XX电信——城管电子执法监控系统设计方案.doc

硚口区城管局电子执法监控系统系统设计方案武汉电信系统集成分公司二零零九年四月目 录第一部分 系统设计概述4一、系统概述4二、系统建设目标5三、系统设计原则与规范61、设计原则62、设计规范7第二部分 系统组成结构9一、系统逻辑结构9二、系统网络结构91、硚口区局指挥中心102、中心、分中心客户端113、前端定点、单兵部分12第三部分 系统软件设计14一、系统架构设计14二、用户管理控制策略15三、系统软件组成161、服务器162、客户端17第四部分 系统硬件设计19一、前端监控点设计191.长丰转运站设计说明：192.韩家墩转运站设计说明：193.单兵无线应急视频终端设计说明：204.车载无线视频终端设计说明：21二、监控中心端设计23三、监控幕墙设计241.液晶电视屏幕墙模式：242.DLP无缝拼接幕墙模式：25第五部分 系统性能特点31一、系统主要特点31二、系统技术特色321、核心技术322、视频流模式333、H.264算法的实现优势344、系统特点36第六部分 系统配置清单39第一部分 系统设计概述一、系统概述随着经济的发展，城市垃圾日益剧增，垃圾中转站方便了城市垃圾的收集转运，但也严重影响了附近街区的市容市貌、交通顺畅和环境卫生；违章建筑近年来也越来越多，影响了城市规划。针对垃圾中转站整体环境卫生视频监控、区域违规非法建筑电子监控综合管理的有线与无线视频监控设备应运而生，城市综合执法部门可以通过无线网络远程来监控和管理垃圾中转站的卫生、对违章建筑的早期及时处理、调度前端单兵执法人员，最终营造良好的居民环境卫生。另外近两年，城管执勤中发生多例死亡、伤害案件。管理部门需要对原始影音图像采集、远程现场指挥、突发事件的紧急调度指挥等进行一系列控制、管理，多功能无线车载监控系统则可为城市管理车辆提供符合执法车辆需求的完善功能及方案。如现场取证；远程监控调度；连接各级分队车辆、连接指挥中心以及其他业务职能部门，实现快速报警、及时处警；更广泛、更及时、更准确、更统一地采集信息，为领导决策提供可靠的科学依据；快速高效处理各类突发事件等。武汉电信系统集成分公司结合硚口区城管局对区域内监控管理的需求，推出的监控系统主要针对跨片区的视频监控，可将不同片区，不同层次的独立监控系统进行有机整合，实现上级监控系统对下级监控系统的访问、控制，并可实现多级别访问。该系统既可满足各监控系统的常规视频监控业务，也可实现对下级别监控系统的访问，彻底打破布控区域的地域界限和设备扩展的数量限制，特别适合于大范围、分布式监控和集中管理的应用领域。二、系统建设目标硚口区城管电子执法视频综合监控系统总体建设目标是：系统利用先进的计算机网络技术、通信技术、多媒体技术、微电子技术等，借鉴当今先进的管理技术和管理手段，建设一个具有一定实用性、先进性、可靠性、开放性的“执法综合远程监控管理系统”。建成后整个监控系统主要完成的任务是对垃圾转运站的管理、环境治理、区域周边建筑状况、城管执法以及突发事件处理等实时远程监控，所有的定点有线视频系统采集端的图像通过有线网络传输到中心；单兵无线视频系统采集端的图像将通过电信CDMA无线网络上传到硚口区城管中心管理服务器，使各级领导及相关人员能实时了解全区垃圾中转站、区域建筑、单兵监控现场所发生的情况，实现城管综合执法管理的创新化、网络化、智能化、系统化、可视化的管理调度指挥方式。硚口区城管局对垃圾转运站视频监控的需求：长丰转运站需要监控的范围包括：对转运站进、出门车辆车牌的监控；转运站车间四周的监控；整个转运站整体环境的动点监控。韩家墩转运站需要监控的范围包括：对转运站进、出门车辆车牌的监控；转运站车间四周的监控；整个转运站整体环境的动点监控。三、系统设计原则与规范1、设计原则为了满足城管定点监控与单兵无线视频监控系统的要求，达到对监控点进行全方位的监控以及对安防信息的及时反应，在一定范围内联动警示设备，通知有关人员做出反应，采取措施，并对相关设备进行集中监控、集中维护和集中管理。网络视频监控系统设计遵循以下原则：标准化：整个定点监控与单兵无线视频监控系统的设计符合国家标准或国际标准。系统软件、硬件均采用标准化设计，提供开放的接口，可与不同供应商的设备及软件系统互联互通。 先进性：无线单兵产品采用双CDMA通道传输，网络带宽比单通道增强1.8倍带宽。增加了高连贯、低延时两个选项。分辨率可达CIF效果，帧率最高可达20FPS，平均延时控制在3-10秒以内。另外采用三项关键技术：H.264超低码流视频压缩技术、专有的信道动态适配技术、针对无线信道设计的可靠传输纠错技术；增加了双通道自动平衡协调传输功能。可靠性：采用嵌入式实时操作系统和专用的硬件结构，性能稳定可靠，保证系统整体的稳定，尤其适合在无人、少人维护的环境中运行。经济性：系统开发运行平台均采用当今最为通用的各种操作系统和开发工具，充分利用了我们在其他监控领域中成功应用的中间件和模块，大大减少在系统平台方面的投入，具有极高的性价比。扩展性：系统软、硬件系统采用模块化设计，用户系统升级时，只需要增加前端的服务器。整个系统具有进一步扩展功能的能力，可以很好的适应现代智能管控的需求。保证用户在系统上进行有效的开发和使用，并为今后的发展提供一个良好的环境。实用性：系统支持用户的网络监控需求，可多用户多画面实时监控、远程控制、集中录像、可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防等功能，完全满足用户的监控要求。灵活性：系统组网灵活，适合在局域网、广域网和无线网络中使用；多个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统。2、设计规范根据贵方项目的要求和国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。依据的相关规范包括：Ø 工业企业通用设计规范（GBT42-81）Ø 中华人民共和国公共行业标准（GA/T70-94）Ø 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）Ø 电气装置安装工程施工及验收规范（BGJ232.90.92）Ø 民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB50198-94）Ø 民用工业建筑电气设计规范（GJT16-92）Ø 电视系统视频指标（CCTR RECOMMENDATION 472-3）第二部分 系统组成结构一、系统逻辑结构根据相关技术规范和硚口区城管局的管理制度，以硚口区城管局监控中心作为总中心，各执法大队建立监控分中心。在管理体制上形成中心管理和片区分中心管理的两级管理模式。基于这种管理体制，本系统在硚口区城管局设立监控中心机房配置相关服务器、监控中心设备，利用中国电信光纤专线，实现与前端垃圾中转站、执法单兵、移动执法车辆间的监控信息传输；系统既满足各相关部门的访问要求、注重实效，又保证稳定、可靠，操作简单，维护方便。因此，在系统总体架构上，我们建议采用多级C/S体系结构，在总中心、各分中心控制终端安装客户端软件，访问局中心服务器，实现对整个系统视频的观看和统一调度管理。综上所述，整个定点监控与单兵无线视频系统由以下三个部分构成：Ø 监控中心；Ø 分中心、客户端部分；Ø 前端定点、单兵部分。二、系统网络结构综上所述可知，系统可分为二个管理层次（局总中心、片区分中心），用户可分布在网络的任何部位。整个系统由局中心服务器、中心及分中心（在管理处）客户端和前端三个部分组成，其系统网络结构如下图所示。1、硚口区局指挥中心硚口区城管局指挥监控中心设置在硚口区城管局机房内，系统主要由中心管理服务器、图像控制台、存储服务器、视频解码器和大屏幕显示系统等组成。硚口区城管局指挥监控中心管理服务器，是整个系统视频调配和管理的中枢，主要实现整个系统配置管理和指挥监控中心的视频调配管理。当指挥监控中心服务器或图像客户端有图像访问请求时，首先通过中心管理服务器查找该路视频是否已接入中心网络，如果已经接入，则将该路视频发送给请求者。网络视频解码器，可根据实际的电视墙显示单元个数配置相同数量的设备，将视频信号送指定电视墙显示单元或大屏幕系统显示。网络视频解码器可以随时接收管理服务器发送来的连接指令，实现指定视频信号的解码输出。图像控制台实现指挥监控中心网络视频的输出切换控制和指定监控点图像的切换、云台及摄像机镜头控制和系统录像控制。2、中心、分中心客户端中心、分中心安装好监控的客户端软件，局各级部门领导、及各业务科室人员以及下面各分中心，经过授权，通过客户端控制软件，通过中心管理服务器皆可实现对指定监控点视频的实时观看。并可实现对监控点的切换选择及云台摄像机的控制和视频的录像控制。3、前端定点、单兵部分定点:有线编码器、一体化摄像机、电源供给系统。定点前端产品如下集成结构： 定点监控前端安装在垃圾中转站进出口、车间四周、垃圾转运站制高点位置。首先能看到垃圾中转站全景，对其长期整体环境进行监控；转运站进出口车辆的进出、日垃圾转运量的统计工作；车间四周安保措施的监控。单兵作战前端集无线视频编码器、手持DV摄像机、电源供给系统于一体。前端产品如下集成结构： 便携前端可以通过背包式、腰挎式，将执法现场的实时图像由无线网络视频服务器采集编码压缩后，通过电信CDMA 1X网络传回到指挥监控中心。摄像机可以用手持DV，既美观又方便轻巧。远端监控中心可以通过软件对前端进行对话、图片抓拍，实时监控、调度。第三部分 系统软件设计一、系统架构设计系统采用各级对等结构，无论是视频服务器，还是分控服务器，或者主控服务器，都有自己的一套用户认证机制。如图，视频服务器1可以构成独立的小范围监控系统，视频服务器1的管理员只能管理低级分控域（绿色虚线框）内的摄像头和I/O设备；把若干视频服务器加入到分控管理服务器1的管辖设备列表中，可以构成更大范围的监控系统，分控服务器1的管理员可以管理分控域（紫红色虚线框）内的所有摄像头和I/O设备；若干分控服务器又可以加入到更高层的主控管理服务器3的管辖设备列表中，构成超大范围的监控系统，主控管理服务器3的管理员可以管理主控域（蓝色虚线框）内的所有摄像头和I/O设备。如果还有更高层的主控管理服务器，管理服务器3又可以作为分控管理服务器加入到它的管辖设备列表中，依次级连构成N级监控系统。由于各级服务器的对等设计，当一个分控服务器加入到主控服务器的管理域时，主控服务器只是将它作为拥有更多摄像头和I/O设备的“视频服务器”。这种抽象简化了分级管理的复杂度，主控和分控采用相同的中心管理软件，而且理论上级连层数没有限制！二、用户管理控制策略系统的视频控制采取统一的多优先级管理机制，系统设置全局统一的优先级别，各级视频服务器自动判断当前用户的优先级别，从而保证某个摄像机在特定时刻只有一个用户能够拥有控制权。优先级的判断与控制权的转换均为自动方式，即当有更高级别用户申请时，会自动获得摄像机的控制权(如下图)。当前有控制权的用户退出时，系统自动选择下一个用户，并发生控制权的转移（如下图）。三、系统软件组成其系统软件由服务器和客户端两部分组成：1、服务器 中心管理服务器中心管理服务器是系统的核心，负责管理系统中的各种设备和资源，包括音视频流管理、联动管理、录像管理和用户管理等。 动态域名解析服务器动态域名解析服务器是中心管理服务器配套使用的子系统，主要负责解决前端设备的动态接入问题，管理前端产品的在线注册，维护前端设备的地址列表。 存储服务器采用分布式存储管理技术，实现存储的层次化、网络化，可以使用集中式存储或分布式存储，具有计划、联动、手动等多种录像方式，录像检索和回放方便快捷。2、客户端监视器监视器软件登录中心管理服务器或直接登录前端产品，实现多画面实时视频浏览，提供多站点登录、双向音频控制、PTZ控制、联动报警、录像控制和分组轮跳等功能。 管理器管理器软件登录中心服务器或者直接登录前端产品，实现对系统内相应设备和资源的配置管理，包括音视频资源管理、串口资源管理、PTZ资源管理、联动管理、用户管理和录像计划管理等。 播放器播放器软件登录中心服务器，实现录像检索、下载和回放功能，提供多样化检索方式，支持单帧播放。 电视墙控制器电视墙控制器软件通过绑定网络视频服务器和网络视频解码器，实现虚拟网络矩阵功能，控制和管理视频解码输出，在电视墙上实现实时监控和画面分组轮跳功能。第四部分 系统硬件设计一、前端监控点设计1. 长丰转运站设计说明：由于该转运站位于古田三路汉丹铁路新墩站后，位置较偏僻。因此，在设计对该转运站的监控时，我们建议：1.由于该转运站呈一个四方形，周围环境较空旷，因此我们建议在该转运站四周选择四套广角、具有彩转黑功能的定点摄像机（详见设计图C-2、C-4、C-5、C-6）；2.硚口区城管局要求对进出转运站的车辆车牌进行监控，因此我们建议在转运站进出口处选择两套防眩光、长焦、具有彩转黑功能的定点摄像机（详见设计图C-1、C-7）。3.硚口区城管局要求对转运站整体环境进行监控，因此我们建议在转运站车间2楼处选择一套具有彩转黑功能，360°旋转，高倍数光学变焦的带云台摄像机（详见设计图C-3）。2. 韩家墩转运站设计说明：由于该转运站位于韩家墩原环卫所处，四周被楼房包围。因此，在设计对该转运站的监控时，我们建议：1.由于该转运站呈一个四方形，周围有围墙分布，因此我们建议在该转运站四周选择三套广角、具有彩转黑功能的定点摄像机（详见设计图H-3、H-4、H-7）；2.硚口区城管局要求对进出转运站的车辆车牌进行监控，因此我们建议在转运站进出口处选择两套防眩光、长焦、具有彩转黑功能的定点摄像机（详见设计图H-2、H-6）。3.硚口区城管局要求对转运站整体环境进行监控，因此我们建议在转运站车间进口2楼处和出口选择一套具有彩转黑功能，360°旋转，23倍光学变焦的带云台摄像机。（详见设计图H-1、H-5）3. 单兵无线应急视频终端设计说明：高度集成的无线视频应急指挥终端，手提箱式外壳，内置锂电池组，携带、架设使用方便，双卡CDMA或EDGE无线视频传输，支持双向语音对讲，专用图片抓拍和紧急呼叫按钮，及时捕捉关键影像，为决策者提供远程指挥的第一手资料主要功能特点：  图像清晰连贯：针对窄带应用优化的超低码率H.264压缩算法，专有准可靠无线传输技术和自适应信道捆绑技术，图像清晰连贯，单卡3-12帧/秒，双卡最高可达20帧/秒，平均延时3-6秒  高清防水摄像机：高清晰彩色防水摄像机，360度无限位云台，磁吸式底盘，可吸附于车辆顶部，也可采用三脚架固定，视频,电源和控制线通过防水航空插头连接到手提箱内  高强度野外用手提箱：设备和配件都集成到军用野外防水型手提箱中，防水,防尘，并可有效抵抗碰撞  双向语音对讲：指挥中心和前端可以双向语音对讲，及时下达命令  多种无线网络：CDMA,EDGE,3G,BGAN海事卫星,宽带卫星多种无线网络可选，也可定制多种无线网络自动切换的设备，实现多网备份  长时间连续工作：内置大容量锂电池组，无外部供电时最大可持续工作8小时以上，也可根据应用需要增加电池容量  本地显示：7寸液晶屏，支持本地显示,云台控制功能，及时选择最佳监控场景  硬盘存储：根据客户需求可定制带硬盘存储的设备4. 车载无线视频终端设计说明：车载无线视频终端是功能齐全的车载视频监控设备，集车载硬盘录像，无线视频传输，GPS定位于一体，配合无线视频监控平台软件，可轻松组建车载移动监控,管理,指挥系统，支持CDMA无线网络。 主要功能特点：  远程实时监控，双向语音对讲，实时接收车辆报警信息  支持电脑浏览，手机浏览，监控中心电视墙浏览多种观看方式  内置GPS定位功能，实时监控车辆位置，对偏离路线、超速、异常停车等可疑行为立即报警  多角度音视频及GPS运动轨迹同步录像，低码率H.264编码，图像清晰流畅，节约存储空间  车载8-32伏宽电源设计，满足任何车辆直接供电 独特的硬盘录像专用存储结构，容错性强，异常断电时数据不会损坏或丢失  支持远程无线下载录像片段，支持多路同步播放、运动轨迹同步播放  先进的OSD菜单设计，每步操作都有提示信息，支持软键盘和拼音输入法，设置更方便  用鼠标、遥控器或键盘均可操作，使用方便灵活  预留模拟、数字输入接口，外接车辆行驶仪、传感器等，记录车辆运行状态  支持无线待机功能，可通过报警、短信、定时等方式触发设备上下线，节约无线网络资费  定时开关机功能，防止人为忘记关机，保护车载电瓶  三级减震结构设计，延长硬盘寿命，提高系统可靠性  一键恢复出厂设置，系统支持在线升级，使用维护方便  嵌入式系统设计，内置硬件看门狗，可7X24小时连续运行二、监控中心端设计 中心管理服务器中心管理服务器是系统的核心，负责管理系统中的各种设备和资源，包括音视频流管理、联动管理、录像管理和用户管理等。 动态域名解析服务器动态域名解析服务器是中心管理服务器配套使用的子系统，主要负责解决前端设备的动态接入问题，管理前端产品的在线注册，维护前端设备的地址列表。 存储服务器采用分布式存储管理技术，实现存储的层次化、网络化，可以使用集中式存储或分布式存储，具有计划、联动、手动等多种录像方式，录像检索和回放方便快捷。 流媒体服务器(1) 流媒体浏览。媒体服务器位于网络监控中心，前端DVS输出码流经网络传输进入MDU（媒体解压缩单元），解压缩后通过MOU（媒体输出单元）输出到网络监控中心电视墙进行监控。(2) 流媒体转发。前端DVS输出码流经网络传输进入MDU，解压缩后通过MCU（媒体压缩单元）二次压缩后转发客户端进行监控或存储服务器进行存储。三、监控幕墙设计 根据我方对客户需求的了解和现场勘察的结果，提出2套监控中心设计方案备选：1. 液晶电视屏幕墙模式：根据硚口区城管局监控中心的实际情况，拟设置6*2台42英寸液晶电视幕墙作为监控显示设备，实际占地宽度约为7.4米，设置电视墙机柜后高度占满整个空间。另根据前端监控点的数量配置视频矩阵一台，用于切换图像显示。实际效果如下图所示：液晶电视幕墙配置：序号名称规格数量单位1液晶电视42英寸12台2视频矩阵64进16出、带控制键盘1台3电视墙机柜定制1台4操作台机柜定制1台2. DLP无缝拼接幕墙模式：根据硚口区城管局监控中心的实际情况，拟设置3 台120寸进口DLP一体背投机组成一个大屏幕墙。该DLP无缝拼接幕墙显示系统由DLP大屏拼接显示子系统、信号切换子系统组成。120寸DLP一体化机采用美国TI公司的数字光（DLP）处理技术。先进光学系统确保投影机具有最高分辨率和图像清晰度, 新科技及高效率设计及其配合光学系统, 超高亮度、以及高对比度2000：1、高均匀性等特点，极精密的投影镜头确保图像有最小的几何失真, 屏幕拼接亦能显示无失真、无错位的图像。卓绝性能和极佳的图像质素的显示屏幕及美国TI公司的DLP技术专业地位, 显示出整体系统的优势, 特别适用于数据监控中心, 大型会堂, 高级培训中心, 以及任何极具挑战性的视像演示场合。再配合本公司的智能集控系统更可使系统操作化烦为简, 操作者只要在一个彩色触摸屏上“一触即可”，十分简捷方便。1、大屏的规格：单屏尺寸：2438mm(宽) x 1828mm(高) x 1380mm（厚）显示最佳面积：7314mm(宽) x1828mm(高) =13.4平方米根据实际工程实施经验，我们建议组合屏底座高度在70130厘米左右，单屏外形尺寸图如下（底座高度可调）： 底座(高度可调)120英寸1828mm2438mm观众到大屏幕的观看距离不小于2米。同时，为了方便安装维护，大屏幕显示系统应该留出足够的维护空间。2、120” DLP显示单元性能描述采用美国德州TI公司单片0.7” DMD，单屏物理分辨率为1024×768，兼容显示分辨率可达1600×1200，屏前亮度1000cd/，灯泡寿命6000小时，亮度均匀性大于95%，无明显暗角，对比度2000：1。水平刷新频率1591KHz，垂直刷新频率24108Hz，像素带宽为120MHZ。机芯采用液体冷却系统，直接对DMD芯片进行冷却，使光机获得高度的系统稳定性。全密闭防尘光学模块设计，使得灰尘对机芯的影响减小到最低。双灯光学系统和灯泡延时功能，不仅为用户提供了高亮度输出，同时增加了系统的稳定性。新开发的AC灯泡，在有效提高亮度的同时，比其它类型的灯泡具有更高的可靠性，还大大减少色彩失真。采用全10比特图片处理系统，使得画面更真实细腻，色调表现更加柔和120寸DLP背投单元AM-120屏幕尺寸120显示模式DLPTM投影系统（0.7DMDTM×1）4:3分辨率1024×768，支持1600×1200亮度>1000cd/对比度2000:1(色彩模式：动态，标准亮度模式)亮度均匀性95%拼接缝隙0.5mm水平视角>170°垂直视角>90°显示面积2438*1828冷却系统液体冷却（0-45工作）工作时间7*24小时光源结构双灯冗余系统灯泡功率275W UHMTM*2耗电功率750W使用寿命>6000小时（可直接断电功能）兼容信号480i,480p,576i,576p,720/60p,720/50p,1035/60i,1080/60i,1080/50i,1080/50p,1080/60p视频信号NTSC,PAL,SECAM,NTSC4,43,PAL60,PAL-M,PAL-N扫描频率水平：15-91KHz 垂直：50-85Hz终端接口*VIDEO输入 BNC *S-VIDEO输入 Mini DIN 4-pin *RGB/YPBPR输入 BNC*5 3、DLP大屏幕特点产品内置动态锐度控制功能对输入信号进行循环检测，对不同亮度，像素进行调整，从而获得更加清晰完整的图像。其还采用Panasonic全新液体冷却系统直接对DMD芯片进行冷却，使机芯获得高度的系统稳定性。配备了自行研发的全密闭防尘光学模块设计，使得灰尘对机芯的影响减至最低。当设备超常时间工作后，依然能投射出高质量的画质。 背投箱体采用短焦镜头，使得投影单元更薄，线性失真更小。并应用了独特的结构设计，加上精密的安装工艺，可实现真正的无缝拼接，并可有效地防止结构的热胀冷缩现象，在超大显示单元领域可谓行业独创。4、图像处理器图像处理器支持单台显示设备多画面显示 ，支持多台显示设备拼接的跨屏、高分辨率、叠加显示 。图像处理器的优越性能使它能够驱动多达64个显示设备成一个 M*N 的高分辨率单一逻辑显示屏， 该逻辑屏的总分辨率等于所有显示设备单元分辨率的总和。在整个拼接屏上， 各种活动视频、 RGB 信号和来自网络的计算机桌面和窗口等各种类型的图像信号可在高分辨率单一逻辑屏上以窗口方式任意大小、任意位置显示，并可以自由移动、任意缩放、任意叠加显示 ，显示单元之间不再有边界阻隔。图像处理器具有强大的信号处理能力 ，可选配支持多达 32 路 RGB 信号、 160 路视频信号、 多路网络信号同时开窗显示。5、配置清单序号设备名称型号及规格单位数量1120寸DLP大屏幕120英寸，DLP台32显示单元底座台33大屏幕管理软件套14图像处理器960+台15大屏幕安装辅材批1大屏幕显示系统实景图第五部分 系统性能特点一、系统主要特点l 集中设备管理：用户远程登录中心管理服务器，集中管理系统内各种设备和资源l 多级系统级联：支持复杂异构网络，任意系统都可作为另一个系统的子系统，多级系统级联可以满足分布式网络视频监控的需要l 多种网络接入方式：支持多种网络协议，支持动、静态IP，前端产品通过以太网接入网络，支持电信CDMA 1X无线传输l 分布式存储管理：采用分布式存储管理技术，实现存储的层次化、网络化，具有计划、联动、手动等多种录像方式，录像检索和回放方便快捷l 并发视频直播：支持单播/组播/多播，多画面远程实时监控，具有分组轮跳功能l 双向语音通信：可在任意一个网络终端对前端控制点位进行音频对讲或广播l 联动报警管理：报警事件发生后，系统可自动触发一系列预设联动，实现报警系统智能化l 虚拟网络矩阵：可任意绑定前端监控点和视频解码器，实现网络虚拟矩阵，控制电视墙实时监控和分组切换l 分级用户管理：根据不同需要设定各级用户，使用不同权限访问不同资源l 网络安全管理：采用CHAP协议认证和DES加密进行数据保护，保证网络通信安全可靠l WEB浏览：授权用户可以随时随地通过IE浏览器实时观看系统内的视频资源，并可进行相应权限的资源管理二、系统技术特色1、核心技术1.1 H.264多媒体应用标准H.264标准是目前最新的视频格式标准之一。完整的H.264标准是一个多媒体通信的框架和规范协议，其中的视频编码算法的设计思想是在基于视频内容编码等技术的基础上，提供极低带宽和可变输出码率（10Kbit/s到1Mbit/s）的条件下提供尽可能好的图象质量。1.2 多点通信通过实现组播技术增强了传统IP网上的多点通信模式，为三网融合提供了通信基础，并且研究了可靠组播技术（Reliable Multicast）和分层组播技术，在三网融合的基础上实现传统业务和新兴业务在统一应用平台上的综合。1.3 实时传输和QoS技术研究和实现了RTP/RTSP（实时传输协议），实现了多媒体信息在IP网络中的实时通信，为实时交互提供了通信基础；利用时间戳等技术研究和实现了减小多媒体信息传输延迟抖动和丢失的质量保证方法；研究和实现通信量整形和排队技术，提供对网络传输质量的保证手段。1.4 异构网络通信平台实现自适应编码技术，实现在多种网络条件下的自适应编码和传输，提供异构网络进行通信的手段。1.5 嵌入式系统芯片技术、DSP技术、RTOS的发展使得传统需要一台计算机实现的功能在一块嵌入式板子上就可满足。嵌入式监控前端以最小化设计实现监控所需功能，刨除了不必要的硬件设计，使得系统的成本大大降低，系统的稳定性和可维护性大大提升。2、视频流模式根据用户在多级监控体系结构中所处的物理位置的不同，可以采用以下多种模式，而在大部分应用中，由于系统中存在各种用户，通常是多种模式的结合使用。2.1 监控服务器单播转发模式在这种模式下，用户若想监看某个监控点时，并不是直接连接到前端网络视频服务器接收数据，除了局域网环境，一般情况下前端网络视频服务器的出口带宽很宝贵，如果N个人同时连到前端网络视频服务器监看，则会占用N份出口带宽；而在本模式下，前端网络视频服务器的数据是直接发送到监控服务器的，且每个监控点只会发出一份数据，用户登陆监控服务器，从监控服务器接收监控服务器转发的单播数据，这样不管有多少人实时监看，每个监控点只会占用一份出口带宽；并且在监控服务器和前端网络视频服务器之间提供了控制机制，对于某个监控点，如果没有用户在监看，前端网络视频服务器会停止输出到监控服务器的数据，最大程度节省带宽。2.2 监控服务器组播转发模式本模式和(1)基本类似，差别在于对于(1)，对于每个监控点，监控服务器需要实现1N的数据转发（N表示同时在线观看此监控点的用户数），而对于本模式，监控服务器转发1份组播数据，对于和监控服务器在同一个局域网的用户，可以直接接收组播数据，无论有多少用户在监看，监控服务器只转发一份数据。2.3 本地模式对于某个监控点，如果和监控点在同一层次（同一局域网内）的用户在监看，如果还采用(1)或(2)模式，则反而多占用了出口带宽，这个时候用户可以直接连接到前端网络视频服务器接收单播/组播数据，服务器提供权限控制和监控点信息发布。3、H.264算法的实现优势3.1 VBR和CBR模式VBR：即基于品质的模式。当使用这种模式时，所有的帧不管他们的状态如何都压缩到相同的品质，即图像损失率一致。它能保证全部帧的质量是一致的，当它不控制编码输出码率，对于场景运动变化比较大的情况，编码输出码率变化幅度会很大。这种模式比较适合于视频编辑或者对图像质量要求很高而带宽不受限制的应用。CBR：即恒定码流模式。编码器会根据用户指定的码率进行编码，为了保持相对恒定的码流，对于运动变化大的场景，编码器会降低视频质量以降低码率，对于比较静止的场景，编码器会在不超过指定码率的情况下尽可能提高视频质量。这种模式比较适合于网络视频传输应用。CBR的实现复杂度比VBR要高很多，而且实现算法的不同对码流控制的效果差异也很大，国内大部分厂家目前未实现CBR模式或者只是作了一些简单控制。3.2 核心算法采用汇编程序H264算法中压缩比越高算法复杂度越大，一般的嵌入式平台主处理器的处理能力不会很高，所以为了能够达到每路25帧/秒，压缩比就不会很高。而我们将H264算法的核心部分全部使用汇编语言编写（标准算法使用C语言编写），使系统的处理效率提高了30，这使得我们的系统能够提供更高质量的视频。3.3 预处理和后处理预处理：在编码之前消除原始图像中的“污迹”、“雪花”或“毛边”，也就是所谓的“视频噪声”。后处理：H264解码器增加了Deblocking（去除块效应）功能。3.4 网络传输时延控制对于实时视频应用，等待时间和抖动必须保持在一定的限度内，标准建议可接受质量的单向最大延迟是400ms（网络传输本身延迟不包括在内）。对于音视频需要同步的应用，必须限制视频相对于音频的延迟。监控系统已经做到单向延迟小于100ms，在国内同类产品中绝对领先。3.5 网络传输差错控制网络的不稳定性会经常导致视频包的丢失，丢失一帧数据会导致后续若干帧解码错误，导致“马赛克”现象。我们在传输层通过独有的差错检测、错误隔离、限制延迟重发、强制恢复等一系列差错控制技术，使得“马赛克”现象尽可能少。3.6 网络带宽自适应调整在网络带宽经常变动的信道中，使编码率与信道带宽相匹配很重要，监控系统中采用的算法可以实时检测网络带宽的拥塞程度，并可以动态对编码器进行码流整形，调整输出码率以匹配网络带宽。4、系统特点4.1 稳定可靠视频服务器采用先进的嵌入式硬件设计和嵌入式操作系统，设备体积小，视频处理速度快，稳定性高，全天24小时现场工作；可以远程对系统软件升级；该设备有自动恢复功能，当前端发生掉电加电后，可自动启动，无需人工维护。4.2 网络化、数字化网络视频服务器系统采用标准的TCP/IP协议，内置HTTP服务器，提供RJ-45以太网接口，能架构在局域网、广域网、INTERNET和无线网络之上，节省了铺设长距离线缆的成本。可任意设置网关，完全支持跨网段、有路由器的远程视频监控环境。系统提供单播、组播功能。4.3 高清晰度图像图像压缩采用H264图像编码标准，图像清晰度高，在低带宽或者多次路由的条件下，传输每秒30幅画面的高质量图像，不会出现 “马赛克”的现象。4.4 多权限功能可以对用户分配不同的控制权限。使用者在权限允许的监控区域和监控点，可分别实现对远程现场的实时监控、对镜头、云台进行控制或浏览。系统具有完善的冲突检测和权限剥夺机制。支持PELCO-D等多种控制协议。4.5 远程设备管理系统提供远程设备管理功能，维护人员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高了设备的维护效率。4.6 防病毒入侵系统前端设备采用嵌入式技术，操作系统固化在芯片之中，不易受目前网络中爆发病毒的侵害。4.7 良好的可扩容性当系统扩容时，前端只需将设备接上网线、视频线，做些简单配置就可以做到即插即用；在监控中心，管理人员只需要将增加的监控设备加入监控地点组别，这样就完成了全部的系统升级扩容工作。4.8 保密性能优越系统硬件、软件具有加密功能，使该系统的保密性能优越于其它视频监控系统。同时，还可以为用户配套额外硬件加解密设备，即在摄像机与网络连接处加加密设备，在网络监控中心的服务器器加解密设备。使监控网络的保密性最优。