監(jiān)控系統(tǒng)技術方案

監(jiān)控系統(tǒng)技術建議書書目TOC\o"1-4"\h\z\u1 需求分析及建設目標 11.1監(jiān)控系統(tǒng)需求分析 11.2監(jiān)控系統(tǒng)建設目標 12 系統(tǒng)設計依據(jù) 33 系統(tǒng)體系架構設計概述 43.1基于NGN的監(jiān)控系統(tǒng)架構 43.2系統(tǒng)架構層次 43.3系統(tǒng)功能特點 53.4監(jiān)控系統(tǒng)方案 73.5系統(tǒng)原理簡述 74 系統(tǒng)各分項設計 94.1限制中心的設備部署 94.1.1監(jiān)控中心管理平臺構成 9分控中心平臺構成 134.2系統(tǒng)管理平臺業(yè)務流程 13實況業(yè)務 13輪切業(yè)務 14存儲業(yè)務 14回放業(yè)務 154.2.5VC多畫面業(yè)務 15其他業(yè)務 15協(xié)助業(yè)務：終端注冊、告警、?；睢⑴渲幂喸?16時間同步 164.3前端視頻接入設計 17攝像頭 17立桿和室外機箱 18視頻編碼器（EC） 18防雷設備 184.4存儲系統(tǒng)設計 19存儲子系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方案 19存儲數(shù)據(jù)的牢靠性愛護 20存儲容量的計算 215 監(jiān)控系統(tǒng)功能實現(xiàn) 215.1分控中心實現(xiàn)功能 215.2監(jiān)控中心實現(xiàn)功能 225.3與環(huán)境監(jiān)控的結合 236 系統(tǒng)特點 236.1先進的體系架構 236.2高清楚的圖像質(zhì)量 246.3專業(yè)牢靠的IP-SAN存儲 246.4敏捷便利的管理模式 246.5對新技術的包涵 256.6與傳統(tǒng)數(shù)字監(jiān)控方案的對比 25需求分析及建設目標1.1監(jiān)控系統(tǒng)需求分析“園區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)”將建設成一套以提高平安為目的，在各關鍵場所、重點崗位、等地點設立視頻監(jiān)控點，將監(jiān)控圖像實時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心和其它相關部門，通過對圖像的閱讀、記錄等方式，使各級部門和其它相關職能部門直觀地了解和駕馭監(jiān)控區(qū)域的治安動態(tài)，有效提高管理水平的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。高清楚度全數(shù)字監(jiān)控存儲系統(tǒng)將以原來光纖IP網(wǎng)為通信平臺，整合整個IP網(wǎng)絡。網(wǎng)絡設計：依據(jù)監(jiān)控點和實際狀況建立獨立的監(jiān)控系統(tǒng)外網(wǎng)！各監(jiān)控場所與監(jiān)控中心千兆以太網(wǎng)鏈接；全部監(jiān)控場所都已經(jīng)做到裸光纖到位，千兆位數(shù)據(jù)網(wǎng)絡交換實力。希望建設這個網(wǎng)絡環(huán)境，實現(xiàn)前端現(xiàn)場點監(jiān)控圖像的全數(shù)字化（高清楚度、全實時），傳輸網(wǎng)絡化（TCP/IP）,圖像數(shù)據(jù)存儲可做到集中或分布式存儲。用戶（用戶權限許可）可以對前端現(xiàn)場監(jiān)控可實時圖像監(jiān)控；對存儲圖像可實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)，計算機網(wǎng)絡調(diào)閱播放和下載全部網(wǎng)點監(jiān)控攝像機圖像和監(jiān)聽麥克風的音頻信號（具有網(wǎng)絡VOD點播功能）。建成后的全數(shù)字監(jiān)控存儲系統(tǒng)以實時監(jiān)控錄像為主，系統(tǒng)不僅在結構上具有擴展實力，而且在業(yè)務上也有綜合應用實力，包括圖像傳輸、遠程監(jiān)控、數(shù)字圖像數(shù)據(jù)遠程集中存儲，遠程實時點播回放（儲存數(shù)據(jù)圖像）等等。1.2監(jiān)控系統(tǒng)建設目標監(jiān)控系統(tǒng)的建設應以“好用、牢靠、先進、經(jīng)濟、開放、平安”為指導思想。（一）好用：監(jiān)控覆蓋面必需滿足建設目標要求，圖像質(zhì)量必需滿足監(jiān)控運用要求，供應清楚、可辨別的圖象；圖像聯(lián)網(wǎng)須滿足與限制中心、分控中心之間互聯(lián)互通的需求；數(shù)字圖像實時監(jiān)視和圖像回放查詢界面友好，系統(tǒng)安裝、運用、維護簡便，滿足不同部門的運用需求。（二）牢靠：系統(tǒng)采納的主要安防設備質(zhì)量達標，性能穩(wěn)定，能持續(xù)有效運行，對于各級聯(lián)網(wǎng)用到的模擬矩陣和數(shù)字矩陣必需選擇市場主流產(chǎn)品，必需統(tǒng)一接口標準，采納標準的編解碼和傳輸協(xié)議，以降低成本。（三）先進：采納成熟、主流的技術構建系統(tǒng)平臺，充分兼顧需求和技術的發(fā)展，充分考慮與其他系統(tǒng)的連接，建設可擴展的、開放的平臺。主要設備可采納搭積木的模塊式便利擴容，愛護原有投資。（四）經(jīng)濟：在確保好用性、牢靠性、先進性的前提下，注意系統(tǒng)建設成本和投入的階段性，以技術建設與應用機制的協(xié)調(diào)發(fā)展，確保系統(tǒng)效益。（五）開放：系統(tǒng)應遵循開放系統(tǒng)的原則。系統(tǒng)應符合國家標準和行業(yè)規(guī)劃，能供應軟件、硬件、通信、網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等諸方面的接口和工具，使系統(tǒng)具備良好的敏捷性、兼容性、擴展性和可移植性。（六）平安：由于本系統(tǒng)涉及到區(qū)對于重點設施的日常實時監(jiān)控、圖象數(shù)據(jù)量大，平安性和保密性就顯得特別突出和重要。在考慮系統(tǒng)平安性和保密性時，除應考慮各種外界干擾外，還需在各個環(huán)節(jié)供應平安、保密措施。

系統(tǒng)設計依據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃設計必需依據(jù)國際、國家和本地區(qū)的有關標準和規(guī)范進行。本設計將依據(jù)和參照以下的設計規(guī)范和要求進行：《平安防范工程技術規(guī)范》（GB50348-2004）；《平安防范工程程序與要求》（GA/T75-94）；《平安防范系統(tǒng)驗收規(guī)則》（GA308-2001）；《平安防范系統(tǒng)通用圖形符號》（GA/T74-2000）；《平安防范系統(tǒng)》（湖北省地方標準）（DB33/T334-2001）；《民用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》（GB50198-94）；《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》（GBJ115-87）；《音頻、視頻及類似電子設備平安要求》（GB8898-2001）；《測量、限制和試驗室用電氣設備的平安要求》(GB4793-2001)；《信息技術設備的平安》（GB4943-2001）；《郵電通信網(wǎng)光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)工程施工及驗收技術規(guī)范》。EIA/TIA568A，EIA/TIA569A國際電子工業(yè)協(xié)會通信線纜、通訊路徑和空間標準ISO/ICE/IS11801結構化布線標準ISOTCP/IP協(xié)議標準ISO/IEC13818MPEG-2協(xié)議標準ISOIGMP/CGMP協(xié)議標準10BASE-T，100BASE-TX標準IEEE802.3，IEEE802.3U《中華人民共和國通信行業(yè)標準》（YD/T926）系統(tǒng)體系架構設計概述3.1基于NGN的監(jiān)控系統(tǒng)架構H3CIVS市城市報警與監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)完全是基于IP應用開發(fā)的，并將限制信令的IP通信概念引入了監(jiān)控應用，將傳統(tǒng)監(jiān)控的簡潔連接應用提升到IP通信應用。IVS網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)借鑒了NGeN架構，將信令限制與碼流交換分別，信令接續(xù)與碼流承載分別。若核心服務器出現(xiàn)故障，并不會影響目前整個監(jiān)控業(yè)務的正常運行。系統(tǒng)中各個部件（視頻管理服務器VM、數(shù)據(jù)管理服務器DM、客戶端VC、前端監(jiān)控媒體終端EC/DC、視頻存儲設備IP-SAN）假如IP可達，都可以分布化部署，正常運行。H3CIVS網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)限制管理分為監(jiān)控接入層、承載交換層、限制管理層和視頻應用層四個層次。3.2系統(tǒng)架構層次監(jiān)控接入層前端監(jiān)控媒體終端（EC1001）負責把視頻源傳送過來的模擬圖像轉換并編碼壓縮成IP數(shù)據(jù)流通過IP網(wǎng)絡傳送，支持UDP組播流和存儲iSCSI單播流。承載交換層采納開放式的TCP/IP協(xié)議的IP承載網(wǎng)，并利用組播/單播協(xié)議把不同的數(shù)據(jù)碼流傳送到實際目的地址。同時通過視頻/限制網(wǎng)關把原有的監(jiān)控系統(tǒng)（包括矩陣、光端機、DVR、網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)）的限制信號和碼流轉換成標準的IP信號并由限制管理層進行處理。限制管理層H3CIVS網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)采納信令限制與碼流交換分別的體系，限制管理層主要負責整個系統(tǒng)的信令限制。限制管理層是IVS網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部件，系統(tǒng)中全部的設備都是通過限制管理層來實現(xiàn)相互的通信和管理。主要限制管理設備是視頻管理服務器VM8000和數(shù)據(jù)管理服務器DM8000，單臺VM服務器可管理多達1000個視頻源。視頻應用層視頻應用層主要由視頻客戶端VC負責把監(jiān)控圖像進行實時查看，并把歷史數(shù)據(jù)進行回放。同時系統(tǒng)可以供應相應的API接口，供應第三方做深層次的應用開發(fā)。3.3系統(tǒng)功能特點圖像質(zhì)量清楚H3CiVS網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)采納一次編碼，避開了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)因為多級級聯(lián)而造成的圖像質(zhì)量急劇下降的現(xiàn)象，最大限度地還原圖像的真實狀況。并可供應FULLD1高清楚圖像辨別率，最高可以供應8M帶寬，為用戶供應DVD畫質(zhì)的高清楚圖像。系統(tǒng)高牢靠性系統(tǒng)中音視頻流并不在數(shù)字監(jiān)控網(wǎng)管服務器上集中處理，而是通過網(wǎng)絡的處理交換以分布式的形式分發(fā)出去，避開了由于視頻交換服務器的處理性能而造成的瓶頸問題。監(jiān)控媒體終端采納嵌入式Linux操作系統(tǒng)，保證了設備的牢靠性。核心管理服務器采納了高處理性能服務器，保證整個系統(tǒng)的牢靠性。系統(tǒng)采納了H3CEX1000IP-SAN作為監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲設備，EX1000支持RAID0，1，5，10，50，支持RAID容量在線動態(tài)擴展功能；EX1000支持硬盤在線熱插拔，支持硬盤電源短路愛護(5V，12V)，支持系統(tǒng)啟動時硬盤依次加電，供應更全面的硬件愛護手段；EX1000可選冗余熱插拔電源，支持電源自動故障切換，并支持外接UPS，避開電源故障帶來的系統(tǒng)異樣。EX1000的多種牢靠性技術的設計保證了監(jiān)控數(shù)據(jù)最大的牢靠性。集中化管理系統(tǒng)針對不同的用戶可以采納域管理、用戶管理和云臺限制沖突管理等多種權限管理模式。不同的用戶可以依據(jù)指定的權限對系統(tǒng)進行操作。這種分級分域的多種管理模式特別適合鐵路系統(tǒng)的管理模式。系統(tǒng)依據(jù)用戶業(yè)務管理模式的特點，采納集中式的管理方式。通過視頻管理服務器VM和數(shù)據(jù)管理服務器DM不僅可對前端設備進行集中的管理和限制，還可對分布在各區(qū)域的存儲終端設備進行遠程的集中管理。用戶只須要在一臺客戶端上就可以對整網(wǎng)設備進行批量配置下發(fā)、遠程升級、遠程操作、業(yè)務實現(xiàn)等操作。良好的系統(tǒng)開放性整個系統(tǒng)采納國際標準IP傳輸協(xié)議，供應業(yè)界標準設備接口，用戶選擇設備的敏捷性大，升級擴容便利；圖像編碼和傳輸協(xié)議均采納國際標準，前端設備擴容簡潔便利，可敏捷增減；整個系統(tǒng)可通過第三方開放接口供應業(yè)務應用開發(fā)，也可以參加矩陣、光端機、DVR等其他廠家的系統(tǒng)限制。敏捷廉價的光纖布線成本通過內(nèi)置在網(wǎng)絡交換機和監(jiān)控媒體終端的插板供應EPON布線，EPON特別符合城市道路光纖布置的特點，通過一根光纖可以解決大量的監(jiān)控媒體終端的接入，大大節(jié)約了用戶的光纖布線成本。全系統(tǒng)時鐘同步不但全部管理服務器之間時間自動同步，監(jiān)控媒體終端上還有OSD疊加視頻時鐘，也和系統(tǒng)管理服務器同步，這個功能在視頻監(jiān)控管理和事務發(fā)生后查找證據(jù)上有很重要的實際意義。3.4監(jiān)控系統(tǒng)方案整個系統(tǒng)應用平臺分為數(shù)字部分和模擬部分。其中數(shù)字部分進行實施監(jiān)控、遠程限制和數(shù)字數(shù)據(jù)的存儲。模擬部分連接電視墻?？蛻舳丝梢员憷麑ΡO(jiān)控進行管理、查看和存儲。由于只須要部署監(jiān)控客戶端軟件，因此分控中心的移動、調(diào)整、部署都特別敏捷。3.5系統(tǒng)原理簡述其主要工作原理為：安裝在前端的攝像機把圖像信號攝入后，視頻信號經(jīng)視頻編碼器轉換為IP網(wǎng)絡信號，通過鋪設到位的IP網(wǎng)絡傳輸至各處分控中心。編碼器支持雙流，經(jīng)編碼后一路視頻流傳輸?shù)接蓴?shù)字解碼器組成帶有矩陣切換限制功能的數(shù)字視頻矩陣，限制前端的攝像機，限制矩陣圖像上電視墻，實時圖像格式可達到D1（辨別率為720×576）或4CIF（辨別率為704×576），同時在經(jīng)授權的用戶可通過客戶端接受實時組播視頻流。另一路是iSCSI存儲流干脆送入存儲設備，存儲設備掛在分控中心，授權軟件客戶端可通過IP網(wǎng)絡遠程查看錄像資料，并可以截取或備份，錄像資料保存的時間確定SAN存儲設備硬盤容量。通過視頻監(jiān)控管理軟件和報警接口軟件，系統(tǒng)可以響應區(qū)域聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，區(qū)域聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)的用戶報警后，區(qū)域聯(lián)網(wǎng)報警主機通過報警接口軟件自動調(diào)用相關圖像到大屏或主監(jiān)視器顯示?？偪刂行谋O(jiān)控系統(tǒng)的大屏幕可以顯示監(jiān)控圖像、計算機網(wǎng)絡信息、GIS系統(tǒng)等各種信息，作為各種信息的綜合顯示平臺。系統(tǒng)工作流程邏輯示意圖如下：系統(tǒng)各分項設計4.1限制中心的設備部署監(jiān)控中心管理平臺構成監(jiān)控中心是區(qū)域內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心，監(jiān)控中心具有最高管理權限，可以管理區(qū)域內(nèi)全部監(jiān)控點，在云臺限制時具有最高限制權限。視頻管理服務器VM完成整個監(jiān)控系統(tǒng)的管理，如監(jiān)控設備的注冊、認證等信令限制。視頻管理服務器VM業(yè)務功能：功能分類功能項說明設備管理功能DC管理增加、刪除、修改、查詢、保活、注冊等EC管理增加、刪除、修改、查詢、保活、注冊，相應的攝像機管理（增加/刪除/查詢）等DM管理添加、修改、信息查詢、故障信息上報等對VC管理登錄、狀態(tài)管理等組播管理組播地址和組播源管理監(jiān)控限制功能EC限制實時流組播發(fā)送、參數(shù)下發(fā)等DC限制從組播獲得數(shù)據(jù)并解碼播放VC限制從組播或IPSAN獲得數(shù)據(jù)、離線探測、媒體播放等攝像頭（云臺）限制透傳遠搖限制指令、限制協(xié)議轉換、球機預制位輪巡、操作沖突解決等DM限制DM查詢、故障上報、通知等監(jiān)控策略對輪切策略等監(jiān)控業(yè)務策略進行配置和管理業(yè)務應用NTP服務管理服務器之間時間自動同步的功能，還可以在編碼器上疊加OSD視頻時鐘GIS服務獲得地圖信息、電子地圖基本操作、可視化狀態(tài)監(jiān)視、定位搜尋、關聯(lián)動作啟動等用戶及權限管理用戶配置增加、刪除、修改用戶帳戶權限管理帳戶屬性、分域、權限限制等跨域限制權限管理跨域限制攝像頭和調(diào)閱視頻權限管理VM登錄管理用戶登錄管理客戶端退出要求輸入密碼系統(tǒng)功能信息管理對包括用戶、行政區(qū)域、設備歸屬、云臺協(xié)議列表等信息進行管理配置管理對各種設備屬性、參數(shù)及界面信息進行配置日志管理對操作類、報警類等各類日志、存儲日志進行管理告警臺設置告警級別、告警方式、告警策略等統(tǒng)計/顯示功能對設備、用戶、組播資源、系統(tǒng)資源等進行進行統(tǒng)計和顯示視頻數(shù)據(jù)管理服務器DM制定存儲安排，包括為每個攝像頭設定存儲到什么地方、存儲多長時間等。視頻數(shù)據(jù)管理服務器DM設備功能：屬性說明存儲資源管理對整個系統(tǒng)中的IP-SAN設備進行統(tǒng)一注冊管理。注冊信息包括iSCSIPortal信息、可用資源容量、資源策略等。幫助EC建立與存儲資源的iSCSI連接。幫助VC建立與存儲資源的iSCSI連接。監(jiān)控IP存儲資源的狀態(tài)，狀態(tài)發(fā)生變更時，并剛好上報。存儲安排管理為每臺EC制定存儲安排，設定EC在哪些時段可以存儲數(shù)據(jù)，哪些時段不行以存儲數(shù)據(jù)。依據(jù)存儲安排和EC通道碼率為每個EC通道安排存儲資源。當存儲安排發(fā)生變更時，會剛好通過VM通知EC變更存儲行為。動態(tài)查詢各EC的存儲資源，檢查EC的存儲安排執(zhí)行狀況。發(fā)覺EC未遵循存儲安排時，并剛好上報。視頻數(shù)據(jù)檢索回放在確認用戶檢索的數(shù)據(jù)之后，把檢索結果（指定時間段內(nèi)是否有相應的數(shù)據(jù)）返回給用戶。用戶可以選擇某一時段的數(shù)據(jù)進行回放。視頻數(shù)據(jù)備份供應數(shù)據(jù)備份功能，允許用戶把一些重要的數(shù)據(jù)備份到備份的存儲資源中，并供應點播回放功能。時鐘同步支持NTP協(xié)議，與NTP服務器時鐘同步管理及維護供應了基于Web的用戶界面，直觀、簡潔、易操作。支持日志管理，包括日志分級、檢索、導出等。視頻監(jiān)控客戶端VC通過軟件客戶端觀看區(qū)域內(nèi)各監(jiān)控點的實時圖象，或調(diào)用分控中心存儲的歷史圖象。圖象的傳輸全部為端到端方式，即實時圖象干脆從監(jiān)控點的編碼器干脆傳輸?shù)娇蛻舳塑浖?，歷史圖象干脆從存儲設備傳輸?shù)娇蛻舳塑浖?，中間不通過除IP網(wǎng)絡設備外的其他設備轉發(fā)。通過VC軟件客戶端，可以對監(jiān)控點云臺進行限制，限制界面如下：軟件功能介紹業(yè)務分類描述媒體播放業(yè)務1. 實時監(jiān)控2. 點播回放3. 錄像的存儲與播放4. 屏幕抓拍5. 本地下載遠程限制業(yè)務1. 遠程限制鎖定功能2. 遠程限制解鎖功能3. 搶占遠程限制關系4. 釋放遠程限制關系輪切配置業(yè)務用戶可以通過輪切方案的配置，對有操作權限的攝像機配置輪切方案，實現(xiàn)按設定時間、設定次序在一個屏幕（Screen）內(nèi)切換顯示每個攝像機正在拍攝的場景。GIS地圖業(yè)務用戶在GIS地圖功能下可以進行GIS地圖的各種操作，如導航圖功能，支持顯示鼠標焦點在地圖上的位置的經(jīng)緯度功能等。除此之外還支持在本系統(tǒng)單元區(qū)域內(nèi)GIS地圖上，點擊攝像頭并實時、動態(tài)播放該攝像頭所監(jiān)控的視頻信息的功能。存儲設備（IPSAN）IPSAN依據(jù)監(jiān)控中心存儲管理服務器（DM）中的存儲安排，存儲本地各監(jiān)控點的圖象信息。指揮中心一級管理平臺可與“110”等三臺合一報警服務臺聯(lián)動，實現(xiàn)固定電話報警啟動指揮中心視頻圖像自動切換；有矢量電子地圖（GIS）和報警視頻聯(lián)動功能；有專用視頻圖象處理和模糊比對功能；指揮中心管理平臺要關聯(lián)協(xié)助指揮軟件，同步在電子地圖上顯示監(jiān)控點基本信息和相關處警預案；指揮中心管理平臺要關聯(lián)相關民爆物品管理、網(wǎng)吧管理和賓館、旅店住宿人員信息管理等公安業(yè)務管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫當前動態(tài)信息。指揮中心管理平臺要有系統(tǒng)自動檢測，系統(tǒng)平安愛護，系統(tǒng)信息限制和系統(tǒng)接口管理等功能。4.1.2分控中心平臺構成分控中心只管理本地各監(jiān)控點，擁有本地監(jiān)控點的全部限制權。在分控中心不再部署管理服務器，只部署客戶端。監(jiān)控中心為各分控中心安排相應的管理權限，分控中心依據(jù)權限，通過客戶端對本地監(jiān)控點進行管理、參看。視頻監(jiān)控客戶端VC通過軟件客戶端觀看區(qū)域內(nèi)各監(jiān)控點的實時圖象，或調(diào)用分控中心存儲的歷史圖象。圖象的傳輸全部為端到端方式，即實時圖象干脆從監(jiān)控點的編碼器干脆傳輸?shù)娇蛻舳塑浖?，歷史圖象干脆從存儲設備傳輸?shù)娇蛻舳塑浖虚g不通過除IP網(wǎng)絡設備外的其他設備轉發(fā)。存儲設備IPSAN依據(jù)監(jiān)控中心存儲管理服務器（DM）中的存儲安排，存儲本地各監(jiān)控點的圖象信息。4.2系統(tǒng)管理平臺業(yè)務流程實況業(yè)務高清楚度全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)采納了高質(zhì)量的音視頻壓縮算法，視頻編碼流從128K到8M可調(diào)。系統(tǒng)可實現(xiàn)了高質(zhì)量的DVD畫質(zhì)（720*576D1格式）和立體聲效果。音視頻采納混合編碼，聲音和圖像的傳送完全同步。采納了專用的硬件編解碼芯片，音視頻的傳送時延小于300ms。實況業(yè)務實現(xiàn)過程：EC、DC、VC加電啟動完成后，應當立刻進行向VM注冊；注冊勝利后，進行周期性的?；钕⑸蠄?；假如注冊失敗，則重新發(fā)送注冊消息，直到注冊勝利為止。攝像頭采集圖像后，由EC編碼器進行A/D轉換，編碼壓縮為高帶寬(4Mpbs以上)、高辨別率(D1格式)的視頻媒體流數(shù)據(jù)，運用組播報文的形式發(fā)送到視頻監(jiān)控專網(wǎng)。由專網(wǎng)對IP報文的復制、轉發(fā)功能，實現(xiàn)對組播報文的傳播。接收端的DC(解碼器)只要運用IGMP申請加入對應的組播組，就可以接收到特定攝像頭的組播媒體流數(shù)據(jù)，經(jīng)過解碼器的解碼，然后進行D/A轉換，就可以將現(xiàn)場圖像實時的還原到監(jiān)視器上。假如不運用DC，也可以通過VC（軟終端），接收組播媒體流，通過計算機的軟解碼，干脆顯示到計算機的顯示器上。輪切業(yè)務輪切業(yè)務基于實況業(yè)務，是對多路實況進行輪詢查看的業(yè)務。輪切業(yè)務實現(xiàn)過程：在VM上，針對DC進行輪切配置，指定DC輪切的多路攝像頭，以及每個攝像頭須要逗留的播放時間（一般在3-10s左右）。輪切安排可以設置為安排執(zhí)行，或者是馬上執(zhí)行。VM依據(jù)事先配置好的輪切安排，將輪切吩咐周期性的下發(fā)到指定的DC上，由DC依據(jù)接收到的切換指令，確定當前須要接收的攝像頭場景實況，從而在監(jiān)視器上循環(huán)顯示多路攝像頭的實況場景。存儲業(yè)務存儲的目的，是為了將來在任何須要的時候，都可以清楚的調(diào)閱歷史錄像。存儲業(yè)務、回放業(yè)務示意圖如下存儲業(yè)務實現(xiàn)過程：在DM上，依據(jù)實際狀況，配置存儲設備IP-SAN，然后依據(jù)各EC的存儲安排，配置存儲資源。EC啟動后，向VM注冊，VM向DM獲得該EC的存儲安排，連同注冊勝利信息，一起返回給EC。攝像頭采集圖像后，由EC編碼器進行A/D轉換，編碼壓縮為高帶寬(4Mpbs以上)、高辨別率(D1格式)的視頻媒體流數(shù)據(jù)，運用單播報文，以iSCSI流的形式發(fā)送到視頻監(jiān)控專網(wǎng)，目的地址為DM安排給該EC的IP-SAN地址。EC將媒體流信息寫入IP-SAN，同時，每隔肯定時間，建立媒體流檢索信息，DM定期檢查各IP-SAN上的檢索信息，記錄到DM服務器上的數(shù)據(jù)庫中，以備回放查詢?；胤艠I(yè)務回放業(yè)務實現(xiàn)過程：VC啟動后，向VM注冊，VM返回注冊勝利。在VC的監(jiān)控地圖上選擇要作回放操作的攝像頭，并設置好要求回放的時間段。VC通過VM向DM懇求該攝像頭上述時間段的檢索信息，DM查詢自己的數(shù)據(jù)庫，依據(jù)數(shù)據(jù)庫的記錄，DM通過VM返回給VC：當前時間段的媒體流記錄狀況。VC依據(jù)檢索到的媒體流時間段記錄信息，對有媒體流存儲的時間段，向VM懇求播放。VM接收懇求后，將懇求轉發(fā)到DM，DM為VC安排initiatorname，VC通過此initiatorname即可讀取IPSAN中存儲的歷史數(shù)據(jù)，顯示到VC的顯示器上，實現(xiàn)回放功能。依據(jù)回放狀況，用戶可以在回放的時候進行快進（依據(jù)2x、4x、8x）、單幀播放、后退、進度條前后拉動等常見操作。4.2.5VC多畫面業(yè)務VC客戶端上，可以實現(xiàn)多畫面的顯示，多個畫面之間的操作相互獨立，比如：可以顯示多路實況，可以顯示多路回放，也可以部分畫面顯示實況、部分畫面顯示回放。VC依據(jù)所配置的計算機性能的不同，可以支持4畫面、6畫面、9畫面等顯示方式。其他業(yè)務EC碼率更新、DM存儲資源更新EC碼率更新，由VM向EC發(fā)送Set吩咐，修改EC的碼率參數(shù)。EC回應OK勝利后，VM向DM發(fā)送Notify消息，通知DM，EC的碼率已被更新。DM存儲資源更新（或者存儲安排更新），在DM上修改了存儲資源/存儲安排，上報給VM，即可。協(xié)助業(yè)務：終端注冊、告警、?；睢⑴渲幂喸兘K端(EC、DC、VC)等，啟動后，必需向VM發(fā)起注冊，注冊勝利后，才能接入到視頻監(jiān)控專網(wǎng)，進行工作。在設備正常運行的過程中，假如出現(xiàn)任何異樣，終端將異樣信息保存到本地，也可以將異樣向上匯總到VM，或者由VM主動向終端發(fā)起查詢。當VM管理的域內(nèi)設備出現(xiàn)故障時，VM須要剛好的向VC（告警臺）上報故障信息。故障可能來源于VM自身，也可能來源于域內(nèi)的設備。終端注冊勝利后，須要周期性的向VM發(fā)送保活。保活是為了保證終端與VM服務器之間的通訊正常，類似設備之間的心跳檢測，默認10s進行一次?；畲_認。VM主動發(fā)起的配置輪詢，是為了保證VM上記錄的配置與EC/DC上實際的配置一樣。配置輪詢的時候，假如出現(xiàn)配置不一樣，將以VM記錄的配置為準，由VM記錄輪詢前的終端配置，然后將VM上記錄的終端配置，下發(fā)到不一樣的終端上，強制終端修改當前的配置。假如有重大的配置差異，VM將記錄日志，并啟動相關的告警提示。通過VC的監(jiān)控鍵盤，限制當前攝像頭的云臺動作VC的計算機上外接RS323的串口監(jiān)控專用鍵盤后，可以通過專用鍵盤干脆限制當前的攝像頭的云臺動作。實現(xiàn)過程為：鍵盤發(fā)出串口限制指令，VC接收指令后，將限制動作指令封裝成IP報文，通過IP網(wǎng)絡，發(fā)送到攝像頭對應的EC編碼器，EC編碼器收到限制報文后，將報文信息翻譯成當前的云臺動作，通過EC編碼器的RS485串口，發(fā)送到對應的云臺，由云臺執(zhí)行當前的動作。DC也可以接鍵盤的，工作原理與VC類似。時間同步系統(tǒng)支持域內(nèi)全部設備均運用NTP服務器作為時間同步來源的配置，也支持域內(nèi)設備依據(jù)VM的系統(tǒng)時間進行域內(nèi)設備進行時間同步的機制。VC與VM之間的時間同步通過?；钕⑼瓿?；VC與設備間的時間同步，可以通過?；钕⑼瓿?，也可以通過INFO消息進行指示。4.3前端視頻接入設計系統(tǒng)每個前端均由攝像機（云臺攝像機或固定槍機）、立桿、室外機箱、視頻編碼器（EC）、專用電源和防雷接地等設備組成。攝像頭攝像頭能夠把活動景物的光信號轉變?yōu)閳D像的電信號，它是電視監(jiān)控系統(tǒng)中最主要的信號源。攝像機的分類方式有多種，按所攝取的圖像種類來分：(1)黑白電視攝像機；(2)彩色電視攝像機；按適用照度來分。(1)一般攝像機：在白天和較強燈光下才能攝取到滿足的圖像，最低照度均大于10勒克斯(Lux)以上。(2)低照度攝像機：可以工作在照度較低的環(huán)境中(如黎明、黃昏、暗光下)，最低照度為0.1—0.5Lux。(3)微光攝像機：可以工作在月光、星光甚至伸手不見五指的陰天、漆黑的夜間。一般攝像頭支持BNC視頻輸出接口。攝像機云臺及支架云臺不僅起到支撐和安裝攝像機的作用，更重要的是擴大了攝像機的視野范圍。云臺可以使攝像機在水平和垂直方向隨意轉動和俯仰，因而在某種意義上它起到了變一臺攝像機為多臺攝像機的作用。云臺可分為手動式和電動式兩種。在監(jiān)視系統(tǒng)中，電動式云臺獲得了廣泛的應用。電動云臺多是由中心限制室通過攝像機遙控單元來進行限制的。電動云臺是—種以微電機為動力，通過傳動機構，帶動攝像機在水平方向做0～350轉動和在垂直方向做0～90俯仰的一種機械裝置。攝像機防護罩用于監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機，特殊是置于室外的攝像機，一年四季全天候進行工作，環(huán)境條件變更無常，有時須要在相當惡劣的條件下工作。例如，風沙、雨、雪、冰雹、煙霧、高溫等。為了保證攝像機工作的牢靠性，延長其運用壽命，給攝像機配裝具有多種特殊性愛護措施的外罩，稱為防護罩。一般防護罩的功能是防塵、防雨雪風霜、自動調(diào)整溫度等，依據(jù)須要，還可以附加防爆、防砸、防腐蝕、防沖擊、防煙霧、防輻射等一些特殊的功能。另外為了防止陽光直射攝像機，還應加裝防陽光直射的遮光罩。立桿和室外機箱立桿和室外機箱是前端監(jiān)控點的物理支柱，室外環(huán)境的惡劣加上各種不行預料的天氣狀況，這都要求室外立桿肯定要具有良好的堅固度；室外機箱內(nèi)需安裝光端機和專用UPS監(jiān)控電源等設備，并留有空間余量，所以室外機箱在保證防雨耐高溫的同時，要具有很強的防撬性能。視頻編碼器（EC）視頻編碼器采納MPEG2/MPEG4編碼算法，支持D1辨別率；編碼芯片采納支持高碼流的ASIC或DSP芯片，視頻編碼器限制單元支持ISCSI協(xié)議，設備可以設置目標地址，支持時鐘同步及遠程管理等功能。設備規(guī)格：視頻編碼器設備功能：屬性說明業(yè)務功能傳送方式單播、組播配置模式支持HTTPWEB配置和服務器自動配置兩種模式靜態(tài)配置參數(shù)設備信息（名稱、IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關）圖像信息（制式、辨別率、幀率、亮度/對比度/飽和度等，流模式）開機信息（是否自動播放、播放地址、端口號）串口設置（數(shù)據(jù)格式、速率）OSD信息設置（前端場景名稱，時間疊加顯示）告警設置（視頻丟失、運動偵測、環(huán)境溫度以及外部告警輸入等）動態(tài)配置參數(shù)查詢?nèi)罩?、狀態(tài)、開播的地址與端口，停播，設備訪問密碼，重啟等串口配置參數(shù)可配置1200～115200bps等各種波特率維護管理Telnet，供應用戶和管理員級權限支持本地升級和遠程升級支持WEB維護管理支持事務日志記錄嵌入式Linux操作系統(tǒng)，穩(wěn)定牢靠防雷設備在室外安裝時，對于雷雨多發(fā)地區(qū)必需設計安裝防雷與接地系統(tǒng)。前端設備防雷與接地由以下幾部分組成：電源線入口處安裝電源避雷器；視頻信號線入口安裝信號避雷器；通信限制線入口安裝信號避雷器；室外的前端設備的良好接地，接地電阻小于4Ω，高土壤電阻率地區(qū)可放寬至<10Ω。4.4存儲系統(tǒng)設計存儲子系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方案本次監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案中，采納基于iSCSI編解碼器干脆寫入IP存儲系統(tǒng)的分布部署、集中管理模式。在該模式下，監(jiān)控錄像數(shù)據(jù)從iSCSI編解碼器，經(jīng)由IP網(wǎng)絡，干脆寫入本地IP存儲系統(tǒng)中，IP存儲設備受到監(jiān)控中心的統(tǒng)一管理。采納多限制器的IP存儲系統(tǒng)搭建開放的海量數(shù)據(jù)中心，滿足數(shù)據(jù)讀寫的性能、容量等需求。由于多路攝像頭的監(jiān)控數(shù)據(jù)采納干脆寫入存儲方式，而監(jiān)控錄像是依據(jù)時間自動切割為若干文件的，存儲系統(tǒng)需供應專用的數(shù)據(jù)寫入管理軟件，協(xié)作監(jiān)控軟件進行檢索、查詢。否則，大量監(jiān)控文件的管理難度相當高，檢索速度也相當緩慢。基于ISCSI編解碼器干脆寫入IP存儲系統(tǒng)的集中監(jiān)控模式下，除了搭建海量數(shù)據(jù)中心外，還需供應特地的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)管理DM軟件，實現(xiàn)監(jiān)控錄像數(shù)據(jù)的集中管理、檢索與調(diào)閱。此種集中監(jiān)控的方式區(qū)分于DVR/DVS+流媒體服務器的存儲的方式。下圖為這兩種主流存儲管理的系統(tǒng)結構圖：存儲數(shù)據(jù)的牢靠性愛護RAID0：RAID0也稱為條帶化（stripe），將數(shù)據(jù)分成肯定的大小依次的寫到陣列的磁盤里，RAID0可以并行的執(zhí)行讀寫操作，可以充分利用總線的帶寬，理論上講，一個由N個磁盤組成的RAID0系統(tǒng)，它的讀寫性能將是單個磁盤讀取性能的N倍。且磁盤空間的存儲效率最大（100％）RAID0有一個明顯的缺點：不供應數(shù)據(jù)冗余愛護，一旦數(shù)據(jù)損壞，將無法復原。RAID1：RAID1成為鏡像（mirror），它將數(shù)據(jù)完全一樣的分別寫到工作磁盤和鏡像磁盤，因此它的磁盤空間利用率為50％，在數(shù)據(jù)寫入時時間會有影響，但是讀的時候沒有任何影響，RAID1供應了最佳的數(shù)據(jù)愛護，一旦工作磁盤發(fā)生故障，系統(tǒng)自動從鏡像磁盤讀取數(shù)據(jù)，不會影響用戶工作。RAID5：RAID5用一個盤的容量做為數(shù)據(jù)校驗用，但是數(shù)據(jù)校驗的信息被勻稱的分散到的陣列的各個磁盤上，這樣就不存在并發(fā)寫操作時的校驗盤性能瓶頸。陣列的磁盤上既有數(shù)據(jù)，也有數(shù)據(jù)校驗信息，數(shù)據(jù)塊和對應的校驗信息會存儲于不同的磁盤上，當一個數(shù)據(jù)盤損壞時，系統(tǒng)可以依據(jù)同一帶區(qū)的其他數(shù)據(jù)塊和對應的校驗信息來重構損壞的數(shù)據(jù)。但是要用一個硬盤的容量做數(shù)據(jù)校驗運用，一個硬盤的容量做熱備，所以要損失兩塊硬盤容量來提高數(shù)據(jù)牢靠性。RAID10：RAID10是RAID1和RAID0的結合，也稱為RAID（0+1），先做鏡像然后做條帶化，既提高了系統(tǒng)的讀寫性能，有供應了數(shù)據(jù)冗余愛護，RAID10的磁盤空間利用率和RAID1是一樣的，為50％。RAID10適用于既有大量的數(shù)據(jù)須要存儲，有對數(shù)據(jù)平安性有嚴格要求的領域，比如金融，證券等。須要一半的容量來保證數(shù)據(jù)牢靠性。依據(jù)以上不同牢靠性保證的方法，我們舉薦用戶采納RAID5來做實時數(shù)據(jù)的存儲，其中一塊硬盤做熱備，一塊硬盤做數(shù)據(jù)校驗用。采納RAID10來做為重要備份數(shù)據(jù)的存儲。存儲容量的計算以2Mbps單路視頻圖像碼流，視頻圖像辨別率為D1720*576PAL25幀,變更運動率保持在視頻圖像70％左右，計算圖像存儲容量。2Mbps=210241024=2097152比特/秒2Mbps8(8bit=1B)=0.25MB/秒每小時容量=3600秒0.25MB/秒=900MB每路圖像一天24小時一天容量=24Hour900MB/Hour=21600MB/天=21.6GB/天依據(jù)分控中心管理的監(jiān)控點數(shù)量可詳細計算出所需的存儲容量。方案中采納IPSAN存儲，可以依據(jù)須要隨時增加存儲設備，并進行統(tǒng)一管理。監(jiān)控系統(tǒng)功能實現(xiàn)5.1分控中心實現(xiàn)功能可通過網(wǎng)絡獲得實時圖像資源和歷史圖像數(shù)據(jù)?？捎棉k公管理計算機通過客戶端應用軟件可實時播放本轄區(qū)實時圖象（有用戶權限管理）?？捎棉k公管理計算機通過客戶端應用軟件可點播播放存儲圖像，下載圖像數(shù)據(jù)文件。在用戶權限許可的狀況下可以實時監(jiān)控其他分控中心轄區(qū)圖像實況。在用戶權限許可的狀況下可以可點播播放其他分控中心存儲圖像，下載圖像數(shù)據(jù)文件。在用戶權限許可的狀況下可以限制云臺攝像機，高速快球攝像機等5.2監(jiān)控中心實現(xiàn)功能管理全部網(wǎng)絡上視頻設備（圖像編碼器、圖像解碼器、分布式IP-SAN全部客戶端軟件登錄計算機用戶）管理系統(tǒng)內(nèi)的視頻管理服務器VM服務器和存儲管理服務器DM，完成VM服務器和存儲管理服務器DM上數(shù)據(jù)同步。系統(tǒng)中心時鐘。通過配置QuidView網(wǎng)管軟件對全網(wǎng)網(wǎng)絡設備和網(wǎng)絡存儲設備進行實時監(jiān)控管理。實時監(jiān)控全部前端監(jiān)控點聲音圖像?？蓹z索分局IPSAN存儲圖像?？赏ㄟ^客戶端軟件限制解碼器，解碼前端編碼器圖像，只要權限允許可以全部編碼器圖像。實現(xiàn)網(wǎng)絡矩陣功能。可輪切換，序切換，不限制解碼器數(shù)量負責向其他職能部門供應圖像監(jiān)控接入服務。對全部前端全部監(jiān)控點的儲存監(jiān)控信息進行回放，實現(xiàn)查詢、下載、復制，抓拍等功能。與監(jiān)控點前端報警單元聯(lián)動，監(jiān)控部位發(fā)生報警，中心管理平臺顯示器自動彈出相關地點實時視頻監(jiān)控畫面功能；有矢量電子地圖（GIS）和報警視頻聯(lián)動功能；關聯(lián)協(xié)助指揮軟件，同步在電子地圖上顯示監(jiān)控點基本信息和相關處警預案；5.3與環(huán)境監(jiān)控的結合解決方案供應了開放的API接口，可以與三臺合一報警服務臺聯(lián)動。并可供應應急指揮系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)等各種應用的結合。在前端編碼器上，系統(tǒng)供應了開關告警接口，可以與紅外報警等其他周界愛護系統(tǒng)結合。當出現(xiàn)告警時可自動提示管理員，并進行聲光告警。系統(tǒng)特點H3C監(jiān)控系統(tǒng)――IvsIP智能監(jiān)控解決方案充分整合了H3C在IP網(wǎng)絡、視頻及IPSAN存儲等領域的技術優(yōu)勢，同時借鑒了NGN中限制與交換分別的先進理念，方案具備以下特點：6.1先進的體系架構iVS方案充分整合了IP網(wǎng)絡、視頻