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1、.投标书济南丞凯信息科技有限公司二O一五年元月4.3数字监控方案4.3.1系统构架4.3.2系统组成n 数字视频监控系统由前端摄像机.数据传输.控制中心和监控客户端几部分组成：前端摄像机：考虑到该设备的安装环境本区域全部采用130万像素网络高清半球及130万像素网络高清枪机及球机。视频传输由于前端设计采用网络摄像机，视频流传输以编码压缩后的以太网数据包进行传输。以太网传输主要以双绞线和光纤为主要传输介质，通过交换机和光纤收发器来组建监控网络。数据中心：数据中心主要对监控资源进行集中管理，包括录像集中存储，设备集中管理.用户权限集中管理和系统健康度巡检等，通过监控管理模块来实现以上功能，包括管理
2、服务器.流媒体转发服务器.配置客户端和监控客户端等。控制中心：对所有监控图像进行上墙显示.监控设备远程配置.设备智能巡检以及视频预览回放等常用功能的调用。包括视频综合平台.拼接大屏.控制客户端.控制键盘等。监控客户端：人机交互界面，通过简单直观的操作界面可以对监控资源进行基于不同网络的调用。按不同应用环境可以分为监控客户端.互联网客户端.B/S访问界面以及手机监控客户端等。4.3.4系统功能整套监控系统能够为用户提供以下监控功能：1. 全天候监控功能：通过安装的全天候网络监控设备，实现全天候24小时无死角视频监控，实时监控现场的安全状况及设备运行情况；2. 昼夜成像功能：日夜成像网络摄像机非常
3、适合天气晴朗.能见度良好的状况下对监视范围内的观察监视识别；3. 高清成像功能：利用高清成像技术对区域内实施监控，对于现场工作人员远程监控和指挥提供便利。4. 前端设备控制功能：可手动控制镜头的变倍.聚焦等操作，实现对目标细致观察和抓拍的需要； 5. 报警功能：系统对各监控点进行布防，避免人为破坏。使管理人员第一时间了解现场情况；6. 实时录像功能：有突发事件可以及时调看现场画面并进行实时录像，记录事件发生时间.地点.及相关部门和人员进行处理，事后可对事件发生视频资料进行查询分析；7. 智能回放查询功能：支持系统在回放录像时设定一定的智能搜索条件，根据设置的条件进行有选择性的录像回放，并支持录
4、像回放时对特定区域的视频进行电子放大功能，帮助用户更快更准确的定位录像文件；8. 设备状态监测功能：对于系统前端节点为网络摄像机，它们与软件平台之间保持IP通信和心跳保活，软件平台能实时监测它们的运行状态，对工作异常的设备可发出报警信号，提醒管理人员及时处理或更换故障设备。9. 电子地图功能：系统软件多级电子地图，可以将区域的平面电子地图以可视化方式呈现每一个监控点的安装位置.报警点位置.设备状态等，利于操作员方便快捷地调用视频图像；10. 报警联动：通过监控管理中心与第三方安防系统，如报警系统和门禁系统进行集成开发。当报警系统防区被触发或门禁系统开关门动作被触发时可以发生报警，系统将自动产生
5、报警信号，并联动相对应摄像机（可设置预置位与报警联动）进行图像采集在控制中心用弹跳的方式直观在监视器上显示，方便值班人员在大量监控图像中对最重要的图像进行优先查看。11. 数字矩阵功能：网络视频流经视频综合平台解码后在电视墙上输出显示，支持BNC.DVI.HDMI显示接口，视频输出分辨率最高支持1080P（1920*1080），可以通过控制键盘控制数字矩阵设备调取网络中任意一路或多路图像在电视墙上显示；12. 拼接显示控制：中心上墙设备具备画面拼接能力，可以将多块大屏拼接成一块大屏进行显示，方便对单画面图像进行细致的查看，设备具有对拼接墙控制管理，自由切换拼接屏的组屏方式13. 集中管理指挥功
6、能：在指挥中心采用视频综合管理软件，实现对各监控点多画面实时监控.录像.控制.报警处理和权限分配；14. 远程配置与管理功能：支持远程获取和配置参数，支持远程导出和导入参数。15. 用户权限分配功能：完备的用户权限管理，权限可细化到通道的单个权限，方便对不同用户的使用权限进行合理分配。16. 日志功能：完备的操作.报警.异常及信息日志记录，可远程获取日志信息并以标准文档或图表进行显示。17. 远程访问：领导可以通过互联网远程观看突发事件的现场实时图像，遥控指挥，支持互联网客户端连接访问.B/S客户端和手机客户端进行访问。4.3.5网络视频传输方式监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一
7、环，这部分的造价虽小，但关系到整个监控系统的图像质量和使用效果，因此要选择经济.合理的传输方式。目前，在网络监控系统中最常用的传输介质是双绞线.光纤和无线等方式，对于不同场合.不同的传输距离，应选择不同的传输方式。n 双绞线传输双绞线以太网传输是用6类以上的双绞线作为传输介质进行编码数字信号的远程传输。这种传输方式的优点是线缆和设备价格便宜，但是传输距离相对较近，不加中继器设备最多只能传输100米。n 光纤传输本项目中用到的光缆传输是“数字电信号对光信号，然后光信号对数字电信号”的转换传输系统。光缆传输技术是远距离传输最有效的方式，传输效果也都公认的好，适于几公里到几十公里以上的远距离传输。具
8、体实施为普通双绞线视频信号（附近监控点）到以太网光端机，通过光缆把视频信号传输到监控中心的以太网光端机还原成电数字信号进行监控和存储。n 无线传输现在监控项目中用到的无线传输技术主要有WIFI和3G信号传输，利用不同频段的微波信号进行数字信号的传输。目前WIFI无线传输距离在无障碍100米以内，3G需要租用运营商带宽。根据三种传输方式的特性，在监控环境中心，各类传输方式比较如下：传输带宽：光纤 双绞线 无线传输距离：光纤 双绞线 无线传输成本：光纤 双绞线 无线传输稳定性：光纤 双绞线 无线对于现场监控环境，信号线传输方案设计如下：由于本次设备选型全部采用高清网络摄像机，室内监控点比较集中，采
9、用双绞线进行传输，减少后期系统的维护及布线成本。4.3.6监控网络设计4.3.6.1监控网络考虑的因素对于视频监控组网，网络传输质量的好坏直接影响到后台录像的存储和上墙显示的效果，我公司设计监控传输网络时主要考虑到以下几个方面：1. 带宽带宽是指网络的两个节点间特定应用呢业务流的平均速率，主要衡量用户从网络取得业务数据的能力，所有的实时业务对带宽都有一定的要求，如对于视频业务，当可用带宽低于视频源的编码速率时，图像质量就无法保证。网络可用带宽决定了多媒体应用的音视频码流速率，不同的码流类型由于压缩算法不同，音视频质量也有些不同，在相同的编解码设置下，码流速率越高，视频质量越好，但带宽要求也越大
10、。可用带宽需要综合考虑2个方面：n 接入带宽，是指多媒体终端接入的可用带宽，这是终端可以感知和可控的带宽。n 会话端到端带宽，是指多媒体应用会话建立后，音视频数据传输带宽。在IP网络下，会话端到端带宽通常是终端难以感知的，它取决于IP链路多跳中的最小带宽点。n 我公司采用的千兆带宽到前后端2. 时延时延是指数据包在网络的两个节点之间传送的平均往返时间，所有实时性业务都对时延有一定的要求。时延是处理和传输导致数据不能按时到达的延迟。为了避免网络抖动而产生视频播放效果恶化，网络节点和视频解码器往往需要对视频流进行缓冲。在缓冲的前提下，时延不影响视频观看的质量，但是会导致回声干扰和交互性的劣化，降低
11、用户满意度。根据影响因素的不同，时延分为故帝国时延和可变时延两部分：n 固定时延是与采用的视频压缩算法.数据封装大小.传输距离和传输链路相关。在给定网络拓补.音视频压缩算法和打包时长的情况下，这部分时延可以较为准确的计算出来。固定时延优化只能通过选择合适的压缩算法.较小的发包间隔等办法来降低。n 可变时延与设备的端口速率.网络的负载情况.设备对QOS的支持方式.实现QOS算法等密切相关。可变时延的优化通过选择合理的报文大小.高端口速率.数据报文转发优先级等方法实现。3. 丢包率丢包率是指在网络传输过程中丢失报文的百分比，用来衡量网络正确转发用户数据的能力。不同业务对丢包的敏感不同，在多媒体业务
12、中，丢包是导致图像质量恶化的最根本原因，少量的丢包就可能使图像出现马赛克现象。数据包丢失一般式由网络中断或拥塞引起，网络设备如果分配带宽不足或瞬间不足，导致流量超出队列BUFFER容量，一般会造成数据包的丢失。丢包处理策略一般有以下几种：n 忽略：直接略过丢失的报文，由于丢包可能为关键的视音频帧信息，忽略处理会降低播放质量；n 重传：重新传输丢失报文，会有时延和抖动的问题；n 冗余：根据音视频编码的特点，在报文中考虑冗余信息，丢包后根据冗余信息回复数据。实时性较强的多媒体应用来说，多采用UDP承载数据，一般考虑冗余策略，可靠性要求高.实时性较低的应用，多选择TCP承载，则采用重传策略居多。4.
13、 抖动抖动是时延的变化，有些业务如流媒体业务，可以通过适当的缓存来减少抖动对业务的影响。抖动是分组交换的不然结果，在音视频数据传输过程中，相邻数据包接收时间间隔不稳定，从而产生抖动。抖动的产生一般和网络的拥塞有关，视频编码器或服务器的性能变化.网络出现拥挤.网络设备性能变化都可能导致视频流抖动。解决抖动通常有以下两种方法：n 采用增加缓冲队列来解决，每收到一个数据包，先将其放进缓冲区们只要缓冲区足够大，抖动就一定能背平滑掉;n IP承载网采用QOS策略，保证音视频数据的最高优先级，得到优先发送权和获得高带宽也可以解决抖动问题。需要注意的是BUFFER的引入会增加数据传输的时延，需要权衡时延和抖
14、动的影响程度，避免局部优化影响整体系统的传输质量。4.3.6.2网络质量需求对于监控网络，其对于传输网络的服务质量我公司设计标准能达到：l 网络时延上限应小于400msl 时延抖动上限应小于50msl 丢包率上限应小于110-34.3.6.3监控网络带宽的计算视频监控系统带宽需求与分辨率和帧率两个因素密切相关。通常视频监控系统要求在25帧/s 帧率情况下，CIF（分辨率352288）码流为512Kbps，4CIF（分辨率704576）码流大小约为2Mbps，720P（分辨率1280720）码流大小约为4Mbps，1080P（分辨率19201080）码流大小约为8Mbps。对于所需图像的实时性.
15、流畅性要求不同，应根据实际情况具体问题具体分析，可以对业务网络按照前端.中心服务平台和客户端划分三部分计算。1. 前端带宽的计算监控系统的视频编码器编码采用 H.264 的方式进行编码，对网络带宽的占用比较少，就单路视频而言，画面质量为1 秒25 帧CIF图像所需网络带宽为512 kbps，画面质量为1 秒25 帧4CIF图像所需网络带宽为2Mbps，因此建议根据实际情况来选择接入方式，例如在CIF 图像质量要求下，若前端一路视频上传至中心平台，可选择1 条上行带宽在512 kbps以上的网络作为接入线路；若前端有多路CIF视频同时上传至中心平台，传输网络上行带宽为512 kbpsN（N 为同时上传至中心平台的数量）。2. 中心服务平台带宽的计算中心服务平台带宽计算主要有两部分，一部分为前端设备上传的视频流，另一部分为中心服务平台向客户端分发的视频流。公网运营的中心服务平台所需的带宽可以根据一个平台的满负荷前端数量50%的视频进行同时监看和并发的规模进行规划。专网的中心服务平台所需的带宽可以根据一个平台的满负荷前端数量10%20%的视频进行同时监看和并发的规模进行规划。3. 客户端带宽的计算PC 客户端（包括解码器）所需带宽取决于客户同一时间需要监看的视频路数。如果同时监看的CIF 画面路数为n，4C
