电力营业厅视频监控系统技术规范abes.doc

电力营业厅视频监控系统建设技术规范书目 次前言. ii1 范围. 12 规范性引用文件13 术语和定定义. 24 缩略语. 25 视频监控系统 36 视频监控平台 47 基本接口. 98 通信网络及图像质量要求 9 系统安全. 1310 电磁兼容要求 1411 供电及环境要求 15附录a （规范性附录） 接口a 协议规范 16附录b （规范性附录） 接口b 协议规范 57附录c （规范性附录） 视频监控系统地址编码规范附录d （规范性附录） 音视频编解码标准前 言视频监控系统是可视化电网中的一个重要组成部分，广泛应用在机房检测、线路检测、生产管理系统、应急指挥系统、反事故演习、输变电线路状态检修系统、电视电话会议等方面。由于我省电力营业厅视频监控系统在不同的建设时期选用了不同的技术和不同厂家的产品，导致了标准不统一、技术路线不一致。目前国家电网公司智能电网建设，对视频监控系统提出了新的要求，因此实现统一监控、统一存储、分级控制、分域管理，使不同的视频监视系统能够互联互通，满足视频监控系统全局化、整体化的发展的需求，已成为亟待解决的问题。为实现我省电网营业厅视频信息的实时监测及应用，解决不同厂家产品及系统之间互联互通等问题，特制定本技术规范书。1 范围本部分规定了视频监控系统组成、视频监控平台主要功能、性能、基本接口、音视频编解码格式及环境等要求。本部分适用于我省电网营业厅规划、建设视频监控系统，实现全省范围的视频联网，也适用于视频监控平台及相关设备的开发和选型。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。gb/t 17626.2-2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验（idt iec 61000-4-2: 2001）gb/t 17626.3-2006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验、（idt iec 61000-4-3:2002）gb/t 17626.4-2008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（idt iec 61000-4-4:2004）gb/t 17626.11-2008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验gb/t 20090.2 信息技术先进音视频编码 第2 部分：视频ga/t 647-2006 视频安防监控系统前端设备控制协议国家电力监管委员会第5 号令 电力二次系统安全防护规定 国家电力监管委员会 2004iso/iec 13818-1 信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码：系统部分iso/iec 14496-2 信息技术 音频可视对象的编码 第2 部分：可视itu-t g.711a 音频信号的脉冲编码调制（pcm）itu-t h.264 高级视频编解码协议ietf rfc 2068 超文本传输协议（http）ietf rfc 2138 远程认证拨入用户服务（radius）协议ietf rfc 2139 radius 计费协议ietf rfc 2326 实时流媒体传输协议（rtsp）ietf rfc 2327 会话描述协议（sdp）ietf rfc 2617 http 认证：基本和分类访问认证ietf rfc 3016 mpeg-4 视频的rtp 荷载格式ietf rfc 3261 会议初始化协议（sip）ietf rfc 3262 sip 协议临时响应的可靠性ietf rfc 3263 sip 定位服务器ietf rfc 3264 sdp 应答模型ietf rfc 3265 sip 特定事件通知ietf rfc 3266 支持ipv6 的会话描述协议（sdp）ietf rfc 3388 会话描述协议扩展（sdp）ietf rfc 3428 sip 即时消息ietf rfc 3550 实时传输协议（rtp）ietf rfc 3551 实时传输控制协议（rtcp）ietf rfc 3984 h.264 视频的rtp 荷载格式3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1前端系统 station system实现音视频、数据、告警及状态等信息采集和双向传送、控制功能的软件和硬件。一般包括：一体化摄像系统或视频服务器及外围设备、摄像机、云台设备、告警开关、供电设备、本地控制及与平台连接设备等。前端系统中的设备简称前端设备。3.2视频监控平台 video suvilliance platform对前端系统进行管理和控制、为应用系统及多区域视频监控系统互联提供服务的软件和硬件。一般包括：呼叫建立与控制、用户与设备管理、音视频存储、流媒体处理、音视频分发、平台管理等逻辑实体。视频监控平台可简称平台。3.3客户端/用户 client/user实现音视频、数据、告警及状态等信息呈现的软件和硬件。部分类型的客户端/用户具有对前端系统控制和管理等功能。3.4视频监控系统 video suvilliance system基于ip 网络，能独立完成视频监控相关业务，提供音视频、数据、告警及状态等信息远程采集、传输、储存、处理业务的监控系统。不同区域的视频监控系统可以联网，实现多区域视频监控。视频监控系统的基本组成部分包括视频监控平台、前端系统和客户端/用户。3.5其他业务系统 other application system在电网中需要调用视频监控系统中音视频、数据、告警及状态等信息的各种应用系统。如生产管理系统、应急指挥系统、输变电线路状态监测和检修系统、电视电话会议系统、软交换通信系统等。4 缩略语下列缩略语适用于本部分。aaa authentication,authorization,accounting 认证、授权和记帐cif common intermediate format 标准化图像格式http hypertext transfer protocol 超文本传输协议ip internet protocol 网络之间连接的协议ps program stream 节目流rtp a transport protocol for real-time applications 实时应用程序传输协议rtcp the rtp control protocol rtp 控制协议rtsp real time streaming protocol 实时流传输协议sip session initation protocol 会话初始化协议vga video graphics array 显示绘图阵列vpn virtual private network 虚拟专用网5 视频监控系统视频监控系统应采用ip 网络传输协议和数字音视频压缩编码技术，实现远程视频浏览、视频存储、告警联动等一系列功能。视频监控系统的基本组成结构见图1。视频监控系统以视频监控平台为核心。视频监控平台中的基本设备是一个或多个提供业务的服务器。视频监控平台之间通过ip 网络互联互通。视频监控平台包括管理模块、流媒体模块、通信模块、存储模块等服务单元。图1 视频监控系统组成示意图不同区域的视频监控系统可以联网，实现多区域视频监控系统，见图2。图2 多区域视频监控系统的分层组织结构示意图前端系统可接入到单个或多个视频监控平台，访问前端系统应通过其接入的某个视频监控平台实现。对前端系统的访问由被访问端的视频监控平台进行鉴权，权限的管理可以跨平台协商；当访问接入多个平台的前端系统时，应由该前端系统进行鉴权和权限管理。6 视频监控平台6.1 主要功能6.1.1 服务功能视频监控平台通过各服务单元，应提供下列服务功能：1） 用户对前端设备访问的代理：实现用户对前端设备的管理和控制，包括：实时视频浏览、云镜控制、回放、告警及联动、语音通信、设备状态查询等功能。2） 录像、回放：实现平台内统一的录像存储功能，支持定时录像、手动录像以及告警录像等模式，同时平台应支持流式回放功能。3） 终端接入：应支持多种终端方式的接入，包括：b/s 客户端、c/s 客户端等。4） 音视频通信：应提供客户端/用户与前端系统间的音视频通信功能。5） 跨区域代理：实现对用户跨区域消息访问的代理。6） 转发分发：实现视频的实时转发、分发功能，满足大量用户同时访问同一视频监控点的需求。7） 时间同步：平台内各设备应支持ntp 协议进行校时。8） 认证功能：平台应支持aaa 认证机制，采用radius 协议，满足ietf rfc 2138 和ietf rfc2139 的要求，用户只有在通过平台的身份认证及授权后，方可使用平台内所提供的各项业务功能。9） 录像文件封装格式为ps 流，符合iso/iec 13818-1。6.1.2 管理功能视频监控平台通过各服务单元，应提供下列管理功能：1） 用户管理：平台应提供统一的用户管理机制，按照分级分组管理的方式，每个用户组可包含一个用户管理员和指定个数的操作员，用户管理员为组内最高权限用户，能配置、管理组内全部用户以及用户的权限。2） 权限管理：平台内的所有用户应通过授权使用平台提供的功能，权限可以赋予和收回；用户权限的管理应采用分级管理机制，根据用户的不同等级给予不同的操作权限。3） 设备管理：对平台设备、前端设备等的管理，包括设备的添加和删除、设备属性项的配置等。4） 网络结构和参数管理：主要包括网络拓扑状态监视和拓扑视图管理，平台应提供统一的网络拓扑管理，管理员能在视图上直观整个网络的拓扑结构及网络设备运行状态。拓扑状态监视包括平台中的拓扑结构和网络设备状态更新、网络设备告警监视、拓扑中节点与链路流量监视和管理等。5） 性能管理：平台应支持对平台侧设备的性能监视、分析和优化；平台从前端设备侧采集处理各种性能数据，形成性能报告，为运维和管理部门提供信息。采集周期和业务采集量（连接数、流量、用户数等）可定制，采集的原始数据和分析数据可保存至数据库或外部文件，性能数据可以通过图表或者图形化界面显示。性能管理的对象宜包括：网络性能管理；网络设备性能管理；前端设备性能管理。6） 日志管理：平台应提供操作日志和运行日志，并提供多种方式方便管理员浏览和检索日志信息。7） 对录像进行存储，时间不小于三个月。6.2 主要性能6.2.1 处理能力视频监控平台应具备的处理能力包括：1) 根据实际业务量的需求，适应各种配置的灵活变更。2) 单台分发单元处理能力支持网络吞吐量达到上限时的码流路数的分发。3) 并发请求处理能力根据实际业务量的需求，满足每秒100010000 个请求。4) 在保证网络带宽的情况下，平台信令的响应时间小于0.1 s，视频的响应时间小于1 s。6.2.2 主备切换视频监控平台的主备切换应满足：1) 主备切换包括单网络切换和双网络切换。2) 平台的主要服务单元宜采用冗余配置方式，具有主备切换功能。3) 主备切换时间小于10 s。4) 主备切换时，不应影响现有服务单元的运行。6.2.3 数据备份平台应具有数据自动备份和恢复能力。6.2.4 分布式部署视频监控平台的分布式部署要求包括：1） 平台的流媒体模块和存储模块服务单元宜采用分布式部署。2） 分布式部署应在硬件和软件上同步实现，硬件平台若采用分布式结构，相应的软件也应采用分布式结构。6.2.5 互联要求视频监控系统间互联以及视频监控系统与其它业务系统互联应符合附录a 的要求，前端系统与视频监控平台的互联接口应符合附录b 的要求，接入到多个平台的前端系统与视频监控平台的互联接口宜同时符合附录a 的要求。系统互连地址编码应符合附录c 的要求。6.3 前端系统基本要求6.3.1 实时音、视频浏览应支持视频监控平台通过前端系统，获取实时音视频数据。6.3.2 实时视频信息应提供高清和标清的实时视频信息。6.3.3 实时音视频参数调节实时音视频参数调节应包括：1) 系统参数设置：可选音视频传输类型（视频、音频及音视频同传）。2) 音视频编解码方式应符合附录d 的要求。3) 音频声道使能设置。4) 视频参数设置：视频通道使能；视频图像分辨率；视频帧速率、比特率、关键帧间隔；视频图像参数（色度、灰度、对比度、亮度）；给定码流上限情况下的图像质量（如差、普通、较好、好、最好）；给定码流上限情况下的码流控制（vbr、cbr）；字幕叠加应统一格式，至少应包括位置信息、时间信息和可控标识；视频图像屏蔽；视频图像移动侦测。6.3.4 告警功能告警功能应包括：摄像机信号中断告警功能，可通过网络发送告警信息。6.3.5 云镜控制功能云镜控制应包括：1) 可设置：每个摄像机云台的解码器协议类型；每个摄像机云台的解码器地址参数；串口通信速率参数。2) 可控制：云台：云台上、下、左、右移动及步长、速度控制，云台停止；镜头：光圈调节、焦距调节、变倍调节控制等；其他：预置位操作、自动巡航、灯光/雨刷控制等。3) 应支持的云台控制协议：pelco-d 协议、pelco-p 协议和ga/t 647-2006 标准规定的控制协议；支持其他协议的扩展。6.3.6 录像控制要求录像控制应包括：1） 支持多种录像方式（手动录像、定时录像、告警联动录像及动态检测录像），可选支持触发帧录像。2） 预录功能：告警联动录像提供告警触发前至少5 s 的数据。3） 支持录像联动策略的本地存储。4） 设置录像文件覆盖式或循环式的选择功能。5） 通过远程检索前端存储设备录像数据，并可通过流方式点播或下载指定时间的录像。6） 存储的图像文件可通过网络备份到有远端客户软件的服务器上，支持手工备份和自动定时备份。7） 磁盘满和故障告警。6.3.7 日志管理日志管理应包括：1） 提供系统操作日志和运行日志。2） 提供日志的远程检索查询和下载。3） 日志内容至少应包含设备启动、关键参数（如网络参数、音视频编码参数、告警设置参数等）设置操作、控制操作。6.3.8 语音通信应支持语音对讲、广播和监听。6.3.9 红外成像功能可提供红外成像功能。6.4 客户端/用户基本服务要求6.4.1 用户配置应配置用户接入的平台地址、用户录像及图片文件存放路径。6.4.2 用户认证应支持输入用户名、密码及用户域信息，进行用户认证。6.4.3 设备表应支持用户认证后平台返回设备表，客户端可对其进行显示。6.4.4 实时音视频浏览应支持通过网络在远程计算机上进行实时监控，也应支持通过网络将视频投放到远程监视器或电视墙上，并可实现对电视墙视频浏览的灵活控制。6.4.5 音视频解码器要求见附录d。6.4.6 多画面显示应支持1/4/9/16/全屏显示，并支持多画面轮询监控。6.4.7 云镜控制云台控制和镜头控制功能应包括：1） 云台控制：云台的上、下、左、右转动，巡航的设置及调用，预置位设置及调用，云台转动的步进值和速度的设置，并应支持雨刮、辅助灯光开关功能。2） 镜头控制：应支持镜头的变倍、调焦（具有手动和自动调焦功能）、光圈（具有手动和自动光圈调节功能）控制。6.4.8 视频录像应支持手动录制、定时录制和告警录制模式：1) 手动录制：按照用户的指令录像。2) 定时录制：根据系统中用户预置的时间表录像。3) 告警录制：由系统中事件（告警、图像运动检测）触发录像。6.4.9 录像查询回放应提供方便的录像查询手段，可根据时间、地点、设备和告警类型等信息查询。根据查询结果进行回放时，可实现播放、快放、慢放、单帧放、拖曳、暂停等功能。可选择实现多路图像同步回放功能。6.4.10 实时语音应能实现现场声音实时监听、点对点远程对讲、用户对前端系统多点语音广播功能。6.4.11 抓图应支持手动抓图、定时抓图和告警抓图：1) 手动抓图：按照用户的指令抓图。2) 定时抓图：根据用户预置的时间表抓图。6.4.12 电子地图应能实现多级分层电子地图功能，电子地图可与 gps、gis 等系统结合使用。6.4.13 矩阵控制可对矩阵进行控制，可调用指定的监控点视频进入矩阵，显示在矩阵的显示终端上。6.4.15 时间同步主站平台应支持 ntp 协议进行校时，前端系统应支持ntp 或协议校时。可选择是否打开校时功能。6.4.16 移动终端浏览可支持通过手机等移动终端进行音视频浏览，可支持3g、wifi 等多种通信方式。7 基本接口7.1 接口概述7.1.1 接口分类视频监控系统的基本接口分为两类：接口a 和接口b，见图3。图3 系统中接口参考点示意图1) 接口a：视频监控系统外部接口，即提供视频监控系统与不属于本系统的前端系统之间、视频监控系统之间、视频监控系统与其他业务系统之间的接口。2) 接口b：视频监控系统内部接口，即提供视频监控平台与属于该平台的前端系统之间的接口。8 图像质量要求图像质量要求包括：1) 视频制式：pal。2) 图像分辨率应支持：标清：qcif、cif、4cif/d1；高清：720p。3) 图像分辨率选择支持：标清：vga、qvga、xga、qxga、2cif；高清：1080i、1080p 及以上。4) 视频质量及帧率要求：分辨率cif：帧率25 f/s、码流量384 kbit/s 情况下，要求220 tvl；分辨率4cif/d1：帧率25 f/s、码流量1.5 mbit/s 情况下，要求275 tvl；分辨率720p：帧率25 f/s、码流量3.5 mbit/s 情况下，要求650 tvl；视频在ip 通信网络中传输时应具有良好的流畅度，不应频繁出现马赛克或拖影现象。9 系统安全9.1 认证机制用户访问视频监控平台时应进行身份认证，应输入用户名和密码。认证信息宜采用128 位的3des加密处理，由aaa 服务器中的认证系统验证。视频监控平台应提供完善的用户管理机制，对管理员和用户进行分级授权。为便于对用户和设备进行统一管理和认证，应对系统的各种用户和设备采用统一规则进行编码。9.2 网络安全如没有建设专用的通信网络而利用现有的承载网络，可采用传输层的安全机制保证网络传输的安全性，例如利用vpn 构建虚拟专用网，采用vlan 等机制隔离视频监控流量及其他业务流量。9.3 设备安全在平台设备前应布设防火墙与外网隔离，制定安全策略，在设备上应安装防病毒软件，并禁止互联网浏览等活动。对平台关键设备应提供冗余备份，应考虑双机双网和单系统逻辑备份两种模式。9.4 系统间安全系统间的安全防护应满足国家电力监管委员会第5 号令的有关要求。10 电磁兼容要求10.1 抗扰度要求抗扰度要求见表2。10.2 骚扰限值骚扰限值要求见表3。附录d（规范性附录）音视频编解码标准d.1 音频协议视频监控前端设备单元及视频监控平台所采用的音频编解码器应符合itu-t g.711a。d.2 视频协议视频监控前端设备单元的视频编解码器应支持以下标准中的一种：1) h.264；2) mpeg-4 part2；3) avs-p2。推荐采用h.264。系统采用h.264 视频编解码标准时，应至少支持h.264 constrained baseline profile，不应包含私有数据格式。具体的视频编码及解码规则应符合h.264 编解码器要求。d.3 h.264d.3.1 编码器要求d.3.1.1 基本要求d. 传输格式应支持双码流编码模式，即主码流和辅码流。d. 分辨率主码流的视频分辨率应至少达到4cif/d1，辅码流的视频分辨率应至少达到qcif。d. 码流带宽主码流带宽至少为128 kbit/s4 mbit/s，辅码流带宽至少为64 kbit/s1 mbit/s。d.3.1.2 h.264 constrained baselilne profile要求编码器应支持h.264 constrained baseline profile 包括如下选项：1) 支持h.264/mpeg-4 part 10 基本语法格式；2) 支持i slices，p slices，其中p slice 只支持1 个参考帧（i and p slice）；3) 支持cavlc 自适应变长编码（cavlc entropy coding）；4) 支持loop filter 环路滤波（in-loop deblocking filter）；5) 支持整像素、1/2 运动搜索和1/4 运动搜索。d.3.1.3 h.264 main profile要求编码器建议支持h.264 main profile 包括以下选项：1) 支持interlace 编码格式；2) 支持b silce 编码，b silce 仅使用2 个参考帧，b silce 本身不作参考；3) 支持cabac。d.3.2 编码器码流限制为了保证码流解析的效率，对编码器产生的码流有如下限制：1) 比特流中应当在每个i 帧之前都出现相应的sps 和pps；2) 当一个视频帧被分成多个slice 进行编码时，比特流中应当出现aud 语法元素进行划界；3) 应支持cbr 和vbr 两种码率控制方式，cbr 码率波动不应超过15%。h.264 级别（level）要求：对于标清及以下应用，h.264 编码level 不应超过3.