【文章內容簡介】 。與 MPEG1 和 MPEG2 相比，MPEG4 的特點是其更適合于交互 AV 服務以及遠程監(jiān)控。 MPEG4 是第一個使使用者由被動變?yōu)橹鲃樱ú辉僦皇怯^看，允許你加入其中，即有交互性）的動態(tài)圖像標準；它的另一特點是其綜合性。 MPEG4 的設計目標還有更廣的適應性和可擴展性。 MPEG4 試圖達到兩個目標： A 低比特率下的多媒體通信； B是多工業(yè)的多媒體通信的綜合。由此可見 MPEG4壓縮技術是一種適用在低帶寬下進行信息交換的音視頻 處理技術，它的特點是可以動態(tài)的偵測圖像各個區(qū)域變化，基于對象的變化而調整壓縮方法可以獲得比 MPEG1 及 MPEG2更大的壓縮比，壓縮碼流更低。因而無論從清晰度還是從存儲量上都比前（ MPEG1 及MPEG2）兩者具有更大的優(yōu)勢。 正是基于以上的比較優(yōu)勢，我們在此方案中的選用了基于 MPEG4 壓縮標準的KITOZER 的壓縮編解碼設備（ KTR 150e） , 可以確保監(jiān)視畫面質量高度清晰。 系統(tǒng)概述 本方案書設計的遠程監(jiān)控系統(tǒng)以視頻圖像監(jiān)視為核心，同時集成了報警子系統(tǒng)及遠程控制子系統(tǒng)。視頻圖像監(jiān)視采用 MPEG4 壓縮技術 ，對前端圖像進行數字化壓縮處理，形成的視頻數據流以 VSIP 包的格式經由中間網絡傳送到監(jiān)控中心。在傳輸方式上，系統(tǒng)可以根據實際需要選擇單播、多播、存儲服務器多播及最合適的方式。由于多播（ Multicast）可以在占用一條視頻流帶寬的情況下為多個后端用戶提供實時視頻流，因此大大節(jié)省了網絡資源，在建立多個監(jiān)控中心、多用戶監(jiān)視、或者與上一級的監(jiān)控網絡相連時擁有強大的優(yōu)勢。 考慮到機房一般需要 24 小時連續(xù)監(jiān)控，而且已經開始向無人值守的方向發(fā)展，集成報警及控制對于監(jiān)控系統(tǒng)的可用性具有重要影響。本系統(tǒng)主要通過 KTR 150eT 的RS485/422 端口及 I/O 端口將報警和控制功能集成到一起。前端攝像機通過 RS485/422輸出控制信號，而報警信號、門禁狀態(tài)信號、燈光控制的輸入 /輸出則通過 I/O 端口進行。 另外，考慮機房的夜間監(jiān)控尤其重要。若采用紅外攝像機，不但價格很高，而且圖廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 中心機房監(jiān)控系統(tǒng)設計方案 11 像質量比較差。采用可遠程遙控的照明系統(tǒng)，則是一種經濟實用的方案。本方案設計集成了燈光的遠程控制功能，利用 KTR150eT上的 I/O 端口，通過我公司專門設計的軟件，可以在監(jiān)控中心遠程遙控機房內的燈光。 系統(tǒng)特點 ? 系統(tǒng)模塊化結構 系統(tǒng)軟件與硬件全部 采用模塊化結構，各模塊功能明確。根據用戶不同的要求組建模塊從而實現多種配置與功能。根據用戶不同的要求組建模塊從而實現多種配置與功能。 ? 高可靠性與穩(wěn)定性 分站主機系統(tǒng)采用嵌入式結構與專用軟件系統(tǒng)，無故障運行時間超過 26000 小時。 ? 采用 MPEG4 編碼 MPEG4 編碼技術的采用，可以使本系統(tǒng)相對于其它編碼格式的系統(tǒng)提供更清晰的監(jiān)視畫面及更低的帶寬占用。 ? 網絡兼容性強 系統(tǒng)前端主機提供 10/100BaseT 端口，可以直接接入以太網。而且傳輸是基于 IP協(xié)議，可以跨越不同類型的網絡，網絡兼容性強。該特點可以使網絡連 通的任何地方都可以實現監(jiān)控。 ? 可控制傳輸帶寬 各路視頻服務器數據傳輸帶寬可根據需要限定，保證與其他設備共用網絡通道傳輸數據時不相互影響。該功能的實現將避免用戶因使用圖像監(jiān)控而增加網絡負載，影響其它數據的傳輸。 ? 遠程維護 通過網絡可對各前端視頻服務器進行遠程設置與維護，在系統(tǒng)遇到故障時可以遠端恢復視頻服務器的運行。系統(tǒng)提供支持 TCP/IP 協(xié)議的局域網接口，可以使局域網內用戶對遠端站點進行網絡化的統(tǒng)一監(jiān)控管理，并交互使用數據、圖表、視頻等多種信息。 ? 軟硬件緊密結合 監(jiān)控中心可以通過軟件解壓用于網上監(jiān)視，也可以通 過硬件解壓并接入監(jiān)控中心的電視墻。突破以往只能以硬件實現遠程監(jiān)控的局限性，充分體現了軟硬件結合，實時性、可靠性與靈活性、實用性并存。 ? 應用了多播（ Multicast）技術 多播技術可以在占用一條視頻流帶寬的情況下，為多個用戶提供實時視頻，非常適合于多個用戶同時監(jiān)視或建立多級監(jiān)控中心的系統(tǒng)需求。 ? 多畫面自動切換 可以多畫面分割模式間自動切換，監(jiān)視畫面可全屏幕顯示。 廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 中心機房監(jiān)控系統(tǒng)設計方案 12 ? 界面友好 圖形化中文界面，可全屏幕顯示監(jiān)視畫面、視頻顯示、報警聯(lián)動、操作控制一目了然。 系統(tǒng)原理 系統(tǒng)流程 系統(tǒng)主要面向視頻圖像、報警及控制信號 ，以對于視頻流和數據流（報警輸入 /控制輸出）的處理為核心流程。詳見下圖： I P V i e w C l i e n tI P V i w e w C l i e n tI P V i e w S e r v e rI n t e r n e t監(jiān) 控 中 心B N C 視 頻 口R J 4 5光 纖 接 入? ?遠端站1遠端站N遠端站2?園 區(qū) 網 絡 系 統(tǒng)VSIP視頻流光 纖 網 接 口1 0 0 0 B a s e T交 換 機V D T 1 5 0 e RV D T 1 5 0 e T1 0 / 1 0 0 B a s e T畫 面 分割 器CCC解 碼 器解 碼 器R S 4 2 2 / 4 8 5B N C 視 頻開 關 信 號 輸 入開 關 信 號 輸 出I / O 端 口R S 4 2 2 / 4 8 5電 視 墻 視頻流 首先由位于遠端機房的攝像機采集視頻圖像，經由 KITOZER 的 KTR 150eT 視頻服務器對視頻信號進行 MPEG4 編碼壓縮后，以 VSIP 數據包的格式將視頻數據送入網絡，形成基于 IP 尋址的 VSIP 視頻數據流。視頻流進入科技園園區(qū)內的光纖網絡系統(tǒng)。設在廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 中心機房監(jiān)控系統(tǒng)設計方案 13 監(jiān)控中心的 KITOZER Server 通過園區(qū)網絡系統(tǒng)取得視頻流用于存儲 ,KITOZER Server還負責監(jiān)控系統(tǒng)各種 應用程序的運行和客戶端的登錄管理。 KITOZER Client 則負責對數據包進行軟件解壓，解壓還原后的視頻圖像供用戶在監(jiān)視工作站上進行視頻監(jiān)視。此外，KTR 150eR 可以在軟件解壓的同時，對視頻流可以進行硬件解壓，解壓還原后的視頻流經矩陣或畫面分割設備進入電視墻，供監(jiān)控中心集中監(jiān)控。在整個視頻流形成、傳輸及解壓還原的流程里，需要補充說明以下幾點： ? 當同一個機房的攝像機數量較多而網絡帶寬或投資又有限時，可考慮用視頻矩陣或畫面分割器將前端的攝像機畫面切換接入 KITOZER KTR 150eT 視頻服務器。 如果需要對每個攝像機進行全實時監(jiān)視而不是切換監(jiān)視時，則需要為每一個攝像機配一個 KTR150eT視頻服務器，或者采用 KTR 150eT4 可以同時接入4路攝像機（總資源仍然是 30 幀 /秒。后面硬件解壓時，需要為一個 KTR 150eT4配 4個 KTR 150eR。 ? 在視頻流從前端的變電站到監(jiān)控中心的傳輸機制中， KITOZER 采用了先進的Multicast 技術，該技術的采用使得在網絡上提供一個視頻流的條件下可以供多個監(jiān)視點同時進行監(jiān)視，大大節(jié)省了網絡資源。這一特點不僅可以保證多個用戶同時進行監(jiān)視時不會造成網絡阻 塞，而且非常有利于系統(tǒng)與上一級監(jiān)控系統(tǒng)進行聯(lián)網或者設立多個監(jiān)控中心。 ? KITOZER Server（ Enterprise）目前可支持 48個攝像機，可以在網絡上運行多臺服務器，并支持視頻流的分布式存儲。 信息數據流 信息數據流主要是包括前端云臺控制、報警輸入、燈光控制及煙感輸入。信息數據在前端的輸入輸出主要通過集成在 KTR 150eT 內的 RS485/422 自適應端口進行。數據從 KTR 150eT 視頻服務器與位于監(jiān)控中心的 KITOZER Server 服務器之間的傳輸也以VSIP 包的格式進行，因而可以與視頻流同步，穿越各種不同物理結構的網絡進行傳輸。前端 KTR 150eT視頻服務器采集的報警信息傳輸到 KITOZER Server 系統(tǒng)服務器進行存儲，同時可以設置為觸發(fā)后端的 KITOZER Server 進行錄像。監(jiān)控中心的 KITOZER Server主要用于系統(tǒng)的后臺管理，客戶端的操作則可以集成在 KITOZER Client 上。這樣做的好處是即可以減 KITOZER Server 的負載，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又可以方便操作員的日常使用。本流程需要說 明的是： ? KTR 150eT 的 RS485/422 端口可以根據需要進行更多擴展，最多支持 256 個RS485/422 控制模塊，從而集成更多的前端設備。 廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 中心機房監(jiān)控系統(tǒng)設計方案 14 接口及信息流程說明 前端的 KTR 150eT提供了一個 BNC 視頻輸入口，一個 RJ45 的 10/100BaseT接口，一個 RS232 口，一個 RS485/422 自適應端口及 1 個 I/O 端口（可根據需要進行擴展）。監(jiān)控中心的 KTR150eR 則提供一個 RJ45 的網絡視頻流輸入端口，一個 BNC 輸出，一個RS485/422 自適應端口， 1 個 I/O 端口。 攝像機的視頻圖像 經過 BNC視頻輸入口接入 KTR 150eT視頻服務器，然后通過 RJ45端口進入網絡，經光纖收發(fā)器進入光纖網傳輸至園區(qū)的監(jiān)控中心。報警及煙感探頭的信號則經 I/O 端口進入 KTR 150eT，也通過 RJ45 端口進入網絡，傳輸流程與視頻圖像相同。 云臺控制信號則由監(jiān)控工作站經由傳輸網絡送至前端設備，通過 RJ45 以太網口進入 KTR 150eT，然后通過 KTR 150eT的 RS485/422 自適應端口發(fā)送到解碼器，通過控制線將解碼后的指令送至云臺完成控制功能。 燈光控制信號則是由監(jiān)控中心經由傳輸網絡送至前端視頻 服務器，通過 RJ45 以太網口進入 KTR150eT，然后通過 KTR150eT的 I/O 端口將信號送到控制器，實現燈光控制。 各接口技術參數如下： ? 模擬視頻口（ BNC） ? 信號制式：全電視信號 PAL/NTSC 只可選 ? 信號輸出電平： 1Vpp，最大 2V ? 輸出接口： BNC 接頭， 75? 阻抗 ? RS485 數據接口 ? 數據接入速率： ? 數據接口方式：異步 ? 接頭方式： PIN ? RS232 數據接口參數 ? 數據接入速率： ? 數據接口方式：異步 ? 接頭方式： 9針 廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 中心機房監(jiān)控系統(tǒng)設計方案 15 4. 系統(tǒng)結構 軟件結構 KITOZER 系統(tǒng)軟件目前采用 Client/Server 模式（也可支持 B/S 結構），服務器（ Server）主要實現對用戶、權限、系統(tǒng)設備及視頻流存儲等方面的管理功能?？蛻舳耍?Client）是由 KITOZER 監(jiān)視中心（用于監(jiān)視及攝像機控制）、 KITOZER 系統(tǒng)配置工具（用于系統(tǒng)配置和管理）及 KITOZER 播放器（用于回放）三個功能模塊集成在一起構成的操作平臺，可以提供實時監(jiān)視、遠程控制、系統(tǒng)配置、存儲回放等功能操作。整個KITOZER 產品的軟硬件產品均是基于 TCP/IP 協(xié)議進行網絡 通信，系統(tǒng)支持遠程客戶（ Client）登錄，遠程登錄的客戶功能與局域網客戶登錄完全一樣。 KITOZER KTR 部分型號產品目前也可以支持 IE 瀏覽器，系統(tǒng)使用標準的瀏覽器作為遠端客戶機，提供在128 位加密驗證機制下的遠程系統(tǒng)登錄，系統(tǒng)的應用將因此而更加廣泛和方便。 硬件結構 系統(tǒng)主要由前端系統(tǒng)和監(jiān)視中心系統(tǒng)組成。前端設備主要實現視頻信號采集和實時壓縮。監(jiān)控中心系統(tǒng)主要實際對來自前端視頻服務器的視頻流進行實時解碼顯示、存儲和回放，并提供系統(tǒng)管理功能。 前端系統(tǒng)是由 KTR150eT 視頻服務器、攝像機、探頭（ 紅外、煙感）、云臺解碼器及燈光控制