网络分布式视频监控解决方案.doc

1、网络分布式视频监控解决方案大型网络分布式视频监控解决方案本文是某大型企业网络分布式多级视频集中监控解决方案。此方案从图像网络传输方式及现有大型网络图像集中监控存在的一些问题入手，着重阐述了解决此类问题的方法。1 概述计算机系统的应用、普及，网络通讯技术及图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得能够采用最新的计算机、通讯和图像处理技术，通过计算机网络传输数字图像，可为实现远程图像监控及联网报警系统提供高效可行而且价格低廉的解决方案。但是大型企业（例如：银行、电力、军队等）网络采用分布式结构管理，图像的监控点较多极容易造成网络壅塞，跨网络访问图像又没有固定 IP 地址，需要通过不同上网方式、不

2、同地点访问图像，多人访问图像而影响图像速度和质量，管理机构复杂，多人多层次权限控制，分散的监控点想集中管理，大规模图像检索等等这些问题都极大的妨碍着网络图像的应用，给客户造成很大的不便。" 泰和 " 大型网络视频服务器就是针对以上问题开发的，用于大型网络分布式集中监控系统，此系统集网络技术、音频技术和视频压缩技术、 流媒体技术及计算机控制技术为一体的综合解决方案， 它具有强大的、灵活的组网和应用能力。2 使用环境分析1 ）大型网络集中监控系统一般分为许多个站点，每个站点大约为1-16个监控点，网络成多级分布式管理，需要通过网络传输到监控中心进行统一管理及控制；2 ）在前端每

3、一个站点有一台视频服务器。每个站点既是大型集中监控系统的一个组成部分，又可以独立控制本区的所有监控情况。3 ）控制中心采用大型电视墙的管理方式，具有直观、美观以及管理方便的特点，后台直接进行控制。4 ）对整个监控系统进行统一管理，进行用户认证、管理、前端设备管理等，对于登录用户较多、频繁的监控点，则可用相应的流媒体服务器进行转发并进行带宽调节，用组播的方式进行访问。5 ）本地和监控中心均可录像，录像资料进行统一管理，建立使用有效的检索机制，方便检索查找。6 ）解决跨网络访问图像，没有固定IP 地址的问题。7 ）解决通过不同上网方式、不同地点访问图像的问题。8 ）解决多人访问图像而影响图像速度和

4、质量造成网络壅塞的问题。9 ）解决管理机构复杂，多人多层次权限控制的问题。10 ）解决对于分散的监控点想集中管理的问题。11 ）报警系统的统一管理。12 ）支持 web图像浏览的方式，网络功能完善：既可通过局域网传输，也可通过ADSL 进行传输，网络用户可以观看或回放图像；远端可控制云镜。3 设计思想任何一个设计方案的最根本前提是用户的需要，而先进、成熟的技术，可靠、灵活的应用，技术发展的趋势和良好的性能 / 价格比是设计方案的基本依据。应该在不失先进性、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上，充分考虑用户的需求，照顾长远利益，最大限度地保护用户投资。1 ）先进性：网络视频服务器图像系统采用MPEG

5、4/H.264图像压缩处理技术，具有图像质量清晰，文件占用小，传输带宽小，速度快等特点；各子系统紧密结合，提供强大的系统集成功能；2 ）灵活性：系统支持基于 WEB 方式的网络浏览功能，可供用户方便使用；灵活进行系统软件升级，避免升级对系统产生过大的影响；灵活的组网方式，有线或无线均可，方便地实现监控点数量的增加；3 ）实时性：基于带宽的优势，各类前端信号可做到实时的传输；同时利用其他传输通道进行实时传输；4 ）稳定性：具有独特的图像管理功能，严格控制丢帧现象；完善的视频流控制功能，保证网络传输的顺畅；管理、操作权限的分级实现，保障管理的统一、规范；强大的自我诊断、恢复功能；5 ）完善性；与数

6、据采集监控系统进行结合，在机房、变电站实现" 遥信 " 、" 遥测 " 、 " 遥控 " 、 " 遥调 " 等 " 四遥" 的基础上，方便地实现" 遥视 " 功能；6 ）扩展性：系统预留相应的接口以便扩充之用；控制部件（软、硬件）采用模块式结构、内部总线化等技术措施，可以方便灵活进行扩充，保证未来的适应性；7 ）易用性：基于优良的操作平台；采用模块式设计，操作简单；界面人性化。4 解决方案4 1 图像网络组播传输及比较组播是一种允许一个或多个发送者（组播源）发送单一的数据包到

7、多个接收者（一次的，同时的）的网络技术。组播源把数据包发送到特定组播组，而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。组播可以大大的节省网络带宽，因为无论有多少个目标地址，在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。42 方案设计421 设计特点1 ）网络视频监控系统使用现有的网络系统，采用网络视频服务器等可支持的前端设备，实现从监控点前端、监控中心、监控分工作站的数字化处理，是监控系统发展的趋势。2 ）较好的解决需求分析中的各项问题。3 ）利用现有的网络资源，实现远程视频监控。4 ）系统具有极强的扩展能力，只要有网络的地方增加视频服务器可扩展新的监控点。5 ）系统功能强大、利用灵活、全数字化录

8、像方便于保存和检索。6 ）在网络中的每一台计算机，只要安装了客户端的软件或通过IE 浏览器，给予相应的权限就可成为监控工作站。7 ）对于访问量比较大的监控点，运用大型监控流媒体服务器进行转发服务，通过组播的方式进行网络访问。8 ）运用视频并发流限制、管理的方式有效的解决多人访问图像而影响图像速度和质量造成网络壅塞的问题。9 ）视频服务器采用 H.264/MPEG4 的先进压缩算法，全硬件同步压缩、压缩码流记录硬盘、实时视频和声音预览、视频信号和音频信号的切换、本地录像文件回放、实时网络传输、远程文件回放和下载、支持 IE 浏览、支持双向语音对讲等。10 ）实用数字矩阵方便的实现组建大型电视墙的

9、直观系统，即通过网络构建矩阵，形成后端模拟显示的特点，符合大型项目的管理需求。11 ）网络功能完善：可通过局域网传输，可通过 ADSL 进行传输，网络用户可以观看或回放图像；远端可控制云镜；423 系统组成1 ）各站点视频服务器TYHOSV8400前端信号采集设备采用中路通讯 TYHOSV8400 系列采集视频服务器， 由于该系统强大的数据处理和系统集成能力，可以实现在一个软件平台上完成数字图像监控采集、压缩、存储、传输、防盗报警监控管理、远程控制等功能，从而降低系统的造价、提高了监控维护的效率并降低了使用难度。每个站点内的图像压缩卡可以高效的压缩处理接入的图像，通过电脑监视器就可以实现所有图

10、像的实时动态监视，同时利用该系统可以调用存储在硬盘中的历史资料，本系统采用 MPEG-4/H.264 算法，压缩比高，每路每小时只需 90 180M 硬盘空间（包括视音频） ，网络传输所需带宽 284K 1M 可调。此外实现了自动磁盘空间动态检测功能，图像动则录，不动则不录或慢录。 另外系统还可以灵活的设置报警信号和图像的联动关系，当系统发生报警时，通过事先的设置， 可以启动相应的摄像机录像及报警输出功能。同时控制中心也可同时得到报警信号，并可通过远端控制进行实时监控观察等功能。2 ）监控中心流媒体服务器TYHOSV8400流媒体服务器提供了对前端采集视频服务器的分层次管理，对用户分级权限管理

11、；用户可以根据需要通过网络将前端音视频数据实时存储在中心服务器上；服务器数据库记录了所有视频资料信息（视频文件可以是分布在各个采集工作站或服务器） 、报警信息、监控点信息、其它数据信息，一般用户通过 WEB 登陆服务器，可以在统一的界面查询任何对他授权的信息；对于前端和中心之间不支持组播的网络环境，服务器提供了单播到组播的数据转发，这样中心的多个人员查看前端的实时流大量节省带宽。3 ）监控中心管理平台服务器TYHOSV8400对整个网络监控系统的信息进行统一处理，对来自报警管理主机的报警信息进行转发，同时生成报警日志，不同网络视频服务器产生的报警信息可转发到不同的客户端主机（分控） ，可对操作

12、日志、报警日志进行维护与查询。巡检与校时功能：定时检查网络视频服务器工作状态，巡视网络视频服务器工作是否正常（如硬盘录像是否正常、网络是否正常及报警信息能否正常上传等工作状态），定时给网络视频服务器进行系统时间校正。4 ）监控中心数字矩阵它是整个集中监控系统的主要设备，也是视频编解码的解码部分，显示分辨率最大为704*576,具备有数字矩阵功能，可单画面、四画面、八画面、十二画面、十六画面输出到电视墙，能够灵活自由组合自动切换和手动切换。 数字矩阵的优势和特点：成本优势：只需用监控主机即可组成一个小型的视频矩阵系统，降低设备成本；安装、调试方便，集成度高、稳定型强，后期维护成本低。性能优势：功

13、能强大、配置灵活。所有的功能都基于PC 平台，由用户任意设定。使用简单：所有的操作都可以在PC 平台实现，完全由用户的应用程序控制。集成度高、稳定性强：全新硬件设计使系统的功耗大幅降低，从而提高稳定性。图像处理功能强大：丰富的图像处理功能是传统的模拟矩阵无可比拟的。424 实现原理1 ）各站点的采集视频服务器 TYHOSV8400 将本站的视频信号通过单播或组播的方式传入监控中心监控主服务器；2 ）一般用户通过WEB 登陆监控中心监控主服务器，可以在统一的平台下查询对他授权的任何信息；3 ）要用户可以登陆监控中心监控主服务器,通过 TYHO 集中管理软件进行监控；4 ）监控中心通过数字矩阵可以

14、将任何一路图像送入电视墙/ 多媒体大屏幕进行模拟显示。5 ）系统采用分布式多级集中监控的构架来实现数字图像的远程监控、信息共享，不仅有效的节省了网络带宽，也降低了视频服务器和网络负载的开销，提高了网络性能。中心设备由 "TYHOSV8400" 大型网络分布式集中监控管理系统组成，主要实现网络监控等功能，主要由解决方案中的流媒体服务器、管理控制服务器、数字矩阵等组成。该系统同样可根据管理者的权限授权可监控的前端数量， 管理者可在办公室内通过集中监控分控计算机任意切换到所有前端，实时监控发生情况；根据需求，前端的视频要同时显示在电视墙中，通过ie 将来自所有前端的画面再进行电视

15、墙系统的显示。中间设置一台DLP 大屏幕拼接墙，用于显示电子地图。电子地图由大型报警电子地图中心服务器以VGA的方式输出。在后端进行模拟显示，方便直观或多视频同时监控数字矩阵将网络接收来的压缩数字视频信号进行解压缩，经数模转换成模拟复合视频信号输出到电视墙中的监视器中，TYHOSV8400可控制进行解码与显示的图像通道，也可自动进行控制，如需要一定时间内自动切换。管理平台的各种服务器根据需要进行配置。监控中心服务器对前端设备进行集中管理，并提供数据为集中监控数字矩阵（ DVS2000PRO-R ）所调用，是集中监控系统的数据来源地。流媒体中心服务器则是对网络上的视频信号进行转发，根据带宽转移到

16、流媒体服务器，通过组播等网络技术进行分发处理，使得前端设备的负载大大减轻，每一台流媒体服务器可以同时供多个客户同时查看，根据现场实际情况，配置多台流媒体进行转发服务。大型报警电子地图中心服务器用于对来自前端的报警信息进行处理，其表现在电子地图上，电子地图可通过 VGA 接口输出到电视墙上的电子地图专用屏上。4 2 5 服务器的管理功能1 ）服务器用户管理：服务器提供了用户帐号的开户、修改、删除、密码修改等维护操作；对于每个用户可以指定他有权进行操作（包括浏览 / 控制 / 管理）的监控点集合。对于用户，他只需要登陆服务器即可以对给予他授权的所有设备进行操作。2 ）集合点用户管理：提供了对各站点

17、采集视频服务器及其下属通道摄像机的添加、删除、修改等维护操作；对于大规模应用，为了便于对各站点采集视频服务器进行层次化树状管理，添加了分布式管理的 " 集合点 " 概念，集合点与监控站点的关系就像公司集团和下属公司、下属公司与所属子公司的关系，也更像文件夹和文件的关系，将处于相对集中的监控站点（和低层次集合点）包含再高层次集合点下。当一个站点采集服务器启动和流媒体服务器连接成功后，服务器将自动获取站点采集服务器及其下属通道的连接信息，存储在动态数据库中，用户登陆后可以浏览到被授权的在线监控点。3 ）权限控制系统采用了更合理权限冲突检测机制：高优先权用户夺取低优先权用户的控制

18、权；同一优先权用户控制权冲突时，保持一定的锁定时间后大家再次竞争控制权；如果较高级优先权用户设定锁定后，低优先权用户无法控制。用户登陆服务器后，他所可以查看的监控点信息是他必须具备浏览权的监控点集合，而无法访问未授权的监控点。同样的，在查询历史资料时，用户只可以对授权的监控点的历史资料进行查询。4 ）泰和系统可限定每一台采集视频服务器PRO 到监控主服务器视频并发流的路数。5 ）服务器级联：服务器之间可多级级联，这样就可组成更大规模系统。TYHOSV8400监控主服务器提供了对前端采集视频服务器分层次管理，对用户的分级权限管理；用户可以根据需要通过网络将前端音视频数据实时存储在中心服务器上；服

19、务器数据库记录了所有视频资料信息（视频文件可以分布在各个采集视频服务器或主服务器上）、报警信息、监控点信息和其它数据信息，一般用户通过WEB 登陆服务器，可以在统一的界面查询任何对他授权的信息；对于前端和中心之间不支持组播的网络环境，服务器提供了单播到组播的数据转发，这样中心的多个人员可查看前端的实时流，大量节省带宽。6 ）报警管理功能以电子地图的形式管理监控地点的报警信息。创建、编辑电子地图，以树型结构分级管理电子地图，不限级数。创建、编辑电子地图中的监控点。接收所有监控点及巡检发生的报警信号，提示告警信息（信号灯、文字、声音）。告警信息上传到管理服务器，并转发到目标地址（由管理服务器指定）

20、，由值班员处理。7 ）记录与显示系统大型网络集中监控由于具有录像资料难管理的特点，本解决方案采用大型数据储存中心服务器以及配套的磁盘阵列组成，由网络传输来的数据经过打包后直接存储于磁盘阵列中，进行集中录像。显示系统是集中监控系统的窗口，要求有比较灵活的切换与控制方式，并与前端、指挥系统达到一致。根据城市监控以及甲方需求，本方案采用大屏幕分屏技术进行设计，并以多屏拼接控制器进行大屏幕的控制。本系统的大屏幕显示系统由多台DLP 背投单屏多屏拼接控制器组成。5 系统扩展能力系统提供与工业自动化控制与监控的良好的接口关系。通过与进行接口使用能更好地实现监控系统的信" 、"遥测&qu

21、ot; 、"遥控" 、"遥调"功能。" 遥作为工业自动化控制与监控应用之一的产品在电信、电力无人值守上得到了广泛成功的应用。并且我公司的 TYHOSV8400 大型网络分布式集中监控系统能与进行完美融合。监控系统是针对通信机房、基站、变电站的电源设备，动力设备，环境量的运行监测而发展起来的。对提高维护水平，减负增效，综合分析，无人值班提供了良好的辅助手段。监控系统具备三级结构形式管理功能，并可根据要求灵活配置网络结构形式。典型的三级结构为： 端局（站）设置监控单元（SU ），县（区）设置监控站（SS），地（市）级及以上城市设置监控中心（SC ）

22、。动力、环境、图像远程集中监控系统的对象包括动力监控、环境监控、图像监控三大部分：动力监控主要包括：高压配电设备、低压配电设备、自备油机发电机组、稳压电源、整流设备、蓄电池组、逆变器、不间断电源设备等。环境监控主要包括：空调设备、机房温湿度、烟感、红外、水浸、门禁等。其中空调设备主要包括：中央空调、专用空调、分体空调。图像监控主要包括：将远端监控现场的图像传入监控中心进行显示观看、记录、检索等。远程集中监控系统不仅能对以上动力、环境、图像三大部分进行监控，而且可对配线架进行良好的监控，对配线架的监控主要包括：强电入侵告警及数据监测、保安单元对地告警及状态检测、线缆断线告警及监测等。 DVS50

23、00 系统完全可以满足对公网及专网的设备、环境、图像实行实时监控的要求，准确体现其实时状态，让管理人员及时掌握各种信息，及时处理出现的各种问题，使得突发事件发生的概率降低到最小，防患于未然 .创世科技 - 城市网吧视频监控方案1. 现状与需求1.1 项目的建设背景随着网络的社会普及，人们的网络生活越来越丰富，网络已经是不可或缺的一种生活和工作的工具了。而网吧的诞生正是迎合了这个网络时代的特征，为网络的发展提供了一种帮助，同时也为人们的生活带来了更多的乐趣。但是，目前中国的网吧数量增长太快，网吧管理服务却跟不上，这种情况导致了网吧秩序的混乱，从而严重影响了社会治安情况，因此，对网吧进行实时监控管

24、理是保证社会治安的一把利器。1.2 项目的设计要求1.2.1网吧监控点城市网吧远程视频监控管理系统主要的设计目的是要整顿、管理网吧秩序，维护社会治安，主要的监控点为以下两处：1) 网吧出入口监控点：主要监视网吧的进出人员大致情况，可以帮助从整体上掌握网吧的流动人员。2) 网吧的内部监控点：主要监控网吧内的上网情况，对内部突发事件进行报警、录像、抓拍人物照片和音频呼叫等功能。1.2.2本系统实现的主要功能（ 1 ）系统通过网吧宽带以太网接入公安专线，将采集到的视频信息传送到公安监控中心，进行选择性监控。这一过程可以实现多个网吧的统一管理。（2 ）网吧监控点采用身份证记录与抓拍人物照片等功能来记录

25、进入人员身份。（ 3 ）网络视频服务器上采用输入、输出双向通讯口，可以进行呼叫管理。当网吧人员发出呼叫请求时，系统将语音信息传送到公安系统监控中心，从而给出回应。当网吧内发生不良现象时，公安系统监控中心可以发出严肃的指示、警告等。（ 4 ）网吧内在发生突发事件时，可以进行联动报警，同时触发相应的报警事件，自动拍摄当时场景照片和人物照片，自动上传到公安监控中心数据库进行保存，以便作为证据。2. 系统实现2.1 系统组成1. 系统结构图如下：2. 系统实现原理（1 ）本系统采用安徽创世科技有限公司自主知识产权的CNVS401-B,产品使用MPEG4动态图象压缩技术，前端监控点即网吧监控点的模拟图象

26、信号经过网络视频服务器编码转化成数字信号，再通过网络传输到公安系统管理办公室，公安监控系统管理员授权，通过客户端软件，访问视频监控中心服务器，浏览、监控相关监控点。同时，其他相关部门或人员亦可经专网/ 线、 Internet，通过客户端软件浏览监控相关监控点图像。如果需要其他社会有关行业的视频监控信号接入到公安系统管理办公室，仅需在其他社会有关部门监控中心添加创世科技公司的网络视频服务器，将监控信号传至公安系统管理办公室的视频监控中心服务器即可。（2 ）可以同时监控上百个网吧，监控中心设置一台或几台PC 机，安装服务器端软件，作为主视频监控系统服务器。其他监控客户端安装客户端软件，通过访问系统

27、服务器，实时浏览、遥控前端监控点视频图像和云台。2.2具体实现1. 视频监控（ 1 ）人员进入网吧时，需出示身份证件，系统自动进行录象，并将身份证件及人物照片发送至公安监控中心，作为保存。（ 2 ）当有未成年人进入时，监控中心可以及时制止。（ 3 ）当网吧超时经营的时候，系统根据内部已定时间进行判断，并将超时经营的具体情况，如网吧内人员、网吧超时时间等具体信息发送到服务器。（4 ）发生突发事件时，网吧人员启动按扭报警，系统将拍摄到的图象压缩成JPEG 格式传送至监控服务器，作为证据。（ 5 ）监控人员可随时选择监控点，对可疑网点进行重点监视。（ 6 ）当监控值班人员未及时接到报警时，系统自动进行录象，并发送至监控端，保存。2. 音频通讯音频通讯为双向通讯，方便实用，监控中心可以利用声音传输功能，值班人员当发现某摄取的图像有恶意操作时利用对讲对恶意者喊话驱赶或加以警告。城市网吧视频监控方案应用领域：监控分类范围：监控详细内容：1 、总体需求城市网吧远程视频监控管理系统的功能，主要体现在以下几个方面：1) 监控摄像机采集城市中各网吧出入口实时状况视频信号，然后，通过网吧接入公网专线汇集到公安局行业管理办公室，相关监控部门（公安分局、派出所）和人员通过公安专