平安城市网络编码器应用方案

2008-08-04 00:00:00 来源:中安网 责任编辑: boxer8888 收藏本文

    一、系统背景

    视频图像监控系统在社会治安管理中将发挥重要的作用，它具有图像直观、实时、信息量大等特点。当前社会对公安信息化建设高度重视，以需求为导向，应用先进、可靠的技术和设备，使公安人员不出门就可了解各公共场所现场的状况，获得第一手资讯。网络视频监控系统方案设想是集防盗、防火、防群体事件合内部管理于一体的技术防范手段，系统要求达到的目的是：有效监控人员情况、重大活动现场秩序、火灾情况及防盗等。

    二、系统优势概述

    采用远程网络视频监控系统技术，充分使用先进的光纤网络技术，采用嵌入式的“网络视频服务器”，实现从监控点前端、监控中心、监控工作站的数字化处理，是监控系统发展的必然趋势。

    网络视频监控系统与模拟监控系统、基于计算机平台的数字视频监控系统（嵌入式数字硬盘录像机DVR）相比具有明显的优势：

    利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统增加设备，轻而易举的实现远程视频监控。

    可实现远程监控，尤其是需要组网管理使用的网络化监控，只要有网络的地方就可实现对异地的监视和控制。

    系统扩展能力强，只要网络接通的情况下就可以扩展新的监控点。

    不需为监控系统独立布线，视频、音频、控制均通过网络同时传输。

    维护费用低，网络维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、可以通过网络远程维护系统。

    系统功能强大、利用灵活、全数字化录像方便于保存和检索。

    在网络内的计算机，只要通过浏览器经授权便可作为监控工作站使用。

[NextPage]    三、整体方案结构

    所有图像可以经网络传送，通过网络监控服务器的可以实现多台客户端机器同时监控.这种实现方式又可以将所有图像集中到中心来监控，可以彻底实现前端的无人值守。

    四、系统结构说明

    (一)、监控前端

    监控前端主要由前端摄像机（包括球机，一体化摄像机、枪机等具有低照度功能的摄像机）、网络视频服务器、云台镜头控制解码器、各种探测器、报警控制解码器、拾音器及其它可选附加设备等构成。

    1、前端单个监控点设备工作原理图

    由上图可知:前端摄像机视频信号经视频线传输至数字编码器，经过A/D转换后传输至中国电信全球眼监控平台，完成视频摄取、传输、转发等工作，网络至每个监控点编码器至少保证4M带宽，以解决需要高清视频图像时所需要的网络资源。在中国电信机房建立完善的数字存储及控制系统，县公安局指挥中心与电信机房之间采用100/1000M光纤网络进行联接，以保证系统有足够带宽供使用，提高图像质量。

[NextPage]    2、监控前端的功能

    ⑴将摄像机和拾音器采集的音视频信号进行处理（视频切换、多画面分割……），将处理后的模拟音视频信号数字化，压缩，并将压缩后的图像数据经过网络传输到监控中心。

    ⑵接收监控中心的远程指令，根据指令要求切换视频源或对云台和镜头等监控设备或其它开关设备进行控制。

    ⑶ 在监控前端，中心监控操作员能手动选择切换前端任一摄像机作为监视视频源；能控制该监控前端的所有云台、镜头及灯光等设备。

    ⑷ 自动报警，监控前端无论处于何种状态，当该前端的某一监控点有报警信号时，自动将视频输入切换到该报警点，并立即把报警信号及图像传送到监控中心，监控中心启动报警录像。

    （二）、通讯网络

    1、 网络结构

    ⑴ 远程监控前端的网络视频服务器通过路由器连接在一起，所有监控前端需要传输到监控中心的数据，经过广域网后，通过中心路由器传输到监控中心。

    ⑵ 监控中心本地监控前端通过交换机，接入中心图像监控局域网，不需任何其它协议转换设备。

    2、网络性能

    ⑴ 网络硬件设备采用普通的路由和交换设备，经济性比较好，操作简单。

    ⑵ 网络结构具有良好的可扩展性，可以根据日后的需要灵活地增加配置。网络提供多种方式的接口，可方便地与现有设备相连，避免资源浪费。

    3、整个系统集中联网示意图

    由上图可知：整个系统是一个基于光纤高速网络的全数字系统，充分利用了电信部门的网络覆盖率，完善某某县整个城市治安监控的建设。传输光纤设备将由电信部门提供，以保证设备稳定性、严密综合管理性。

[NextPage]    （三）、监控中心

    监控中心由中心管理服务器系统、存储服务器、磁盘阵列以及监控客户终端组成。

    监控中心主要、网络交换机、控制键盘、监控管理服务器、网络矩阵服务器、电视墙、存储设备等设备组成。前端摄像机经过网络视频编码进行编码，将模拟的图像信号转换数字信号，以IP包的形式上传到光纤网络至监控中，在公安局监控中心建立一套完善显示与存储系统，通过网络控制键盘对前端的摄像机机镜头、云台进行控制，通过网络解码矩阵对前端所有监控点进行还原成模拟图像输出上电视墙，管理服务对前端所有网络视频编码器进行全面管理、存储流媒流体服务对IP SAN网络磁盘阵列进行管理分配，对前端所有监控点进行存储

    中心控制室作为整个安全防范监视系统的后端显示、控制、处理中心。系统根据整体需求和实现的功能要求，监控中心主要由智能化监控平台、数字录像服务器、管理系统服务器、矩阵键盘、电视墙等设备组成。摄像头信号在前端经过光端机传送至监控中心后，由NDMP大型网络监控管理平台来对下面的每个监控点进行集中控制和集中管理。由矩阵的输入端接收来自各监视点的摄像资料，并通过矩阵系统的切换，可以同时或有选择的输出到电视墙上，在电视墙上可以循环切各个监视摄像点的画面。

    本系统可综合运用计算机网络技术、数据库技术、现代通信技术等，形成可进行远程控制和资源共享的、多功能、集成化和智能化的监控系统。

    在控制室安装智能化监控平台、数字录像服务器、网管服务器及显示设备，可通过多媒体联网软件进行监控、报警系统集成，当有报警产生时，报警信号通过智能化监控平台将该区域的图像能立即显示在此屏上，同时启动录像机。监控系统可由计算机系统进行集中管理，并与其它子系统实现协同工作，资源共享，最终达到综合管理要求。

[NextPage]    监控管理平台

    监控管理平台包括：控制服务器、流媒体转发服务器、存储服务器三大部分。

    本系统采用美电贝尔公司专业研发大网络视频管理软件NDMP，在中型IP网络监控环境下，面向PC-DVR、嵌入式DVR、DVS视频服务器、IP摄像机、解码卡、矩阵卡等数字图像设备集中监控管理需求研发的网络监控录像管理专用软件。基于WINDOWS平台，系统采用了先进的微核心加插件开发技术，软件构架更加稳定灵活，增加了组织管理和基于组织的设备管理与权限管理，管理的设备从单一嵌入式扩展到所有主流数字图像设备，同时增加了集中存储服务、流媒体转发服务、报警转发服务和WEB客户端服务软件，能够更好的满足通用网络监控客户的完整需求。

    集中管理：通过监控中心客户端软件可以对系统中所有组织架构、硬件设备、通道参数和用户进行集中管理和远程维护，管理员不必到达设备现场，在远程就可监测设备运行状态，修改设备的各项参数，既提高了设备维护效率，又节省了人力与时间，也便于整个系统的管理，使整个监控系统的可靠性得到有力保障。

    可靠易用：具有简单易用的特点，人机界面更加美观友好，无需专业培训即可快速掌握系统使用。采用模块化插件结构，系统架构先进，每个软件模块都已经得到大规模应用，软件更加稳定可靠。

    完备的用户权限管理： 结合组织对用户权限进行分组设置管理，客户端对现场服务器的访问都将在中心数据库进行统一认证，用户只能在组织范围内进行访问，不同级别的用户上机组织权限高的用户优先控制，同样级别的用户先来先控制。

    先进的流媒体转发服务： 为适应多种宽带和大量的并发访问，系统采用了先进的流媒体转发技术。在前端带宽≤ 2M 的网络环境下，依然能够保证远程多用户同时监控，切实解决大规模组网中的网络瓶颈问题 。

    完善的集中存储服务：可以灵活设置各种集中存储策略设置，包括实时、定时和报警集中存储策略。可以对远程回放图像进行集中备份，可以在备份时输入标记，并可以按照标记进行检索查询。

    支持独创的时间进度条查询和文件查询双模式：对于远程DVR服务器录象回放采用以文件为单位回放，对于已经录像到本地客户端的图像回放采用时间进度条形式，使操作更加直观，时间同步可以使多画面同时回放的时候，录象资料更具对比性和使用性；

    1、中心管理服务器

    中心系统服务器是监控中心的核心，由高性能微机或服务器担任，配置监控中心系统服务软件。系统服务器主要完成以下任务：

    ⑴ 处理多个监控客户终端的任务调度。

    ⑵ 监控终端用户访问控制。

    ⑶ 报警处理。

    ⑷ 系统数据库管理。

[NextPage]    2、存储服务器

    负责前端录像的集中存储，配合磁盘阵列，能够实现定时存储、报警存储、动态检测存储。

    （四）数字转换设备系统特点

    系统模块化结构

    系统软件与硬件全部采用模块化结构，各模块功能明确。根据用户不同的要求组建模块从而实现多种配置与功能。根据用户不同的要求组建模块从而实现多种配置与功能。

    高可靠性与稳定性

    分站主机系统采用嵌入式结构与专用软件系统，无故障运行时间超过26000小时。

    采用MPEG4编码

    MPEG4/H264编码技术的采用，可以使本系统相对于其它编码格式的系统提供更清晰的监视画面及更低的带宽占用。

    网络兼容性强

    系统前端主机提供10/100Base-T端口，可以直接接入以太网。而且传输是基于IP协议，可以跨越不同类型的网络，网络兼容性强。该特点可以使网络连通的任何地方都可以实现监控。

    可控制传输带宽

    各路视频服务器数据传输带宽可根据需要限定，保证与其他设备共用网络通道传输数据时不相互影响。该功能的实现将避免用户因使用图像监控而增加网络负载，影响其它数据的传输。

    远程维护

    通过网络可对各前端视频服务器进行远程设置与维护，在系统遇到故障时可以远端恢复视频服务器的运行。系统提供支持TCP/IP协议的局域网接口，可以使局域网内用户对远端站点进行网络化的统一监控管理，并交互使用数据、图表、视频等多种信息。

    软硬件紧密结合

    监控中心可以通过软件解压用于网上监视，也可以通过硬件解压并接入监控中心的电视墙。突破以往只能以硬件实现远程监控的局限性，充分体现了软硬件结合，实时性、可靠性与灵活性、实用性并存。

    应用了多播（Multicast）技术

    多播技术可以在占用一条视频流带宽的情况下，为多个用户提供实时视频，非常适合于多个用户同时监视或建立多级监控中心的系统需求。