【正文】 .........................................................484 / 291. 概述 廠區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)概述隨著社會信息化進程的快速發(fā)展，信息技術的應用已逐漸滲透到人類生存、活動的各個領域。人們對安全防范的要求越來越高，作為社會經濟運行主體的企業(yè)更是首當其沖。新企業(yè)引入了新的安全防范的概念 既要能及時全面地掌握企業(yè)生產的現場動態(tài),又要能減輕保安人員的工作量。在企業(yè)內部安裝一整套局域網上的網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不僅安全保衛(wèi)部門可以實現對企業(yè)廠區(qū)門口、廠房、辦公樓、周界圍墻、倉庫等目標進行實時全天候視頻監(jiān)控。 何謂高清近幾年來，隨著視頻監(jiān)控技術的高速發(fā)展，用戶對于視頻監(jiān)控產品的要求也在不斷提高，功能要求更加完善、穩(wěn)定，性能要求更加清晰、準確。傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控由于技術上的限制，分辨率方面發(fā)展到現在已經基本達到極限，成為監(jiān)控系統(tǒng)中最大的瓶頸。那到底何謂“高清”？ 根據數字電視技術對高清的定義，對應到視頻監(jiān)控上，高清的分辨率至少要達到 1280x720（720P 分辨率）的標準，約 90 萬像素；若采用 200 萬像素的網絡攝像機，就達到了超高清圖像的要求，寬高比為 16：9 的網絡攝像機，對5 / 29應分辨率為 1920x1080（1080P 分辨率） ，寬高比為 4：3 的網絡攝像機，對應分辨率為 1600x1200（UXGA 分辨率） 。根據高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設的需要，提出以下系統(tǒng)需求：1) 系統(tǒng)的全面高清要求前端信息采集點全部采用高清網絡攝像機。要求采用高清解碼器進行圖像解碼，包括解碼實時圖像和錄像文件。2) 系統(tǒng)的全面IP化要求高清攝像機以IP方式接入監(jiān)控系統(tǒng)，利用網絡傳遞高清視頻信號、報警信號和控制信號。要求解碼器和客戶端以IP方式獲取實時高清碼流/回放高清碼流進行解碼輸出。要求存儲系統(tǒng)提供多樣化的存儲方式，可根據具體使用環(huán)境進行合理選擇，保障存儲系統(tǒng)的可靠性和易用性。系統(tǒng)的設計需確保具體功能的可操作性，操作界面布局合理、操作流程直觀簡捷，整7 / 29體上體現系統(tǒng)的實用性。系統(tǒng)兼容原有的模擬監(jiān)控點，建成以后是一套綜合性的集模擬和數字高清于一體的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。2）前端高清監(jiān)控設備將直接采集到的信號通過 TCP/IP 協議在局域網 / 廣域網上傳輸。部署管理服務器，對監(jiān)控專網內的高清攝像機、存儲設備、解碼設備、流媒體轉發(fā)服務器實行集中管理，監(jiān)測設備的運行狀態(tài)；對客戶端進行帳戶、密碼、使用權限的集中分配和管理，對客戶端登陸監(jiān)控系統(tǒng)進行驗證。8 / 29. 系統(tǒng)拓撲圖系統(tǒng)拓撲圖. 系統(tǒng)功能1) HD 高清圖像質量高清攝像機提供高清編碼功能，每部高清攝像機可輸出最低HD720p 高清畫質的圖像。當廠區(qū)內有事件發(fā)生后，上級領導可控制監(jiān)控點云臺轉動和鏡頭變焦來調整監(jiān)控范圍并調取相應的錄像文件，對相關事故情況進行分析做出決策，及時通知各管理部門采取相應措施，從而顯著減少由于處理不及時造成的損失。4) 圖像顯示功能網絡上傳輸的高清視頻信號，通過解碼設備，按一定的分割和輪循規(guī)則顯示在電視墻上，也能顯示在客戶端上。提供轉碼工具，轉換為標準AVI格式。6) 管理服務功能通過管理服務器，統(tǒng)一管理存儲設備的音視頻資料的訪問，提供統(tǒng)一訪問管理，通過統(tǒng)一設備配置管理。7) 遠程詢問指揮功能實現總控中心對分控中心工作人員的信息指導，結合現場圖像進行聲音指導，實現聲音的網絡傳輸和控制。. 高清系統(tǒng)優(yōu)勢相對于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，高清監(jiān)控在各個方面都超越了傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控，且高清產品以其突出的特點克服了傳統(tǒng)監(jiān)控面臨的瓶頸，具體差別如下：? 高清圖像質量傳統(tǒng)模擬攝像機受 CVBS 傳輸系統(tǒng)的限制，水平 TVL 線理論最高僅有 625 線，PAL 制下 50 場掃描，而網絡攝像機的數字圖像處理芯片與編碼壓縮芯片之間直接傳輸數字信號，不再經過 D/A、A/D 轉換，消除了數模、模數轉換帶來的圖像質量受損，消除了 CVBS 系統(tǒng)對圖像分辨率、幀率的限制，可輕松實現1280*71280*960、1600*1200、1920*1080 等多種高清畫質。? 監(jiān)控目標覆蓋范圍更廣、提高監(jiān)控效能在高清監(jiān)控技術構架下，單臺高清攝像機能夠相當于幾臺普通攝像機的監(jiān)控覆蓋面，且圖像分辨率更高、信息量更豐富，因此采用高清監(jiān)控可以非常有效的縮減系統(tǒng)規(guī)模，節(jié)省傳輸鏈路和設備，從而減少總體建設成本，高清監(jiān)控技術將推動視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設應用向著集約化、效能化轉變。? 網絡布點、接入靈活相對于模擬攝像機加視頻服務器，只要有網絡接入的位置都能安裝網絡攝像機，部署更便捷。11 / 293. 系統(tǒng)詳細設計 前端子系統(tǒng)本系統(tǒng)設計的前端子系統(tǒng)包含了圖像采集和編碼服務兩種功能。采用網絡高清攝像機提供數字圖像，網絡攝像機部署在監(jiān)控點位，匯集到交換機后通過光纖傳到監(jiān)控中心，并完成數據轉發(fā)，供各部門調用。 高清攝像機連接示意圖 前端攝像機工作方式高清網絡攝像機采集的視頻圖像在網絡攝像機內已完成視頻壓縮，通過光纖傳輸接入監(jiān)控中心，進入監(jiān)控專網，直接輸出 IP 碼流（包含視頻、音頻、控制、報警等） 。網絡攝像機采用先進的 編碼方式，高清攝像機輸出圖像分辨率為 HD 1080p，碼流為變碼率 8Mbps。報警信號也能經過 IP 專網上傳至軟件平臺，并在監(jiān)控平臺產生一系列的聯動功能，比如：自動彈出現場圖像、電子地圖上對應報警點和監(jiān)控點圖標閃爍等。 前端攝像機選型原則前端部分主要包括：高清網絡球機、室內高清網絡半球，紅外高清網絡槍機等。2) 高清鏡頭與普通鏡頭不同，高清鏡頭的物理解析力可達到 300 萬像素，確保圖像傳感器獲得光信號是干潔的，無色散、無色串擾等。支持變碼流技術，平均碼流將小于實際設定碼流值，目前在畫面變化不劇烈時，2M碼流即可實現 HD720p 編碼。6) 報警輸入輸出每部高清攝像機提供多路報警輸入輸出接口，利于用戶在某些需要的環(huán)境 下就近接入報警信息點。也 可借助監(jiān)控網絡將報警信息上傳至監(jiān)控平臺，在平臺上產生相關的聯動。 傳輸子系統(tǒng)傳輸子系統(tǒng)采用全網絡結構，按照實用、經濟、安全、高效的原則設計，保留未來升級的空間，網絡使用千兆布線，前端攝像機通過關端機將數字信號傳輸到監(jiān)控中心交換機進行數據交換。監(jiān)控中心為整個系統(tǒng)的大腦，統(tǒng)一管理前端設備、網絡設備及存儲設備。還可以擴展向公安、消防等行政機柜提供視頻聯網等高級功能。管理服務器運行平臺軟件，詳見第四部分介紹。本項目設計的存儲系統(tǒng)需滿足 30 個監(jiān)控點（1080P 分辨率（8M 碼率）保存 30 天的要求。本系統(tǒng)采用?？低?IPSAN 構建存儲系統(tǒng)。視頻存儲服務系統(tǒng)支持手動錄像、計劃錄像、報警錄像的錄像方式。可設置當磁盤空間不足時處理方式（提前預警、覆蓋） ?？蓹z測存儲設備的工作狀態(tài)，對異常情況報警。系統(tǒng)支持客戶端按日期、時間、類型、服務器、通道檢索客戶端本地或遠程服務器端的錄像文件，系統(tǒng)以文件信息列表形式將檢索結果返回給客戶端?；胤艜r能夠支持暫停、播放、停止、快放、慢放、單幀步進、循環(huán)播放、精確定位到某幀、備份、調節(jié)音量、調節(jié)亮度／色度／對比度／色調等操作。15 / 29 存儲系統(tǒng)計算單個通道 24 小時存儲 1 天的計算公式∑(GB)＝碼流大?。∕bps ）247。1024。8 X 3600 秒 X 24小時 X（1 天）247。60 路圖像存儲 30 天∑(TB)＝60 路247。 高清解碼子系統(tǒng)視頻解碼服務子系統(tǒng)主要是為滿足監(jiān)控中心對模式圖像應用需求而設置的，視頻解碼服務子系統(tǒng)可相應視頻顯示控制子系統(tǒng)的控制指令，并調用新建和已建的視頻資源。2. 全實時解碼效果預覽和回放時，畫面均可達到 25fps 全實時圖像畫質，隨著系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，未來將突破傳統(tǒng)的 25fps 限制，達到更高的幀率，比如 50fps。4. 多種輪切效果由?？低暿淄频?IP 矩陣概念實現基于 IP 網絡的輪切功能。靈活的切換模式有利于提高監(jiān)控有效性。在標準的 HD720p 分辨率格式下，還原出的模擬圖像可實現大于 700TVL 以上的圖像效果，確保圖像顯示質量。2. 易于搭建高清數字矩陣采用成熟技術和產品，易于構建和維護；其次，數字解碼器的視頻輸入是通過網絡來完成，不涉及大量的模擬信號輸入，其安裝和管理都非常簡便。4. 易于擴展前端高清網絡攝像機的碼流經過網絡傳輸到高清數字矩陣后，經過解碼還原為非壓縮信號輸出到電視墻。這與傳統(tǒng)的模擬矩陣 MN 的架構（例如 128 進 16出矩陣，M=128，N=16）相比，其輸入數量幾乎是無限制的。而且通過管理平臺可方便的實現其工作狀態(tài)管理和在線?；畹染W管功