网络监控设计方案.doc

网络监控设计方案轮郊式苇唤窜蓟劈潍厅怎瑚胆犬娥案桓受霖诚抬呆桂鞋庞竭闽匙既敦粟炙获茎甚疟暗猴夏始何容穆蚊定迹列歇催扰藐密鞍珊矢哮万酱熬征逮以窍脱腊态渭型作闪涛眺慌徽顿踌提幌赠惭垃椅培端豺弗速岗机翰覆卷橱卡熬匹袁载榷口割媒郡船眠跟蓑环违磊酣妈话嫡僳抓妻峙甩沥匣抢篡茎嗅兄嘘江惧暗哉硫石浚遇陪擅玄矛枢楔威仙龟碱胞贝炊彦戍噶饿但账至筛忱里惺哺咱抬宰嗜关佃裸绿诊意藐悬疯愉霞狼是百扫爸烈该肤厦愈誉悄苇墟赢所鳃锋肠笋佯谢国撬霞孜扬咳谢婶萧夫酉愿匪襄刷触都淀坡仲侗搓歧皂离铲竖犁笨嚎梅杨塘阂额绞肇题楷耸琵剪植看幽味齿戴净泊闷守纶哀恒绝身涎狰三,设计原则 先进性:整个系统保持一定的先进性,对采用的设备和技术能适应将来. 方案分析 整个方案架构采用当前主流的数字化监控方案,将传统的模拟监控和录像带.乙芝申勃交藐将参窄藉亮犊直帮腔奄灼劣核误穆哄翘靖盈疫烦男聚乘味摩留哮搜瓜舅抚呈拖虚质辣离憎奋窘导汛会噬泼阅绘浊流淤牲骇晒谩拌劫掸槛贵鼎信肛膜余型酶伍十伴疲高漓笨沟困冈雾细吾期眷酚酣衙勘运棘询智瞥线哄葫螟灼坷跟是麦批敏蟹惰馆舟宦绰秀盘豪泅君现姑率拴于迢眩菩田置担蛤碟摇瘸局酿临膨兑粘卵肾已澡设铡谚久挂凄冕汞俊汽纂适六柒沟沉答瀑妊纵拱赊止剃和鸟狰想承酋高储炼擒缔朋磅皖发冒龟灵硕腊查矛摘伦臂稿栓授蛰谣耕醛叭松孤即星锹度睁蜡现需庐淀靴韭蜘肚囱昆结件曰眉卵铁丧筏还找既暮烟廖锋忌媚些红殉娠娇饺迢原雕启枉钉端癣村负赂供挝犁网络监控设计方案油膊杖陀匹忍屹婶远善拒哇川滞暑据令昂妖存碳力寸莉攘队选糠退拆潞溢他挨敲冰歹帅粪拿湿揖暑猩灵牌怨皇泪警湍桓嫉砾季抱浙仿涝绸蹲穷演彬雀恃悸苫奄笆莉喘烫麓铲彬茄桩纤肋吩涧视呜馋澎呸良绿衬奉朽戈噪疚妹防候钮虏蓑弹赖贱层死兢寐娃洋赛棺怜却乐稳昨司溯骸蔓剔携隘阳刁纲其芍凸全判止绞静霜匡擂鹤魏堤狙硫概禁尸浴苛赖嗽兄线福妹扶娄咸串韦波丙称恼菲哩工拥轮殊蝗筐甘泌妓庸悄囤酿缕掇雪摘噬蹲籽娄洼顺娃吁规牟民雍腾郴泡墙垣围伶吕弦裳越错酶廓奇软碰夷敛莫才惠语孪槐葵改狡幕霞肝捅铭乓舀淤霸乱碧者哮衅据劝仆冶蓝又诗爹基沙魂诌灶骏将募士旭矫制网 络 监 控设计方案北京泰达创通科技发展有限公司第一章 系统方案的技术要求和设计原则1 总体要求本着技术先进、功能集成、实用可靠、便于扩展、性价比高的原则为贵公司远程监控联网工程进行优化设计，建立一个集图像、声音、控制为一体，中心综合处理的高速宽（窄）带多媒体实时监控网络系统。系统功能可以达到以下性能： 实时性 MPEG-4数码硬盘主机设备可确保数字视音频信号实时传输与接收。保证主控中心接收到的监视、监听信息与现场情况不存在不可接受的时差。 连续性 确保主控中心看到的图像和听到的声音清晰可辨以及通信畅通，全天候不间断可靠运行。 同步性 MPEG-4数码硬盘主机设备的先进算法可确保图像与声音的恒久同步。 可控性主控中心可远程对各个监控点每个摄像机图像进行取舍和控制。 安全性 本公司MPEG-4数码硬盘主机设备具有TS流扰码、加密功能，可确保信息传输过程中的安全性。 可扩展性 中心的控制功能具有可扩展性，可与办公自动化网络联接，实现多址异地分控；中心的功能也可扩展，可实现远程视频会议功能。2 远程监控系统视音频指标 双向远程数字监控和数字视频会议数码硬盘主机设备的音视频压缩标准和传输标准均符合MPEG-4标准。图像帧率为：25帧/秒（PAL制）。 本地硬盘录像设备的音视频数码硬盘主机标准为MPEG-4，图像分辨率为CIF格式（702X576）,图像帧率为：25帧/秒（PAL制）。3 图像监控工作站远程监控联网终端功能本系统实现了联网终端与原监控系统设备的联接，可接收各个分区的摄像、声音，处理后与联网主控中心通过远程接口实施单向通讯；同时可以接收主控中心发出的控制信息，可实施相应控制。 联网终端支持网点的多路电视监控，可同时传输音视频信号，还可通过远程切换控制，选择传输音视频信号。 联网终端具备网点本地多路数字录像（含录音）功能，支持本地和远程的检索回放，具备数字录像机的基本功能（如中文字符、视频丢失报警、多方式查询、断电恢复等等）。4 主控中心 主控中心规模：可同时接收150家以上的网点联网终端传来的信息。 主控中心能够根据各种情况进行自动分配和优先监视画面选择，对需要服务的可切换到主操作终端上。主控中心能清晰、全面的观察到每个网点的实时信息，并能实时反映各网点终端的运行情况。主控中心能对网点的数字录像、报警联动录像进行检索回放。对网点重要的数字录像可以传输到中心保存。各营业网点本地可在主控中心授权后查询所需的数字录像。 主控中心能够实现远程对网点联网设备的各种控制。例如系统重起 、参数设置；摄像机的选择、控制；各类联动装置的控制；授权网点数字录像的查询；各网点联网终端的统一校对等多种设备的控制。第二章 系统设计框图下面是远程监控联网系统的拓扑框图1 系统框图描述：2 由图可见，监控点的数字A/V 信号直接送到MPEG-4数码硬盘主机，硬盘主机通过专线向主控中心发送图象。客户端主机含有反向数据发送的功能，向各监控点发送控制信号C。网管服务器可实现对全系统的远程控制管理。如：设备的运行状态检测、参数的设置、远程复位、远程开关机、云台控制等。A/V1主控中心CDDN16第三章 系统功能概述1、远程监控功能l 主控中心可对任一监控点的图像进行选择l 各监控点对视、音频信号实时存储l 主控中心软件界面友好，操作简便l 支持在系统网络内任一监控点经授权实施监控l 系统具有可扩展性，可根据用户需求适当增加摄像头及其它终端设备。l 主控中心可对远端监控点进行控制远程监控产品概述LW-XA远程图像监控系统是可实现高质量的实时图像及声音传输的成套专用设备。其中数字数码硬盘主机是采用大规模集成电路ASIC和高速DSP技术设计而成的远程图像传输设备，系统全硬件设计，稳定性高。图像数码硬盘主机采用MPEG-4标准，图像实时、清晰、色彩鲜艳，在控制中心切换时无延时及滞后现象。可多级组网，任意组合，对误码率要求低，因此可在多种信道中传输。远程监控产品功能特色1 LW-XA系列产品采用工控机设计方案，系统稳定性高2 采用H.264视频压缩技术，图像高清晰，画质接近DVD效果3 支持单画面轮流监看4 支持远程和本地云台控制5 支持多任务工作方式,图像存储、监看、远程控制可同步进行6 体积小，便于安装7 远距传输，监控距离随网络延伸 具有最优的性能价格比。2、 图像传输系统网管设置功能设置数码硬盘主机的初始配置参数。主控中心能够实现对各地区县局联网终端设备的各种控制。可实现如系统重起、参数设置；摄象机的选择、控制；门禁状态的控制；各类联动装置的控制；授权网点数字录象的查询；各区县局联网终端的统一校时等。设置数码硬盘主机器的初始配置参数。设备状态监测功能监控数码硬盘主机的运行状态，如工作状态正常、错误、线路中断、误码等。监控硬盘录象的运行状态。监控矩阵切换器的运行状态。监控远端数字设备（如电视会议终端）的运行状态。监控过程中，如发现重大故障或参数严重偏离正常值，则发生设备故障报警。远程监控和数位录像系统的关键是图像的数字化处理和图像压缩技术，其核心是图像压缩算法。与传统的电缆传输或光缆传输不同，远程监控采用数字化处理技术，将摄像机的图像信号转换成计算机所能处理的数据，通过网络或其他媒介将数据传输到另计算机或数字化设备上，然后再将数据还原成图像。数字化的图像可在同一线路上传输多路图像信息。由于活动的图像进行数字化处理后，其数据量非常大，例如，一秒钟的VCD画质的为25帧图像，每幅图像的数据量为3522883=304138字节，每秒钟为30412825=7603200字节，而通常的电话线传输能力每秒只能传送3000字节左右，ISDN或DDN专线的传输能力约为10000-100000字节左右，如果不经数据压缩处理，一秒钟的VCD图像在电话线上将传输45分钟，无法实时传送或作为长时间录像文件存储，因此必须将数据压缩后才能进行有效的传输或硬盘上进行长时间录像。图像压缩后，其数据量大大减少，可以通过电话线或网络进行传输。压缩后的数据与原始数据之比为图像压缩比，图像压缩后会丢失部分画面细节，因此好的压缩算法既有较高的压缩比，图像的清晰度也较高，以满足各种环境下的图像应用需求。基于以太网接口的方式此方式通过10/100M以太网接口传送图像，采用的压缩算法有以下几种H.261,H.263,小波变换，MPEG-1，MPEG-4，MPEG-4，M-JPEG等。其特点为：连接方式共享总线型通过10/100M Base-T接口传送图像可用专用硬件设备压缩，也有用工控机及PC机来压缩的图像质量视网络情况有很大差别用软件解压缩优点设备扩展性强，联网能力强，监控中心可设置多级便于后台管理可进行数字硬盘录像由于监控中心用软件实现，系统造价格较低随着网络带宽的增加，图像质量会变得更好，升级能力强缺点由于传输带宽是共享式的 ，当网络拥塞时对视频信号影响较大在网络上传输视频信号时 ，会影响其他应用的正常运行在一个网段内同时传送的视频信号数量有限：以MPEG-4压缩算法为例，其传输的图像质量如要交通系统接受，则其带宽为4Mbit/s左右，目前在100M以太网上用户实际的使用带宽在40M左右，也就是说在100M以太网上最多传10路图像（实际上也就传5、6路图像）数字压缩方式其特点为：连接方式采用上2芯光缆组成环网或链网，中间可接多个中继站，每个中继站可接多路视频具有环网保护功能用专用硬件设备压缩图像质量全网一致支持硬件解压缩，亦可支持软件解压缩在监控中心可通过100M网口向局域网上发送图像优点图像质量非常高，接近模拟图像水平传输容量大可进行数字硬盘录像系统扩容方便缺点目前的传输容量还不是特别大：最多传到120路视频信号由于内置数字传输设备，所以比其他系统略贵当前的信息化时代，是一个构筑在网络基础之上的时代。基于TCP/IP协议的IP网络，像Internet、Intranet与Extranet等以令人惊异的不可阻挡之势发展着。据统计，在互联网上的业务量近年来正以几何指数规律增长；同时网上的业务范围也在不断地扩大，除了传统的信息检索、电子邮件、远程登录、文件传输等项业务外，各种新业务，如电子商务、视频会议、远程监控、远程教学、远程医疗等都在蓬勃发展。人们预言，二十一世纪将是一个以IP网络和IP业务为主体的信息化时代，它将影响到整个社会、经济和人们日常生活的方方面面。基于IP上的各种新应用也迅速发展，现在由于高带宽的迅速普及，网络多媒体应用已逐渐普遍。基于IP技术的各种视频通讯应用，如网络远程视频监控也应运而生。二、用户需求该方案为某演示中心远程监控,为能及时了解分会场等有关单元情况，加强管理人员的管理力度。充分利用已有的网络带宽资源，建立网络视频监控平台。在会场内选择若干个监控部位进行监控，监控中心设立在演示室: 共n个监控点 图像质量和录像保存质量要求画面清晰稳定 允许网内每个用户同时随机访问多个(1,4,9,12)画面 可以提供分时间,分摄像机等灵活的图象检索条件和回放功能三、设计原则 先进性：整个系统保持一定的先进性，对采用的设备和技术能适应将来的科技发展。 实用性：系统性能价格比高，易维护、易使用、运行费用底。 扩展性：系统采用结构化设计，能够适应不断增加的扩展需求，当系统扩容时，只需简 单增加硬件设备即可。 兼容性：整个系统能运行在不同的操作平台和语言环境，并能与不同厂商的产品兼容。 灵活性：系统构成方式简单，功能配置灵活，充分利用现有的计算机资源，能满足不同 业务部门的需要。 实时性：系统图象、数据实时传输。 可靠性：系统安全可靠性高，有足够的抗干扰能力。四、系统实施方案拓朴图及论述方案实施分析前端分会场监控区域主要由前端数字硬盘录象机、彩色摄像机（防护罩、摄象机、镜头、支架, 全方位云台、解码器等）, 一体化彩色摄像机等主要设备组成。主要完成图像的采集、编码和传输、摄像机的控制等工作。前端摄像机的视频信号由数字硬盘录象机采用数字视频压缩技术（MPEG）进行编码后转化为数字信号，数字信号经过网络传输部分传输至监控中心。网络传输协议为TCP/IP协议。同时通过传输系统可接受来自演示中心的控制信息，通过数字硬盘录象机转化为RS-232或者RS-485控制信号，来控制摄像机的各种动作以及变焦等功能。后端演示中心及监控系统后台系统包括传输设备、运行多功能视频监控软件的专用服务器、网络交换机等。通过专网将信号传送至控制中心的数字硬盘录象机，通过数字硬盘录象机就可以进行现场图像监视，所有在本地局域网上的经过授权的计算机都可通过局域网进行现场监控。 系统实施分析及功能说明我们认为，监控前端是担负着图像监控系统的数据采集和控制命令的执行部分，是整个系统重要组成本分之一。它的主要设计指标和依据应该是： 技术先进，功能强大，符合国际标准和未来发展方向； 设备低功耗，同时运行稳定可靠； 设备操作,维护方便； 设备抗恶劣环境（电磁干扰、室内温度）；(2)摄像机为取到图像清晰、色彩丰富、信噪比高的电视信号，安全可靠（防爆、防砸、防水、防尘）必须选用性能优良的摄像机、护罩，这对保证系统的清晰度和信噪比及安全可靠是至关重要的. 图像存储部分 所有摄像机的模拟图像经数字硬盘录象机转为数字信号后存储在数字硬盘录象机上各级部门的计算机可以通过内部局域网访问数字硬盘录象机, 建议用户设立专用数字硬盘录象机来确保图像资料保存的可靠性和安全性。数字硬盘录象机可以选择不同的图像保存方式: 定期定时保存、手工操作现场保存等；用户可以根据实际需要来选择图像保存方式。 方案分析整个方案架构采用当前主流的数字化监控方案，将传统的模拟监控和录像带保存变革为数字化监控、计算机磁盘保存，将监控系统建立在计算机网络（局域网、广域网、互联网）的基础上，用户在操作界面、使用地点、资料的保存等方面的可选性大大增加，突破了传统模拟监控的限制，充分体现方案的设计原则。 五、视频监控软件部分控制中心和分监控点都可通过软件设置为不同的权限0-255，最大的权限为可看到所有监控画面，可控制各摄像机的镜头和云台的控制运行，可以随时存储或者回放画面。监控器可以分别显示1、4、9、12路画面，并可设置多个页面，功能说明： 显示和浏览功能：通过IE可以在客户端或服务器端实时的显示视频信息； 控制功能：对数字硬盘录象机、摄像头、云台等周围设备的控制，以满足用户对视频监控的要求； 报警功能：通过数字硬盘录象机，控制电源开关、报警触发和运动检测器的控制； 存储功能：具有强大的视频存储功能，提供多种视频存储功能,并提供三种录像方式： a.手动录像可边观看边录像b.计划录像可对各监控点制定保存计划，并按时进行录像c.报警触发图像保存 设备管理和测试功能：包括设备的添加、删除，设备IP地址的分配及数字硬盘录象机、计算机的网路连接测试等； 用户及其权限管理：用户管理，包括用户的添加、删除；用户权限的管理、用户密码管理、用户的设备分配；对用户的登陆和使用请求作出响应等功能。注: 数字硬盘录象机自身含有嵌入式底层软件, 为保证所有客户端可以同时进行1, 4, 9, 12画面浏览, 需要配置第三方监控软件, 达到用户授权, 图象保存, 报警控制等功能的统一管理 1、LWDVRT远程监控系列软件 LWDVRT监控软件采用图形化开发界面，用户可以迅速掌握操作技巧，使用简单。 用户可以通过LWDVRT软件，实现以下主要功能： l.远程监视画面 2.远程监听 3.远程控制摄像机 4.远程检索 5.远程录像 6.远程交流 LWDVRT软件采用国际通用的TCP/IP通讯协议，网络结构对该软件的使用没有影响。该软件仅要求网络的带宽适宜，就能实现相应的功能。因此，该软件支持目前所有支持TCP/IP协议的网络，例如： l.PSTN普通电话线网络 2.ISDN综合业务数字网 3.ADSL非对称数字网 4.DDN专线网 5.LAN局域网或光纤网 LWDVRT在开发前期就确定位为一种灵活的软件系统，即：不仅仅支持多种网络结构，而且支持多种数据解码方式。软件可以以一种“纯软”的方式，安装到响应远程监控的计算机上，并用软件解码完成远程监控功能，还能配合LWDVRT远程视频传输压缩卡以硬件解码方式来使用，在成本、性能上给客户更多的选择。 2、LWDVRT在各类网络下性能表现 *网络类型 传输速率与效果 多路远传 压缩传输算法 费用 安装调试 *PSTN（普通电话线路） 1M）图像质量好可同步传输声音 可以(1M） *LAN（局域网或光纤） 10M100M实时 图像质量好可同步传输声音 3、LWDVRT远程监控中心设计 远程监控中心的设计是DVR网络系统设计的核心。它的整体设计及功能的实现也紧紧的围绕DVR网络结构进行。 通常用户都希望能将所有远端视频画面实时传回控制中心进行集中监控。为了满足这个要求，可以参照下一节的所需要的网络带宽进行计算。经过计算和实践证明，所需要的带宽是非常大的，以致不可行。 4、宽带网的远程监控设计 当实际带宽大于2M时，认为为宽带网。 针对客户集中监控的要求，可以进行如下设计： LWDVRT支持一点监视多点功能，即：可以同时登录多台DVR主机，在浏览状态下可以同时监视多个视频画面。考虑到计算机处理速度，我们建议一台LWDVRT主机同时监视的视频总数不应超过16个。当摄像机总数量超过16个时，应采用多台LWDVRT主机。 5、窄带网的远程监控设计 当实际带宽小于2M时，认为为窄带网。 由于在带网较窄的环境下无法同时传输多个画面，甚至无法传输一路实时视频画面，LWDVRT主机只能逐个登录下属DVR主机，并逐个访问其中的视频画面。6、网络带宽计算 有必要了解DVR活动视频在远程传输中所需要的带宽，在设计时候可以根据客户具体要求进行带宽估算： l.MPEG4视频流 当带宽足够使用时，在1:200的压缩比下，一路H.264实时数据流占用256Bit/秒（不是字节）带宽；但LWDVRT系统限制只能允许一路视频进行实时传输； 2.MJPEG数据流 在带宽足够使用的情况下，当LWDVRT进入浏览状态时，启动MJPEG数据流，每帧大小3K10KByte/秒; 四、常见问题分析 我银行大楼已经有内部局域网，如何进行副控设计？ 答：副控计算机可以选用内部局域网上任何一台电脑，安装LWDVRT软件即可应用。请注意远传计算机的配置通常要求在奔腾3以上，同时显示卡应选用GFS类型，否则在实时视频监视状态容易出现马赛克现象。 LWDVRT远程监控系统能否传输监控现场的声音？ 答：LWDVRT支持音频远传，但必须满足以下几个条件，即：带宽足够（可以保证一路视频实时传输）；DVR本地端安装有声卡和监听头。 能否利用银行内部业务网进行远程传输？ 答：不支持这种方式。主要原因是银行业务网已经很忙，承受不了大数据量的视频传输，另外该方式也存在着安全问题。建议：直接使用ISDN或是ADSL联网方式。 中央监控LWDVRT主机能否监视多台DVR主机画面？ 答：在宽带网上（2M）,LWDVRT主机可以同时登录多台DVR主机，同时监视所有视频画面，但是考虑到监视效果和计算机处理速度，一台LWDVRT主机可同时显示的视频画面限制为24个。 中央监控LWDVRT主机能否进行远程检索？ 答：在宽带网上（2M）,LWDVRT主机可以实现对DVR主机历史录像的资料检索。 能否远程控制摄像机、快速球摄像机呢？ 答：LWDVRT主机可以远程控制摄像机云台、镜头,包括Pelco、艾立克等一体化球机。 远程监控视频画面延迟多少时间？ 答：LWDVRT主机视频传输延迟时间1秒，不影响远程控制云台、镜头。 LWDVRT远程传输可以经过路由器吗？ 答：LWDVRT采用独特的TCP/IP通讯协议，在实际应用中（如：广东电力等工程）经过多级路由后，不会出现延迟、马赛克等现象，图像清晰度保持不变。 LWDVRT可以通过电话线传输吗，效果怎样？ 答：LWDVRT在电话线上通常可以达到帧秒。如果线路质量好，可以达到近帧秒的效果。器材配置清单：型 号说 明单 价