第二章 “全景”網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)
1、概述
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段。在九十年代初以前，主要是以模擬設備為主的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，稱為第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)。
九十年代中期，隨著計算機處理能力的提高和視頻技術的發(fā)展，人們利用計算機的高速數(shù)據(jù)處理能力進行視頻的采集和處理，利用顯示器的高分辨率實現(xiàn)圖像的多畫面顯示，從而大大提高了圖像質量，這種基于PC機的多媒體主控臺系統(tǒng)稱為第二代數(shù)字化本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
九十年代末，隨著網(wǎng)絡帶寬、計算機處理能力和存儲容量的快速提高，以及各種實用視頻處理技術的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡時代，稱為第三代遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心，以智能實用的圖像分析為特色，引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術革命，受到了學術界、產(chǎn)業(yè)界和使用部門的高度重視。遠程監(jiān)控系統(tǒng)是第三代視頻監(jiān)控的代表產(chǎn)品之一。
“全景”分布式網(wǎng)絡視頻管理系統(tǒng)是自主開發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化的監(jiān)控系統(tǒng)，是運用互聯(lián)網(wǎng)及多媒體技術開發(fā)的整合式集中智能管理平臺，可提供高清晰監(jiān)控圖像、軟件是視音頻切換、分布式存儲、錄像回放檢索、遠程控制、WEB服務和系統(tǒng)集中控制管理等全方位支持。系統(tǒng)功能強大、先進、可靠，網(wǎng)絡適應能力強，可適用于網(wǎng)絡化監(jiān)控和遠程監(jiān)控。
2、“全景”監(jiān)控系統(tǒng)功能
“全景”分布式網(wǎng)絡視頻管理系統(tǒng)存在的最大作用在于它可以自動管理其所屬的各種資源，用戶只要登錄中心管理服務器，就可以配置它所管理的所有資源，這樣集中式的管理比起分布式的管理更方便，更科學。用戶不必每個資源分別登錄，那樣操作非常繁瑣。
2.2多類用戶權限管理
提供了用戶帳號的開戶、修改、刪除、密碼修改等維護操作；對于每個用戶，管理員可以分配他的操作權限（包括瀏覽/控制/管理）。
當管理員合理的配置了整個系統(tǒng)的用戶屬性及其權限后，整個系統(tǒng)就有了一套用戶名+密碼+權限的安全機制，用戶只能用正確的用戶名+密碼登錄中心管理服務器，同時中心管理服務器負責管理其所擁有的權限。這樣用戶只能在規(guī)定好的權限下使用系統(tǒng)資源。
2.3強大的網(wǎng)絡錄像管理
“全景”分布式網(wǎng)絡視頻管理系統(tǒng)的錄像功能是整個系統(tǒng)的一大特點，在全網(wǎng)設備形成有機整體后，提供了更為豐富的功能。可以在全網(wǎng)范圍內觸發(fā)和聯(lián)動報警、錄像存儲、冗余存儲，全網(wǎng)的錄像檢索，更為靈活的備份操作等。其中錄像包括多種方式：
A、客戶端本地錄像
客戶在使用監(jiān)視器軟件時可以啟動“本地錄像”功能進行錄像，錄像文件保存在當前的電腦中。
B、客戶端網(wǎng)絡錄像
客戶在使用監(jiān)視器軟件時可以啟動“網(wǎng)絡錄像”功能進行錄像，錄像文件保存在預先設定的、指定網(wǎng)絡路徑的電腦中。
C、計劃錄像
管理員可以配置“錄像計劃”進行有目的的錄像。錄像計劃是設定錄像類型和錄像發(fā)生時間、錄像持續(xù)時間段的時間表。
管理員可以配置聯(lián)動錄像，當系統(tǒng)發(fā)生某些預期的事件后，比如報警輸入信號發(fā)生，將觸發(fā)報警聯(lián)動錄像。
E、移動幀測觸發(fā)錄像
當畫面發(fā)生變化，幀測到移動的時候，移動幀測將聯(lián)動錄像。
錄像文件可以插入自定義標簽；錄像文件的幀率用戶可以自己設定；多路圖像同時錄像時，分別錄像、單獨保存；錄像時間用戶自定義設定；錄像文件可以按照多種方式檢索，比如時間段、自定義標簽等。錄像過程、回放過程和瀏覽進程之間都是單獨進行，互不影響；錄像回放的效果和實時觀看的效果相同。
管理員可以對系統(tǒng)中發(fā)生的“特定事件”配置一些特定的聯(lián)動；當系統(tǒng)接收到報警信號之后，整個系統(tǒng)可以自動完成某些聯(lián)動操作。不需要人為的去控制它，這樣大大提高了系統(tǒng)的“智商”。
“全景”分布式網(wǎng)絡視頻管理系統(tǒng)具有友好的管理界面，用戶可以清楚且完整的掌控設備的位置與全貌，讓管理與使用更加的輕松與人性化。使得監(jiān)控不僅僅限于圖像瀏覽和存儲，監(jiān)控操作更直觀、更便捷和智能化。
3、“全景”監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖
第三章 系統(tǒng)概述
隨著移動通訊基站等的不斷發(fā)展和結構日益復雜，基站的綜合監(jiān)控已成為保證無線通訊網(wǎng)安全、優(yōu)質、經(jīng)濟運行的重要手段。隨著用戶量的增長，基站數(shù)目不斷增多，維護工作量也隨之增加，迫切需要實現(xiàn)通訊基站自動化監(jiān)控協(xié)助原有的維護體制。原有的通訊基站監(jiān)控一般主要監(jiān)控發(fā)射機、溫濕度、電源、空調等，現(xiàn)在可以考慮再增加視頻監(jiān)控。
當前，對于通訊基站，一般都有一套完善的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，但是這些通信基站，一般數(shù)量多，有的還都建在邊遠山區(qū)，很難鋪設有線的通訊線路，所以，各遠程通訊基站配置視頻監(jiān)控系統(tǒng)難度相對比較大。根據(jù)通訊基站這種特殊的網(wǎng)絡環(huán)境， 結合“互聯(lián)互動，資源共享”的應用方式，本著數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化的原則，對通訊基站網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)做出設計,通過利用GPRS/CDMA/3G網(wǎng)絡可以實現(xiàn)多個基站的現(xiàn)場視頻監(jiān)控。我們的指導思想是既要保證本系統(tǒng)能最大限度的發(fā)揮安全防范作用，充分滿足業(yè)主的各項要求，考慮綜合效益，并且保證系統(tǒng)具備適度超前，同時又能提高管理效率。
監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，監(jiān)控中心和局域網(wǎng)上的任意授權監(jiān)控終端，可實時監(jiān)視同一或多個監(jiān)控點的所有圖像信息，可以同屏顯示多路圖像信息。
系統(tǒng)突出以下幾個要點：
（1）信息匯集功能：
各監(jiān)控點數(shù)據(jù)：包括走道、樓頂、進出口、室內及系統(tǒng)故障等告警信息；
（2）信息動態(tài)顯示和監(jiān)視功能：
對采集的各種數(shù)據(jù)在計算機分析處理后，可通過電子地圖或監(jiān)控計算機顯示器進行靜、動態(tài)顯示，值班人員及管理人員隨時能從電子地圖上直接觀看，進行實時監(jiān)控。也可以從監(jiān)控主計算機上進行檢測顯示的實時狀態(tài)，并且可靈活地進行圖形放大、縮小、平移漫游、多窗口顯示等，能快速地查取某基站的視頻數(shù)據(jù)。
（3）視頻監(jiān)視功能：
中心視頻監(jiān)視在電子地圖上用鼠標移動，當?shù)竭_安裝有視頻監(jiān)控的地點時，可以點擊觀看當前的視頻。并能進行實時存儲錄像、回放、檢索等功能，實現(xiàn)視頻的二級監(jiān)控。
（4）報警功能：
視頻信號可以與報警信號一一對應的綁定，當某站某路視頻出現(xiàn)非法闖入情況，系統(tǒng)將自動跳出報警視頻，并以聲、光信號提示值班人員進行，同時當?shù)氐膱缶O備也會自動響起，威懾犯罪分子，避免基站發(fā)生偷盜。
（5）查詢功能：
值班員可隨時查詢當前和歷史數(shù)據(jù)，并且進行顯示回放。
（6）系統(tǒng)具有自動自診斷功能：
能自動測試系統(tǒng)的工作情況，在檢測到異常情況時，可及時向操作員發(fā)出告警信息。
（7）安全功能：
系統(tǒng)對不同層次和職責的人員，分別設置不同的操作使用權限，設置不同的操作口令和密碼，防止越權存取和修改，保障數(shù)據(jù)的完整性，并且對值班員的操作進行存儲、記錄。
（8）提供對外界的服務功能：
監(jiān)控中心對基站的運行情況可通過外接短信設備，及時向相關單位發(fā)布。例如通過通信網(wǎng)絡，向公安、醫(yī)院等通告事故、組織故障處理及人員搶險等；并且可以接受社會各界的訪問查詢服務，在功能擴展后，可提供網(wǎng)上數(shù)據(jù)、視頻及語音等信息服務。
第四章 系統(tǒng)方案設計原則
一個先進、合理、成熟的安防系統(tǒng)設計必須滿足以下幾個方面的要求，本系統(tǒng)方案設計正是遵循以下原則：
可靠性——系統(tǒng)必須有高度的安全性和可靠性
先進性——系統(tǒng)的設計和設備的配置必須在技術上先進和適應性較好
經(jīng)濟性——在滿足先進性和國家有關規(guī)范的要求前提下盡量節(jié)省投資
開放性——在總體規(guī)劃系統(tǒng)選型時，需考慮到各個子系統(tǒng)之間的集成特性和系統(tǒng)進入信息高速公路的可能性。
可兼容性——整個系統(tǒng)的規(guī)劃設計，可以采用不同廠商和不同類型的產(chǎn)品，并可以隨著技術的不斷進步，得到持續(xù)的充實和提高。
模塊化——系統(tǒng)采用模塊化設計方式，滿足在擴充及更換設備時的通用性及替代性。
實際性——以實際應用效果為原則對設備進行選配，充分考慮各種設備配置的合理性和相互間功能配合的協(xié)調性，使這個系統(tǒng)長期穩(wěn)定運轉。
第五章 解決方案
1、監(jiān)控系統(tǒng)原理
我們對監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控前端、傳輸線路和監(jiān)控中心進行設計，針對部分監(jiān)控點的特殊需要將攝像機改為高清晰的攝像機。
本監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠實現(xiàn)原有系統(tǒng)的圖像監(jiān)控功能，還可實現(xiàn)網(wǎng)絡化監(jiān)控，即現(xiàn)場圖像既能在本地監(jiān)控中心收到，授權用戶也可以通過網(wǎng)絡（Internet、LAN等）隨時隨地進行監(jiān)控。此外，錄像的存儲采用SD卡數(shù)字錄像，易于保存、方便取出。
2、系統(tǒng)設備組成
前端是整個系統(tǒng)的視野部分，合理、周密地規(guī)劃、安排前端設備的位置，本方案中系統(tǒng)前端指負責圖像采集的攝像部分設備和視頻處理設備----LZ8713V無線視頻終端。
攝像部分的作用是把系統(tǒng)所監(jiān)視的目標，即把被攝體的現(xiàn)場圖像變成電信號，然后送入監(jiān)控系統(tǒng)的傳送分配部分進行傳送。攝像部分的核心是攝像機，它是光電信號轉換的主體設備，是整個監(jiān)控系統(tǒng)的眼睛。
嵌入式LZ8713V無線視頻終端是現(xiàn)代計算機技術、多媒體技術的結晶，是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心。該主機具有全實時錄像，云臺鏡頭控制，全實時監(jiān)視等功能。它主要是對攝像機采集的模擬圖像進行數(shù)字化處理，然后記錄在計算機或者內置的硬盤上。計算機上保存圖像信號的主要好處是圖像在保存過程和回放過程不會引起失真，清晰度高，保存時間長，不用頻繁的更換存儲設備。而且該主機使用方便，軟件清晰明了，一般人只要稍加培訓即可使用，并具有方便的聯(lián)網(wǎng)功能，網(wǎng)絡中的任意一臺計算機只要被授權都可以觀看。將視頻信號、云臺控制線、等等信號線接入我公司的LZ8713V無線視頻終端，通過嵌入式系統(tǒng)的壓縮、編碼，直接發(fā)送到以太網(wǎng)上。
2.2傳輸網(wǎng)絡
傳輸分配部分的作用是將攝像機輸出的視頻和紅外線探測器輸出的報警信號、網(wǎng)絡視頻服務器處理完成的信號，饋送到監(jiān)控室或其它監(jiān)控點。在本監(jiān)控傳輸系統(tǒng)中，視頻信號和控制信號的傳輸方式有傳統(tǒng)的模擬傳輸和數(shù)字化的GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡傳輸。由于監(jiān)控點在布線施工和日后維護等方面都極為不便，而 “全景”網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)，利用GPRS/CDMA無線的網(wǎng)絡資源，可以方便地實現(xiàn)網(wǎng)絡平臺的
視頻監(jiān)控。其主要包括下面幾部分：
（1）視音頻信號的傳輸：視頻信號采用視頻傳輸方式，用75歐姆同軸電纜傳輸，當彩色閉路基帶信號在6MHZ點的不平坦度和彩色閉路基帶信號在5.5MHZ點的不平坦度大于3dB時，增加電纜均衡器，當大于6dB時增加電纜均衡放大器。因此統(tǒng)一采用多屏蔽網(wǎng)的同軸電纜單獨把攝像機的信號直接傳到監(jiān)控室設備，距離在500米范圍內采用同軸電纜，超過500米范圍時考慮加放大器，攝像機端與同軸電纜的連接采用壓接專用的BNC頭。音頻信號采用音頻傳輸方式，用75歐姆音頻電纜傳輸。
（2）電源的傳輸：供電電源采用12VAC供電模式。
（3）控制信號的傳輸：監(jiān)控室發(fā)出的485控制信號傳送到GPRS/CDMA/3G網(wǎng)絡上，通過GPRS/CDMA/3G網(wǎng)絡控制無線視頻終端。
（4）視頻文件的寬帶網(wǎng)絡傳輸：無線視頻終端處理的視頻信號通過無線網(wǎng)絡進行傳輸。將壓縮后的視頻信號通過網(wǎng)絡傳送到具有聯(lián)網(wǎng)功能，滿足TCP/IP協(xié)議的所有計算機上，以滿足的管理人員進行視音頻監(jiān)控管理以及遠程監(jiān)控與管理。
2.3監(jiān)控中心
監(jiān)控中心增設中心管理服務器和存儲服務器：安裝中心管理服務器軟件，管理器軟件、存儲服務器軟件的專用電腦設備。中心管理服務器將所有前端LZ8713V無線視頻終端集中管理起來，并維護同它們的網(wǎng)絡連接；
同時，對所有網(wǎng)絡中監(jiān)控工作站的用戶實現(xiàn)授權管理，所有用戶可通過網(wǎng)絡上的任一臺計算機登錄到中心管理服務器系統(tǒng)，不同用戶在各自的權限范圍內，對圖像進行實時監(jiān)視、云臺控制、錄像、查詢、回放等；
中心管理服務器軟件安裝完成后，配置錄像資料的存儲路徑，用戶可根據(jù)需要使用中心管理服務器端的管理器軟件修改配置，系統(tǒng)支持錄像資料的網(wǎng)絡分布式存儲，為大容量、多分布點的存儲提供了可能。通常一路提供每秒2 0幀可選的CIF格式圖像，24小時錄像占用空間在500M。
2.4監(jiān)控客戶端
網(wǎng)絡中的計算機上用戶只需安裝客戶端監(jiān)視軟件，由系統(tǒng)管理員提供登陸服務器的合法身份、密碼和系統(tǒng)使用權限，就可成為一個監(jiān)控工作站。網(wǎng)絡無界限，授權用戶可以隨時隨地通過網(wǎng)絡、通過“監(jiān)視器”軟件，登陸中心服務器平臺進行實時監(jiān)控瀏覽。
客戶端軟件包括：管理器、監(jiān)視器和播放器。
管理器：可設置錄像計劃、進行鏡頭分組、視頻服務器設置等。（管理員專用）
監(jiān)視器：提供多畫面的實時監(jiān)控，云臺或球機控制，音頻及報警信號的接收等。
播放器：可根據(jù)鏡頭名稱、日期/時間、錄像類型等查詢，并回放查詢結果。
3、“全景”監(jiān)控系統(tǒng)功能
3.1實時監(jiān)控
Ø 圖像清晰、實時性好，根據(jù)網(wǎng)絡情況，傳輸速率最高25幀/秒。
Ø 查詢方便，使操作人員可以通過地點組名稱選擇監(jiān)控。
Ø 可以對各通道視頻信號進24小時不間斷錄像。
Ø 抓拍功能，獲取某個瞬間的畫面圖像，以JPEG格式保存。
Ø 視頻服務器和遠程監(jiān)控機的控制延時不超過5秒。
Ø 確保基于TCP/IP傳輸?shù)目煽啃裕瑏G包率不大于1％。
Ø 客戶端可
遠程控制云臺動作、攝像機焦距和繼電開關。
Ø 用戶分控制優(yōu)先級，同時提供低權限用戶協(xié)商控制機制。
3.3報警聯(lián)動功能
Ø 現(xiàn)場發(fā)生任何報警，啟動監(jiān)控中心的報警動作，包括聲、光、啟動錄像等。
Ø 視頻可和報警輸入綁定，自動跳出報警視頻。
Ø 報警后可聯(lián)動鏡頭錄像。
Ø 支持語音喊話功能，對闖入警戒區(qū)的人員進行語音警告。
Ø 報警時顯示點位名稱、報警類型、實時時間，彈出報警處理記錄對話框，并能夠選擇是否彈出圖像的方式。
Ø 系統(tǒng)具有完善的錄像服務：人工錄像、計劃錄像和報警錄像，可存儲、檢索、備份；
Ø 系統(tǒng)提供了智能化快速檢索回放錄像資料的功能，可按時間、地點、攝像機、報警事件等要素進行檢索，大大降低了檢索時間和復雜程度，使用戶可以迅速地查找到需要的錄像資料。回放有逐幀、慢放、常速、快速及放大/縮小等多種方式，并可以將任意一副回放圖像存放成JPEG格式的圖像。
Ø 用戶管理：提供了用戶帳號的開戶、修改、刪除、密碼修改等維護操作；對于每個用戶總公司管理員可以指定他有權進行操作（包括瀏覽/控制/管理）的監(jiān)控點集合。用戶只需要登陸服務器即可以對給予他授權的相應設備進行操作。
Ø 設備管理：提供了對監(jiān)控工作站及其下屬通道監(jiān)控點的添加、刪除、修改等維護操作；對監(jiān)控工作站按區(qū)域進行層次化樹狀管理；當監(jiān)控工作站啟動和服務器連接成功后，服務器將自動獲取監(jiān)控工作站及其下屬通道的連接信息，存儲在動態(tài)數(shù)據(jù)庫中，用戶登陸后可以瀏覽到被授權的在線監(jiān)控點。
Ø 權限管理：站點畫面選擇和切換由公路公司監(jiān)控中心值班員統(tǒng)一調控，相關用戶通過局域網(wǎng)共享視頻圖像資源，有特殊要求可通知值班員操作實現(xiàn)。
4、“全景”監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢
4.1功能集成，充分利用網(wǎng)絡資源
常規(guī)的解決方案都是將上述的功能利用多個系統(tǒng)來實現(xiàn)，造價高且以后的擴充和升級不方便。本方案利用現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術的先進性，將多個功能集成起來，不僅充分利用了網(wǎng)高速準確的優(yōu)點，同時也容易將各種服務需求集成于Internet，體現(xiàn)了先進性和經(jīng)濟性。
4.2優(yōu)秀的圖像品質
采用先進的H.264編解碼技術，圖像清晰、自然。標準分辨率351X288像素，最高達702X576像素，并可自定義。圖像無閃爍，連續(xù)性好，標準圖像幀率最高25幀/秒（PAL制式）、30幀/秒（NTSC制式）。
傳輸圖像在15幀/秒、分辨率351X288像素時，LZ8713V無線視頻終端平均占用帶寬僅為120kbps，使用戶在同樣的網(wǎng)絡條件下可傳輸?shù)囊曨l路數(shù)提高了數(shù)倍，無形中節(jié)約了用戶的網(wǎng)絡資源投入。
4.4系統(tǒng)結構靈活
采用標準的組網(wǎng)方式，支持IP單播、組播功能，可以組成點對點的監(jiān)控系統(tǒng)，又可以組成一個中心對各站點的系統(tǒng)；在網(wǎng)絡上可以設置多個分控圖像工作站，滿足多個用戶的需要，可以組成多級監(jiān)控系統(tǒng)。
采用模塊化設計，能夠平滑實現(xiàn)端局擴容、中心擴容和分控臺擴容。無論單級擴容或多級擴容都可以充分利用前期資源，降低擴容投入成本。
控制界面、菜單全為中文，用戶可以非常迅速地熟悉操作軟件的使用。
4.7自主開發(fā)
系統(tǒng)的核心硬件設備和管理軟件均屬自主開發(fā)，能夠及時提供良好的售后服務，響應用戶的特殊需求，針對用戶的要求進行功能方面的量身定做。
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