活的组网方式，方便被监控点的增加。几个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统，可按多级组网的方式，形成大规模的监控网络，高一级监控中心能管理和监控低4一级监控中心的运行。2.2.3易用性软件使用界面良好，用户安装相应软件（客户端控件）后就可进行实现监控，完全智能控制，不用单独设置。系统可以很方便进行升级，保证用户投资。系统采用的程序，包括：服务器程序和客户端程序，均为客户提供升级服务。可调节图像质量与带宽占用，系统采用H264硬件编解码，可以根据用户需求调节帧数、分辨率、图像质量等。带宽和码流，支持64K-4096Kbps的传输码率多种图像浏览方式，包括单画面、四画面、九画面、十六画面、二十五画面、三十六画面多种浏览方式。系统建立基于B/S架构(即WEB)的组网技术，可以方便灵活的使用。2.2.4可靠性具有设计独到的视频流量管理功能，保证网络通畅。实行操作权限管理，保证统一、规范管理。系统具有自诊断功能。系统设备的平均无故障工作时间MTBF10000小时。分布式由于每一个设备均以分散的方式安装于远端的摄像机端，即使单个设备发生了故障也仅仅是影响到这个设备，而不至于影响整个系统2.2.5完善性具有强大的视频、音频和数据告警功能：当某台摄像机发生移动侦测报警时，系统可实时启动录像，或驱动云5台前往预置位实时监视；当发生报警时，能把联动报警的信号进行接入，识别报警。功能完善的录像管理体系：系统可选用手动、移动侦测、报警、定时录像四种录像方式；提供指定周期的滚动删除功能，有效防止存储空间耗尽。同时可提供分布式网络存储或中心集中存储功能；系统具备完善的控制功能：系统设权限管理，对不同级别的用户给予不同的权限，有效防止越权操作；2.2.6良好的硬件平台系统硬件平台为嵌入式设计，高实现高度一体化、高度工程化，便于施工、安装、调试。2.2.7良好的软件平台系统的软件操作简便、模块化结构，能应用于Windows2000/NT/XP/Windows2003等操作系统。三．系统设计1、方案逻辑框图62、方案组网设计2.1设计要求“网络视频监控”系统项目统一规划、统一管理的基础上，以大厦内部网络传输介质，采用高清网络摄像机模式来实现，要求达到统一的监控，对各重要区域进行实施24小时实时音视频监控。要求作到集中监控、集中存储，可以在内部网络铺盖的任何地点查看、控制任何一个监控点，随意调用监控画面，要求画面清晰连贯。在了解了用户实际的需求，结合我们对城市安全监控发展趋势的把握的分析，我们认为城市安防视频监控工程的需求主要体现在以下方面：1)实现对重点区域的视频监控，以各监控点为基本单元，基于数字化网络视频技术实现中心联网监控；2)所有的视频监控点必须考虑全天候监控的效果；73)能够对所有监控的视频进行长达7×24小时的视频录像，录象资料保存15-30天，在需要的时候，能够作为证据进行分析、调用；4)组建视频监控中心，采用数字化视频还原技术组建电视墙，形成传统的类矩阵集中集中系统，实现对所辖区域视频监控的集中管理；5)在监控中心组建系统调度指挥中心，统筹安排和调度整个系统，对统一系统进行现场调度和管理；2．2高清数字监控与传统监控的比较数字百万高清摄像机可以说是全面的超越了传统的模拟摄像机，由于其工作原理的本质性区别，模拟摄像机技术在发展中出现了各种瓶颈与限制，而数字百万高清产品的突出特点则克服了这些限制。百万高清摄像机与模拟摄像机最大的差别在于画质上的飞跃。首先，传统模拟摄像机原本分辨率就不高，加之要受到反复的A/D转换、电磁传输干扰、隔行扫描、D1画面的合成反交错等视频损伤的影响，实际到达人眼时已经非常的模糊不清了，所以无论是D1还是4CIF等只不过是理论数值，在实际应用中清晰度则完全达不到理论数值水平。数字摄像机采用的是数字信号传输，它将光信号转化为数字信号，然后由DSP进行图像压缩与处理，最后通过网络将数字压缩视频输出，数字摄像机在抗电磁干扰性、逐行扫描、画面分辨率方面都拥有传统模拟摄像机所不能比拟的优势。其次，传统模拟彩色摄像机采集垂直分辨率，PAL制式下625线，去消隐后575线，最高达到540线左右已经是目前的极限，而数字高清摄像机最低可达800线以上，并且从分辨率上来看，传统模拟摄像机最高分辨率可以达到D1或者4CIF左右，约合(40万像素)，而数字摄像机则没有此项限制，可以达到百万级像素甚至千万级像素，两者之间在像素和清晰度方面的表现则根本不可同日而语。第三，数字百万高清摄像机采用的图像扫描模式为逐行扫描，每一帧图像均由电子束顺序一行接着一行连续扫描而成。而传统模拟摄像机的扫描模式则采用隔行扫描，隔行扫描的行扫描频率为逐行扫描时的一半。隔行扫描由于其工作原8理所以在应用中拥有诸多缺点，例如产生行间闪烁效应、出现并行现象或出现垂直边沿锯齿化现象等不良效应，并导致整体运动画面清晰度降低。第四，数字高清摄像机的色彩可以做到比模拟摄像机更加逼真，模拟视频信号中的亮度信号与色度信号由于占用了相同的频带，在由视频采集芯片做梳状滤波(亮色分离)时，很难将色度与亮度信号彻底分离，导致画面出现杂色斑点与色渗透现象，而数字高清摄像机则没有这个烦恼，色彩更加的逼真、更加富有层次感、画面饱和度更佳。第五，模拟摄像机需要将控制线、视频线、音频线、电源线都以独立的形式进行布线搭配，布线非常的繁琐复杂且工作量大、综合布线成本较高，在工程应用中有许多的局限。这里我们把传统模拟摄像机加视频压缩处理设备监控系统和高清网络数字视频监控系统放在一起，从监控系统中的一些重要功能和重要参数，两者在视频监控系统中的应用特点，两者在未来发展趋势上进行了客观公正的比较。系统类别对比项高清网络数字视频监控系统传统视频监控系统清晰度1280*720百万像素，最高可达到1920*1080,适用于银行、交通以及其他一些对画面清晰要求比较高的行业最高做到FullD1（720*576），传统的DVR,嵌入式，网络视频服务器已经满足不了目前银行业务扩展的需求了扫描模式本身就采用逐行扫描CMOS成像元件，能够做到720P，P代表逐行扫描，只有部分高档次的模拟摄像机支持逐行扫描，性价比低，且容易鱼目混珠前端视频采集模式采用逐行CMOS成像元件，可同步输出高清数字信号和高清模一般是采用CCD成像元件，清晰度难以得到更高的提升，模拟摄9拟信号（Ypbpr），数字信号通过RJ45接口可直接与各类型网络进行对接和传输像机加硬盘录像机或者视频服务器的方式，受前端模式摄像机的清晰度影响，而且加上传统压缩算法的不完善使得最终获得的图像质量和网络传输功能不尽人意压缩码流采用国际标准的H.264的码流，在相同画质下具有比MPEG-4倍增的画质，在同样画质下，码流仅为MPEG-4的二分之一，比如传720P高清视频数据时只需要2Mbps，传FullD1只需要1Mbps的码流目前市面上大多数的视频采集卡、网络视频服务器、嵌入式硬盘录像机都只能做到D1画质也就是MPEG-4的画质，而且要传满意的画质需要至少2Mbps的码流双码流支持真正的双码流，支持1路720P高清码流和1路FullD1码流，可任意切换，不需要重新启大部分都只是停留在功能叙述层面上，或者只有少数能够做到1路D1和1路CIF，设置比较繁琐，码流控制不智能可操作性安装简便容易，只需要一根网线就能完成所有信号的传输，包括设备供电（POE供电）安装比较繁琐，需要连接大量线缆，比如视频线，电源线，信号线，音频线等，接头容易松动，损坏可管理性管理非常简便、采用UPNP协议、可批量搜索调试除了部分网络视频服务器支持批量调试外，其他诸如硬盘录像机类的都不支持批量调试和远程管理系统稳定性稳定性高，采用嵌入式开发，一体化的设计成熟的元器件和先进的流水线生产工艺，使得网络摄像机就像其他网络设备传统监控系统环节太多，故障节点也就比较多，稳定性一直是困扰用户和工程商，以及产品供应商的难题10一样具备超强的稳定性能安全性