高清视频监控解决方案

1、中日秦办学生公寓园区高 清 视 频 监 控 解 决 方 案2017 年 9 月目录第一章概述 01.1 背景分析 01.2 需求分析 0第二章系统设计 12.1 设计依据 12.2 设计原则 22.3 总体设计 32.4 前端监控资源采集 32.5 网络传输系统 42.6 集中监控管理平台设计 52.6.1 集中用户验证服务设计 62.6.2 集中管理控制 72.6.3 存储系统设计 72.6.4 转发系统设计 82.6.5 电视墙显示系统设计 8第三章 设备选型 103.1 百万像素网络摄像机 103.2 存储服务器 错误！未定义书签。第四章 高清网络视频管理平台 15第一章 概述1.1 背

2、景分析当今社会各行各业的现代化管理需要运用先进的科学技术手段， 将电子技术与计算机控制集成在一个完整的系统中， 利用现有的成熟先进的监控保安设备和系统架构， 可有效的加强对各种场合， 特殊设备以及人员的管理， 直观及时的反映重要地点， 区域的现场情况， 增强安全保障措施， 进一步规范各个行业的管理。目前监控手段已经从传统的模拟视频监控发展到了高清网络数字视频监控， 利用现有的办公网络、 企业专网， 光纤专网敷设， 甚至互联网和无线网络都能够构建工厂的高清网络视频监控系统； 与此同时， 百万像素网络摄像机的大规模普及也解决了传统模拟视频监控系统清晰度不足的尴尬局面；基于低码率、高清画质、多功能等

3、特性的720P、1080P高清网络摄像机与VMP网络视频监控管理平台为 用户提供了多结构，多用途，良好扩展性的新一代高清视频监控解决方案。1.2 需求分析视频监控区域：为了 2 栋大楼的正常工作、生活秩序，避免人为或非人为的财产损失，避免可疑、非法人员闯入、需要对整个大楼的安全进行有效的防范。 通过大楼出入口、 电梯出入口、 电梯内部、 重要通道、 其他重要出入口、地下停车场、大楼外围等诸多重要的区域和点位进行全天候的、实时的、高清晰的视频监控。点位分布要求：整个视频监控要求能够满足全天候本地24 小时监控。前端必须采用目前最先进、最稳定的摄像机。在出入口等重要的地方需采用云台球型高清摄像机，

4、 在走廊过道以及其他一些区域安装半球摄像机或者是枪式摄像机，在电梯里安装电梯专用摄像机。视频压缩处理： 安装在前端的高清网络摄像机把图像信号摄入后直接压缩转换为 IP 网络信号，通过汇聚交换机，光纤以骨干网的方式传输至监控中心。经过流媒体转发服务器后一路送入海量存储系统进行视频存储， 一路送至浏览终端和电视墙显示系统进行监控浏览。报警联动：通过监控管理软件和报警接口软件，监控系统可以响应区域联网报警系统，区域联网报警系统的用户报警后，区域联网报警主机通过报警接口软件自动调用相关图像到大屏或主监视器显示，同时启动既定的预案系统。主控中心的大屏幕可以显示监控图像、计算机网络信息、GPS、 GIS

5、系统等各种信息，作为各种信息的综合显示平台。联网监控： 通过办公大楼局域网，上级部门和相关领导可以调用任意的图像、授权的用户可以联网调用录像资料等。第二章 系统设计按照技术领先、结合实际，统一规划、协同部署的指导思想，充分利用计算机、视频压缩、网络通信等领域的稳定的、先进的技术，实现对安全、环境、人物等各类信息资源科学有效的管理和应用，进一步提高生产范管理工作。2.1 设计依据国际电联（ITU-T） HDTVt安全防范工程技术规范 GB50348-2004视频安防监控系统工程设计规范 GB50395-2007视频安防监控数字录像设备 GB20815-2006城市监控报警联网系统通用技术要求 G

6、A/T669-2006邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范防盗报警中心控制台 GB/T16572-1996安全防范工程程序与要求GA/T75-94安全防范系统通用图形符号 GA/T74-2000安全防范系统验收规则GA308-2001视频安防系统技术要求GA/T367-2001工业电视系统工程设计规范 GBJll5 87远程设备终端通用技术条件计算机场地技术要求 GB/T16435-1996GB2887-2000综合布线系统设计规范 EIA/ITA568A 、 ISO/IEC11801、 CECS72-79电气装置安装工程施工及验收规范 GA/T75-94 GBJ232-922

7、.2 设计原则高可靠性： 采用行业内最新技术和高品质设备， 网络摄像机嵌入式集成设计，从视频采集、压缩到传输由摄像机本身完成，建设前端系统架构节点，确保系统运行的可靠性和稳定性，先进性： 本次系统前端摄像机采用了百万像素的高清网络摄像机。传输系统采用高速千兆光纤主干网进行网络视频数据的传输； 而后端则采用 Aipstar公司基于高清网络摄像机的 HD VMP 高清网络视频管理平台对所有网络摄像机以及其他监控资源的管理。经济性： 在满足系统需求、 安全防范级别、 系统的先进性的同时， 做到合理、实用，降低成本，从而达到极高的性能价格比，降低安全管理的运营成本。系统建设应始终坚持模块化架构，实现可

8、扩展建设的要求。根据不同时期和具体功能需求进行针对性建设，避免重复投资和盲目建设。系统完整性： HD-VMP 是一个较完整的视频集中管理平台， 包含了目前大多数视频监控系统都具备的系统功能。操作简单实用： HD-VMP 采用人性化设计， 引导式操作流程以及模块化的部署模式，同时采用了全数字化、全网络化的架构方式，使得整个系统从前端到后端都变得非常简单，不管是维护还是操作。发展性： HD-VMP 基于网络化、数字化的架构，其本身可提供互动性的二次集成开发，光纤主干网也未系统容量的大规模扩展提供了保障。外观效果美观：前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性，根据实用和美观的原则， 前端和后端我们都

9、选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。安全性和保密性：在系统设计时，我们充分考虑信息资源的共享，同时更要注意信息的保护和隔离，因此HD-VMP 针对不同的应用模式和不同的系统架构类型，采取不同的措施，包括用户认证机制、系统安全机制、数据存取的权限控制等。易维护性：HD-VMP不管是前端物理设备还是后端软件模块都提供远程操作和维护，通过集中管理终端可对设备进行远程网络升级和配置2.3 总体设计系统分为前端监控资源采集、视频传输、后端平台组建等几部分，整个系统 采用全网络数字视频监控架构，前端都采用高清网络摄像机进行视频采集， 通过 摄像机的网络端口直接接入到大厦内部高清视频传输网络中去，

10、传输到后端进行 集中存储和管理。传输主干网采用光纤千兆局域网，后端通过 HD-VMP集中管 理平台来完成整个视频监控系统的集中预览、 控制、管理、存储以及视频分发等 功能。实现高清数字视频监控系统集中管理。 总体设计严格遵循用户要求和行业规范，满足用户功能需求为主要目的，提高范管理效率。酒店监控处中心酒店菜中监控中心H字址闭,世界si TT用中心各次艮心后恻料规罩弄出*卬电视;如中班肝SE处,W中心般瓠出精心代弓露U总M心摄像机接入分中心摄像机接入光纤2.4 前端监控资源采集前端监控资源的采集主要是指现场视频信息的采集，本次设计中，前端监控设备根据用户需求分析全部采用网络数字摄像机。通过需求分

11、析我们得知总共约 有454多个点位，我们选用基于基于标准的H.264算法、1280*720P分辨率的百 万像素网络摄像机来采集前端视频，根据监视区域的特殊性选用合适的高清镜 头，摄像机预览和回放的图像线数也达到了700TVL广播级图像画质，而且动态视频为全实时30帧/秒。前端供电可采用就近取点或区域集中供电。百万像素摄像机编码算法： H.264 Main Profile Level 4.1传感器：高分辨率逐行扫描1/2.5 英寸 500 万像素图像传感器镜头： CS/C mount扫描模式：逐行扫描3A控制：白平衡AWB/增益控制AGC/曝光控制AEC视频最高分辨率：16: 9显示比例，128

12、0*720P （25帧），1920x1080P（12.5fps论实时输出，广播级图像画质，清晰度可达1000 线模拟输出：支持高清Ypbpr 输出，支持 CVBS 模拟视频输出码流控制：要求在2Mbps 低码流下能做到百万像素高清实时画质传输和压缩电子快门：1/25-1/2000可调报警检测：移动侦测、视频丢失、镜头遮挡POE:支持PoE（IEEE802.3af）以太网供电（选配）报警功能： FTP 上传、 E-mail 提示、客户端警示高级协议：支持RTSP协议，可使用PDA/PPC移动监控录像：支持后端软件自动录像，手动录像，支持FTP 上传录像等功能2.5 网络传输系统网络传输系统的组建

13、对于高清网络视频监控系统的组建至关重要， 如果传输系统不能满足网络视频流的传输要求， 那么网络监控也就无从谈起。 本系统点位比较集中， 集中分布在两个区域， 分中心约为 117 个点位， 总中心有 337 个点位。目前设计按照分中心存储本地区域117 个点位的视频数据， 同时还将分中心的视频数据送至总中心进行存储， 因此分中心的核心交换机和分中心到总中心的传输系统必须能够满足海量高速视频数据流的传输。接入层交换机根据摄像机接入的数量选择端口数和交换速度， 一般接入摄像机路数不超过 20 台的可选用 100M 交换机，但由于目前二层普通千兆交换机造价并不高，因此我们设计建议均采用 10/100/

14、1000 自适应千兆交换机进行组网，根据节点类型选择不同应用级别的产品，品牌最好选用统一厂家的。接入层（汇聚层）交换机选择桌面交换机或工作组交换机，根据接入路数选择背板带宽不低于9.6Gbps包转发率不低于10Mpps分中心核心交换机可采用企业级千兆交换机。背板带宽不低于48Gbps包转发率不低于36Mpps支持端口扩展和光口传输网络传输示意图其他监控终端由中心集中首理平台2.6 集中监控管理平台设计由于本次系统建设只覆盖办公区域本地监控资源，因此我们只采用集中管理 的方式，通过后端建设视频浏览管理终端、转发终端和存储终端就可以完成高清 视频监控资源的集中管理。平台组成列表序号名称型号说明前端

15、监控资源1高清网络摄像机枪机、球机标准H.264,高清720P/1080P白力像素后端软件平台组成2用户目录模块整个集中联网管理平台用户、设备配置，权 限优先级管理，支持双机热备3管理&控制模块浏览、PTZ控制、对讲、远程参数设定、设 备巡检，解码控制4虚拟网络矩阵模 块视频浏览，虚拟矩阵 VGA大屏上墙5网络视频集中存 储服务模块同步集中存储、异步分散备份、网络视频流 媒体转发服务器，采用多台硬件服务器部署 软件模块，实现集群式存储转发服务器，负 载均衡等功能可保障系统的整体稳定性6流媒体视频转发 服务模块视频数据集中转发，提供多路并发访问，支 持多级视频转发分控客户端1监控客户端C/S的浏

16、览和PTZ分控2.6.1 集中用户验证服务设计用户验证服务是整个网络视频监控的核心模块，它完成所有设备信息和用户 信息的注册、验证、授权、访问控制等功能。完成所有前端网络摄像机的信息注 册、后端软件模块注册以及用户信息的验证； 同时可根据用户需求部署冗余备份 用户验证服务器，以便当主认证服务器故障时，可启动备用冗余用户验证服务器， 继续提供验证服务，保障指挥中心和其他用户可继续访问视频监控系统；用户验证服务器采用专业级服务器配置。由于整个系统我们采用了二级中心管理， 因为 为了便于集中管理和分级控制，我们设计在总中心配置一套双冗余备份功能的集 中用户验证服务器，分中心和其他客户终端都通过局域网

17、向总中心的验证服务器 进行访问注册和登录。集中用户验证服务器技术要求：1、完成所有设备信息和用户信息的注册、验证、授权、访问控制等功能2、支持双机热备功能，防止用户访问中断3、支持目录树管理、分级管理、自动以分组、自动搜索前端设备4、能够模块化部署，充分利用硬件平台资源2.6.2 集中管理控制集中管理控制软件模块可对前后端物理设备、虚拟软件模块进行统一管理、 控制、信息收集、处理，集中管理控制模块是为管理员对系统的配置、操作而设 计的。我们设计总中心部署一台集中管理控制服务器（安装管理控制软件模块），集中管理控制服务器硬件配置采用了满足高清网络视频图像处理能力的专业级 服务器，能够同时支持8画

18、面高清720P或4路1080P高清图像解码预览、满足 全范围信息收集显示、具有快速响应等功能。通过向中心验证服务器进行用户验 证，验证通过后获取各自管辖区域的视频监控资源。在分中心同样部署一套分中心集中管理控制服务器用于对所辖区域的设备 进行管理。2.6.3 存储系统设计本项目设计采用集中存储的解决方案，将分中心的数据统一汇聚到总中心进行存 储，存储系统部署在总监控中心机房内。阵列旷展出普利#屉柜阵展扪存储服务器存储阵列眸列忙屉框阵列扩艇柜卜一三三三三 W,存储服务器存林阵列总中心存储解决方案2.6.4 转发系统设计总中心采用1套转发服务器负责视频数据分发，可同时满足视频存储、电视 墙浏览以及

19、其他客户终端的视频访问请求。 服务器均采用专业电信级服务器进行 部署，可满足单台大容量数据访问请求，采用智能双网卡负载均衡和智能流媒体 转发服务。2.6.5 电视墙显示系统设计总中心显示系统设计总中心采用4台46寸全高清液晶监视器配合1套高清数字矩阵主机进行图 像浏览、切换。高清数字矩阵主机的 VGA接口通过VGA线缆与高清监视器进 行连接，主机输出1-8画面高清图像分割显示，同时可多画面或单画面切换，可 选在单窗口轮循或多窗口组切等方式进行浏览，通过集中管理控制服务器可对1台数字矩阵进行集中管理和输出控制，完成52路输入16路输出软解码矩阵上墙 功能，而且可任意扩展。第三章 设备选型3.1

20、百万像素网络摄像机基于标准 H.264 Main Profile Level 4.1百万像素高清网络摄像机清晰度可达720-1000 电视线支持 YPbPr 高清分量模拟输出支持 720P+Full D1 双码流实时编码高清网络摄像机是基于标准的 H.264 Main Profile Level 4.1 算法的百万像素网络摄像机。它采用百万像素的逐行扫描图像传感器，支持YPbPr 高清模拟输出，清晰度可以达到 720TVL 的广播级图像画质。 支持 30 帧/秒实时720P+Full D1 双码流编码， 录像文件可使用标准解码器解码， 支持常用播放软件直接播放。 在相同码率下具有比MPEG-4

21、 倍增的画质， 在同样的画面质量下， 码率仅为 MPEG-4的二分之一。720P可配套视频管理中心平台，提供完整的系统级解决方案！特色功能高分辨率 (High Resolution) 逐行扫描图像传感器广播级图像画质，清晰度可达720-1080 线，最低照度0.8LuxF1.2True ISO 标准 H.264 Main Profile Level 4.1 ，可用标准解码器解码1080P(1920*1080/30fps)/720P(1280*720/30fps) 全实时高清视频录像支持 720P+Full D1 实时双码流，浏览和存储互不影响3A 控制(自动白平衡、自动增益控制、自动曝光控制)

22、支持SD/SDHC卡方式存储报警高清图片及录像RJ45 接口 10M/100M 自适应以太网支持 PoE(IEEE802.3af) 以太网供电(可选)支持SDIO Wi-Fi 54Mbps无线网卡(可选)支持 1080P、720P、Full D1、4CIF、VGA和 CIF 分辨率支持FTP服务器实时录像功能支持RTSP协议，可使用PDA/PPC移动监控内置WEB Server,支持WEB方式的浏览和管理提供视频运动侦测(Motion-Detect)及传感联动等多种可选报警联动方式支持水印(Digital Watermark )技术，录像资料不易被篡改RS485通道，支持多种球机控制协议及预置

23、点和扫描线协议提供标准GPIO报警接口、双向音频和 YPbPr高清模拟输出接口支持PPPoE拔号和DDNS域名解析系统支持UPnP协议，轻松检索管理网络摄像机完全整合VMP视频管理中心平台软件功能特点摄像机与镜头成像器件1/4 Inch逐行扫描5.0Mp图像传感器扫描模式逐行扫描镜头接口C/CS mount白平衡AWB/增益控 制AGC/曝光控制AEC自动信噪比43db镜头类型直流驱动(DC)自动光圈镜头音视频规格视频压缩标准标准H.264 Main Profile Level 4.1 ,录像文件可以用标准解码器解 码音频压缩标准MP2, AAC (可选)视频最高分辨率1920*1080、12

24、80x720(30fps)+720x576(30fps双码流压缩分辨率1080P(1920*1080)、720P(1280*720)、 Full D1(720*576)、4CIF(704*576)、VGA(640*480)、CIF(352*288) *PAL 为 25 帧/秒， NTSC为30帧/秒网络协议通用协议TCP/IP,HTTP,SNMPUPnP, ARP, ICMP, DHCP, FTP, UDP, DNS, DDNS, NTP, Static IPFTP客户端ftp头时录像、报警录像高端协议RTSP输入输出接口模拟视频输出YPbPr/CVBS高清模拟输出网络接口RJ45x1 , 1

25、0BAPe-T/100BAPe-TX 自适应以太网口，兼容PoE（IEEE802.3af）SD/SDHC卡插槽1个支持SD/SDHC卡，支持SDIO WiFi （可选）WIFISDIO WiFi 54Mbps（可选）USB 接口Mini-USB 接口，B 型 5PinGPIO输入/输出Sensor in x1,Alarm out x1（FFt重）Audio In1 Line InAudio Out1 Line OutRS4851报警报警检测移动侦测、视频丢失、传感器联动报警功能SD卡、报警继电器输出、FTP上传、E-mail提示、客户端警示、联 动云台其它参数电源DC 12V:300MA/Po

26、E（IEEE802.3af,选酉己模块及 PoE Switcher）:3.6W工作环境温度-10C-+50C工作环境湿度446.3 480.1 mm产品重量35.37Kg长度480.1宽度446.3高度 存储服务器基本 参数服务器级别部门级服务器服务器类 型机架式处理 器CPU类型Intel Xeon E5504CPU主频2GHz标配CPU个数1颗最大CPU数量2颗二级缓存512KB*4三级缓存4MBCPU核心Gainestown（四核心）查看服务器CPU报价CPU外频200MHz功耗80W内存内存类型ECC DDR3查看服务器内存报价内存容量4GB最大内存64GB存储硬盘

27、类型SAS查看服务器硬盘报价硬盘容量300GB存储控制SAS 6/iR 模块 SAS 5/EIDE控制器无热插拔支持光驱可选 DVD-ROM、DVD/CD-RW主板扩展插槽1网络网络控制器双端口千兆以太网控制器电源电源类型服务器电源电源数量1电源功率480W查看电源报价电压110/220其他 参数操作系统Microsoft Windows Standard Business Server 2008 64 位标准版和高 级版 ,Microsoft Windows Server 2008 32 位 Web 版、标准版和企业 版,Microsoft Windows Server 2008 64 位

28、Web 版、标准版、企业版 和数据中心版环境 参数工作温度10 - 35工作湿度20%至80% （无冷凝），最大湿度级为每小时 10%，作局度-16 至 3048存储温度-40-65存储湿度20%至80% （无冷凝），最大湿度级为每小时 10%存储高度16 至 10600第四章高清网络视频管理平台H.264 Main Profile Level 4.1更大的压缩率，更优异的网络传输效果，利用尽可能少的网络带宽传输更高 清晰度的图像软硬件自主研发使设备具有更高的可靠性硬件滤波技术通过前置滤波改善图象质量，降低低照度下码流通过去交织技术减少高清晰图像的锯齿和拖尾现象多码流网络传输技术双码流技术使每

29、个通道可以输出双路压缩数据：一路高清晰码流用于本地高清录像；一路采用低码流用于网传，更利于节省带宽和提升前端设备稳定性智能实时码流技术通过智能缓存技术、动态帧率技术优化图像；使网络图像具备低延迟性，使图像及报警信息延迟少于300ms；兼顾实时性及图像画质多种协议支持专用VSIP协议和UPnP协议解决内网网关及防火墙穿透技术，无须动态解析，保证高效传输，使复杂的网络环境下变得易于维护流媒体视频转发和协议转换技术解决多用户多通道的交叉访问带来的网络带宽和中心系统负荷问题解决不同厂商不同压缩格式的视频交换问题解决不同厂商不同设备的控制协议转换问题多用户核心认证管理技术对某用户在网络中对任何设备的浏览

30、、 控制、 管理权限和优先级的集中授权配置在复杂网络条件下的多用户优先级和冲突检测机制以用户为核心更有利于用户在任意节点建立临时指挥中心界面 GUI 更具亲和力高度自由的界面设计、多图层、多面板，可设定隐藏或显示简化前端，前端的所有参数设置都可以在后端或中心集中设置数据库管理，查询检索更强大；详尽的事件日志处理功能采用向导式设置，引导用户快速上手；人性化的提示及操作，简化客户操作系统架构优化整体架构重新构建，模块化组件设计，模块可单独升级扩展设备采用目录树方式管理集中用户认证管理技术，便于统一的权限审核分配管理引入优先级及冲突检测机制，信任上级模式功能改进和增强轮巡及组切功能更加强大增强报警预处理、应答、转发功能增强解码功能，支持受管理中心控制的多台解码主机解码增强网络视频集中存储和备份功能； 增强同步播放、 片段剪切和视