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高清网络视频监控解决方案

时间:2016-03-08


高清网络视频监控系统

解 决 方 案

第一章 高清网络视频监控系统介绍

1.1 高清网络视频监控系统概述
随着经济的发展和社会的进步,人们对安全保障的要求不断提高,公共安全 问题也就越来越受到社会各界的关注。公安机关为了维护社会治安、确保人民生 命财产安全与社会稳定,加强对重点区域、重点场所的可视化监控管理,建设了 高清视频监控系统。 针对不同的场所对整体系统作了点对点如下设计:办公楼梯(130 万高清半 球机) 、走廊(130 万高清半球机) 。地下停车场(130 万数字枪机) 、前院内(智 能球机) 。 高清网络摄像机直接输出数字图像,图像的内容分析、特征分析、取证、识 别和搜索等特点更突出了高清的特点,使监控者既能观察全景、掌控全局,同时 又能清晰观察局部细节。

第二章 高清网络视频监控系统的原理及组成
高清监控系统主要由:前端图像采集编码、高清传输、高清存储、高清解码 显示、扩展应用等。 前端采集 前端可采用高清网络摄像机或者高清数字摄像机+高清编码器的方式,可选 择 400 万、300、200 万高清摄像机、高清编码器。 高清传输 必须满足高清码流的传输带宽。 高清存储

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支持提供高清图像,视频数据的存储,可采用 NVR、IPSAN、SVR 等设备 实现。 高清解码显示 可选择 DH 嵌入式高清解码器、SNVD 软解码服务器。 扩展应用 高清的扩展应用,例如智能分析、车牌识别等,更高的分辨率能够带来扩展 应用

2.1 系统工作原理
全数字监控系统,是基于计算机技术、多媒体技术、数字压缩技术及计算机 网络技术,将现场的影像通过前端数字采集设备(IP 摄像机)采集并进行数字 压缩,生成数字信号,再通过网络将这些图像数据包传送至后端的存储设备 (NVR 或者 SVR) ,在硬盘中生成按一定规则约定的图像文件。 原理示意如下所示:

通过网络上传的图像数据包也可以直接通过数字解码设备将这些图像数据 包还原成模拟图像,输出至大屏进行图像显示。 原理示意如下所示:

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2.2 系统结构
我公司对于全数字监控系统,有着从前端(IP 摄像机)到后端(存储、硬 解码及大屏幕显示系统)一系列的产品。一套全数字视频监控系统由前端 IP 摄 像机、中间的网络传输环节和后端的存储,管理平台及显示系统组成。 2.2.1 前端摄像机部分 A、网络摄像机组成 网络摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、A/D 转换器、图像、声 音控制器、网络服务器、外部报警、控制接口等部分组成。 镜头作为网络摄像机的前端部件,有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动 变倍等种类,与模拟摄像机相同。 CMOS 既互补性金属氧化物半导体, 图像传感器有 CMOS 和 CCD 两种模式。 而 CMOS 主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体, 下图为网络摄像机的结构图:
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通过 CMOS 上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能。这两个互补效 应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。CMOS 针对 CCD 最主要的 优势就是非常省电。 不像由二级管组成的 CCD 和 CMOS 电路几乎没有静态电量 消耗。这就使得 CMOS 的耗电量只有普通 CCD 的 1/3 左右。网络摄像机作为网 络视频产品的新兴代表,具有其自身的优势那就是使用便捷。 CCD 图像传感器由在单晶硅基片上呈二维排列的光电二级管及其传输电路 构成。光电二极管把光转化成电荷,再经转化电路传送和输出。 A/D 转换器的功能是将图像和声音等模拟信号转换成数字信号。经 A/D 转 换后的图像、声音数字信号,按一定的格式或标准进行编码压缩。编码压缩的目 的是为了便于实现音/视信号与多媒体信号的数字化,便于在计算机系统、网络 以及万维网上不失真地传输上述信号。 控制器是网络摄像机的心脏,它肩负着网络摄像机的管理和控制工作。如果 是硬件压缩编码,控制器是一个独立部件;如果是软件编码压缩,控制器是运行 编码压缩软件的 DSP,即二者合而为一。 网络服务器提供网络摄像机的网络功能,它采用 RTP/ RTCP、UDP、HTTP、 TCP/IP 等相关网络协议, 允许用户从自己的 PC 机使用标准的浏览器根据网络摄 像机的 IP 地址对网络摄像机进行访问,观看实时图像,及控制摄像机的镜头和 云台等。 网络摄像机为工程应用提供了实用的外部接口,如控制云台的 485 接口,用 于报警信号输入输出的 I/O 口。如红外探头发现有目标出现,发报警信号给网络 摄像机,网络摄像机自动调整镜头方向并实时录像;另一方面,当网络摄像机侦
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测到有移动目标出现时,亦可向外发出报警信号。 B、网络摄像机的特点 1) 远程实时监控 利用网络优势,经过数字化并压缩后的图像数据可以达到网络能到达的地 方,实现远程监控。 2) 全面开启数字化时代 DVR 即数字硬盘录像主机,要基于已经大量安装的模拟监控摄像机等把模 拟信号转换为数字信号,再进行存储和处理。而网络摄像机内建有 Web server 和 CCD,可以将数字化的视频信号转换成网络通信传输协议(TCP/IP 协议)的 数据流,远端的应用优势。 3) 即插即用、随时随地 无须像模拟摄像机一样必须安装同轴电缆,只要利用现有的网络就可以使 用。网络摄像机可以广泛应用在世界的任何角落,进行实时连续地传输图像,甚 至可以在那些不适宜布线的环境中,使用无线宽带网络完成远端监控及录影。 4) 灵活集成 只要有网络接口即可随时接入网络摄像机, RS232/RS485 通讯口便于扩展周 边设备。 5) 结束隔行扫描时代 模拟摄像机最多可以提供 4CIF 级别的分辨率,也就是 400 万像素左右,因 为模拟摄像机的技术原因, 采用的是隔行扫描的成像方式,成行扫描可以利用不 高的带宽实现更好的视觉效果-刷新率更高,人的视觉效果舒服些。隔行扫描的 成像采用奇数场+偶数场相加得到一帧图像,当图像中有激烈运动目标,会表现 成“锯齿”或模糊的现象。网络摄像机采用逐行扫描,每一帧图像均是由电子束顺 序地一行接着一行连续扫描而成,这种扫描方式称为逐行扫描。要得到稳定的逐 行扫描图像,每帧图像必须扫描整数行。举例来说,一帧图像是连续扫描 625 行组成的,每秒钟共扫描 50 帧图像,即帧扫描频率为 50 帧/秒。 6) 以太网供电节省成本、提高稳定性 网络摄像机使得通过网线对摄像机供电成为可能, 人们不再需要为摄像机单

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独加电源。802.3 标准的 POE 方式已经得到验证并成功应用,过去,人们是不敢 想象用小小的网线完成对摄像机的供电的, 这个技术为人们带来便利同时节约的 成本。POE 方式的另外一个好处是,由于电源集中采自机房的交换机,这种集 中的供电方式可以保证电源的稳定性。 7) 智能视频分析置于前端,结构更合理 如今人们已经基本认同智能视频分析单元置于前端的好处了。 早期的视频分 析工作,复杂而繁重,因此都是基于后端服务器的 CPU,此方式的弊端在于, 需要实时传输视频给服务器, 服务器再进行繁重的分析工作,过分集中的方式导 致的问题是带宽、 存储的浪费; 而前端分散智能, 利用网络摄像机内置分析单元, 直接对未压缩的视频进行分析,发现异常触发报警-改变帧率及分辨率并通知视 频控制终端。 8) 更好的集成音频 音频录制乃至双向录音已经 成为比较广泛的需求了,对于模拟系统,实施 比较困难并且需要单独增加设备;而对于网络摄像机,此工作变得非常容易,人 们可以进行音频录制,并自动合成同步的音视频文件,可以实现双向语音对讲, 相当于免费的 PA 系统,而一切变得非常简单,实现真正的 VOIP,音频 VOICE, 视频 VIDEO 都网络化了。 9) 高的安全性传输 在模拟时代, 模拟信号通过铜缆传输, 然后利用矩阵进行纯粹电信号的切换, 这种与数字、网络关系不大的方式使得信号的加密变得不可能(VCR 磁带的不 可篡改是另外一回事) 。最糟糕的情况是可能前端摄像机已经被调包了但是控制 中心人员还没发觉。 网络摄像机的视频遮挡、 视频丢失告警功能, 视频加密功能、 权限管理等功能可以更好的防止这类问题。 10) 结构灵活,成本更低 对于模拟监控系统, 工程设计及施工人员最头疼的是刚刚建设完成的系统需 要扩容升级。此时,需要考虑的问题很多,核心矩阵的位置,线缆的铺设,电源、 分控的位置,前端摄像机的位置及距离,传输及供电方式等等,受制于诸多因素 的根本原因在于模拟系统的结构不灵活。对于网络摄像机,让这些问题统统见鬼 去吧,只要网络是通的,不管你的摄像机位置如何,系统都没有限制,另外,由

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于信号基于 IP 包的,因此视频不会因为位置或路由而质量下降。但是传统的矩 阵级联可能碰到明显的问题。 11) 集中管理、节约成本 无需专人管理, 即插即用, 无距离限制, 又可省去布线的环节, 节约了成本。 C、网络摄像机的优势 网络摄像机能在世界的任何一个角落通过 Internet 进行远端监控之外,通过 网络监控也可以有效地降低成本,它的“即插即用”功能,无须像模拟摄像机一样 必须安装同轴电缆、控制电缆、音频线等问题。只要利用网络就可以使用,这都 是网络摄像机的优势之处。除了具有这个特点外,还有以下几大优势: ? 先进性 利用现有的综合布线网络传输图像,进行实时监控系统所需的前端设备少, 连线简洁,后端仅需一套软件系统即可。 ? 可靠性 主要设备网络摄像机采用了嵌入式实时操作系统,所需设备简单,而图像的 传输是通过综合布线网络实现的,系统可靠性相当高。 ? 性能价格比 所需设备极其简单,系统的控制由后端的软件系统实现,省去了传统模拟监 控系统中的大量设备,如昂贵的矩阵、画面分割器、切换器、视频转网络的主机 等。由于图像的传输通过综合布线网络,省去了大量的视频同轴电缆,降低了费 用。 ? 安全性 系统设置了不同等级的使用者权限, 仅有最高级权限的用户才可对整个系统 进行设置或更改,没有权限的用户是接收不到图像的。另外,图像数据的存储是 专有的格式。 ? 使用及维护性 系统的安装极其简单,软件系统的安装及使用也非常易懂。在维护性方面, 系统的接线十分简洁,而主要设备的可靠性很高,维护性能好,而且可实现远程 维护。 ? 扩展及延伸性
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当需要增加监控点和监控主机时,只需要通过现有网络增加一台摄像机或 PC 机即可,不需要对现有布线系统做什么改动。 ? 应用范围广阔 区域性监控,利用网络传送实时图像,如办公室、大楼等;跨区远端监控, 连锁事业、大型工厂机房、远端老人、儿童看护、公共建筑、无人环境监控、金 融机构分行监控、交通监管、错误警报辩识等。 2.2.2 网络传输环节 网络传输子系统主要实现前端网络摄像机及前端存储设备 NVR 和中心管理 子系统之间的数据和图像信息的传输,包括中心管理子系统对前端设备到控制、 设置和维护等。 该传输网络可以采用光纤通讯、 数据专线、 宽带网络、 光纤网络、 无线 GPRS/CDMA/3G 等方式。 2.2.3 中心管理系统 ? 通过网络访问前端监控点的实时图像,可随意查看任一图像。 ? 通过网络 TCP/IP 协议进行联网监控。监控中心可对所辖的各前端设备进行 联网监控,中心可以进行图像显示、语音对讲、远程电气设备的开关控制、 远程控制报警系统布撤防区,以及远程录像数据下载、打印、刻录录像数据 用。 ? 在监控中心都能够对所有监控点图像进行集中存储和检索,同时支持统一的 管理。 ? 在监控中心电视屏幕墙上能实时监控所辖网点的现场图像监控情况。通过操 作实时监控到前端的任一路图像,电视屏幕墙按各功能区域等方式进行分类 显示,对各分类画面进行实时分割监控,并可随时进行视角切换。对各个监 控环节尤其是一些重点部位等进行定点监视,其它画面可进行分割显示或轮 巡显示。 ? 监控中心可通过网络实时监控到所有前端任何地方的突发事件报警信息,如 劫警、盗警和事件纠纷等,当某处发生报警警情时,报警信息自动上传到监 控中心,同时与报警信号联动的现场图像同时传送到监控中心并在屏幕上自
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动弹出显示并进行中心录像,在电子地图上明显显示报警的位置,同时有声 音、图像或灯光告警。 ? 远程双向语音对讲功能:用 TCP/IP 网络实现远程双向语音对讲功能和语音 广播功能,即是总监控中心可主动向任意一区域进行广播,同时监控中心显 示与前端对讲监控点的图像。 ? 在分控端上可根据中心授权实现对监控系统的维护管理(包括参数设置、资 料下载、光盘刻录等) 。 ? 在相关职能部门等授权人员能通过办公室电脑实现对全辖网点实时图像及 录像资料的调阅。 ? 原有的监控报警管线保持不变,且整合到新建设的报警系统中进行远程控 制。 ? 在充分利用原有硬件的基础上,以最小的投资完成最好的系统改造。 ? 监控系统采取统一的数字监控系统,在一个系统中对所有信息在一个操作平 台上集中管理和处理。 ? 监控中心不仅可对安防系统进行集中管理,还能兼容原有各个下属中心的系 统,对监控周边的系统进行管理。 ? 系统设计本着先进可靠的原则,在满足现有需求同时,系统还应具备灵活的 接口,可在未来根据需求方便的进行扩展。

3.1.4 监控拓扑图

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第四章 售后服务和技术支持
4.3 售后服务承诺
我公司将依据贵方需求,遵循 “质量第一,价格合理,服务周到”的原则 设计本方案。 我们期待着在本项目的合作中,充分发挥我公司在智能化监控系统 综合管理系统建设的优势,运用公司在相关监控系统工程的成熟应用实施经验, 希望为贵单位提供一个满意的方案。 我们坚信: “只有客户的支持,才有我们事业的发展” ,客户的满意度是我们 追求的永恒目标。 本方案设计中所选用产品的厂家,都是我公司的长期合作伙伴,能为我公司 提供长期的技术支持,并能给予我们最大的优惠。为了保证客户的利益,我们将 把厂商给予我们的各种优惠直接让利给客户, 并将厂商能提供的所有服务全部提 供给客户。 我公司承诺提供的系统设备皆为品牌产品, 性能指标符合安全、 稳定、 先进、 可靠、高性价比等要求;并保证对故障部件的更换有合适的配件支持。 我公司承诺本工程质量目标为优良。 ? 保修年限、范围、保修条件 各子系统的产品质量,由我公司提供一年的免费保修(人为因素损坏除外) 及终身保修承诺,保证各子系统的正常工作。 在本公司承诺的质保期内, 对由于设计、制造和材料部件的缺陷而造成所供 设备的任何损坏,将立即免费修理或更换。 ? 售后服务及技术支持方面的承诺 热线电话支持: 当系统运行过程中,用户有任何疑难问题,都可以拨打我公司的技术服务咨 询热线电话,以便得到热线电话的技术支持。

(a) 售后服务体系
我公司是在山西总分销商, 具有丰富的技术支持服务经验,为用户提供全方

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位的售后技术支持与服务。 售后服务工作主要由我公司的客户服务中心负责,其下设技术支持部、电话 客服部、维修服务部,可按照用户要求随时提供各种服务。 在多年的工程建设和服务过程中,我公司建立了完善的梯级维护服务体系, 即公司售后服务中心——办事处服务中心——产品供应商三级服务体系, 向用户 提供准确及时、便捷快速的全方位的支持与服务,确保用户业务安全、稳定、高 效的运行。

(b) 服务内容
? ? ? 提供全天候 7×24 小时维修服务。 所有设备的免费质量保证期为 1 年。时间从验收合格之日起计算。 终身软件技术支持,并可以在这一年内按照贵行的要求免费对软件进行 升级和二次开发,提供完善的 SDK 给平台厂商,并协助并保证平台对的 完美兼容。 ? 提供终身保修和技术支持,保外硬件维修或改造只收材料费,软件支持 只收成本费。 ? 在保修期结束前,由我公司工程师和业主代表进行一次全面检查,任保 缺陷由我公司负责修理,在修理之后,我公司应将缺陷原因、修理内容、 完成修理及恢复正常的时间和日期等报告给业主。报告一式两份。 ? 保修期内由于设备本身质量原因造成的任何损伤或损坏,24 小时内无法 修复的,我公司免费提供备用机。

(c) 售后服务方式
? 线上值守服务 售后服务中心配有服务热线、值班手机和经验丰富的技术人员,常年 7 ×24 小时通过电话解答用户的技术问题和指导用户解决一般性故障。 ? 现场紧急服务 对于突发的系统故障,如果情况紧急,我公司将指派具有丰富经验的技 术人员赶赴现场,进行现场技术支持服务。如果在合同规定时间内未能够解 决问题,将负责提供相同设备暂时接替发生故障的设备。
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?

定期保养服务
时间 方式 定期走访 保修期内 电话联系 保修期外 一个星期 频率 一个月

签署代维合同时具体商定。

系统维护保养流程:

确定日程安排

工程师到现场

系统测试和保养 系统正常

系统不正常

现场解决

解决

未解决

提出解决方案

签署保养报告

?

具体措施

(1) 所有维修服务我公司保证承诺的时间内赶到现场,保证连续进行,直至故 障修妥、完全恢复正常服务为止,同时应提供详细的报告。 (2) 在保修期内由于设备本身质量原因造成的任何损伤或损坏, 我公司免费负 责修理或更换,对严重影响系统正常使用的,我公司免费提供备用机。 (3) 保修期内发生故障而维修或更换的设备,该设备的免费保修期重新计算。 (4) 在保修期结束前,我公司工程师和用户代表进行一次全面检查,任何缺陷
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由我公司负责修理,在修理之后,我公司应将缺陷原因、修理内容、完成 修理及恢复正常的时间和日期等报告给用户。 (5) 安排经验丰富的维修工程师,坚持做到现场解决问题。 (6) 安排 2-3 人进行组合,保证人员的充分到位。 ? 保修期满后的维修保养

系统处于保修期以外的使用过程中, 我公司维修服务中心将与用户续签有关 设备维保的服务合约,所有的硬件产品可继续得到合理收费下的维修服务。 我公司承诺保修期外的硬件设备更换价格按照投标价格执行, 同时长期提供 备件、备品及专用工具。 修期结束后,用户可与我公司签订长期代维服务合同,所需服务费从优,具 体细节协商解决。或者在合理、优惠的前提下对客户提供的维护修理服务,按成 本收取一定的服务费用。 ? ? ? ? 服务承诺 我们己在南京建立了专门的售后服务机构,24 小时为您服务。 现场响应时间按照第 2 条执行。 在质保期内,对本公司销售的设备实行“三包”,即:对于产品质量 问题,实行“包修、包换、包退”。 ? 质保期间,如现场设备出现故障,在接到客户维修通知后,我方承诺 保证在响应规定的时间内赶到现场,免费维修。 ? ? ? 质保期间,我们对系统软件进行免费升级。 质保期之后,只收取相应的成本费。 质保期间,我们将对货物进行免费的跟踪保养,派专门的技术人员定 期检查、测试系统是否正常。质保期之后,我们将根据客户要求提供 技术支持与其它必要的支援,仅收取相应的成本费或签定维保合同。 质保期间及之后, 我们保证以最优惠的价格(不高于合同价)向用户提供一年 所需的备品、备件及专用工具,保证用户正常维护的需求。

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54 第一章 高清网络视频监控系统介绍 1.1 高清网络视频监控系统概述随着经济

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