【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(jìn)程的快速發(fā)展，信息技術(shù)的應(yīng)用已逐漸滲透到人類生存、活動的各個(gè)領(lǐng)域。人們對安全防范的要求越來越高，作為社會經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主體的企業(yè)更是首當(dāng)其沖。新企業(yè)引入了新的安全防范的概念 既要能及時(shí)全面地掌握企業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)場動態(tài),又要能減輕保安人員的工作量。在企業(yè)內(nèi)部安裝一整套局域網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不僅安全保衛(wèi)部門可以實(shí)現(xiàn)對企業(yè)廠區(qū)門口、廠房、辦公樓、周界圍墻、倉庫等目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shù)的高速發(fā)展，用戶對于視頻監(jiān)控產(chǎn)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(zhǔn)確。傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控由于技術(shù)上的限制，分辨率方面發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)基本達(dá)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(jù)數(shù)字電視技術(shù)對高清的定義，對應(yīng)到視頻監(jiān)控上，高清的分辨率至少要達(dá)到 1280x720（720P 分辨率）的標(biāo)準(zhǔn)，約 90 萬像素；若采用 200 萬像素的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，就達(dá)到了超高清圖像的要求，寬高比為 16：9 的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，對5 / 29應(yīng)分辨率為 1920x1080（1080P 分辨率） ，寬高比為 4：3 的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，對應(yīng)分辨率為 1600x1200（UXGA 分辨率） 。根據(jù)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)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(diǎn)全部采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。要求采用高清解碼器進(jìn)行圖像解碼，包括解碼實(shí)時(shí)圖像和錄像文件。2) 系統(tǒng)的全面IP化要求高清攝像機(jī)以IP方式接入監(jiān)控系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡(luò)傳遞高清視頻信號、報(bào)警信號和控制信號。要求解碼器和客戶端以IP方式獲取實(shí)時(shí)高清碼流/回放高清碼流進(jìn)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(jù)具體使用環(huán)境進(jìn)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(shè)計(jì)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(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)用性。系統(tǒng)兼容原有的模擬監(jiān)控點(diǎn)，建成以后是一套綜合性的集模擬和數(shù)字高清于一體的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。2）前端高清監(jiān)控設(shè)備將直接采集到的信號通過 TCP/IP 協(xié)議在局域網(wǎng) / 廣域網(wǎng)上傳輸。部署管理服務(wù)器，對監(jiān)控專網(wǎng)內(nèi)的高清攝像機(jī)、存儲設(shè)備、解碼設(shè)備、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器實(shí)行集中管理，監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；對客戶端進(jìn)行帳戶、密碼、使用權(quán)限的集中分配和管理，對客戶端登陸監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。8 / 29. 系統(tǒng)拓?fù)鋱D系統(tǒng)拓?fù)鋱D. 系統(tǒng)功能1) HD 高清圖像質(zhì)量高清攝像機(jī)提供高清編碼功能，每部高清攝像機(jī)可輸出最低HD720p 高清畫質(zhì)的圖像。當(dāng)廠區(qū)內(nèi)有事件發(fā)生后，上級領(lǐng)導(dǎo)可控制監(jiān)控點(diǎn)云臺轉(zhuǎn)動和鏡頭變焦來調(diào)整監(jiān)控范圍并調(diào)取相應(yīng)的錄像文件，對相關(guān)事故情況進(jìn)行分析做出決策，及時(shí)通知各管理部門采取相應(yīng)措施，從而顯著減少由于處理不及時(shí)造成的損失。4) 圖像顯示功能網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)母咔逡曨l信號，通過解碼設(shè)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(zhuǎn)碼工具，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)AVI格式。6) 管理服務(wù)功能通過管理服務(wù)器，統(tǒng)一管理存儲設(shè)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(shè)備配置管理。7) 遠(yuǎn)程詢問指揮功能實(shí)現(xiàn)總控中心對分控中心工作人員的信息指導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)場圖像進(jìn)行聲音指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)聲音的網(wǎng)絡(luò)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(gè)方面都超越了傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控，且高清產(chǎn)品以其突出的特點(diǎn)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(zhì)量傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)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(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的數(shù)字圖像處理芯片與編碼壓縮芯片之間直接傳輸數(shù)字信號，不再經(jīng)過 D/A、A/D 轉(zhuǎn)換，消除了數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換帶來的圖像質(zhì)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(shí)現(xiàn)1280*71280*960、1600*1200、1920*1080 等多種高清畫質(zhì)。? 監(jiān)控目標(biāo)覆蓋范圍更廣、提高監(jiān)控效能在高清監(jiān)控技術(shù)構(gòu)架下，單臺高清攝像機(jī)能夠相當(dāng)于幾臺普通攝像機(jī)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(shè)備，從而減少總體建設(shè)成本，高清監(jiān)控技術(shù)將推動視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用向著集約化、效能化轉(zhuǎn)變。? 網(wǎng)絡(luò)布點(diǎn)、接入靈活相對于模擬攝像機(jī)加視頻服務(wù)器，只要有網(wǎng)絡(luò)接入的位置都能安裝網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，部署更便捷。11 / 293. 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 前端子系統(tǒng)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前端子系統(tǒng)包含了圖像采集和編碼服務(wù)兩種功能。采用網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)提供數(shù)字圖像，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)部署在監(jiān)控點(diǎn)位，匯集到交換機(jī)后通過光纖傳到監(jiān)控中心，并完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，供各部門調(diào)用。 高清攝像機(jī)連接示意圖 前端攝像機(jī)工作方式高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采集的視頻圖像在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)內(nèi)已完成視頻壓縮，通過光纖傳輸接入監(jiān)控中心，進(jìn)入監(jiān)控專網(wǎng)，直接輸出 IP 碼流（包含視頻、音頻、控制、報(bào)警等） 。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用先進(jìn)的 編碼方式，高清攝像機(jī)輸出圖像分辨率為 HD 1080p，碼流為變碼率 8Mbps。報(bào)警信號也能經(jīng)過 IP 專網(wǎng)上傳至軟件平臺，并在監(jiān)控平臺產(chǎn)生一系列的聯(lián)動功能，比如：自動彈出現(xiàn)場圖像、電子地圖上對應(yīng)報(bào)警點(diǎn)和監(jiān)控點(diǎn)圖標(biāo)閃爍等。 前端攝像機(jī)選型原則前端部分主要包括：高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)、室內(nèi)高清網(wǎng)絡(luò)半球，紅外高清網(wǎng)絡(luò)槍機(jī)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(dá)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?dāng)_等。支持變碼流技術(shù)，平均碼流將小于實(shí)際設(shè)定碼流值，目前在畫面變化不劇烈時(shí)，2M碼流即可實(shí)現(xiàn) HD720p 編碼。6) 報(bào)警輸入輸出每部高清攝像機(jī)提供多路報(bào)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(bào)警信息點(diǎn)。也 可借助監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息上傳至監(jiān)控平臺，在平臺上產(chǎn)生相關(guān)的聯(lián)動。 傳輸子系統(tǒng)傳輸子系統(tǒng)采用全網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，按照實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、高效的原則設(shè)計(jì)，保留未來升級的空間，網(wǎng)絡(luò)使用千兆布線，前端攝像機(jī)通過關(guān)端機(jī)將數(shù)字信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。監(jiān)控中心為整個(gè)系統(tǒng)的大腦，統(tǒng)一管理前端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及存儲設(shè)備。還可以擴(kuò)展向公安、消防等行政機(jī)柜提供視頻聯(lián)網(wǎng)等高級功能。管理服務(wù)器運(yùn)行平臺軟件，詳見第四部分介紹。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的存儲系統(tǒng)需滿足 30 個(gè)監(jiān)控點(diǎn)（1080P 分辨率（8M 碼率）保存 30 天的要求。本系統(tǒng)采用?？低?IPSAN 構(gòu)建存儲系統(tǒng)。視頻存儲服務(wù)系統(tǒng)支持手動錄像、計(jì)劃錄像、報(bào)警錄像的錄像方式?？稍O(shè)置當(dāng)磁盤空間不足時(shí)處理方式（提前預(yù)警、覆蓋） 。可檢測存儲設(shè)備的工作狀態(tài)，對異常情況報(bào)警。系統(tǒng)支持客戶端按日期、時(shí)間、類型、服務(wù)器、通道檢索客戶端本地或遠(yuǎn)程服務(wù)器端的錄像文件，系統(tǒng)以文件信息列表形式將檢索結(jié)果返回給客戶端。回放時(shí)能夠支持暫停、播放、停止、快放、慢放、單幀步進(jìn)、循環(huán)播放、精確定位到某幀、備份、調(diào)節(jié)音量、調(diào)節(jié)亮度／色度／對比度／色調(diào)等操作。15 / 29 存儲系統(tǒng)計(jì)算單個(gè)通道 24 小時(shí)存儲 1 天的計(jì)算公式∑(GB)＝碼流大?。∕bps ）247。1024。8 X 3600 秒 X 24小時(shí) 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(wù)子系統(tǒng)主要是為滿足監(jiān)控中心對模式圖像應(yīng)用需求而設(shè)置的，視頻解碼服務(wù)子系統(tǒng)可相應(yīng)視頻顯示控制子系統(tǒng)的控制指令，并調(diào)用新建和已建的視頻資源。2. 全實(shí)時(shí)解碼效果預(yù)覽和回放時(shí)，畫面均可達(dá)到 25fps 全實(shí)時(shí)圖像畫質(zhì)，隨著系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，未來將突破傳統(tǒng)的 25fps 限制，達(dá)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(shí)現(xiàn)基于 IP 網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)的 HD720p 分辨率格式下，還原出的模擬圖像可實(shí)現(xiàn)大于 700TVL 以上的圖像效果，確保圖像顯示質(zhì)量。2. 易于搭建高清數(shù)字矩陣采用成熟技術(shù)和產(chǎn)品，易于構(gòu)建和維護(hù)；其次，數(shù)字解碼器的視頻輸入是通過網(wǎng)絡(luò)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(kuò)展前端高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的碼流經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁咔鍞?shù)字矩陣后，經(jīng)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(gòu)（例如 128 進(jìn) 16出矩陣，M=128，N=16）相比，其輸入數(shù)量幾乎是無限制的。而且通過管理平臺可方便的實(shí)現(xiàn)其工作狀態(tài)管理和在線保活等網(wǎng)管功