大型監(jiān)控系統(tǒng)技術方案

大型網絡集中監(jiān)控系統(tǒng)技術方案杭州?？低晹?shù)字技術有限公司第一部分系統(tǒng)概述目前在視頻監(jiān)控領域，正處在數(shù)控模擬視頻監(jiān)控與數(shù)字視頻監(jiān)控共存階段，模擬視頻技術已經相對成熟，應用也較廣泛，稍具規(guī)模的監(jiān)控中心基本上都是以數(shù)控模擬切換矩陣為核心，基于模擬視頻信號自身的特性，只能采用集中方式的、單向的信息采集網絡，對于具有眾多分支機構的龐大組織來說，各分支機構的監(jiān)控中心形成了事實上的信息孤島，總部無法對各分支機構的安全防范實行有效的、實時的監(jiān)管。近年來，多媒體通信技術發(fā)展迅速，視頻壓縮技術與流媒體實時傳輸技術已成熟，數(shù)字視頻監(jiān)控取得了快速的發(fā)展，應用也越來越廣泛，數(shù)字話、網絡化與智能化代表了監(jiān)控的發(fā)展趨勢，而數(shù)字化的網絡集中監(jiān)控系統(tǒng)特別適合具有分散機構集中監(jiān)控的規(guī)定。1.1設計方案依據及指導思想1.1.1設計依據《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ/T16-92《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》GBJ115-87《公安部安全技術防范工程標準》《電視監(jiān)控工程程序與規(guī)定》GA/T75-94《電視監(jiān)控工程費用概預算編制辦法》GA/T70-94《防盜報警控制器通用技術條件》GB12663-90《入侵探測器通用技術條件》GB104081-89《民用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》GB50198-94《中華人民共和國公安部行業(yè)標準》GA27-921.1.2指導思想一級風險大型工程為了保證安全保障工作的正常進行，其電視監(jiān)控報警系統(tǒng)應達成國際/國內先進水平，故本設計按一級風險電視監(jiān)控報警工程進行設計實用性：本系統(tǒng)能對各監(jiān)控點進行實時的監(jiān)控、錄像，采用數(shù)字水印技術錄像文獻不能被修改，因此能為事后取證提供可靠的保障簡易性：本系統(tǒng)前端平臺采用嵌入式操作系統(tǒng)和直觀的面板操作，并且可以采用控制鍵盤集中操控，因此提供了相稱簡便的操作方式先進性：采用最新的H.264(MPEG-4PART10)視頻壓縮算法和嵌入式操作系統(tǒng)平臺，具有極佳的清楚度、較小的系統(tǒng)容量占用、完全實時、一流的網傳功能等諸多特點，是當前國內外一流的產品和解決方案，系統(tǒng)建成后在較長的一段時間里不會被淘汰穩(wěn)定性：采用監(jiān)控行業(yè)最新技術和高品質設備，設備具有專業(yè)性兼容、擴展性：全新“基于IP的視頻切換矩陣技術”，為本系統(tǒng)的擴展提供了無與倫比的擴展性，只要IP資源足夠，系統(tǒng)的擴展就不會受到限制，可根據需要任意增減監(jiān)控系統(tǒng)前端的數(shù)量，而監(jiān)控管理中心將不再需要增長任何投資外觀效果美觀：所選設備體積小巧，布線簡樸，充足考慮了安全性、隱蔽性和美觀性報警功能完善：前端平臺具有報警輸入輸出接口，充足考慮了報警功能的擴充與視頻聯(lián)動的需求1.2項目建設的目的和功能：1.2.1項目建設目的在貴單位安全保衛(wèi)制度及安全保衛(wèi)體系的基礎上，開發(fā)建設基本滿足多級分散機構集中監(jiān)控需求的規(guī)范化保衛(wèi)管理信息系統(tǒng)；運用現(xiàn)有網絡條件，構建信息傳輸通道（重要是安防信息）；在現(xiàn)有網絡基礎上構建一個管理中心網絡化、智能化數(shù)字集中監(jiān)控系統(tǒng)，并從單純的監(jiān)控報警系統(tǒng)過渡到真正的多媒體“管理”信息系統(tǒng)。1.2.2系統(tǒng)功能本項目將建設以下三個模塊：管理中心子系統(tǒng)模塊，其重要功能是：圖像（語音）監(jiān)控管理功能（涉及大屏幕及電視墻）；語音廣播調度功能；全網內報警信息管理功能；全網內設備的遠程狀態(tài)監(jiān)控及管理功能；授權與安全認證功能；監(jiān)控中心子系統(tǒng)模塊，其重要功能是：音視頻監(jiān)控設備的監(jiān)控、錄像功能（DVR/DVS）；入侵報警設備的監(jiān)控功能；外部設備（門禁）的控制功能；安全目的報警解決功能（緊急解決方案）；3）媒體服務及桌面級分控端軟件模塊，其重要功能是：實時圖像及語音的傳輸、接受與流量（帶寬）控制；報警信息（開關量數(shù)據、圖像和語音）的接受與解決；具有多級權限管理機制的客戶端軟件（接受與點播圖像、語音及報警信息）；合用于網絡QOS的動態(tài)編碼功能；第二部分項目建設方案2.1技術原理本項目的技術原理基于海康威視提出的“基于IP的超大規(guī)模視頻切換矩陣”技術，其技術原理如下：隨著寬帶技術的發(fā)展，遠程集中監(jiān)控的需要越來越多，規(guī)模也越來越大，一種是重建專用網，運用現(xiàn)有的CATV技術，涉及WDM技術，將模擬信號不做解決直接傳到監(jiān)控中心，進行集中監(jiān)控，其缺陷是網絡建設費用非常高，采用WDM技術，必須是裸光釬（中間是無源的），在有些應用場合，在一個小的區(qū)域范圍內，還是可行的，只是實現(xiàn)集中監(jiān)控的代價很大，費用很高。另一種方法技術運用現(xiàn)有的數(shù)字網絡，對視音頻信號進行數(shù)字化壓縮，將壓縮碼流組成IP報文，通過TCP/IP協(xié)議，把這些IP報文傳到監(jiān)控中心實時解碼出視頻圖像，進行集中監(jiān)控，這個數(shù)字網絡可以是VPN，可以是專網，也可以是公網，如PSTN、ISDN、GPRS、CDMA、ADSL、寬帶城域網、INTERNET等。下圖是一個典型的應用：在上述應用框圖中，PC管理主機可以通過IP網絡，對前端的每一臺硬盤錄像機/視頻服務器進行配置、管理、控制，可以實時監(jiān)控每一臺硬盤錄像機/視頻服務器的視頻圖像。假如視頻圖像的數(shù)量太多，整個網絡太大，一臺管理主機可以同時監(jiān)控很多臺硬盤錄像機/視頻服務器的圖像，通過PC機的顯示器顯示視頻圖像，并通過事先設定的規(guī)則切換圖像信號。如15秒切換一次，規(guī)定一分鐘進行一次循環(huán)，以一臺PC機能同時進行16路解碼計算，一臺PC機可以同時監(jiān)控64路視頻圖像，兩臺PC機就可以監(jiān)控128路視頻圖像，可以依次類推。假如在PC機中插入多片視頻解碼卡，視頻解碼卡支持AV輸出，可以組成電視墻，多臺PC機可以組成巨大的電視墻，方便集中監(jiān)控、管理。視頻輸出支持畫面分割，每路視頻輸出最多可劃分為16窗口，視頻矩陣以窗口為單位進行圖像切換。每個視頻輸入源，都可以輸出到任意一塊解碼卡的任意一路輸出通道中的任意一個窗口進行顯示。2.2系統(tǒng)整體架構及概述2.2.1系統(tǒng)結構示意圖管理中心建設系統(tǒng)結構示意圖在總隊建設管理中心，設立管理服務器、報警管理主機、流媒體服務器、主控管理主機模塊，可根據需要增設電視墻管理主機、分控管理主機、網絡鍵盤等模塊。管理服務器用以管理、定制本系統(tǒng)中所有用戶的權限，可以巡檢系統(tǒng)中硬盤錄像機及報警管理主機的工作狀況，對各個用戶的操作進行記錄和查詢，對硬盤錄像機上傳至報警管理主機的報警量進行記錄、查詢與管理，天天定期對硬盤錄像機進行時間的校對，以保證各個事件及錄像文獻的時間的準確。報警管理主機用以接受由硬盤錄像機上傳的報警信號量，并帶有電子地圖，可以直觀地看到報警的地點并進行記錄與轉發(fā)至各級主控管理主機或授權用戶。設立流媒體服務器，可以解決同一個通道被多個用戶訪問時帶寬的反復占用及系統(tǒng)資源的占用問題。采用網絡鍵盤，可以快捷方便地進行云臺的控制，管理、監(jiān)控中心的操作人員可以不久地掌握系統(tǒng)操控。增設電視墻管理主機，可以將實時監(jiān)看到的現(xiàn)場視頻輸出顯示到電視墻或大屏上。系統(tǒng)中各模塊的功用將在后面作具體說明。總隊只需要在管理中心的基礎上增設硬盤錄像機、顯示設備、攝像機和報警設備即可組成監(jiān)控中心。各級監(jiān)控中心建設系統(tǒng)結構示意圖在各級建設監(jiān)控中心，用于對自己轄區(qū)內的看守所、本單位需要監(jiān)控的地點進行視頻監(jiān)控與報警量的解決，在各級設立主控管理主機，用以接受管理中心報警管理主機所轉發(fā)過來的報警量、實時監(jiān)看各監(jiān)控點的現(xiàn)場情況并對云臺進行操控、回放存儲在前端硬盤錄像機中的錄像文獻。根據各級轄區(qū)監(jiān)控點的數(shù)量與分控客戶機的數(shù)量來選擇是否設立流媒體服務器。管理中心的設計強化全系統(tǒng)人、物及信息流的監(jiān)管，監(jiān)控中心的設計強化“執(zhí)行”，采集、存儲、發(fā)送與解決。2.2.2視頻監(jiān)控遠程預覽原理、數(shù)據流向圖注：圖中黃色的線表達客戶機在發(fā)送預覽請求時所通過的途徑，紅色的線表達硬盤錄像機在接受到用戶的預覽請求后將視頻流返回給客戶機數(shù)據所通過的途徑。詳解：當客戶機發(fā)送請求時：當客戶機需要預覽現(xiàn)場的視頻時，需先發(fā)送一個指令至管理服務器，管理服務器通過客戶機的用戶名、密碼等條件來檢索該用戶是否具有預覽該通道視頻的權限，若不通過，返回錯誤信息給該用戶；若通過，返回訪問途徑給該用戶并將此操作記錄在操作日記中。該用戶根據管理服務器返回的訪問途徑，一方面檢索流媒體服務器是否正常工作，若正常工作，將需要訪問的硬盤錄像機IP及通道號發(fā)送給流媒體服務器，流媒體服務器再根據此途徑與訪問硬盤錄像機并告知硬盤錄像機所需要訪問的通道號；當流媒體服務器未正常工作時，該用戶將直接訪問到硬盤錄像機并告知硬盤錄像機所需要訪問的通道號。當硬盤錄像機收到訪問請求時：硬盤錄像機將客戶（客戶機或流媒體服務器）所需訪問通道的視頻進行壓縮解決后發(fā)送給客戶（客戶機或流媒體服務器），即完畢這一操作（若客戶是流媒體服務器，再由流媒體服務器轉發(fā)給發(fā)送預覽請求的客戶機）。遠程控制、回放、設立、對講、廣播等操作原理與視頻預覽的原理類似。流媒體服務器的工作原理及作用圖注解：當網絡中有多個視頻監(jiān)控用戶要訪問同一臺硬盤錄像機的同一個通道時，若不采用流媒體服務器轉發(fā)機制，每個用戶的每個訪問都通過廣域網與硬盤錄像機進行連接，所需廣域網帶寬=每路視頻的碼流×視頻的路數(shù)×訪問的用戶數(shù)。若采用流媒體服務器轉發(fā)機制，由流媒體服務器通過廣域網與硬盤錄像機進行連接，多個用戶通過局域網與流媒體服務器進行連接以獲取所需視頻流，所需廣域網帶寬=每路視頻的碼流×視頻的路數(shù)。從以上工作原理中可以看到，采用流媒體服務器轉發(fā)機制大大提高了網絡帶寬的運用率，在有限的帶寬資源里提供了更多用戶更多通道數(shù)的訪問。報警信息工作原理圖注解：當發(fā)生報警時，報警量傳送到硬盤錄像機上，硬盤錄像機將發(fā)生報警的時間、地址、類型發(fā)送到報警管理主機上，報警管理主機將硬盤錄像機發(fā)送過來的報警信息上傳至管理主機并獲取報警轉發(fā)地址，管理主機將報警信息記錄在報警日記里并告知報警管理主機需要轉發(fā)的ip地址，報警管理主機根據管理主機返回的地址將報警信號的轉發(fā)給相應的視頻管理主機，視頻管理主機連接到相應的硬盤錄像機上，彈出報警畫面并發(fā)出報警聲音以提醒監(jiān)控室值班人員。電視墻管理主機工作原理圖注解：前端安裝的攝像機將視頻信號傳送到硬盤錄像機，硬盤錄像機將視頻信號進行壓縮解決后通過網絡傳送到電視墻管理主機，電視墻管理主機通過PCI總線將傳輸過來的視頻流傳輸?shù)浇獯a卡上，解碼卡通過板載的DSP將壓縮過的視頻流轉換為模擬的視頻流，模擬的視頻流輸送到板載的視頻解決單元，視頻解決單元將視頻流（或將多個視頻流進行畫面組合后形成一個視頻流）輸出到監(jiān)視器、大屏幕等顯示設備上。2.2.3系統(tǒng)概述本系統(tǒng)構建于現(xiàn)有網絡平臺，把網絡連接看作一個整體，我們可以理解為：在網絡平臺上，前端通過硬盤錄像機接入了N個圖像、語音、報警輸入，通過網絡傳輸及控制，所有這些保衛(wèi)信息可以實時（視網絡資源而定）的傳輸至信息管理中心，信息管理中心通過網管、電視墻管理、媒體服務器一系列管理設備實行對全網的信息解決和遠程管理，從而真正實現(xiàn)了一個典型的“IP矩陣”應用案例。圍繞“IP矩陣”的概念，本系統(tǒng)的重點在于解決以下幾個部份：做為硬盤錄像的本地解決功能（DVR）做為信息解決和傳輸節(jié)點的網絡功能（DVS）三種信息流的控制與解決：視（音）頻流、控制指令流、報警信息流網絡管理與資源控制（網管、代理服務與流媒體服務）2.3系統(tǒng)組成部分及功能說明本案重要由以下三個部分組成：管理中心模塊監(jiān)控中心模塊流媒體服務及分控端軟件模塊2.3.1管理中心模塊本系統(tǒng)中的設計我們更著重強調了“中心”的概念，把安全性和穩(wěn)定性放在系統(tǒng)建設的首要位置。管理中心構建網絡管理主機的目的正是在于：對全網內所有前端設備進行統(tǒng)一監(jiān)控（運營狀態(tài)）和管理，保證前端設備的穩(wěn)定運營，同時杜絕內部人員對前端設備參數(shù)的惡意修改導致系統(tǒng)運營混亂，體現(xiàn)管理中心的監(jiān)管職能。本模塊是整個系統(tǒng)的靈魂和核心，負責全網的安全管理（用戶及其權限設立與維護，操作權限認證）、前端設備管理、報警信息管理及操作日記、報警日記與系統(tǒng)日記的記錄并提供查詢，具體由以下幾臺管理主機或服務器來實現(xiàn)：管理中心服務器報警管理主機主控管理主機流媒體服務器電視墻管理主機2.3.1.1管理中心服務器管理中心服務器是一個基于數(shù)據庫建立的后臺程序，它負責對全網內的客戶端權限進行認證和管理，負責所有控制指令信息流和報警信息流的轉發(fā)以及記錄（生成日記）。具體的功能如下：用戶與監(jiān)控信息的設立與維護：統(tǒng)一建立系統(tǒng)內的所有用戶，并設立權限，采用靈活的菜單級設立方法；采用樹型數(shù)據結構方式統(tǒng)一建立系統(tǒng)內的監(jiān)控信息，監(jiān)控信息涉及監(jiān)控點、硬盤錄像機、上級/下級機構所屬關系；操作權限認證：用數(shù)據庫來管理全網內的所有客戶端軟件，實現(xiàn)靈活、強大的權限控制功能，統(tǒng)一管理機制保障了安全性，避免敏感畫面泄露。所有客戶端在請求訪問目的畫面或進行遠程控制（如云臺等）時，所有控制指令的請求先發(fā)給代理服務器，經代理服務器認證該客戶端具有相應權限后再將指令轉交給前端設備（硬盤錄像機），前端設備方響應指令規(guī)定向有權限的客戶端發(fā)送指定畫面或執(zhí)行相應控制指令；對報警信號進行集中管理和分發(fā)解決：接受到報警信號以后，確認該報警信息屬何種類型報警、報警的等級是什么、有哪些客戶端需要（或有權限）接受這些告警信息，再將告警信息發(fā)送給指定客戶端，同時記錄在報警日記中；巡檢與校時：定期對前端硬盤錄像機進行巡檢，當系統(tǒng)設備有故障，產生報警信息；可以統(tǒng)一對系統(tǒng)內所有硬盤錄像機進行時間校正；系統(tǒng)日記記錄：記錄整個網絡及前端設備的工作狀態(tài)，涉及硬盤工作狀態(tài)、攝像機工作狀態(tài)等，特別是犯錯記錄和故障提醒；報警日記記錄：前端報警信號的集中管理、解決及與解決相關的一些要素記錄；操作日記記錄：任何對前端參數(shù)設立的操作進行記錄；2.3.1.2報警管理主機報警管理主機以電子地圖的方式顯示全網內所有監(jiān)控點的報警狀態(tài)，涉及開關量的報警、視頻信號丟失報警、移動偵測報警、外部傳感器報警、設備運營狀態(tài)報警等多種報警信息。當報警發(fā)生時，自動將報警信息上傳給管理中心服務器，同時以語音、圖形及文字的方式提醒中心值班人員，直到人員干預解除報警，所有報警信息同時生成日記記錄到數(shù)據庫中，方便以后查詢和檢索。2.3.1.3主控管理主機我們把遠程操作與控制的功能交給主控管理主機來完畢，每個軟件的特點和功能如下：遠程瀏覽：界面和諧操作簡樸，通過管理中心服務器認證后，能自動以樹形結構將瀏覽的前端設備和攝影頭編排列出來，可以根據職能或業(yè)務進行分組，使查看得目的性更加明確，同時結合手工自由點播，可以非常直觀、方便的查看權限許可的實時或非實時畫面；報警信息的接受與解決：當權限許可范圍的前端設備發(fā)生告警時，報警信息經報警主機和管理中心服務器轉發(fā)，可以精確的將報警信息傳送到本機，同時具有語音、圖像（畫面彈出）的提醒，并在本機生成報警日記，報警提醒可根據設備一直發(fā)生作用，終止條件是操作人員人工進行干預；語音對講與廣播：能與自己權限許可的前端設備之間進行雙向的實時語音對講，同時具有對前端設備分組進行語音廣播，這樣就為保衛(wèi)部門的管理提供了又一條方便的途徑；遠程操作：對指定的遠端硬盤錄像機進行遠程操作，如硬盤錄像機的參數(shù)設立、通道參數(shù)的設立、串口參數(shù)的配置及報警參數(shù)的設立，同時可以遠程控制云臺、鏡頭；具有高安全性：所有操作只有在管理中心服務器的授權下，才可以進行操作；2.3.1.4電視墻管理主機搭載我公司的硬解碼卡，可以在一臺工控PC機上實現(xiàn)多路視頻的解碼輸出（輸出接口是AV）和一路音頻輸出。根據電視墻規(guī)模的大小來決定同時解碼輸出的路數(shù)（與需要顯示的電視屏數(shù)目相等）。它的工作流程如下：前端的任意多臺視頻服務器響應電視墻管理主機的請求→將需要的畫面和語音通過網絡實時傳輸?shù)焦芾碇行牡碾娨晧芾碇鳈C→管理主機通過硬解壓卡配合相應軟件對這些數(shù)據進行解碼并完畢至AV的轉換→可通過軟件設立解碼輸出的畫面排列順序和進行畫面切換或輪巡的機制（方式和時間）→最后輸出至電視墻→在電視墻上得到最直觀的效果。它的特點如下：全硬件解碼，不占用過多的系統(tǒng)資源，對主機系統(tǒng)配置規(guī)定不高；音視頻同步解碼；靈活的畫面排列組合方式和輪巡機制；配套軟件支持與前端設備硬盤錄像機進行雙向語音對講；2.3.2監(jiān)控中心模塊監(jiān)控中心是“分散”的，即可根據需要在分支機構進行設立，結合數(shù)字化、網絡化的設備來構建數(shù)字視頻的監(jiān)控中心，重要完畢視音頻的采集、存儲、發(fā)送，同時具有報警聯(lián)動與報警解決。本案對于監(jiān)控中心的構建思緒是以分支機構為核心的分散存儲方式，同時借助于網絡平臺，由管理中心來完畢集中控制。監(jiān)控中心設立以下主機、服務器及設備：前端（采集與視頻服務）分控管理主機流媒體服務器（可選）2.3.2.1前端前端設備的核心是我公司自主研發(fā)和生產的嵌入式網絡硬盤錄像機，重要完畢視音頻采集、壓縮、記錄及網絡傳輸，提供現(xiàn)場的開關量報警聯(lián)動及所有報警信息的上傳，同時提供透明通道，支持云鏡控制以及視頻信號的在線檢測等一系列強大功能，其組成及重要特性與功能如下：基本部分控制主板：控制主板是整個產品的核心，是必選件，支持硬盤讀寫、網絡傳輸、文獻回放、報警輸入/輸出、RS-232接口、RS-485接口等基本功能。前面板：提供操作前面板按鍵。嵌入式軟件：嵌入式系統(tǒng)軟件。機箱和電源擴展部分H.264硬件壓縮板：H.264硬件壓縮板完畢對視頻信號和音頻信號的實時壓縮。不同應用需求不同的視頻和音頻的路數(shù)，選擇不同路數(shù)的壓縮板。目前有兩路視頻和兩路音頻壓縮板、四路視頻和四路音頻壓縮板。實時視頻和聲音預覽切換板：實時視頻和聲音預覽切換板具有畫面分割器、切換矩陣的功能，目前支持1/4/9/16畫面的分割，實現(xiàn)輸入畫面和聲音的實時預覽、16路視頻和16路音頻的矩陣切換，可用于任何一路視頻信號和音頻信號的遠程網絡傳輸，而不影響本地全實時記錄。語音對講板：支持監(jiān)控中心和監(jiān)控現(xiàn)場的語音對講。流協(xié)議和WEB服務器模塊：流協(xié)議保證網絡傳輸?shù)母臃€(wěn)定、更加流暢，可以實現(xiàn)變碼率、變幀率。WEB服務器功能保證用戶用IE瀏覽器可以通過INTERNET實時監(jiān)看視頻圖像。嵌入式網絡硬盤錄像機基本功能采用嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)（RTOS）和嵌入式解決器，完全脫離PC平臺，系統(tǒng)調度效率高，代碼是固化在FLASH中的，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠；采用H.264硬件壓縮技術，壓縮比高，且解決非常靈活；多級用戶權限管理，保證系統(tǒng)安全；支持一個RS-485接口，可以控制云臺；支持一個RS-232C接口，支持MODEM連接；支持16個開關量輸入和4個開關量的輸出，支持本地報警和網絡報警聯(lián)動；前面板按鍵操作，全中文下拉式菜單管理，使用非常方便；采用19英寸標準機箱，安裝方便。壓縮解決功能支持多達16路視頻信號，每路皆可實時每秒25幀CIF分辨率的PAL制式獨立硬件壓縮，視頻壓縮采用H.264壓縮技術，不僅支持支持變碼率，并且支持變幀率，在設定視頻圖像質量的同時，也可限定視頻圖像的壓縮碼流；以支持多達16路音頻信號，每路音頻信號實時壓縮，音頻壓縮標準采用G.729，壓縮碼率為8Kbps；視頻和音頻信號壓縮后生成復合的H.264碼支持定期錄像、手動錄像、動態(tài)偵測錄像、報警錄像、移動偵測|報警、移動偵測&報警、串口命令觸發(fā)七種錄像模式；支持多種分辨率，從FULLD1（704*576）到QCIF（176*144）；支持視頻畫面實時預覽和視頻信號切換；支持硬盤文獻回放；支持多區(qū)域移動檢測；支持OSD，日期和時間的位置、灰度可以設立，日期和時間自動增長；10、支持透明LOGO或非透明LOGO，LOGO的位置可以在視頻圖像中的任何位置，特別適合于集中監(jiān)控或部分圖像需要遮擋的應用；11、支持水印（WATER-MASK）技術。網絡功能支持一個10M/100M兼容的以太網端口；支持一個RS-232C串口，可以支持MODEM的撥入和撥出；支持TCP/IP協(xié)議，可以通過應用軟件或瀏覽器設立參數(shù)、實時瀏覽視頻和音頻信號、查看視頻服務器狀態(tài)，可以通過網絡報警，可以通過網絡存儲壓縮碼流；通過網絡控制云臺的旋轉和控制攝像頭的相關參數(shù)，如光圈大小、焦距遠近等；具有碼流克制功能，能精確控制傳輸圖像對網絡帶寬的占用；可以通過網絡獨立瀏覽任何一路或多路視頻信號及音頻信號；可以通過網絡實現(xiàn)遠程升級；RS-232C串口和RS-485接口皆支持網絡透明通道連接，PC管理主機可以通過網絡硬盤錄像機的透明通道控制串行設備；支持網絡電話，管理主機和網絡硬盤錄像機之間可以通IP電話；10、WEBSERVER功能，可以通過瀏覽器訪問。存儲功能硬盤錄像機可以支持八個IDE硬盤，每個IDE硬盤的容量可達160GB；硬盤文獻系統(tǒng)同DOS兼容，可以在PC平臺上操作；八個硬盤上文獻可以循環(huán)記錄；管理主機可以通過網絡下載硬盤上的文獻，也可以通過網絡播放網絡硬盤錄像機上記錄的文獻；管理主機也可以通過網絡實時記錄視頻壓縮碼流；文獻記錄有七種模式：定期錄像、手動錄像、動態(tài)偵測錄像、報警錄像、移動偵測|報警、移動偵測&報警、串口命令觸發(fā)；文獻切換時不丟失任何視頻信號。2.3.2.2分控管理主機設立分控的目的重要是由分散的監(jiān)控中心擁有一個或多個自己的監(jiān)視與控制平臺，其操作權限的設立與認證以及控制的對象均由管理中心來授權和指定。重要功能與主控管理主機相同。分控管理主機的另一個用途是供相關領導的遠程瀏覽。2.3.2.3流媒體服務器流媒體服務器的多級設立可提高響應訪問的效率，系統(tǒng)中可設立多臺，重要功能如下：實現(xiàn)轉發(fā)的功能：多個客戶端需要同時看某遠程的相同畫面時，勢必會導致在一條廣域網線路上的同時點播，從而會占過多個相同帶寬，嚴重浪費網絡資源。流媒體服務器支持視音頻流的轉發(fā)，支持局域網內多個用戶對一個視音頻流的訪問，當有多個局域網客戶端需要同時訪問同一遠程畫面時，可以通過流媒體服務器進行轉發(fā)，從而在廣域網上只占用一個通道的資源，在局域網內再進行轉發(fā)；解決多級瀏覽級聯(lián)問題：當更上級單位需要查看越級機構的圖像時，可以直接訪問流媒體服務器，而不用都去直接訪問網絡帶寬資源有限的下級機構，從而解決多級瀏覽級聯(lián)的問題。2.4本系統(tǒng)技術特點本系統(tǒng)采了代表國內最高技術水平和理念的架構和產品來進行構建，具有先進性、高穩(wěn)定性、高安全性、高可擴展性、低成本等特點。2.4.1先進性壓縮算法的先進性：我公司研發(fā)的H.264代表了國內外最高和最新水準的視頻壓縮技術，具有高壓縮比、清楚、碼流可控、適合網絡傳輸?shù)忍攸c；前端平臺的先進性：采用嵌入式前端平臺，是真正的專用安防產品，而非基于PC平臺的DIY產品；整體架構的先進性：“IP矩陣”技術的典型應用案例，順應技術發(fā)展的潮流，也代表了此后網絡化安防產品的發(fā)展方向；全省聯(lián)網集中監(jiān)控，便于管理，提高效率，是真正的網絡監(jiān)控管理系統(tǒng)；應用系統(tǒng)功能完善，如電子地圖、雙向語音對講、分組語音廣播、分組視頻切換、錯誤告警等。2.4.2穩(wěn)定性嵌入式架構帶來的超穩(wěn)定性：前端平臺采用嵌入式架構，所有代碼均固化在芯片上，再也不會出現(xiàn)“系統(tǒng)崩潰”類的劫難；專利技術帶來的硬盤穩(wěn)定性：通過采用專利技術，改變硬盤的尋道和寫入工作機制，延長磁盤壽命，當工作盤運營時其它盤處在休眠狀態(tài)將大大提高前端設備的穩(wěn)定性；與病毒絕緣：前端采用嵌入式設備，由于結構和系統(tǒng)的不同，病毒無法入侵，做為一個網絡化應用，杜絕被病毒入侵甚至導致全網的傳播將大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；網絡的穩(wěn)定性：基于人民銀行內聯(lián)網，網絡質量非常穩(wěn)定；2.4.3安全性前端設備安全性：通過在整個系統(tǒng)中引入網絡管理主機，收回對前端設備的管理和配置權，由網絡管理主機進行統(tǒng)一管理，充足保證前端設備的安全性，避免前端設備參數(shù)被惡意修改；網絡傳輸安全性：所有的報警信息（語音、圖像和報警信息）都運營在公安系統(tǒng)專網上，并分派了單獨的網段，與其它業(yè)務分開，保證了數(shù)據的安全性；分控端軟件安全性：所有分控端軟件的權限由市局管理中心的一臺管理服務器用數(shù)據庫進行管理，合理分派各自的權限，多級權限管理可以擬定安全性，保證敏感畫面不會泄露，達成公安系統(tǒng)管理機制的規(guī)定；網絡資源運用的安全性：前端設備的碼流克制功能（帶寬控制），再結合對分控端軟件的多級權限管理及流媒體服務器的引入，可以做到精確控制對網絡帶寬資源的占用，保證不會影響人行的其它正常業(yè)務運營（根據QOS設立級別，保衛(wèi)信息可以被其它業(yè)務數(shù)據擠占帶寬，而反之則不會）；WEB服務的安全性：WEB服務器在構建時可以采用PHP編程，與后臺數(shù)據庫進行連接，對WEB訪問用戶進行多級權限管理，保證安全性；2.4.4可擴展性本系統(tǒng)基于IP方式構建，中心建立完畢后不會再由于系統(tǒng)前端設備的增長而擴建，而前端設備可以根據需要隨意添加，后臺管理同樣能承受。因此本系統(tǒng)具有了非常強的可擴展性。2.5.5低成本網絡成本：基于現(xiàn)有的網絡平臺，一般情況無需添置其他網絡設備，只需分派IP資源即可；前端采集設備：完全可以運用現(xiàn)有的前端采集設備（如攝像槍、報警探頭等），不需要重新投資；前端解決設備：硬盤錄像機具有極具親合力的價格優(yōu)勢，與市場上的主流產品成本相稱，卻具有更完善和先進的性能，性價比一流，同時集成了眾多接口，節(jié)省了部分末端設備（矩陣、畫面分割器等等）；管理中心：管理中心的核心是硬解壓卡和軟件，均對系統(tǒng)平臺的規(guī)定不高，構建市局管理中心的成本并不象想象的那么高，一切都非常簡樸；第三部分網絡視頻監(jiān)控軟件簡介RNSS系統(tǒng)的功能及特點考慮到以上用戶需求，RNSS監(jiān)控系統(tǒng)繼承了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)和設備的優(yōu)點，并結合信息管理平臺的優(yōu)勢，實現(xiàn)了分布監(jiān)控、集中管理，任意整合、隨意擴充的強大功能。是構架大規(guī)模、遠程分布式監(jiān)控管理系統(tǒng)的最佳解決方案。繼承傳統(tǒng)監(jiān)控軟件的功能優(yōu)點QCIF/CIF/2CIF/4CIF/D1分辨率任選，每一路均獨立可調。H.264壓縮算法，壓縮比高，影像質量好。錄像幀率可調，在較窄的帶寬上也可以實現(xiàn)優(yōu)良的視頻傳輸。水印功能，防止錄像資料被篡改。斷電自啟動、定期關機、系統(tǒng)硬件狗功能，增強系統(tǒng)穩(wěn)定性。具有OSD功能，可在預覽畫面和錄像文獻中疊加透明度可調的時間、通道等字符顯示。多畫面切換模式(1/4/6/8/9/16/25/36畫面任選)。通道輪巡功能。遠程控制功能(鏡頭、云臺、快球、矩陣等)，支持業(yè)內通用的40余種快球/解碼器協(xié)議。遠程控制報警點布防、撤防與報警解除。抓拍圖片，對圖片進行電子解決(放大、銳化、模糊等)。多種類型的錄像模式(計劃錄像、手工錄像、報警錄像、移動偵測錄像)。報警錄像的提前預錄功能。通道監(jiān)聽。雙向語音對講。報警上傳功能。錄像文獻的存儲和回放功能。操作員日記、系統(tǒng)日記、報警日記的保存和查詢功能。2.RNSS系統(tǒng)的擴展功能優(yōu)勢集中管理：RNSS網絡監(jiān)控管理系統(tǒng)通過其數(shù)據中心可以對系統(tǒng)中所有硬件設備和用戶進行集中管理。管理員只需通過系統(tǒng)配置程序對設備信息和用戶權限加以注冊即可在整個系統(tǒng)內生效。任意部署：RNSS監(jiān)控系統(tǒng)的部署，不受地理距離的限制，依托現(xiàn)在發(fā)達的寬帶網絡，可以部署到任何地方，便于跨區(qū)域、大范圍組網，如設立全國-省-市-縣多級網絡架構。隨意監(jiān)控:授權用戶通過任何一臺可以聯(lián)網的電腦，就可以實現(xiàn)隨時隨地的任意監(jiān)控，真正實現(xiàn)了“遠在天涯、近在咫尺”、“運籌帷幄之中，決勝千里之外”。任意整合:RNSS系統(tǒng)可兼容當前市場上主流品牌的視頻解決硬件設備（pc式DVR\嵌入式DVR\視頻服務器），支持多種設備混合組網；并可根據客戶現(xiàn)有的硬件設備進行系統(tǒng)定制，有效的解決了困擾用戶進行系統(tǒng)擴充、系統(tǒng)升級----新舊設備不能兼容，不同品牌設備不能兼容，無法實現(xiàn)集中管理的問題。隨意擴容:RNSS管理系統(tǒng)龐大的管理功能，可以管理不同型號、不同壓縮方式的視頻主機達1000臺以上，上萬路視頻信息點和報警點。為系統(tǒng)的擴容奠定了堅實的基礎。人機界面和諧:RNSS管理系統(tǒng)采用標準的文獻管理器模式進行資料查詢、檢索（目錄樹→電子地圖→影像閱覽），授權用戶通過IE瀏覽器也可以登陸管理系統(tǒng)，便于操作，易學易用。應用范圍廣泛：RNSS監(jiān)控管理系統(tǒng)可以滿足無人職守、公司多職能部門可視化生產管理等需求，在金融、教育、交通、電力、電信、水利、公安、軍隊、醫(yī)院、油田、超市等各行業(yè)已有廣泛應用。兼容多種視頻壓縮技術：RNSS管理系統(tǒng)支持先進的（H.264\MPEG-4）視頻壓縮算法，在較好的圖像質量設立下，每小時僅為60-150MB存儲量，傳輸方式支持電話線/ISDN/DDN/ADSL/LAN/E1/WAN等多種網絡介質，為用戶有效減少了監(jiān)控系統(tǒng)運營的成本。保障信息安全RNSS采用高強度的加密算法保證系統(tǒng)和數(shù)據的安全。視頻數(shù)據使用專有的數(shù)據格式，采用專有的播放工具，保證數(shù)據信息及系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。完備的多級用戶權限管理RNSS管理系統(tǒng)對用戶權限的管理分為用戶設備訪問權限的分派和用戶優(yōu)先控制權限的分派。設備訪問權限的分派是根據用戶的職能劃分信息訪問范圍。用戶優(yōu)先控制權限的分派是指對訪問相同設備的不同用戶可以制定不同的優(yōu)先控制權，例如對云臺的操作控制權限，服務器會自動進行智能調度，不同級別的用戶權限高的優(yōu)先控制，同樣級別的用戶先來先控制。先進的流媒體技術應用為適應多種寬帶和大量的并發(fā)訪問，RNSS網絡監(jiān)控管理系統(tǒng)采用了先進的流媒體轉發(fā)技術。在前端帶寬≤2M的網絡環(huán)境下，仍然可以保證遠程多用戶同時監(jiān)控，切實解決大規(guī)模組網中的網絡瓶頸問題。強大的電子地圖雙屏顯示功能RNSS服務器提供了強大的電子地圖服務功能。用戶可以通過樹形列表和電子地圖兩種設備列表方式對前端設立進行操作，發(fā)送/接受消息，查看/保存多媒體信息。用戶可以自行編輯地圖，地圖可分層。控制中心可使用帶有雙顯卡的PC機作分控端，配雙顯示器，即可實現(xiàn)電子地圖與視頻預覽的雙屏顯示、操作、管理功能。應急預案功能監(jiān)控系統(tǒng)大多應用于安防行業(yè)，對于一些應急事件解決或者報警信息的采集和解決規(guī)定及時和準確，即使是在教育、電力、電信、水利、醫(yī)院、油田、超市等應用方向，也經常會碰到對一些指定突發(fā)事件的一系列預定義解決。因此，預案功能就顯得猶為重要。用戶可以預先設立多種應急解決預案，在同一個預案里可以設立一系列要執(zhí)行的操作。在必要時，例如：有報警信息觸發(fā)時，就可以直接調用某些預案及時對事件做出反映，采用必要的手段和措施，切實發(fā)揮出監(jiān)控系統(tǒng)的實用效果。預覽組功能對于一個規(guī)模較大較復雜的監(jiān)控系統(tǒng)，也許由上千個監(jiān)控點組成。不同的管理人員也許關心不同類型的監(jiān)控點。使用預覽組就可以將前端毫不相干的若干個點事先編成一個預覽組，管理人員在調用時，可以在同一時間將它們同時打開進行預覽，并且預覽組內可以設立分屏輪巡。這樣即節(jié)省了時間，又提高了監(jiān)控的效率和安全性，便于用戶對這些常用組、或重點組統(tǒng)一調度。錄像文獻的實時與分時集中存儲功能集中存儲功能對于前端沒有存儲功能的網絡視頻服務器尤為合用。也合用于一些重要的錄像文獻在前端不適合保存的；或網絡帶寬有限，不適合遠程實時查看視頻文獻的可以在網絡相對空閑的時段，通過集中存儲功能把錄像資料保存在后端集中存儲主機上。分時存儲功能可以設立集中存儲計劃，從而在集中存儲主機上實現(xiàn)定期文獻存儲功能。多路回放功能系統(tǒng)提供同步/異步多路回放功能，提供多種回放速率。遠程升級與維護RNSS網絡監(jiān)控系統(tǒng)對于網絡中各項遠程報警、視音頻終端設備的維護，管理員不必到達設備現(xiàn)場，在遠程就可監(jiān)測設備運營狀態(tài)，修改設備的各項參數(shù)，既提高了設備維護效率，又節(jié)省了人力與時間，也便于整個系統(tǒng)的管理，使整個監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性得到有力保障。提供Web服務平臺對于家庭或辦公室監(jiān)控的小型用戶，假如讓用戶在自己提供的環(huán)境搭建RNSS管理平臺，對用戶來說費用高且難度大。考慮到以上需求，我們?yōu)檫@樣的小型用戶提供了RNSS網絡監(jiān)控管理系統(tǒng)的Web服務平臺，使得用戶無需安裝任何監(jiān)控軟件，無需自己管理，用最低的成本，即可實現(xiàn)IE瀏覽器方式的實時遠程監(jiān)控。脫機運營功能為保證前端音視頻采集服務不間斷工作，RNSS系統(tǒng)提供了服務端脫機運營功能。當數(shù)字硬錄像機與數(shù)據中心網絡終斷時，可運用本地數(shù)據庫啟動服務，正常工作并正常生成日記。當網絡連通后，軟件會自動將脫機工作生成的日記上傳到數(shù)據中心，保證系統(tǒng)安全性，不影響正常的備案及核查工作。RNSS系統(tǒng)的組成RNSS網絡監(jiān)控管理系統(tǒng)網絡拓撲圖如下：從系統(tǒng)應用的角度考慮，我們可以把RNSS網絡視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)表達成如下結構簡圖：采集端HYPERLINKHYPERLINKWeb站點服務［可選］HYPERLINKPCDVR(采集卡)HYPERLINK嵌入式DVRHYPERLINK報警主機HYPERLINK信息管理中心(數(shù)據服務器)［必備］HYPERLINK流媒體轉發(fā)服務［可選］HYPERLINK文獻集中存儲服務［可選］HYPERLINK電視墻服務器(解碼卡)HYPERLINK普通客戶端領導查看HYPERLINK超級客戶端消息解決與監(jiān)控HYPERLINKWeb客戶端用戶查看攝像機攝像機報警箱報警箱報警箱系統(tǒng)服務客戶端大屏幕電視墻大屏幕電視墻如圖所示，RNSS監(jiān)控系統(tǒng)從信息應用與系統(tǒng)管理的角度，可以分為三個部分：【系統(tǒng)服務部分】如圖所示，RNSS網絡視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)共提供四個服務模塊：“信息管理中心”、“流媒體轉發(fā)服務”、“網絡集中存儲服務”、“Web站點服務”。其中“信息管理中心”是系統(tǒng)的核心服務。信息管理中心：由一臺計算機提供數(shù)據庫服務，構成管理平臺的核心。可另作雙機熱備或集群解決，以保證系統(tǒng)數(shù)據服務的不間斷工作。存儲系統(tǒng)中所有音視頻解決設備和所有操作員的信息。使得系統(tǒng)內任何用戶只要可以連網，無需再次注冊設備信息，即可直接啟動普通客戶端軟件查看前端監(jiān)控點的圖像。信息的注冊與修改由系統(tǒng)管理員通過RNSS系統(tǒng)配置程序完畢。配置程序可以運營在系統(tǒng)內任何一臺連網的PC機上，但是只有系統(tǒng)管理員具有運營配置程序、修改和配置系統(tǒng)信息的權限。設備的管理：RNSS對所有音視頻解決設備進行統(tǒng)一注冊管理，所有設備信息集中保存在信息管理中心。涉及：PC式硬盤錄像機（PCDVR）、嵌入式硬盤錄像機、電視墻服務器、超級客戶端、以及系統(tǒng)服務(流媒體服務、集中存儲服務)等。管理員可以對各項硬件設備配置信息進行編輯、修改，作到設備的統(tǒng)一管理。用戶的管理：RNSS對系統(tǒng)內所有用戶、部門進行統(tǒng)一注冊管理，所有用戶信息集中保存在信息管理中心。用戶的注冊涉及部門、用戶組、用戶名稱/密碼的分派與設立。在系統(tǒng)結構管理層面，用戶從屬于部門，遵循樹形結構；在系統(tǒng)權限管理層面，用戶同時從屬于組，即用戶的最終權限是其自身權限與所屬組的權限之和。權限的管理：權限的管理重要分為設備訪問權限的管理和用戶優(yōu)先控制權限的管理。設備訪問權限的管理是根據用戶的職能劃分設備訪問范圍。用戶優(yōu)先控制權限的管理是指對訪問相同設備的不同用戶可以制定不同的優(yōu)先控制權，如云臺的控制權限，服務器會自動進行智能調度，高級別用戶會優(yōu)先獲得控制權。日記管理：RNSS系統(tǒng)提供強大的日記(涉及系統(tǒng)日記、用戶日記、報警日記)的存儲和檢索功能。服務器區(qū)分日記類型、時間、觸發(fā)信息等類別自動生成日記，完整地記錄系統(tǒng)事件、報警消息、操作員登陸系統(tǒng)后的各項操作等。所有采集端與客戶端生成的日記自動發(fā)送到信息管理數(shù)據庫中心保存。流媒體轉發(fā)服務當多個客戶端需要同時查看某監(jiān)控點的相同畫面時，勢必會導致在一條通訊網絡線路上數(shù)據擁堵，且嚴重浪費網絡資源。流媒體服務器支持視音頻流的轉發(fā)，當有多個局域網客戶端需要同時訪問同一遠程畫面時，可以通過流媒體服務器進行轉發(fā)，在轉發(fā)服務與前端視頻通道之間只占用一個通道帶寬的網絡資源，再由轉發(fā)服務器將數(shù)據分發(fā)給多個客戶端。轉發(fā)服務網絡拓撲圖如下所示：文獻集中存儲服務：實時集中存儲服務：集中存儲服務對于前端沒有存儲功能、或者不適合在前端進行錄像文獻存儲的情況尤為合用。也合用于一些重要的錄像文獻在前端不適合保存的，可以集中存儲在后端集中存儲主機上。該功能可以設立集中存儲計劃，從而在集中存儲主機上實現(xiàn)定期文獻存儲功能。分時集中下載服務：按下載計劃下載前端硬盤錄像機中的錄像文獻。該功能合用于網絡帶寬較窄，某些時段帶寬占用很多，而有些時段網絡空閑（例如夜間），這樣就可以把網絡相對空閑的時段設立成集中下載計劃的時間段，在這些時間里把設定的文獻下載到集中下載主機上。再進行音視頻錄像文獻的查看。Web站