1、中日秦辦學生公寓園區高 清 視 頻 監 控 解 決 方 案2017 年 9 月目錄第一章概述 01.1 背景分析 01.2 需求分析 0第二章系統設計 12.1 設計依據 12.2 設計原則 22.3 總體設計 32.4 前端監控資源采集 32.5 網絡傳輸系統 42.6 集中監控管理平臺設計 52.6.1 集中用戶驗證服務設計 62.6.2 集中管理控制 72.6.3 存儲系統設計 72.6.4 轉發系統設計 82.6.5 電視墻顯示系統設計 8第三章 設備選型 103.1 百萬像素網絡攝像機 103.2 存儲服務器 錯誤！未定義書簽。第四章 高清網絡視頻管理平臺 15第一章 概述1.1 背

2、景分析當今社會各行各業的現代化管理需要運用先進的科學技術手段， 將電子技術與計算機控制集成在一個完整的系統中， 利用現有的成熟先進的監控保安設備和系統架構， 可有效的加強對各種場合， 特殊設備以及人員的管理， 直觀及時的反映重要地點， 區域的現場情況， 增強安全保障措施， 進一步規范各個行業的管理。目前監控手段已經從傳統的模擬視頻監控發展到了高清網絡數字視頻監控， 利用現有的辦公網絡、 企業專網， 光纖專網敷設， 甚至互聯網和無線網絡都能夠構建工廠的高清網絡視頻監控系統； 與此同時， 百萬像素網絡攝像機的大規模普及也解決了傳統模擬視頻監控系統清晰度不足的尷尬局面；基于低碼率、高清畫質、多功能等

3、特性的720P、1080P高清網絡攝像機與VMP網絡視頻監控管理平臺為 用戶提供了多結構，多用途，良好擴展性的新一代高清視頻監控解決方案。1.2 需求分析視頻監控區域：為了 2 棟大樓的正常工作、生活秩序，避免人為或非人為的財產損失，避免可疑、非法人員闖入、需要對整個大樓的安全進行有效的防范。 通過大樓出入口、 電梯出入口、 電梯內部、 重要通道、 其他重要出入口、地下停車場、大樓外圍等諸多重要的區域和點位進行全天候的、實時的、高清晰的視頻監控。點位分布要求：整個視頻監控要求能夠滿足全天候本地24 小時監控。前端必須采用目前最先進、最穩定的攝像機。在出入口等重要的地方需采用云臺球型高清攝像機，

4、 在走廊過道以及其他一些區域安裝半球攝像機或者是槍式攝像機，在電梯里安裝電梯專用攝像機。視頻壓縮處理： 安裝在前端的高清網絡攝像機把圖像信號攝入后直接壓縮轉換為 IP 網絡信號，通過匯聚交換機，光纖以骨干網的方式傳輸至監控中心。經過流媒體轉發服務器后一路送入海量存儲系統進行視頻存儲， 一路送至瀏覽終端和電視墻顯示系統進行監控瀏覽。報警聯動：通過監控管理軟件和報警接口軟件，監控系統可以響應區域聯網報警系統，區域聯網報警系統的用戶報警后，區域聯網報警主機通過報警接口軟件自動調用相關圖像到大屏或主監視器顯示，同時啟動既定的預案系統。主控中心的大屏幕可以顯示監控圖像、計算機網絡信息、GPS、 GIS

5、系統等各種信息，作為各種信息的綜合顯示平臺。聯網監控： 通過辦公大樓局域網，上級部門和相關領導可以調用任意的圖像、授權的用戶可以聯網調用錄像資料等。第二章 系統設計按照技術領先、結合實際，統一規劃、協同部署的指導思想，充分利用計算機、視頻壓縮、網絡通信等領域的穩定的、先進的技術，實現對安全、環境、人物等各類信息資源科學有效的管理和應用，進一步提高生產范管理工作。2.1 設計依據國際電聯（ITU-T） HDTVt安全防范工程技術規范 GB50348-2004視頻安防監控系統工程設計規范 GB50395-2007視頻安防監控數字錄像設備 GB20815-2006城市監控報警聯網系統通用技術要求 G

6、A/T669-2006郵電通信網光纖數據傳輸系統工程施工及驗收暫行技術規范防盜報警中心控制臺 GB/T16572-1996安全防范工程程序與要求GA/T75-94安全防范系統通用圖形符號 GA/T74-2000安全防范系統驗收規則GA308-2001視頻安防系統技術要求GA/T367-2001工業電視系統工程設計規范 GBJll5 87遠程設備終端通用技術條件計算機場地技術要求 GB/T16435-1996GB2887-2000綜合布線系統設計規范 EIA/ITA568A 、 ISO/IEC11801、 CECS72-79電氣裝置安裝工程施工及驗收規范 GA/T75-94 GBJ232-922

7、.2 設計原則高可靠性： 采用行業內最新技術和高品質設備， 網絡攝像機嵌入式集成設計，從視頻采集、壓縮到傳輸由攝像機本身完成，建設前端系統架構節點，確保系統運行的可靠性和穩定性，先進性： 本次系統前端攝像機采用了百萬像素的高清網絡攝像機。傳輸系統采用高速千兆光纖主干網進行網絡視頻數據的傳輸； 而后端則采用 Aipstar公司基于高清網絡攝像機的 HD VMP 高清網絡視頻管理平臺對所有網絡攝像機以及其他監控資源的管理。經濟性： 在滿足系統需求、 安全防范級別、 系統的先進性的同時， 做到合理、實用，降低成本，從而達到極高的性能價格比，降低安全管理的運營成本。系統建設應始終堅持模塊化架構，實現可

8、擴展建設的要求。根據不同時期和具體功能需求進行針對性建設，避免重復投資和盲目建設。系統完整性： HD-VMP 是一個較完整的視頻集中管理平臺， 包含了目前大多數視頻監控系統都具備的系統功能。操作簡單實用： HD-VMP 采用人性化設計， 引導式操作流程以及模塊化的部署模式，同時采用了全數字化、全網絡化的架構方式，使得整個系統從前端到后端都變得非常簡單，不管是維護還是操作。發展性： HD-VMP 基于網絡化、數字化的架構，其本身可提供互動性的二次集成開發，光纖主干網也未系統容量的大規模擴展提供了保障。外觀效果美觀：前端裝置安裝均考慮安全性、隱蔽性及美觀性，根據實用和美觀的原則， 前端和后端我們都

9、選用了外觀工藝和性能穩定都比較好的安防產品。安全性和保密性：在系統設計時，我們充分考慮信息資源的共享，同時更要注意信息的保護和隔離，因此HD-VMP 針對不同的應用模式和不同的系統架構類型，采取不同的措施，包括用戶認證機制、系統安全機制、數據存取的權限控制等。易維護性：HD-VMP不管是前端物理設備還是后端軟件模塊都提供遠程操作和維護，通過集中管理終端可對設備進行遠程網絡升級和配置2.3 總體設計系統分為前端監控資源采集、視頻傳輸、后端平臺組建等幾部分，整個系統 采用全網絡數字視頻監控架構，前端都采用高清網絡攝像機進行視頻采集， 通過 攝像機的網絡端口直接接入到大廈內部高清視頻傳輸網絡中去，

10、傳輸到后端進行 集中存儲和管理。傳輸主干網采用光纖千兆局域網，后端通過 HD-VMP集中管 理平臺來完成整個視頻監控系統的集中預覽、 控制、管理、存儲以及視頻分發等 功能。實現高清數字視頻監控系統集中管理。 總體設計嚴格遵循用戶要求和行業規范，滿足用戶功能需求為主要目的，提高范管理效率。酒店監控處中心酒店菜中監控中心H字址閉,世界si TT用中心各次艮心后惻料規罩弄出*卬電視;如中班肝SE處,W中心般瓠出精心代弓露U總M心攝像機接入分中心攝像機接入光纖2.4 前端監控資源采集前端監控資源的采集主要是指現場視頻信息的采集，本次設計中，前端監控設備根據用戶需求分析全部采用網絡數字攝像機。通過需求分

11、析我們得知總共約 有454多個點位，我們選用基于基于標準的H.264算法、1280*720P分辨率的百 萬像素網絡攝像機來采集前端視頻，根據監視區域的特殊性選用合適的高清鏡 頭，攝像機預覽和回放的圖像線數也達到了700TVL廣播級圖像畫質，而且動態視頻為全實時30幀/秒。前端供電可采用就近取點或區域集中供電。百萬像素攝像機編碼算法： H.264 Main Profile Level 4.1傳感器：高分辨率逐行掃描1/2.5 英寸 500 萬像素圖像傳感器鏡頭： CS/C mount掃描模式：逐行掃描3A控制：白平衡AWB/增益控制AGC/曝光控制AEC視頻最高分辨率：16: 9顯示比例，128

12、0*720P （25幀），1920x1080P（12.5fps論實時輸出，廣播級圖像畫質，清晰度可達1000 線模擬輸出：支持高清Ypbpr 輸出，支持 CVBS 模擬視頻輸出碼流控制：要求在2Mbps 低碼流下能做到百萬像素高清實時畫質傳輸和壓縮電子快門：1/25-1/2000可調報警檢測：移動偵測、視頻丟失、鏡頭遮擋POE:支持PoE（IEEE802.3af）以太網供電（選配）報警功能： FTP 上傳、 E-mail 提示、客戶端警示高級協議：支持RTSP協議，可使用PDA/PPC移動監控錄像：支持后端軟件自動錄像，手動錄像，支持FTP 上傳錄像等功能2.5 網絡傳輸系統網絡傳輸系統的組建

13、對于高清網絡視頻監控系統的組建至關重要， 如果傳輸系統不能滿足網絡視頻流的傳輸要求， 那么網絡監控也就無從談起。 本系統點位比較集中， 集中分布在兩個區域， 分中心約為 117 個點位， 總中心有 337 個點位。目前設計按照分中心存儲本地區域117 個點位的視頻數據， 同時還將分中心的視頻數據送至總中心進行存儲， 因此分中心的核心交換機和分中心到總中心的傳輸系統必須能夠滿足海量高速視頻數據流的傳輸。接入層交換機根據攝像機接入的數量選擇端口數和交換速度， 一般接入攝像機路數不超過 20 臺的可選用 100M 交換機，但由于目前二層普通千兆交換機造價并不高，因此我們設計建議均采用 10/100/

14、1000 自適應千兆交換機進行組網，根據節點類型選擇不同應用級別的產品，品牌最好選用統一廠家的。接入層（匯聚層）交換機選擇桌面交換機或工作組交換機，根據接入路數選擇背板帶寬不低于9.6Gbps包轉發率不低于10Mpps分中心核心交換機可采用企業級千兆交換機。背板帶寬不低于48Gbps包轉發率不低于36Mpps支持端口擴展和光口傳輸網絡傳輸示意圖其他監控終端由中心集中首理平臺2.6 集中監控管理平臺設計由于本次系統建設只覆蓋辦公區域本地監控資源，因此我們只采用集中管理 的方式，通過后端建設視頻瀏覽管理終端、轉發終端和存儲終端就可以完成高清 視頻監控資源的集中管理。平臺組成列表序號名稱型號說明前端

15、監控資源1高清網絡攝像機槍機、球機標準H.264,高清720P/1080P白力像素后端軟件平臺組成2用戶目錄模塊整個集中聯網管理平臺用戶、設備配置，權 限優先級管理，支持雙機熱備3管理&控制模塊瀏覽、PTZ控制、對講、遠程參數設定、設 備巡檢，解碼控制4虛擬網絡矩陣模 塊視頻瀏覽，虛擬矩陣 VGA大屏上墻5網絡視頻集中存 儲服務模塊同步集中存儲、異步分散備份、網絡視頻流 媒體轉發服務器，采用多臺硬件服務器部署 軟件模塊，實現集群式存儲轉發服務器，負 載均衡等功能可保障系統的整體穩定性6流媒體視頻轉發 服務模塊視頻數據集中轉發，提供多路并發訪問，支 持多級視頻轉發分控客戶端1監控客戶端C/S的瀏

16、覽和PTZ分控2.6.1 集中用戶驗證服務設計用戶驗證服務是整個網絡視頻監控的核心模塊，它完成所有設備信息和用戶 信息的注冊、驗證、授權、訪問控制等功能。完成所有前端網絡攝像機的信息注 冊、后端軟件模塊注冊以及用戶信息的驗證； 同時可根據用戶需求部署冗余備份 用戶驗證服務器，以便當主認證服務器故障時，可啟動備用冗余用戶驗證服務器， 繼續提供驗證服務，保障指揮中心和其他用戶可繼續訪問視頻監控系統；用戶驗證服務器采用專業級服務器配置。由于整個系統我們采用了二級中心管理， 因為 為了便于集中管理和分級控制，我們設計在總中心配置一套雙冗余備份功能的集 中用戶驗證服務器，分中心和其他客戶終端都通過局域網

17、向總中心的驗證服務器 進行訪問注冊和登錄。集中用戶驗證服務器技術要求：1、完成所有設備信息和用戶信息的注冊、驗證、授權、訪問控制等功能2、支持雙機熱備功能，防止用戶訪問中斷3、支持目錄樹管理、分級管理、自動以分組、自動搜索前端設備4、能夠模塊化部署，充分利用硬件平臺資源2.6.2 集中管理控制集中管理控制軟件模塊可對前后端物理設備、虛擬軟件模塊進行統一管理、 控制、信息收集、處理，集中管理控制模塊是為管理員對系統的配置、操作而設 計的。我們設計總中心部署一臺集中管理控制服務器（安裝管理控制軟件模塊），集中管理控制服務器硬件配置采用了滿足高清網絡視頻圖像處理能力的專業級 服務器，能夠同時支持8畫

18、面高清720P或4路1080P高清圖像解碼預覽、滿足 全范圍信息收集顯示、具有快速響應等功能。通過向中心驗證服務器進行用戶驗 證，驗證通過后獲取各自管轄區域的視頻監控資源。在分中心同樣部署一套分中心集中管理控制服務器用于對所轄區域的設備 進行管理。2.6.3 存儲系統設計本項目設計采用集中存儲的解決方案，將分中心的數據統一匯聚到總中心進行存 儲，存儲系統部署在總監控中心機房內。陣列曠展出普利#屜柜陣展捫存儲服務器存儲陣列眸列忙屜框陣列擴艇柜卜一三三三三 W,存儲服務器存林陣列總中心存儲解決方案2.6.4 轉發系統設計總中心采用1套轉發服務器負責視頻數據分發，可同時滿足視頻存儲、電視 墻瀏覽以及

19、其他客戶終端的視頻訪問請求。 服務器均采用專業電信級服務器進行 部署，可滿足單臺大容量數據訪問請求，采用智能雙網卡負載均衡和智能流媒體 轉發服務。2.6.5 電視墻顯示系統設計總中心顯示系統設計總中心采用4臺46寸全高清液晶監視器配合1套高清數字矩陣主機進行圖 像瀏覽、切換。高清數字矩陣主機的 VGA接口通過VGA線纜與高清監視器進 行連接，主機輸出1-8畫面高清圖像分割顯示，同時可多畫面或單畫面切換，可 選在單窗口輪循或多窗口組切等方式進行瀏覽，通過集中管理控制服務器可對1臺數字矩陣進行集中管理和輸出控制，完成52路輸入16路輸出軟解碼矩陣上墻 功能，而且可任意擴展。第三章 設備選型3.1

20、百萬像素網絡攝像機基于標準 H.264 Main Profile Level 4.1百萬像素高清網絡攝像機清晰度可達720-1000 電視線支持 YPbPr 高清分量模擬輸出支持 720P+Full D1 雙碼流實時編碼高清網絡攝像機是基于標準的 H.264 Main Profile Level 4.1 算法的百萬像素網絡攝像機。它采用百萬像素的逐行掃描圖像傳感器，支持YPbPr 高清模擬輸出，清晰度可以達到 720TVL 的廣播級圖像畫質。 支持 30 幀/秒實時720P+Full D1 雙碼流編碼， 錄像文件可使用標準解碼器解碼， 支持常用播放軟件直接播放。 在相同碼率下具有比MPEG-4

21、 倍增的畫質， 在同樣的畫面質量下， 碼率僅為 MPEG-4的二分之一。720P可配套視頻管理中心平臺，提供完整的系統級解決方案！特色功能高分辨率 (High Resolution) 逐行掃描圖像傳感器廣播級圖像畫質，清晰度可達720-1080 線，最低照度0.8LuxF1.2True ISO 標準 H.264 Main Profile Level 4.1 ，可用標準解碼器解碼1080P(1920*1080/30fps)/720P(1280*720/30fps) 全實時高清視頻錄像支持 720P+Full D1 實時雙碼流，瀏覽和存儲互不影響3A 控制(自動白平衡、自動增益控制、自動曝光控制)

22、支持SD/SDHC卡方式存儲報警高清圖片及錄像RJ45 接口 10M/100M 自適應以太網支持 PoE(IEEE802.3af) 以太網供電(可選)支持SDIO Wi-Fi 54Mbps無線網卡(可選)支持 1080P、720P、Full D1、4CIF、VGA和 CIF 分辨率支持FTP服務器實時錄像功能支持RTSP協議，可使用PDA/PPC移動監控內置WEB Server,支持WEB方式的瀏覽和管理提供視頻運動偵測(Motion-Detect)及傳感聯動等多種可選報警聯動方式支持水印(Digital Watermark )技術，錄像資料不易被篡改RS485通道，支持多種球機控制協議及預置

23、點和掃描線協議提供標準GPIO報警接口、雙向音頻和 YPbPr高清模擬輸出接口支持PPPoE拔號和DDNS域名解析系統支持UPnP協議，輕松檢索管理網絡攝像機完全整合VMP視頻管理中心平臺軟件功能特點攝像機與鏡頭成像器件1/4 Inch逐行掃描5.0Mp圖像傳感器掃描模式逐行掃描鏡頭接口C/CS mount白平衡AWB/增益控 制AGC/曝光控制AEC自動信噪比43db鏡頭類型直流驅動(DC)自動光圈鏡頭音視頻規格視頻壓縮標準標準H.264 Main Profile Level 4.1 ,錄像文件可以用標準解碼器解 碼音頻壓縮標準MP2, AAC (可選)視頻最高分辨率1920*1080、12

24、80x720(30fps)+720x576(30fps雙碼流壓縮分辨率1080P(1920*1080)、720P(1280*720)、 Full D1(720*576)、4CIF(704*576)、VGA(640*480)、CIF(352*288) *PAL 為 25 幀/秒， NTSC為30幀/秒網絡協議通用協議TCP/IP,HTTP,SNMPUPnP, ARP, ICMP, DHCP, FTP, UDP, DNS, DDNS, NTP, Static IPFTP客戶端ftp頭時錄像、報警錄像高端協議RTSP輸入輸出接口模擬視頻輸出YPbPr/CVBS高清模擬輸出網絡接口RJ45x1 , 1

25、0BAPe-T/100BAPe-TX 自適應以太網口，兼容PoE（IEEE802.3af）SD/SDHC卡插槽1個支持SD/SDHC卡，支持SDIO WiFi （可選）WIFISDIO WiFi 54Mbps（可選）USB 接口Mini-USB 接口，B 型 5PinGPIO輸入/輸出Sensor in x1,Alarm out x1（FFt重）Audio In1 Line InAudio Out1 Line OutRS4851報警報警檢測移動偵測、視頻丟失、傳感器聯動報警功能SD卡、報警繼電器輸出、FTP上傳、E-mail提示、客戶端警示、聯 動云臺其它參數電源DC 12V:300MA/Po

26、E（IEEE802.3af,選酉己模塊及 PoE Switcher）:3.6W工作環境溫度-10C-+50C工作環境濕度446.3 480.1 mm產品重量35.37Kg長度480.1寬度446.3高度 存儲服務器基本 參數服務器級別部門級服務器服務器類 型機架式處理 器CPU類型Intel Xeon E5504CPU主頻2GHz標配CPU個數1顆最大CPU數量2顆二級緩存512KB*4三級緩存4MBCPU核心Gainestown（四核心）查看服務器CPU報價CPU外頻200MHz功耗80W內存內存類型ECC DDR3查看服務器內存報價內存容量4GB最大內存64GB存儲硬盤

27、類型SAS查看服務器硬盤報價硬盤容量300GB存儲控制SAS 6/iR 模塊 SAS 5/EIDE控制器無熱插拔支持光驅可選 DVD-ROM、DVD/CD-RW主板擴展插槽1網絡網絡控制器雙端口千兆以太網控制器電源電源類型服務器電源電源數量1電源功率480W查看電源報價電壓110/220其他 參數操作系統Microsoft Windows Standard Business Server 2008 64 位標準版和高 級版 ,Microsoft Windows Server 2008 32 位 Web 版、標準版和企業 版,Microsoft Windows Server 2008 64 位

28、Web 版、標準版、企業版 和數據中心版環境 參數工作溫度10 - 35工作濕度20%至80% （無冷凝），最大濕度級為每小時 10%，作局度-16 至 3048存儲溫度-40-65存儲濕度20%至80% （無冷凝），最大濕度級為每小時 10%存儲高度16 至 10600第四章高清網絡視頻管理平臺H.264 Main Profile Level 4.1更大的壓縮率，更優異的網絡傳輸效果，利用盡可能少的網絡帶寬傳輸更高 清晰度的圖像軟硬件自主研發使設備具有更高的可靠性硬件濾波技術通過前置濾波改善圖象質量，降低低照度下碼流通過去交織技術減少高清晰圖像的鋸齒和拖尾現象多碼流網絡傳輸技術雙碼流技術使每

29、個通道可以輸出雙路壓縮數據：一路高清晰碼流用于本地高清錄像；一路采用低碼流用于網傳，更利于節省帶寬和提升前端設備穩定性智能實時碼流技術通過智能緩存技術、動態幀率技術優化圖像；使網絡圖像具備低延遲性，使圖像及報警信息延遲少于300ms；兼顧實時性及圖像畫質多種協議支持專用VSIP協議和UPnP協議解決內網網關及防火墻穿透技術，無須動態解析，保證高效傳輸，使復雜的網絡環境下變得易于維護流媒體視頻轉發和協議轉換技術解決多用戶多通道的交叉訪問帶來的網絡帶寬和中心系統負荷問題解決不同廠商不同壓縮格式的視頻交換問題解決不同廠商不同設備的控制協議轉換問題多用戶核心認證管理技術對某用戶在網絡中對任何設備的瀏覽

30、、 控制、 管理權限和優先級的集中授權配置在復雜網絡條件下的多用戶優先級和沖突檢測機制以用戶為核心更有利于用戶在任意節點建立臨時指揮中心界面 GUI 更具親和力高度自由的界面設計、多圖層、多面板，可設定隱藏或顯示簡化前端，前端的所有參數設置都可以在后端或中心集中設置數據庫管理，查詢檢索更強大；詳盡的事件日志處理功能采用向導式設置，引導用戶快速上手；人性化的提示及操作，簡化客戶操作系統架構優化整體架構重新構建，模塊化組件設計，模塊可單獨升級擴展設備采用目錄樹方式管理集中用戶認證管理技術，便于統一的權限審核分配管理引入優先級及沖突檢測機制，信任上級模式功能改進和增強輪巡及組切功能更加強大增強報警預處理、應答、轉發功能增強解碼功能，支持受管理中心控制的多臺解碼主機解碼增強網絡視頻集中存儲和備份功能； 增強同步播放、 片段剪切和視