无线视频监控-解决方案.doc

江苏省公安车载无线视频监控系统方案 无线视频监控方案 中国电信股份集团有限公司江苏公司 2009 5 5 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 I 目目 录录 1系统概述系统概述 1 1 1项目简介项目简介 1 1 2需求分析需求分析 4 2监控技术介绍监控技术介绍 6 2 1监控系统的发展阶段监控系统的发展阶段 6 2 1 1模拟传输的视频监控系统模拟传输的视频监控系统 6 2 1 2本地硬盘录像监控系统本地硬盘录像监控系统 6 2 1 3第三代视频监控系统第三代视频监控系统 网络数字化监控系统网络数字化监控系统 7 2 2视频编解码技术的发展视频编解码技术的发展 8 3车载无线监控系统方案设计车载无线监控系统方案设计 13 3 1无线车载监控系统设计原则无线车载监控系统设计原则 13 3 1 1先进性与稳定性先进性与稳定性 13 3 1 2经济性与实用性经济性与实用性 13 3 1 3可靠的安全性可靠的安全性 14 3 1 4开放性开放性 14 3 1 5可扩充性可扩充性 15 3 1 6追求最优化的系统设备配置追求最优化的系统设备配置 15 3 1 7提高监管力度与综合管理水平提高监管力度与综合管理水平 15 3 1 8无线车载监控系统设计规范无线车载监控系统设计规范 15 3 2系统设备组成系统设备组成 16 3 2 1车载前端系统车载前端系统 17 3 2 1 1车载摄像机视频采集车载摄像机视频采集 18 3 2 1 2无线视频服务器无线视频服务器 19 3 2 1 3内置内置 SATA 硬盘录像系统硬盘录像系统 21 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 II 3 2 1 4内置内置 GPS 定位模块定位模块 22 3 2 1 5无线网络传输无线网络传输 EVDO CDMA 1X 22 3 2 1 6车载视频本地显示和键盘控制车载视频本地显示和键盘控制 23 3 2 2无线视频网关无线视频网关 24 3 2 3监控中心功能描述监控中心功能描述 24 3 2 3 1设备资源管理功能设备资源管理功能 25 3 2 3 2GPS 定位管理功能定位管理功能 25 3 2 3 3分布式中心存储管理功能分布式中心存储管理功能 26 3 2 3 4日志管理功能日志管理功能 27 3 2 3 5帐号认证管理功能帐号认证管理功能 27 3 2 4用户观看图像用户观看图像 27 3 2 4 1通过专业客户端观看通过专业客户端观看 28 3 2 4 2通过通过 IE 浏览器观看浏览器观看 28 3 2 4 3通过天翼智能手机无线观看通过天翼智能手机无线观看 28 3 2 4 4通过解码上电视墙观看通过解码上电视墙观看 29 3 3监控系统服务器软件组件监控系统服务器软件组件 29 3 3 1中心管理服务器中心管理服务器 30 3 3 2无线视频网关无线视频网关 30 3 3 3分布式存储服务器分布式存储服务器 31 3 3 4软件狗软件狗 31 4无线车载监控系统功能描述无线车载监控系统功能描述 32 4 1双向语音对讲和静默监听双向语音对讲和静默监听 32 4 2群呼喊话群呼喊话 32 4 3远程报警与报警联动远程报警与报警联动 32 4 4远程矩阵摇杆键盘控制远程矩阵摇杆键盘控制 33 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 III 4 5图像抓拍图像抓拍 33 4 6电视墙管理电视墙管理 34 4 7监视器视频分组浏览监视器视频分组浏览 35 4 8多功能轮询多功能轮询 36 4 9客户端录像客户端录像 36 4 10 GIS 定位电子地图定位电子地图 37 4 10 1车辆实时定位车辆实时定位 37 4 10 2越界报警和电子围栏越界报警和电子围栏 38 4 10 3显示方式显示方式 39 4 10 4定位车辆选取定位车辆选取 39 4 10 5自动跟踪自动跟踪 40 4 10 6地图缩放 局部放大或鹰眼功能地图缩放 局部放大或鹰眼功能 40 4 10 7历史 轨迹 记录查询回放历史 轨迹 记录查询回放 41 4 10 8车辆超速报警提示 紧急报警车辆超速报警提示 紧急报警 41 4 10 9求救报警求救报警 41 4 10 10 延时关机延时关机 42 4 11 画面显示风格画面显示风格 42 4 12 视频录像机制视频录像机制 42 4 12 1存储位置多样存储位置多样 43 4 12 2录像启动模式多样录像启动模式多样 43 4 13 用户管理用户管理 44 4 14 日志管理日志管理 45 4 15 预留向上级系统联网的开发接口预留向上级系统联网的开发接口 46 4 16 系统特色功能系统特色功能 46 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 IV 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 1 1系统概述系统概述 1 1项目简介项目简介 数字网络视频监控系统是一个以多媒体技术 数字图像处理与 存储 通信 计算机等新技术于一体的新型视频监控系统 被广泛 应用于多种场合 视频是最直观 最丰富的信息 人类 80 以上的 信息都是通过视觉获得的 视频监控的重要性自然不可忽视 网络接入技术的发展 为视频传输提供了全新的手段 尤其是 电信 3G 网络投入商用 3G 网络带宽在静止场所无线带宽达到 2M 以上 车辆行驶中也能达到 128Kbps 以上 在无限宽带上传输数字 视频 已近是很流行很实用的方法 无线 EVDO 视频服务器 使用中国电信的 3G 移动网络 能传 输 1 4 路清晰的连贯的视频 而不是单幅静止的图片 这样在监控 中心的值班人员通过网络便能看到及时视频 领导也可通过手机上 网观看视频 随时随地及时指导现场工作 如处理突发应急事件 指挥抢险救灾等 真正做到无线上传 无线观看 监控无处不在 当前中国经济进入高速发展阶段 人们生活水平很大提高 城 市化进程加快 人们对自身安全 以及家庭 财产的安全越来越关 注和重视 社会不断进步但是违法犯罪却是时不时的发生 借助高 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 2 科技手段 做到人防 物防 技防相结合的高科技防范手段 有效 防止和震慑违法犯罪行为 视频是最直观的信息之一 巡逻车在巡逻中的位置 速度等自 身信息 以及出警过程中 执法现场的情况 等等信息 都可以通 过无线视频服务器传回交通指挥中心 及时转化为统一指挥的依据 同时也是执勤队员现场执法的记录 对规范执法的有效监督 预防 违法乱纪 提升执法队伍的社会形象 为了解决前端随车图像的能及时回传到监控中心的需求 无线 3G 产品 EVDO 无线视频服务器 得到广泛应用 HX5024EV 无线定位车载录像系统 就是很好的选择 车载硬盘录像机 无线 EVDO 视频服务器 GPS 定位 功能三合一 高科技高度集成 车载硬盘本地录像功能 记录人员现场突发状况等场景的视频 信息 不仅车内的人员能在车内观看 监控中心的人员还能通过无 线通道查询和远程下载录像 对于违规的行为和事实做现场记录 方便后续跟踪管理 无线视频传输功能 系统能够通过无线 EVDO 视频传输 清晰 流畅 1 4 路同时传输 让监控中心的人员及时或者车内车外的场 景 知情整个巡逻执法过程 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 3 可集成 GPS 定位系统 GPS 是利用导航卫星进行测时和测距 以构成全球定位系统 美国 GPS 系统是目前应用最普及的空间定位 系统 GPS 能够全天候地在全球范围内提供实时的三维空间定位信 号及精确授时 由于 GPS 具有覆盖范围广 精度高 全天候 接收 信号免费等优点 在全球范围的各个领域内得到了广泛的应用 其 中车辆及个人导航监控成为当前发展最迅速 前景最广阔的应用市 场 GPS 车辆监控调度系统应用于各企业单位或个人管理车辆的综 合应用性应用系统 它集无线通信技术 全球卫星定位技术 地理 信息技术 计算机控制技术等当今众多的高新技术为一体 通过对 各种技术的融合应用 高度集成 将各项技术有机的结合发挥出最 大效用 加强企业车辆管理 提高车辆利用效率 完善工作流程 节约 成本 全面实现车辆人员维护管理自动化 帮助企业实时掌控车辆 状况 为车辆管理找出新路 实现对车辆无地域限制的实时动态监控和信息资讯查询服务 提供车辆突发事件的精确位置及准确时间信息 增强报警救助信息 的快速 准确 可靠传递能力 用先进技术手段为车辆提供安全防 范及应急救援 导航服务 通过对数据的统计和分析 及时准确的 获取相关的运营数据 加强管理 提高管理水平和效率 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 4 1 2需求分析需求分析 3G 无线网络技术的发展和普及 为无线视频监控接入提供了方 便 提供了更好的视频传输效果 使得无线视频监控进入一个新的 天地 方案中选用的无线车载设备 既支持 3G 网络 EVDO 也支 持 2 5G 网络 CDMA1X 无线上传视频 接入平台 根据各地网络现 状 可以选择使用 CDMA1X 网络接入 系统平台支持各种 IP 网络设备的接入 不论是有线还是无线 不论是 EVDO 还是 CDMA1X 无线视频传输清晰流畅 EVDO 单卡上传 CIF 图像平均 15 20fps 无线视频可以支持 D1 格式高清视频上传 满足一些清晰 度要求较高的场所 选用的车载 防震 防水的室外型摄像机 配备红外夜视灯 能全 天候使用 360 度全方位转动 无视也死角 且转动速度可调 接 入系统之后 车内本地和监控中心远程都能控制球机 设备内置 GPS 定位模块 第二代接芯片 能搜索 9 12 颗卫星 定位精确度 3M 6M 输出精度 维度 速度 方向参数 配合 GIS 地图能准确定位 实时跟踪显示 设备内置 SATA 硬盘 本地录像支持 4 路实时 CIF 录像或者 1 路实时 D1 存储 循环录像 自动覆盖过期数据 同时 中心机房 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 5 的配备分布式存储服务器 可选重要车辆视频点录像 中心录像和 车载前端录像双备份 录像文件可通过网络远程下载 点播 支持 快放 慢放等操作 录像文件支持无线网络下载 车载终端具备双向语音对话 方便及时调度指挥 同时可以录 制双音轨视频文件 对话双方的语音都能录制保存下来 观看方式多样 数字化网络监控是趋势 支持电脑上观看 支 持手机观看 同时考虑兼容以往的模拟视频显示系统接入 系统支持多级级联 县能集中到市 市能集中到省 通过权限 控制 地市或县级监控中心只能观看控制辖区内的视频点 不能越 权控制其他地县的车载视频点 有效实现分级管理 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 6 2监控技术介绍监控技术介绍 2 1监控监控系统的发展阶段系统的发展阶段 视频监控系统一直是监控领域中的热点 它以直观 方便 信 息内容丰富而在各个行业得到广泛应用 视频监控系统的发展与电 子 通信的发展息息相关 就其发展的阶段看 主要经历了以下阶 段 2 1 1模拟传输的视频监控系统模拟传输的视频监控系统 在 20 世纪 90 年代初及其以前 主要是以模拟设备为主的闭路 监控系统 称为第一代视频监控系统 即模拟视频监控系统 这种 基于模拟图像的视频监控系统从电视机 摄像机诞生的那天 就已 经诞生 其视频监控系统主要由摄像机 视频切换矩阵 监视器 录像机等组成 通过视频线 控制线连接 主要用于安保 生产管 理场合 其特点是模拟视频信号传输 传输距离有限 安全性较差 监控方式单一 难以集中管理 2 1 2本地硬盘录像监控系统本地硬盘录像监控系统 20 世纪 90 年代中期 随着计算机处理能力的提高和视频技术 的发展 人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 7 理 从而大大提高了图像质量 增强了视频监控的功能 这种基于 多媒体计算机的系统称为第二代视频监控系统 即模拟输入与数字 压缩 显示和控制系统 因为核心设备是数字设备 因此可以称为 数字视频监控系统 这类视频监控系统主要由摄像机 各类采集设备 PC 机 工控 机 采集卡 视频压缩卡 通信接口卡 PC 监控设备 录像机 模 拟或数码 等组成 依赖于通信网络构成整个视频监控系统 采用 计算机作为硬件平台 WINDOWS 操作系统 应用软件方式来实现 但众所周知 无论 PC 机还是工控机 都比较容易死机 不易于 7 24 小时使用 WINDOWS 操作系统作为一个普通个人用操作系统 现在面临着系统及其不稳定 安全漏洞太多 容易被黑客利用 另 外这种方式存在功耗大 环境适应能力差等缺点 目前也面临被淘 汰的境况 2 1 3第三代视频监控系统第三代视频监控系统 网络数字化监控系统网络数字化监控系统 到了 20 世纪 90 年代末特别是近几年 随着网络带宽 计算机 处理能力和存储容量的迅速提高 以及各种实用视频信息处理技术 的出现 视频监控进入了全数字化的网络时代 称为第三代视频监 控系统 即数字化网络数字化视频监控系统 第三代视频监控系统 以网络为依托 以数字视频的压缩 传输 存储和播放为核心 以 智能实用的图像分析为特色 引发了视频监控行业的技术革命 第 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 8 三代系统的核心技术有两个 一个网络传输技术的发展和普及 二 是视频编解码压缩技术的发展 其中网络技术从初期的因特网普及到宽带入户 到现在的 3G 无线宽带接入 网络带宽条件越来越好 网络接入越来越方便 EVDO CDMA1X EVDO CDMA1X EVDO CDMA1X 用户客户端监视器 图 1 无线网络系统简单示意图 第三代视频监控领域 集中了多媒体技术 数字图像处理及远 程网络传输等最新技术 不仅仅可以解决图像传输 远程控制 现 场信号采集等监控功能 还可提供高质量的监控图像和便捷的监控 方式 第三代视频监控系统一般基于 TCP IP 架构 符合通信网的发 展趋势 嵌入式系统所有硬件软件全都采用专业设计 具备专业的 制造工艺 在编解码方面 采用专用的高速 DSP 处理芯片 系统软 件采用稳定性最高的实时专用操作系统 因此具有功能最强大 可 靠性最高 功耗小 环境适应能力强 软件的扩展升级方便等优点 具有非常广泛而灵活的应用 各级监控中心 服务器系统 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 9 2 2视频编解码技术视频编解码技术的发展的发展 当我们将视频和音频模拟信号进行采样并分别进行模拟到数字 的转换 将这些视频 音频信号转化成为数字化的信息流 但这些 数据流是不能直接进行传送和存储 因为未经压缩的模拟视频和音 频数据需要非常大的存储容量才能存储 例如 用 PAL 制式采集的 视频信号在一般清晰度时要求 25 帧 秒 352 288 像素 帧 彩色位 图图像每像素占用空间 24bit 则该数据流速度为 352 288 25 24 60825kbit s 显然这样庞大的数据流对大多数传输 线路来说是无法承受的 而且也是难以存储的 要进行远程监控 大量的视频数据就需要通过网络进行传输 这就需要在数据传输之前进行编码压缩以减少数据量 从视频压缩 编码技术来看 新一代的基于对象的编码标准 MPEG 4 H 264 目前 是实现对视频图像编解码 压缩 传输等过程最适宜的编解码技术 首先和传统的 MPEG 1 MPEG 2 和 H 263 相比 在交互性 抗误码性和压缩比上都具有巨大的优势 在交互性方面 MPEG 4 H 264 采用的是基于对象的编码 便于操作和控制对象 在抗误码 性方面 MPEG 4 H 264 提供了强壮性和可扩展性 并且对其误码恢 复技术 包括再同步 数据恢复和错误隐藏 都进行了优化 在压 缩方面 由于采用了基于对象的编码方式 使得在编码过程中能够 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 10 考虑到人对图像信息的主观感受以及人眼的视觉神经特性 给人们 感兴趣的对象分配较多的码率 而一些诸如背景等人们感觉迟缓的 对象分配较少的码率 从而大大提高压缩率 MPEG 4 H 264 在图像质量 录像存储容量 网络传输 对图像 可以进行交互操作等方面都具有巨大的优势 1 图像质量方面 MPEG 4 H 264 能实现 QCIF CIF 2CIF 4CIF 的显示分辨率 图像传输 时延较小 只有 250 毫秒左右 真正实现低带宽 高清晰 交互性强的视频会议 在带宽条件有限的情况下 采用 CIF 或者 QCIF 的显示分辨率 能 够确保图像的稳定传输 在带宽条件富裕的情况下 可以进一步提 供图像清晰度高 动态特性更丰富的视频会议系统 而出现于 1990 年代早期的 H 261 H 263 H 263 只能实现 CIF 相当于 VCD 画质 MPEG 2 也具备实现 QCIF CIF 2CIF 4CIF 的显示分辨率能力 但达 到 4CIF 需要 6M 的带宽 而且时延较大 单程时延达到 600 800 毫秒 下面是不同编解码技术的在图像 时延等方面的一个比较表 国际标准H 261 H 263 系列MPEG 2MPEG 4 H 264 分 辨 率 QCIF CIF 相当于 VCD 水平 QCIF CIF 2CIF 4CIF 相当于 DVD 水平 QCIF CIF 2CIF 4CIF 相当于 DVD 水平 码 率N 64K1 5M 15M64K 8M 动态特性半动态全动态全动态 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 11 编码效率低 较高 2M 码率下 达到 2CIF 分辨率 高 2M 码率下 达到 4CIF 分辨率 时 延较小 较大 单程时延 600 毫秒 较小 单程时延 250 毫秒 适用范围传统视频应用广播电视传送 高清晰度视频应用 网络视频 流媒体应用 2 存储空间得到节省 在优势最明显的存储容量方面 采用 MPEG 4 H 264 的视音频全同步录像所需的硬盘空间约为相同图像质 量的 MPEG 1 或 M JPEG 所需空间的 1 10 此外 MPEG 4 H 264 因能根据场景变化自动调整压缩方法 故对静止图像 一般运动场 景 剧烈活动场景均能保证图像质量不会劣化 3 在网络传输方面 可以被广泛利用的带宽一般都在 2M 以下 在如此低的带宽上传输视频 正是 MPEG 4 H 264 大显身手的地方 目前在低带宽上传输活动视频的另一个解决方案就是采用 H 263 标 准 尽管 H 263 也有较高的压缩比 但是图像质量要差于 MPEG 4 H 264 特别使在动态特性方面的表现相当欠缺 4 纠错能力方面 当网络传输有误码或丢包现象时 MPEG 4 H 264 受的影响很小并且能够迅速恢复 如在误码达到 1 时 MPEG 1 已经无法播放 而 MPEG 4 H 264 只会有轻微的边缘模糊 再如当网络传输由瞬间丢包现象时 MPEG1 恢复至少需要 10 多秒 而 MPEG4 只需要 1 3 秒 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 12 因此 MPEG 4 H 264 编码技术可以达到两个目标 较低码率下 的高清晰度视频内容存储和交互式多媒体通讯 凭借以上对传统编解码技术的优势 MPEG 4 H 264 标准在 20 世纪 90 年代末一经推出 就迅速得到了广泛应用 成为新一代的远 程图像监控系统中的编码标准 因此 网络数字化视频监控系统选择 MPEG 4 H 264 视频编解 码技术 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 13 3车载无线监控系统方案设计车载无线监控系统方案设计 3 1无线车载监控系统设计原则无线车载监控系统设计原则 本方案设计遵循技术先进 功能齐全 性能稳定 节约成本的原 则 以满足用户要求 方便用户操作使用为目标 实现功能完善 稳定可靠 实用的监控系统 并综合考虑施工 维护及操作因素 并将为今后的发展 扩建 改造等因素留有扩充的余地 本系统设 计内容是系统的 完整的 全面的 设计方案具有科学性 合理性 可操作性 遵循以下设计原则来构建本系统 3 1 1先进性与稳定性先进性与稳定性 采用科学的 主流的 符合发展方向的技术 设备和理念 系统 集成化 模块化程度高 设计合理 架构简洁 功能完备 切合实 际 能有效控制和提高工作效率 满足监控工作的实际需求 系统 的技术性能和质量指标达到国际领先水平 同时 系统的安装调试 软件操作使用又应简便易行 容易掌握 适合中国国情和本项目的 特点 该系统集国际上众多先进技术于一身 体现了当前计算机控制技 术与无线网络技术的最新发展水平 适应时代发展的要求 3 1 2经济性与实用性经济性与实用性 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 14 在先进 可靠和充分满足系统功能的前提下 体现高性价比 采 用经济实用的技术和设备 充分利用现有资源 综合考虑系统的设 计 建设 升级和维护 充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋 势 根据用户现场环境 设计选用功能和适合现场情况 符合用户 要求的系统配置方案 通过严密 有机的组合 实现最佳的性能价 格比 以便节约工程投资 同时保证系统功能实施的需求 经济实 用 3 1 3可靠的安全性可靠的安全性 系统采用成熟的 稳定的 完善技术设备 系统具有一致性 升 级能力 能够保证全天候长期稳定运行 在系统故障或事故造成中 断后 能确保数据的准确性 完整性和一致性 并具备迅速恢复的 功能 同时系统具有一整套完成的系统管理策略 可以保证系统的 运行安全 3 1 4开放性开放性 以现有成熟的产品为对象设计 同时还考虑到周边信息通信环境 的现状和技术的发展趋势 依托电信无线全覆盖网络进行传输 信 号安全稳定 预留诸多接口 能透明传输各种数字信息 无缝接入其他系统设 备 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 15 3 1 5可扩充性可扩充性 系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要 具有更新 扩 充和升级的可能 系统规模和功能易于扩充 系统配套软件具有升 级能力 同时 本方案在设计中留有冗余 以满足今后的发展要求 方案中设备的控制容量上保留一定的余地 以便在系统中改造新的 控制点 系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口 也 尽量考虑未来技术的发展和新技术的应用 3 1 6追求最优化的系统设备配置追求最优化的系统设备配置 在满足用户对功能 质量 性能 价格和服务等各方面要求的前 提下 追求最优化的系统设备配置 以尽量降低系统造价 3 1 7提高监管力度与综合管理水平提高监管力度与综合管理水平 本项目系统设备控制需要高效率 准确及可靠 本系统通过中央 控制系统对各子系统运行情况进行综合监控 时时动态撑握监视及 报警情况 闭路电视监控大大减少劳动强度 减少设备运行维护人 员 另外 系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行 在最佳 情况下运行 既可节能 又可大大减少设备损耗 减少设备维修费 用 从而提高监管力度与综合管理水平 3 1 8无线车载监控系统设计规范无线车载监控系统设计规范 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 16 满足现场环境要求和功能使用要求 同时应符合现行国家标准和 行业标准有关技术要求 各种配套设备的性能及技术要求应协调一致 保证监视图像质量 损失在可接受的范围内 系统所用设备应符合 GB16796 安全防范报警设备安全要求和试 验方法 和相关产品标准规定的安全要求 系统任何部分的机械结构应有足够的弧度 能满足使用环境的要 求 并能防止由于机械不稳定 移动 突出物和锐边造成对人员 的危害 设计要求进行台站观测环境对比评估试验的摄像机具有高清 夜 视 照明功能 且分辨率达到观察雨 雪等天气的要求 显示设备可以是普通的电视机 专业监视器 也可以是显示器和 或 其他设备如投影机 组合大屏幕等 记录设备可以为普通 录像机 长时延录像机 也可以是数字记录设备如数字硬盘录像 设备 以及可能配置的多画面分割器 大屏幕控制器等 摄像机安装要求 防水 防风 防潮 防雷等 摄像头采用车载 型组合 室外安装部分整体抵御 9 级风 NMC 能力 部分沿海台风易 登陆区的室外安装部分应在此基础上加强抗风要求 达到抵御 51m s 超强台风的能力 3 2系统设备组成系统设备组成 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 17 网络数字化系统由以下四个部分组成 1 车载终端 2 无线视频网关 3 省 市 县三级系统监控中心 4 用户系统 车载前端车载前端无线视频网关无线视频网关 车载前端车载前端各地中心机房各地中心机房网络用户网络用户 三级监控中心三级监控中心用户用户 车载前端系统车载前端系统 车载前端系统完成视频 音频的本地采集 数字化 压缩 无 线传输 本地存储 报警信息上传 GPS 定位数据上传等等 监控前端的作用是根据要求实时采集监控点的视频图像 并将 模拟视频压缩成 H 264 等格式的数字视频 将压缩后的流媒体文件 以无线方式通过 EVDO CDMA 1X 网络发送到视频监控中心服务平 台中 供值班人员实时观看或保存在存储设备中 通过监控前端 领导对图像的监控可在网络的任何一个接入点 根据授权登录到中 心服务平台完成对其所属设备的控制功能 可以实现远程现场图像 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 18 实时播放和历史播放控制 可以定格抓拍 海量图像文件的存储和 备份 摄像机与云台的远程网络控制等功能 前端视频编码器是完成视频 音频 告警等信号的采集编码并 提供传输的一体化前端设备 根据车辆的实际现状来确定每个车辆 上需要的摄像机 同时上传图像路数 每个安装点的位置 同时为 每台观测车配有液晶监视器和耳麦 供本车人员观看和控制 车载音响 控制键盘 车载摄像机 车载无线车载无线 视频服务器视频服务器 耳麦 图 7 车载前端连接示意图 车载摄像机视频采集车载摄像机视频采集 车载显示屏 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 19 视频采集设备主要是完成视频信号的采集功能 一般指摄像机 目前市场上有多种摄像机 从外形上看 一般有枪式摄像机 半球 形摄像机 高速球 针孔摄像机 其中枪式摄像机和高速球应用较 多 中国电信将根据丰富的组网经验 结合项目特点 选用性价比 较高的摄像机 并根据实际监控场所选配相应摄像机 3 2 1 2 无线视频服务器无线视频服务器 无线视频服务器 是一种数字图像处理系统 集视频采集 图 像压缩 网络传输等功能为一体 集成标准I O接口和串口为一体 嵌入式设计 接通电源便可以独立工作 把采集的模拟视频 压缩 编码后 变成数字图像信息传输到网络上 用户可以通过IE浏览器 或者专用客户端软件进行实时图像监控 可与HX系列解码器组成点 对点监控系统或与视频监控平台组成集中监控系统 另外本系统还 将现场告警信号采集 现场外设控制等功能整合到编码器 使其具 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 20 有较完备的前端工作能力 车载型编码器具有以下优点 超强H 264编码能力 最大支持D1分辨率编码 独有的前处 理技术 把握视觉细节 无线EVDO CDMA 1X 宽带无线上网 自动拨号 超低码率 支持CBR和VBR等码流控制技术 独有的可靠连 接技术 在恶劣网络条件下保障视频流畅传输 用户权限管理 采用数据流Des加密技术 保证网络通信安 全 多路双向语音通信 支持G723等多种语音编解码算法 音 视频可设置为同步传输或异步传输方式 支持多种PTZ协议 协议可扩展 工业标准的控制I O 支持 多路报警联动 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 21 内置SATA硬盘接口 可连接硬盘 内置GPS模块 可全球定位 嵌入式结构设计 内置硬件狗 保证系统运行稳定可靠 支持远程维护 所有软件可通过网络在线升级 3 2 1 3 内置内置 SATA 硬盘录像系统硬盘录像系统 设备支持 SATA 接口硬盘 可配备防震机械硬盘 或者 SSD 固 态硬盘 自动循环存储本地视频 实时存储音视频 录像可本地查 询播放 网络导出 PC 播放 或者通过 EVDO CDMA 1X 网络下载 回放 录像文件为加密格式 只有专用的播放器才能播放 系统可支持 2T 以上的磁盘空间管理 支持 4 路 CIF 视频实时 存储 每路 CIF 视频码流 500Kbps 25FPS 32GB 硬盘可存储约 144 小时 可选支持 1 路 D1 视频存储 只能设置第 1 路视频输入为 D1 格式 实时 D1 码流平均 1 5Mbps 系统支持多种方式将车载本地硬盘中的录像下载到平台或者经 过授权的客户端 通过无线 3G 网络 CDMA1X 网络直接在平台对车载终端设 备进行远程下载 可以通过车载终端设备面板的 100M 网口 通过普通网线进 行下载存储 下载速率最大为 13M s 推荐使用 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 22 车载终端设备中硬盘是可拆卸的 也可以将硬盘取出 收回 接入 PC 机 进行录像文件的管理操作 3 2 1 4 内置内置 GPS 定位模块定位模块 设备内置 GPS 模块 能接受 9 12 个卫星信号 原则上 3 个卫 星即可准确定位 GPS 信息实时通过无线通道传输到监控中心的 GIS 服务系统 同时可以叠加在实时传输的无线界面视频上 GIS 数据 配合 GIS 地图 能准确定位车辆位置 车速等 地 图兼容支持 Supper Map MapInfo Arc Info 等格式 GPS 历史数据轨迹的保存和回放非常方便 直观 3 2 1 5 无线网络传输无线网络传输 EVDO CDMA 1X 无线车载视频上传的 EVDO CDMA 1X 无线网络 传输系统的 设计可根据客户需要采用电信现有 EVDO CDMA 1X 无线传输方式 中国电信拥有丰富的网络带宽资源和成熟的 EVDO CDMA 1X 传输技术 并在监控中心部署 江苏电信无线网络视频监控系统 平 台系统 根据用户需求提供专网服务 建立专门网络的网络通道 不经过因特网传输控制命令和视频信息 保障用户信息安全 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 23 设备网络传输采用现有单卡 EVDO CDMA 1X 无线数据通道 也可以根据用户需要 采用多信道捆绑技术 增大带宽 抑制无 线网络的不稳定 传输更清晰流畅的数字视频 随着 3G 网络的 成熟和业务推广 网络条件越来越好 单卡传输非常合适 江苏电信无线网络视频监控系统基于 TCP IP 网络传输 网络可 以是有线网络 如宽带 专线 ADSL DDN 等等 也可以是无线 网络 如海事卫星 CDMA 1X EVDO CDMA 1X Wi Fi 等常用 无线 IP 网络环境 本款产品使用的是 EVDO CDMA 1X 网络传输 视频 只要建立覆盖全部监控点的无线网络传输系统 根据不同项目 特点选用不同传输线路来实施 出于安全考虑可采用专网传输视频 视频等信息除了编码加密 传输加密之外 还可以从 VPDN 专网接 入用户网络 不经过因特网 避免信息泄露的担忧 3 2 1 6 车载视频本地显示和键盘控制车载视频本地显示和键盘控制 车载键盘具备本地显示屏 同时也能控制本车安装的车载云台 摄像机的转动 便于车内人员观看当前车摄像机的位置和视角方向 及时控制云台转动等 都非常方便 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 24 3 2 2无线视频网关无线视频网关 建设无线视频网关 接收本辖区内的车载无线设备上传的音频 视频 GPS 定位信息等 并对信息进行整理和转发到各个不同的系 统或不同的用户 无线视频网关 是无线监控系统的基础 是系统与前端车载无 线设备之间的交互平台 一个无线网关可以管理和转发许多个无线 车载终端 并可以作为一个单独的实体 接入不同的监控中心 如 接入县级监控中心 市局监控中心 省厅监控中心等等 3 2 3监控中心功能描述监控中心功能描述 本系统方案设计中 可以在分级监控中心都安装设置中心管理 服务器系统 每级系统功能相同 只是规模大小不同 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 25 每个系统都有自己的管理员和用户 每个中心服务器系统的用 户群多少和权限大小都不尽相同 中心管理服务器系统五大主要功能 用户认证管理 中心存储 备份录像管理 报警联动管理 设备无线远程管理 系统日志管理 功能 整个系统包括无线音频 视频再接入 转发 控制 还包括 GPS 定位服务系统的实现 3 2 3 1 设备资源管理功能设备资源管理功能 视频控制系统是整个视频监控的控制中心 位于客户的监控中 心 实现各监控点资源管理 用户权限划分 存储计划设置 联动 功能设置及码流的分发与控制 通过易操作化图像用户界面 方便 操作维护 根据要求 系统中视频监控主机一方面要把视频信息送 往录像系统进行录像 为以后的调看 点播而存储图像 另一方面 负责把视频流送到解码器进行解码 输出到电视墙上显示 同时接 收网络内具有权限的用户的点播 把未经过解码的音视频信息送到 该用户安装在计算机上的客户端 由用户的客户端解码 实现监控 图像 声音到桌面 领导以及相关工作人员的计算机登录后观看监 控图像 进行远端摄像机的操作等功能 3 2 3 2 GPS 定位管理功能定位管理功能 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 26 定位功能是 GPS 定位管理系统最基本的功能 即车辆定位 实 时跟踪 车辆信息查询 轨迹回放等服务 该功能通过 GPS 模块可以对装有车辆定位终端的车辆进行准确 的定位 被定位的车辆会在监控终端的地图上显示 用户可以在地 图上一目了然的知道该车辆当前的具体位置和行车速度等信息 系统可以按照设定的时间周期 可选择 10 秒或 30 秒或 60 秒 对选定的车辆终端进行定位跟踪并可将车辆运动轨迹实时显示在监 控屏幕上 根据需要 可以保持车辆始终位于电子地图中心 还可 以将车辆运动轨迹保存成历史数据 以便将来需要时进行回放显示 在监控终端的工具栏中 可以查看到所有被定位的车辆和其详 细信息 通过设定的查询条件得到该特定车辆的详细信息 如车牌 号 驾驶员 所属部门等 用户可以通过轨迹回放功能向服务器查询该车辆在某时间段的 移动轨迹 通过该功能可以得知驾驶员的工作情况 车辆的使用情 况等信息 3 2 3 3 分布式中心存储管理功能分布式中心存储管理功能 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 27 存储服务器站点数量无限制 一个系统可以多个存储服务器站 点 磁盘空间无限制 磁盘空间都可以大量扩展 每个存储服务器 支持 5T 以上的磁盘管理 地理位置无限制 不要求在一台设备中存储 不要求安装一个 地方一个机房 可以在网络的任意一个可以互联互通的网络节点 彻底解决磁盘空间不足 总线读写数据速度有限 存储时间不 长的问题 3 2 3 4 日志管理功能日志管理功能 另外 江苏电信无线网络视频监控系统 还具备完善的日志记 录系统 能保存自身工作状态日志和用户操作日志 监视系统的运 行状态 进行配置管理 告警管理 权限管理 日志管理等 3 2 3 5 帐号认证管理功能帐号认证管理功能 中心服务器系统负责对所有网络连接进行用户权限认证 包括 接入的设备 接入的无线网关 接入的用户 如果账号或者密码不对 都不能正常接入系统 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 28 用户客户端接入账号的管理和分配有管理员分配 一个中心只 有一个管理员 其他用户都需管理员采用授权模式 一一分配 每 个用户的权限大小都不尽相同 3 2 4用户观看图像用户观看图像 系统中的视频观看方式非常丰富 观看的手段很多 但是观看视 频的权限由用户的账户决定 只要拥有管理员分配的账户 就可以 通过网络 随时所地 观看系统平台中的众多视频 观看的方式主 要有四种 3 2 4 1 通过专业客户端观看通过专业客户端观看 通过专业的监视器观看 输入目录服务器平台的 IP 地址 或域 名 输入自己的账户 即可进入系统 观看自己账户内的所有视频 站点 并且能实时控制云台的转动 软件解码方式 这部分通过 PC 客户端登录解码实现 客户可以 登录到中心平台或编码器上 直接观看图像 抓拍并进行远程的摄 像机操作 通过中心平台实现切换和控制 可以直接在电脑显示屏 上观看 也可以将电脑显示屏上监控图像通过显示设备进行多画面 显示 没有专用客户端 也可以通过 IE 浏览器实现同样的功能 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 29 3 2 4 2 通过通过 IE 浏览器观看浏览器观看 通过 IE 浏览器的地址栏输入目录服务器平台的 IP 地址 或域名 输入自己的账户 即可进入系统 观看自己账户内的所有视频站点 3 2 4 3 通过天翼智能手机无线观看通过天翼智能手机无线观看 在手机上安装运行专门的客户端程序 能通过手机无线上网 接 入系统平台观看所有视频 手机型号不限 当前市场上常见的主流的 Windows Mobile Win CE Palm 等操作系统 天翼系列 多普达 三星 酷派系列 诺基 亚等等 多款手机上都能使用 手机可采用 CDMA EVDO CDMA 1X 方式无线上网 非常适合 高端人士外出 出差等场所 及时了解工作进展 指导工作开展 3 2 4 4 通过解码上电视墙观看通过解码上电视墙观看 除了通过电脑 手机等观看数字视频之外 也可以通过视频解码 器 把数字视频还原成模拟视频 连接到模拟的监视器上观看 配置 HX 系列解码器 用硬件方式解码 输出到电视墙上 配置 数量可以按照客户需求随意增减 每个解码器都有一个 10 100M 网 络接口 和一路复合视频输出接口 在本方案建议的系统中 由解 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 30 码器的 10 100M 网络接口接入监控中心的局域网 接收平台送来的 视频流 把视频信息流解码后输出到电视墙 3 3监控系统监控系统服务器软件组件服务器软件组件 视频监控中心服务平台是一套高性能 高可靠性的视频监控平 台 作为整个视频监控系统的服务控制管理中心 是整个系统的核 心 从各监控前端 3G 无线视频编码器传送过来的视频码流 经过传 输网络传输到视频监控中心平台进行处理 转发 分发 中心平台 用于对整个监控系统实行资源管理 报警控制 用户分配 存储计 划设置等 中心平台是整个监控系统的主控设备 所有监控点的视 频流数据在中心平台的控制下 一方面送往流媒体系统进行录像 另一方面送往视频解码器和客户端 解码输出视频信号 视频监控中心服务平台软件由中心管理服务器组件 无线视频 网关组件 存储服务器组件 GPS 数据服务器组件 软件狗服务组 件等组成 这些组件分立安装在各个地市 实现了设计的整个系统 功能 3 3 1中心管理服务器中心管理服务器 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 31 在监控中心 对监控系统网络进行管理 系统操作和使用者进 行接入管理 主要包括监控系统的前端视音频编码设备的接入 码 流转发交换 资源管理设置和用户登录的认证和授权等功能 可以 管理并实现用户的集中监视显示系统 保存系统运行日志 软件组 件可以根据需要进行安装部署 可以采用集中部署 必要时可以分 布式部署以达到可靠性和容量方面的要求 3 3 2无线视频网关无线视频网关 在有线网络和无线 EVDO CDMA 1X 网络之间 进行协议转 换 使得采用无线传输工作系统的 HX 系列无线编码器可以无缝接 入到监控系统中 对无线设备进行管理 配置 3 3 3分布式存储服务器分布式存储服务器 由录像软件和服务器构成 可分布式部署 实现视频存储 检 索 视频回放等功能 a 处理客户端用户对前端 平台的历史录像文件进行查询及回 放控制操作请求 b 接收客户端用户对指定前端设备的录像请求 并支持多种录 像方式的设定 如周期录像 手动录像 定时录像 告警录 像 预录等 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 32 c 支持存储空间的多种自动覆盖策略设置 3 3 4软件狗软件狗 监视其他软件组件的工作状态 如果某个服务组件工作异常 则自动重启这个服务 并日志记录 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 33 4无线车载监控系统功能描述无线车载监控系统功能描述 4 1双向语音对讲和静默监听双向语音对讲和静默监听 监控中心可以通过客户端与选定的前端车载设备通话 前端设备 也可以通过话筒和监控中心通话 实现双向语音对讲 4 2群呼喊话群呼喊话 监控中心能选定其中一个或多个在线车辆 在监控中心喊话 被 选车载前端都能听见 实现群呼功能 4 3远程报警与报警联动远程报警与报警联动 本监控系统的前端无线视频服务器具有多个报警输入与报警输 出端口 用户可以通过无线视频服务器对信号的采集传输 完成从 无线视频服务器本身到监控中心多种报警形式 完成报警联动 在监控中心的录像服务器上 可以根据各无线视频服务器不 同的报警信号采集形式进行设置 一旦在远程发生报警 该 录像服务器自动进行报警联动录像 为了便于用户发现报警 前的远程现场情况 录像服务器支持图像预录功能 预录时 间可以自由设定 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 34 在监控中心的电视墙上 平时可以浏览各个无线视频服务器 的图像 若前端某个无线视频服务器发生探测器报警 该无 线视频服务器的图像自动出现在监控中心的大屏幕上 便于 工作人员发现和处警 在使用 GIS 电子地图时 通过关联电子地图 在发生报警时 会自动定位到地图上相应位置 丰富的告警日志 可以对产生的告警时间 地点和告警类型 进行记录查询 所有报警产生是均可在监控端产生告警音 4 4远程矩阵摇杆键盘控制远程矩阵摇杆键盘控制 考虑操作的灵活性 可在客户端端配置矩阵摇杆键盘 通键盘 的摇杆手柄来控制前端摄像机的拉近 拉远以及云台的转动 控制 灵活方便 4 5图像抓拍图像抓拍 可以对当前监控的图像进行抓拍 抓拍的图像保存在所设置的抓 拍路径下 支持告警设备联动抓拍和移动侦测的触发抓拍 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 35 4 6电视墙管理电视墙管理 本监控系统中各监控中心的监控平台支持电视墙管理 主要完 成两个方面的功能 支持前端各个摄像机图像的电视墙实时显示 直播 电视墙是由多个监视器组成的 每个监视器对应一路视频输出 比如对应一个解码器的视频输出 这些关系是固定的 通过在视频列表中选择无线视频服务器 把某个无线视频服务 器输入的图像输出到电视墙上的某个监视器 对应某个解码器 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 36 这样 电视墙这路图像就可以播放了 也可以停止电视墙的某路播 放 选中电视墙上的某一路图像 可以对这路摄像头进行各种控制 比如 可以控制摄像头左右移动 就可以通过电视墙观看摄像头移 动时的场景 可以将前端单个无线视频服务器的图像在多个监视器上显示 也可以在单个监视器上显示前方多个图像 无线视频可以通过解码器接入现有的电视墙管理系统中 4 7监视器视频分组浏览监视器视频分组浏览 可进行监视器视频浏览分组的设置 将常用的浏览图像按某一 组合保存为一个新计划 在读取分组时 该组合直接显示 不需要 手工打开图像 4 8多功能轮询多功能轮询 江苏省公安车载无线视频监控系统方案 37 本系统支持如下形式的轮询 1 在监控中心的监控平台 PC 轮询显示 在监控 PC 上可以以 多种画面分割的形式显示前端无线视频服务器的图像 每个显示小 界面都可以对前端无线视频服务器进行轮询显示 2 在监控中心的电视墙轮询显示 电视墙上的每个显示设备对 应一个解码器 每个解码器可以对前端多个无线视频服务器进行轮 询解码显示 最终显示效果是 电视墙上的某个监视器可以对远程 多个无线视频服务器采集的摄像机图像进行轮流显示 以上二种轮询形式用户可以开启也可以关闭 4 9客户端录像客户端录像 在视频监控的图像上点击鼠标右键 在弹出的菜单中选择开始 本地录像 系统将该开始录像该监控