全数字高清监控方案科学提高效率 技术降低成本第一部分系统概述1.1设计方案依 据及指导思想1.1.1设计依据n 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92n 《工业电视系统 工程设计规范》GBJ115-87n 《公安部安全技术防范工程标准》n 《电视监控工程程序 与要求》GA/T 75-94n 《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T 70-94n 《防盗报警 控制器通用技术条件》GB12663-90n 《入侵探测器通用技术条件》GB104081-89n 《民 用闭路电视监控系统工程技术规范》GB50198-94n 《中华人民共和国公安部行业标准》 GA27-921.1.2指导思想n 实用性本系统能对各监控点进行实时的监控、录像，采用 数字水印技术录像文件不能被修改，因此能为事后取证提供可靠的保障n 简易性 本系统前端采用 IP 摄像机，采用全数字化的传输方式，布线更加简单，监控更加轻 松n 先进性采用最新的 H.264 MPEG-4 PART10视频压缩算法和最新 客户端软件， 具有极佳的清晰度、较小的系统容量占用、完全实时、一流的网传功能等诸多特点， 是当前国内外一流的产品和解决方案，系统建成后在较长的一段时间里不会被淘汰。
n 稳定性采用监控行业最新技术和高品质设备，采用具专业性的设备n 兼容与扩 展性全新“基于 IP 的视频技术”，为本系统的扩展提供了无与伦比的扩展性，只要 IP 资源足够，系统的扩展就不会受到限制，可根据需要任意增减监控系统前端的数 量，而监控管理中心将不再需要增加任何投资n 外观效果美观所选设备体积小巧， 布线简单，充分考虑了安全性、隐蔽性和美观性n 价格适中所选设备性价比很高， 发展中城市也可以接受1.2需求分析1.2.1需求理解1 系统的全面高清性要求前端信 息采集点全部采用高清摄像机，若需要 PTZ 功能，采用高清高速球的方式实现要 求存储系统以高清图像质量实现视频数据的保存要求采用高清解码器进行图像解 码，包括解码实时图像和录像文件要求采用高清显示器呈现解码后的视频图像，解 码器与高清显示器之间采用支持高清分辨率的传输接扣2 系统的全面 IP 化要求 高清摄像机以 IP 方式接入监控系统，利用网络传递高清视频信号、报警信号和控 制信号要求存储系统以 IP 方式为高清摄像机提供存储服务，并对外提供点播服 务要求解码器和客户端以 IP 方式获取实时高清码流/回放高清码流进行解码输出。
3 系统的技术优越性要求高清摄像机采用低功耗设计、先进的视频编码技术在满足 图像质量要求的情况下充分保障前端信息采集点的可靠性要求存储系统提供多样 化的存储方式，可根据具体使用环境进行合理选择，保障存储系统的可靠性和易用 性4 系统的可操作性和简捷实用高清视频监控系统在应用功能上不应与标清视频 监控系统有差别系统的设计需确保具体功能的可操作性，操作界面布局合理、操作 流程直观简捷，整体上体现系统的实用性根据总体要求，系统主要解决以下问题：n 采集系统设计采用130万像素高清 IP 摄像机，直接输出数字信号，实现全实时高 清监控n 存储与回放设计服务中心监控中心集中存储录像数据，录像资料的回放 n 预览与控制设计远程预览现场图像；远程控制、操作及设置监控设备n 显示系 统设计VGA 显示器或电视n 报警信息（报警类型、报警时间地点、报警图像）的 处理围墙周边地区采用红外对射报警器，产生的报警信号导入摄像机并作报警联 动n 传输系统设计由于摄像机与监控中心距离较远，采用光纤传输的方式满足系 统各类信息的传输 现有的标清光端机也需要敷设光纤）n 管理系统设计对系统 数据的集中管理，包括用户数据、设备数据、操作与报警数据。
1.2.2系统功能要求监控点的构成：主要由高清 IP 像机、红外报警器，补光灯等组成每个监控点部署高 清 IP 摄像机或者高清 IP 高速球所有前端监控点必须有良好抗雷击、防雷电和 电源稳压等保护措施视频采用 H720P 的高清分辨率通过网络建立与各监控中 心的通信监控中心主要作用是对重点监控场所进行监视、记录，能及时发现并跟踪 异常情况，并对现场情况进行记录并回放，以便于异常情况的进一步分析和处理监 控中心均配备流媒体服务器、存储服务器、客户端服务器等流媒体服务器统一处理 来自监控终端和存储服务器的视频请求，将前端监控点通过网络传送的数字视频进 行流媒体转发发送到客户端 PC存储服务器主要用于图像存储，录像查询等有 权限的用户可以选择操作台监控终端，利用客户端浏览器即可?媸彼婢匾谰萑ㄏ薏 榭吹剿枰幕妗？墒迪侄嗷媸凳奔嗫兀冻炭刂粕阆窕铺ǎ妥ヅ牡炔僮鳌 Ｍ绱硪螅鹤榻ò僬拙钟蛲缫洗焦迪衷冻碳嗫兀蚋鞴绱硇枨 蠖嘉洗俣龋懊柯飞闲写砦? M/路1.3技术可行性技术防范产品的数字化已经 实现，产品亦走向成熟，网络化的安全防范系统已经在国内外大量投入使用，因此， 本项目在核心基础技术方面是完全可行的，主要是合理运用、科学集成的问题。
涉及 到本项目的关键技术如下：n 媒体的数字化技术：国内媒体记录类技防产品早已走向 数字化，从早期的 MJPEG 到 MPEG-1再到 MPEG-4，均是非常成熟的数字化产品 n 编解码技术：国内视频压缩技术的最新代表是采用 H.264压缩算法的硬压缩产品， 包括板卡和嵌入式设备，这项技术早已形成产品化和规模化n 多媒体网络技术：实 时传输协议 RTP/RTSP 已经成熟，MSTP 技术构建银行安全保卫的专用传输网络， 结合前端设备的码流抑制（带宽控制）功能以及 QOS 管理机制，可以实现安全保卫 信息的实时传输，并与其他业务信息系统合理占用网络资源，发挥网络资源的最大 效率1.4总体目标n 构建一套全数字高清网络视频监控系统；n 实现 H720P 以上 高清晰图像质量；n 提供海量数据存储系统和数据防丢失机制；n 建设数字化监控中 心；n 建成的系统具备高可管理性、高可扩展性、易维护易升级第二部分 系统总体 设计2.1 系统模式以下对建达高清视频监控系统的总体设计方案进行描述1 高清 摄像机实时采集现场图像，高清摄像机接入监控专用网络，若附近有报警信息点，可 借助高清摄像机将报警信号传回监控中心；2 每个分控中心机房部署存储设备，可 为大容量磁盘阵列或嵌入式 NVR，为高清摄像机提供存储服务；（若需要）可部署流 媒体服务器，将实时数据流转发给分控中心和总控中心的客户端/解码器。
分控中心 监控室设置客户端，对管辖区域内的高清摄像机施行实时监控和远程控制；3 总控 中心机房部署管理服务器，对监控专网内的高清摄像机、存储设备、解码设备、流媒 体转发服务器实行集中管理，监测设备的运行状态；对总控中心、分控中心和其它部 门的客户端进行帐户、密码、使用权限的集中分配和管理，对客户端登陆监控系统进 行验证总控中心监控室设置客户端对全网的高清摄像机施行实时监控和远程控制 2.2 系统功能1 HD 高清图像质量高清摄像机提供高清编码功能，每部高清摄像机 可输出720p 高清画质的图像，利用高效的编码效率使所需要的码率更低，设置变码 率可进一步降低总体传输码率，以降低网络承载的压力和总体存储容量2 远程监 控功能在整个地区范围内，通过视频监控专网，授权用户能远程监控任意监控点的 图像，远程操作摄像机进行变焦和转动，可以清晰地查看现场图像3 网络传输功能高清摄像机自带编码网传功能，基于 TCP/IP 标准协议栈实现网络通信，授权用户 可以通过网络访问监控系统图像，控制前端高清摄像机4 图像显示功能网络上传 输的高清视频信号，显示在客户端上5 资料存储与共享系统具备高清视频流的存 储功能，授权网络用户可以从点播服务器远程调看、下载视频资料。
提供转码工具， 转换为 dvi 格式，用户可将其刻录进 VCD 或 DVD，直接在影碟机上播放若前 端带宽不富足（＜4Mbps） ，存储流可从流媒体服务器获取，实现高清摄像机仅需输 出1 路码流便可供实时预览和存储使用6 管理服务功能通过管理服务器，统一管 理存储设备的音视频资料的访问，并为客户端提供流畅的视频流服务，实现全网系 统管理和流媒体转发7 远程询问指挥功能实现总控中心对分控中心工作人员的信 息指导，结合现场图像进行声音指导，实现声音的网络传输和控制8 权限管理功能 可以添加和删除用户，并可对各级用户的控制权优先级进行管理9 系统日志功能 系统自动记录系统的操作日志和运行日志2.3系统架构目前监控系统联网架构模式 主要有全数字和数模结合模式两种，前者的典型标志是采用网络摄像机和网络监视 器，后者的典型标志是采用模拟摄像机加视频编码器通过实地调研对比分析，我们 认为全数字更符合本次项目，原因如下：n 全数字网络视频监控系统是当前网络视 频监控最先进的架构，是网络视频监控今后的发展方向，其它网络监控模式会逐步 过渡到全数字模式；n 全数字网络视频监控系统是实现高性价比的高清视频监控的 基石；n 全数字网络视频监控系统易于扩容，易于开发应用新功能，是一套符合发展 规律的、具有可持续性的、先进的网络视频监控系统；n 全数字网络视频监控系统运 作于监控专网内，对未来跨公网网络监控系统改造具有指导意义。
故此，本系统架构 按全数字模式设计网络视频监控系统2.4系统关键业务流程 、传输部分（光纤传输、 监控全数字网络视频监控系统按安防规范分作几个部分：采集部分（网络摄像机）中 心网络、流媒体模块）、存储部分（存储模块）、显示部分（网络监示器）和管理控制部 分（中心服务模 ，并单独设计一个报警服务模块来接收、转发报警信号块、客户端） 各服务模块因信令交互构成一套有机整体，在网络上合理部署服务模块，优化信令 （数据流）流程，使监控系统更好地运作，整体效能得以最大限度地发挥系统关键业 务流程如下图所示： 系统关键业务流程图（1）注册、管理、控制信令包含注册信令、 管理信令和配置信令前端设备和服务模块都注册到中心服务模块上，接受中心服 务模块的统一管理和资源调度统一管理：指只有在中心服务模块上注册成功的组 件才能使用，重要性尤其体现在对复杂前端设备的接入管理和后端客户端的权限管 理资源调度：指主要体现在存储服务的调度、流媒体服务的调度等2）实时流（预 览）前端设备的实时流送至流媒体服务模块，再转发给1个（或多个）客户端解码显示 在 PC 显示屏，亦可转发给电视墙服务模块（可选模块）解码输出到电视墙显示。
采 用流媒体服务模块一方面能减轻前端设备接入带宽的压力和设备的处理压力，另一 方面能将用户与设备隔离，确保系统的安全性通常前端设备的接入带宽较少，所处 环境也较恶劣；使用流媒体模块以后，后端多路并发预览也只需从前端获取1次码流 即可，相应地降低了前端处理输出多路码流带来的压力和功耗其次，用户若能直接 访问前端设备，会存在系统风险，存在用户恶意破坏前端设备的可能将它们隔离开， 能从根本上杜绝这种风险3）存储流前端设备根据录像计划将视频流写入存储服务模块如前文所述，合理设计存储系统能确保录像过程高效、稳定、可靠4）检索 指令、回放流客户端向存储服务模块发起录像检索请求，后者从存储介质中检索出 指定录像并返回给客户端解码显示，客户端也可将回放流推给电视墙服务模块解码 上墙回放5）告警信令可能存在的11O 报警、视频丢失报警、遮蔽报警、移动侦测 报警、智能分析报警、设备运行状态报警都将上传到报警服务模块，由它判断报警归 宿和报警优先级，将报警信息转发给合理的客户端去处理组网示意图： 系统拓扑 示意图图以功能模块方式呈现全数字网络视频监控系统的系统拓扑架构从图可知 系统分为2大块，分别是：前端监控点和监控中心。
监控点指本项目的前端摄像头，散 布在各监控点监控中心设置在门扣弱电机房内，内部包含了存储子系统（NVR 纯 数字录像机或者存储服务器）、管理控制子系统（可选）和集。