渡口高清网络视频监控系统解决方案

渡口高清 IP 网络 视频监控 系统 解 决 方 案 2008 年 12 月 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 1 目 录 一 概 述 . 2 1.1 设计依据 . 2 1.2 设 计原则 . 2 二 技术方案 . 4 2.1 用户需求 . 4 2.2 渡口高清网络视频监控系统设计 . 5 2.2.1 建设目标 . 5 2.2.2 产品选型 . 5 2.2.4 系统的功能模块 . 9 2.2.5 系统规划 . 11 2.2.6 系统拓扑结构 . 12 2.3 主要设备介绍 . 12 2.3.1 高清网络摄像机 . 12 2.3.2 NVR 网络视频存储设备 . 15 2.3.3 监控客户端 . 16 2.3.4 主要设备 清单 . 17 2.4 系统管理软件主要功能 . 17 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 2 一 概 述 1.1 设计依据 1、 GB50198-94民用闭路电视系统工程技术规范 2、 GBJ115-87工业电视系统工程设计规范 3、 GA/T75-94安全防范工程程序和要求 4、 GA/T74-94安全防范系统通用图形符号 5、 GB2887-89计 算机站场地技术条件 6、 GBJ79-85工业企业通信接地设计规范 7、 GB20815-2006视频安防监控数字录像设备 8、 GA T 367 2001 视频安防监控系统技术要求 9、 GY T 134 1998 数字电视图像质量主观评价方法 10、 计算机场地安全要求 11、 甲方的实际需求 1.2 设计原则 本系统的设计严格按照甲方要求并且遵守以下原则： 技术先进性 系统设计应使本系统不但能反映当前的先进水平，而且具有发展潜力，避免短期内因技术陈旧造成整个系统性能不高和过早淘汰。系统设计 既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备软件的相对成熟，最大限度地发挥投资效益。 可靠性、易维护性 系统设计从系统结构、技术措施、设备性能、管理软件、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的稳定可靠。系统设计模块化，方便维护，缩短维护时间。 经济性、实用性 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 3 在确保产品的性能、系统的效能前提下，系统设计应始终贯彻面向应用、注重实效的方针，坚持实用、经济的原则，以负责的态度通过精心设计、优选材料、科学组合，严密组织施工、安装，使系统达到以最小的投入实现系统最大的效益。 系统可扩展性 系统有较强的可扩性，能适应随时对系统的扩容要求，保持旺盛的生命力。为便于以后系统扩展，也为节约财力，在线路的设计、线材的选型、接口处理上，系统采用模块化结构，保证以后增加新的监控点很容易实现。 稳定性 前端平台采用嵌入式架构，所有代码均固化在芯片上，病毒无法入侵，再也不会出现“系统崩溃”类的灾难。 安全性 由管理服务器进行统一管理，充分保证前端设备的安全性，避免前端设备参数被恶意修改；所有分控端软件的权限由一台管理服务器用数据库进行管理，合理分配各自的权限，多级权限管理可以确定安全性，保证敏感画面 不会泄露；前端设备的码流抑制功能（带宽控制），再结合对分控端软件的多级权限管理及流媒体服务器的引入，可以做到精确控制对网络带宽资源的占用，确保不会影响其它正常业务运行。 可操作性 系统客户端软件人机界面友好，可操作性强。 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 4 二 技术方案 2.1 用户需求 随着渡口（旅游区）的发展，今后的渡船（旅游船艇）会越来越多，渡工（船员）人数增加，投入的人力财力将不断加大，管理机构监督管理的要求越来越高。因此为了适应航运、旅游业的发展，提高管理机构的监管力度和监管水平，需要建设一个数字化的渡口（旅游区）监控系统，特别是对重点水域和客渡流量大的渡口（旅游区）进行监控，防止“三无”船舶擅自载客营运，船工无证违章驾驶；恶劣天气危及航行安全时冒险开航；超载滥载等现象的发生，确保辖区渡口（旅游区）的水上交通安全。 目前存在的主要问题有： 1）有些渡船、渡工牌证不齐，有的“三无”船舶还在擅自载客营运，船工无证违章驾驶。 2）遇浓雾、强风、暴雨、洪水、急流等恶劣天气危及航行安全时，还冒险开航。 3）在渡运中，经常出现超载滥载现象，有的超载特别严重，特别是农忙季节和节假日更为突出，事故隐患很大。 建设 渡口 高清网络视频 监控系统的必要性 : 建设渡口监控网络系统，使得执法人员可利用现代 CCTV 技术和通信网络随时了解渡口现场的情况，这对改变现有的落后监管手段、提高服务水平具有十分重要的意义，主要体现在下列几方面： 1）可以及时、全面地掌握辖区内渡口、渡船和旅游船的交通安全状况，及时指导渡口渡船的安全监督管理工作和采取相应的防范措施，还可配套建立省渡口、渡船和 旅游船计算机信息管理系统，实现渡口（旅游区）的信息化管理，使 的水上交通安全管理工作上一个新的台阶。 2）加强现场监控，防止事故发生。建立渡口（旅游区）监控系 统，有利于部门的监督检查，随时跟踪和掌握渡口水域的通航状况、船舶适航和船员适任情况。当出现 “三无”船舶擅自载客营运、船工无证违章驾驶、恶劣天气危及航行安全时冒险开航、超载滥载等现象时，能及时发现并采取各项安全管理措施，尽可能地把交通事故消除在萌芽渡口高清网络视频监控系统解决 方案 5 状态，确保辖区渡口（旅游区）的水上交通安全。 2.2 渡口 高清网络视频监控系统 设计 2.2.1建设目标 本工程建设的目标是在具备网络接入条件的地点安装 高清网络存储设备， 1. 在 37 个 渡口安装高清网络 摄像机， 并与高清网络存储设备连接。 2. 在各分支局值班室建立分监控中心， 可查看渡口的实时图像，并控制 高清 摄像 机对目标进行跟踪观察 。 3. 同时可将现场实时图像通过网络上传至监控中心 。 4. 其他单位则可通过网络，在授权的范围内调用录像资料或实时查看前端情况， 并可控制 选择 摄像机 的画面。 2.2.2 产品选型 该项目选用在国际多次获奖的 高清网络视频监控系统。其理由如下： 高清网络视频监控系统在 如下 3111 工程 所要求的 4 项 关键技术 上 都处于领先地位 ： 第一是图像的清晰度。 第二 是 图像的数字化压缩技术。 第三是图像的传输带宽需求。 第四 是 智能 视频分析 技术 。 清晰的录像细节 该系统 提供从 100 万至 1600万像素高清网络摄像机系列，满足 对 不同的监控面积和清晰度的 总 要求。 一台 1600 万像素高清渡口高清网络视频监控系统解决 方案 6 网络摄像机是一台 4CIF 摄像机监控效果的 40 倍。也就是说如果 在 实现相同清晰度前提下，一台 1600 万像素高清网络摄像机的监控覆盖面积是一台 4CIF 摄像机监控的 40 倍；如果在 监控面积 相同 的 前提下， 1600 万像素高清网络摄像机的录像清晰度 4CIF 摄像机监控的 40 倍。 500 万像素高清网络摄像机是一台 4CIF 摄像机监控效果的 12 倍。 1600万像素高清网络摄像机是目前业内分辨率最高的网络监控摄像机。 JPEG2000 无损失压缩技术 JPEG2000 支持图像无损失压缩。我们知道录像回放的清晰度不仅仅是取决于摄像机的分辨率，而且还取决于图像压缩时的损失。 采用 JPEG2000 图像无损失 压缩技术和高清码流管理模块 (HDSM) 将摄像机的传感器采集的图像信息毫无损失的全部保存下来， 最大化地提高了 录像质量， (什么 是 您实时看见的，什么就是您记录制到的 )。 传统视频监控采用 有 损压缩例如MPEG 或 H.264 可能毁坏潜在 的重要证据。 由于 录像保留了高清摄像机采集的所有信息 ， 因此图像在局部放大时，系统可自动优化显示时的 亮 度，对比度等，把采集到的所有图像细节最有效的显示出来。如图 所示， 局部图象在放大后，我们能看到车里的人和后面车的车牌 。 最小的传输带宽 JPEG2000压缩技术的另一个特点是支持感兴趣区域和渐进传输。 采用 JPEG2000图像无损失压缩 压缩技术和高清码流管理模块 (HDSM)，系统 只传输 客户端 需要显示部分的图像信息 ，不感兴趣的不传输 。 从根本上有效的节约带宽。 例如 ， 在监控全局宏观时，系统利用 JPEG2000 的渐进传输功能只传送 全局宏观的那一层信息而不必传送所有细节信息 。 如 另一图所示；而在浏览 某个局部时，系统 则利用 JPEG2000 的“感兴趣区域 ” 特性，只传送那个 局部的全部信息而不传送任何其它部分的信息 。 因而 大大 减少渡口高清网络视频监控系统解决 方案 7 了带宽。同时 该系统所有高清摄像机都支持 千兆和百兆 以太网 。 智能 视频分析 与车牌识别 系统集成 了多通道 车牌照 识别 。 系统 还 集成 了 ObjectVideo 智能视频分析技术，可以识别人、车辆及其它目标在视频画面的活动，如跨线、进入警戒区、遗留可疑物、偷窃、徘徊等 。 高清网络视频监控系统 除了 在上述 4 个核心技术都处于领先地位 外， 还有一独特的优势 ： 全景和细节兼顾 的视频监控 ， 详见以下叙述。 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 8 全景和细节兼顾 的视频监控解决方案 该系统提供从 一 百万像素到 一千六百万 像素 摄像机系列 ，如此大的分辨率范围 可以 满足你 的前端监控点 对不同面积的全景和不同细节清晰度监控的综合要求 。 JPEG2000 无损失压缩使录像保留了监控点摄像机采集的所有图像细节信息 。 在监控工作站 的显示器 可将同一摄像机的视频流分割成多个画面。用鼠标在画面上 对任意局部放大。 使您同时兼顾监控整体和局部。避免 云台的 顾此失彼和漏录 现象 ，也不影响其他人的监控操作。 系统支持单画面、四画面、六画面、七画面、八画面、九画面、十画面、十六，可多到三 十六画面显示。 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 9 系统 性价比高 、工期短 一台高清摄像机相当于多台传统 4CIF 视频 （如： 一台 1600 万像素高清网络摄像机 可以取代 40 台 4CIF 摄像机 ） ，因此可以有效的节省摄像机、镜头、防护罩等前端设备，也可以节约录像存储设备及传输设备；由于设备数量的减少，工程量也大大随之减少，节约了施工成本，缩短了工期 。 2.2.4 系统 的 功能模块 该系统 由 三部分 部分组成 ： 1. 前端监控点 2. 视频 图像存储 与 网 络传 输 3. 监控工作站 （客户端） 前端监控点： 核心设备是高清 IP 网络摄像机， 摄像机通过网口直接接入 IP 网 络，不需要安装 任何 编码器。 摄像机支持千兆以太网，并支持 PoE 供电 。建议采用支持 PoE 供电的千兆网络交换机，通过 PoE 对 摄像机供电， 简化 设计和安装 。 本项目预备在 37 个渡口安装高清网络摄像机。 摄像头的型号可根据具体监控点的位置 、 现场监控范围大小、 量化的清晰度要求 和项目预算综合考虑确定。 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 10 网络 存储 监控 点的图像存储 本地 NVR 网络存储 。 所有摄像机通过 IP 网络 交换机 连接到本地 NVR 网络视频 存储器 ， 直接对视频信号进行存储。 NVR 存储设备是基于 Windows XP/Vista 操作系统的 工作站 或服务 器。 基于通用的高密度硬盘，工业标准，存贮阵列，保证海量数据可以被记录。支持 RAID，在硬盘失败情形下，数据依然是安全的。 NVR 的容量可高清摄像机的参数和数量 ，以及录像保留时间 ，通过设计辅助工具估算。 每台 NVR 存储器 可以连接 最多 24 路 IP 摄像机或编码器 （编码器可以接四台模拟摄像机，共用一个 IP地址 )。 NVR 是继 DVR 之后的 新 一代网络视频监控产品，配合网络摄像机等 IP 前端，提供纯 IP 视频监控解决方案。 NVR 在部署、安装、布线以及管理等方面具备优势。 图像传输 IP 网络是 整个系统 的传送和交换平 台。 高清 IP 网络摄像机支持千兆以太网， 并支持 PoE 供电，建议采用 支持 PoE 供电的千兆网络交换机 。 通过 PoE 对摄像机供电， 提供从摄像机到 NVR 存储器 的 千兆子网。 通过租用电信运营商 2M 专线或 ADSL 专线及 CDMA 等接入方式，将 各 NVR 存储器 的图像通过网络上传到 五个分支 的 二级 监控中心 和 一级监控中心进行实时监控或录像查询。 需要电信营运商网络用为支撑，实现与分局和各下属单位实现监控联网，共享资源，协同指挥。 监控工作站 (客户端 )： 在传统的模拟 监控系统 中，前端摄像机摄取的图像通 传送到监控中心。 为实现图像的监视、控制和录像功能，监控中心配备了包括监视电视墙、录像机、视频切换矩阵、画面分割器等繁多设备，系统结构复杂、 成本高、 操作繁琐且占用空间。 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 11 不同于传统的模拟视频系统，该系统是完全网络视频监控系统， 在网络上的任何一台电脑只需安装了客户端软件均可作为监控工作站 (客户端 )，与传统监控相比具有明显的优势，且前端监控点扩展方便。只要有网络的地方均可设置监控点。 各监控室部署一台电脑（或笔记本电脑）和高清 数值 显示设备。 避免了模数 转换的过程，最大限度的保证画面品质和系统负载，显示设备可采用等离子、液晶、 电脑显示器 、专业显示器等灵活的显示方式。 支持多宽屏显示器输出。 授权用户可以在一台 PC 管理终端上完成全网的摄像机管理、传输和 NVR 存储器管理、视频显示管理、用户权限管理。 主要功能有： 摄像机设置（曝光、光圈、对焦、白平衡、传输速度、网络设置等）的自动和收动调节 管理 图 像压缩质量、传输带宽、储存、备份视 设置和优化 管理 对实时视频和录像浏览的多级别权限管理 视频图像快速检索、 图像导出 管理 用户 多级别权限 的分级 、 分组管理 生成 各种管 理报告 视频和图片可以转换为各种其他各适以满足各种浏览的需求。可以制作成 CD或DVD。可以导出为格式用浏览器看，或导出为其他通用格式（例如 AVI， JPEG）用其他多媒体播放器浏览。 该系统提供 SDK，同其他系统互联互通。 2.2.5 系统 规划 渡口网络监控系统的监控和管理层次为 ： 1）一级监控指挥中心 监控各个渡口的实时图像 ， 控制整个系统的指挥调度。配置 一台服务器 ， 安装客户端监控软件， 配置 4 台 数值高清 显示器，组成屏幕墙 ，同时监控 37 个 渡口监控点 的现场 。 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 12 2）分支局二级监控分中心 在五个分支的五个二级监控中 心，安装 1 台监控 PC 机， 安装客户端监控软件， 配置 数值高清 显示器 。 在监控 指挥中心的授权范围内， 监控和管理 该分局所属的渡口监控点图像。 3）渡口监控点 在 37 个具备网络条件的渡口，安装高清网络摄像机及前端本地 NVR 录像存储设备，支持将录像存储在前端本地 。 供各级监控中心的指挥人员调用。 2.2.6 系统 拓扑结构 2.3 主要设备介绍 2.3.1 高清网络摄像机 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 13 主要特点如下： 特点 描述 百万像素 高清局部细节视频 减少摄像机的使用量 数字 PTZ 可用于实时显示和录像回放 图像速率 实时 高清视频显示和记录 自动光圈 自动调整光圈和曝光度确保抓拍最佳图像 照度级别 超级低照度敏感度接近于红外级别 高清视频流管理 (HDSM) 高清视频无损记录；自动调整带宽以获得最佳视频 报警输入与输出 同步记录外部报警并将摄像机的移动侦测集成到当前报警系统中 以太网供电 (PoE) 编码器直接通过以太网供电不需要外接电源 即插即用 自动搜索和配置新增编码器 主要参数如下： 摄像机 参数 传感器尺寸 逐行扫面 CMOS 或 CCD 分辨率 100 万 至 1600 万像素 信噪比 61 dB 镜头接口 CS 或 EF 压缩方式 JPEG2000 镜头 直流驱动自动光圈 帧率 3 IPS 39IPS 摄像机类型 彩色 /日夜型 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 14 日夜转换 自动、手动 频率 50 Hz、 60 Hz 电子快门 自动、 2 1/30000s 光圈控制 自动、手动 背光补偿 自动 隐私区域屏蔽 最多 4 个 扩展 I/O 端口 输入、输出、 RS485 网络参数 ： 网络 100BASE-TX、 CAT5 接口 RJ-45 安全 SSL 协议 UDP、 TCP、 SOAP、 DHCP、 Zeroconf 机械参数： 尺寸 85 mm x 67 mm x 53 mm (LxWxH) 重量 0.53 kg 电气参数 电源 以太网 POE、 24 VAC 、 12 VDC 功率 6 W 电源接口 2 针接线端子 环境参数 工作温度 -10 C +50 C 储藏温度 -10 C to +70 C 湿度 20 - 80%非凝结 其它参数 认证 CE, Class A、 FCC, Class A、 UL/cUL Listed 主要特点 高清视频及高刷新率确保获得高清视频 渡口高清网络视频监控系统解决 方案 15 2.3.2 NVR 网络 视频 存储设 备 硬件系统可直接购置厂家 NVR。 特点 描述 控制中心服务器软件预安装和配置 即插即用网络视频录像机解决方案可以管理百万像素级摄像机和模拟摄像机 超大存储量 可升级的录像解决方案可以在 1 台高清 NVR 上同时记录最多 24 个百万像素级的 IP摄像机或 96个模拟摄像机 工作站结构 工作站允许从一台摄像机上进行独特的监视和录像以进行简单的配置 服务器结构 内置企业配置信息的服务器安装在标准的机架上 RAID 存储和冗余电源选项 企业级的硬件设备确保最大的可靠性 远程升级和配置 快速支持相应和故障处理 HD-NVR工作站 4C-500GB -HD-NVRWS 8C-1.0TB -HD-NVRWS 16C-1.0TB -HD-NVRWS 同时最大摄像机数 4 8 16 容量 500 GB 1.0 TB 1.0 TB DVI监视输出 2 2 2 千兆以太网接口 1 1 1 远程配置和升级 连续无损录像 渡口高