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1、大型网络液晶拼接电视墙总体设计方案书目 录第1章 前言31.1 概述31.2 设计原则31.3 系统技术要求41.4 设计依据6第2章 系统整体方案设计82.1 多路解码方案92.2 多路编码方案92.3 存储解决方案102.4 报警联动解决方案112.5 矩阵拼接方案11第3章 数字矩阵系统功能介绍133.1 拼接控制功能133.2 摄像机统一编号控制功能133.3 矩阵切换功能143.4 多画面分割功能153.5 集中多路数视频解码切换显示功能153.6 多矩阵无缝级联功能163.7 实时流媒体一对多转发功能163.8 远程多分控视频浏览与控制功能173.9 报警联动功能以及电子地图功能1
2、73.10 所见即所得操作功能18第4章 设计方案涉及主要设备技术参数194.1 JSD6H系列网络高清数字矩阵194.2 SPC2424拼接控制器224.3 IPK-A三维矩阵控制键盘234.4 统一操作平台24第5章 配置清单以及成本核算报价清单26第6章 典型工程案例28第7章 方案小结39第1章 前言1.1 概述过去几年，在液晶拼接显示技术、视频编码技术、数字矩阵技术、联网报警技术等领域都有了相当进步。原来建设的监控系统不仅在图像的画质方面需要进一步的扩充，解决监控中心的搬迁问题，而且对监控室的电视墙等设备也需要进行全面的升级，以满足各单位对视频监控的更高要求。新系统在充分的保留与利用
3、原系统设备的情况下，特别是对前端的摄像头及中间的传输进行完整保留的情况下，通过整合各方面领先成熟稳定的技术方案，实现对原系统的编码、切换、控制、解码、显示、拼拼、存储等方面进行全面立体的升级，并给后期加入1080P的百万高清球机等方面做适当的预留。中心电视墙，也增加对会议及其它展示等功能，成为本单位的对外门户。1.2 设计原则（1）标准化结构体系满足EIA/TIA568、IEEE 802、EIA-569、EIA-606、ISO/IEC11801 等标准。（2）实用性系统的各子系统，包括数据、语音、视频、控制等都满足国际标准，具备友好的用户界面，管理功能完善，方便实用。（3）灵活性系统中的任何一
4、部分的联接都是灵活的，即从物理布线，到数据通讯，语音通讯，视频通讯、监控设备的联接都不受物理位置和这些设备类型的限制。（4）扩展性由于这些基础设施（材料、部件、通讯设备）都采用国际标准，因此，无论计算机设备、通讯设备、控制设备随技术如何发展，将来都可很方便地将这些设备联到系统中，对于系统的扩容及各部分调整带来很多方便性。（5）安全性数字智能化网络监控系统最大特点之一就是利用现有的，成熟的计算机存储技术存储来自网络摄像机传送的数字图像。一方面保证了高效，可靠的存储，另一方面易于存储的扩展，从而组成更大的存储空间。结合JSUP的数字矩阵专业管理软件，不仅轻易存储来自网络摄像机采集到的数字图像，而且
5、提供强大的录像检索，可以迅速检索到发生事件时段的录像资料。为处理事件提供强有力的图像证据资料。（6）模块化所有用于连接这些设备的适配件都是标准件，并且形成一定的功能模块，如各个采集终端作为一个独立的运作单元，其自身可以实现音视频的采集、压缩、传输等功能。作为独立模块运作对系统的扩展来说非常方便。（7）可靠性在系统设计中除选用符合国际通用标准的、技术上成熟的名牌产品以确保其可靠性外。还在设计中根据其功能、重要性等分别采用冗余、容错等技术，确保系统的长期稳定运行。在本系统的设计中，对各子系统的可靠性作了充分考虑，具有高效、快速的故障自诊断和自恢复功能。（8）成熟性、兼容性本系统设计中优选成熟、稳定
6、、运行良好、技术可靠的设备。系统设计布置各种先进的监控设备，可方便地接入网络视频服务器，系统具有良好的兼容性。1.3 系统技术要求如何选择“数字化系统” 以下几个步骤，不但可用于从各色数字化产品及解决方案中区分出“数字化系统”，同时也是衡量“数字化系统”品质的指标：因此，方案的设计必须在以下几个方面得到保证：（1）是否具备明确的系统组建 数字化系统对设备的资源配置有较高的要求，而数字化产品的系统资源，如CPU处理能力往往相当有限。视频编码、视频解码、录像存储、视频显示操作、系统设置及安全管理，是数字化系统的主要功能，各项功能均占用相当高的系统资源。若将多项甚至所有功能集中于单个设备完成，不但各
7、功能所分配到的资源相对低、效果相对差，而且若多项功能同时启动，设备的负载急剧提高，较易引起阻塞甚至死机。 因此，数字化系统必须由多个系统设备组成，各设备仅完成其所属功能。“专有设备专门化使用”，这便是明确组建的含义。 （2）是否具备合理的网络结构 各种异构网络接入条件存在差异性，表现在带宽、时延、误码率等方面。为保证视频流在传输的过程中的实时性、连续性和平稳性，需根据网络的当前状况自适应调节视频的码率、质量，以适应当前的网络环境。视频监控的城域和广域互联都必须采用这种自适应视频传输机制以适应目前公安专网或公网的实际网络环境。目前的自适应网络传输可以分为基于发送方的、基于接收方的以及混合控制的速
8、率调整方式。也可以采用动态多码率技术，使视频流的码率能够根据带宽的不同而相应变化。高清数字化系统的视频流属于高带宽信号，传输时要求网络具备足够的带宽资源及交换能力。然而目前的监控系统，其视频量往往达到百余路甚至几百路，而用户对图像质量的追求再次加剧了视频流的带宽占用。如此数量庞大的高带宽信号传输于网络，若不进行有效的带宽管理，对任何类型的网络都将是一场灾难！ 合理的网络结构，可通过划分VLAN等方式，对视频流进行“围堵”。将高数量高带宽视频流限制于VLAN内，而各VLAN间仅传输有限数量及带宽的视频流，以保障系统主干网的通畅。（3）是否具备完善的安全管理 监控系统亦称为闭路电视系统（CCTV）
9、，原因在于其系统资源是闭合的，非开放的。然而，网络是相对开放的资源，病毒、黑客等都会对网络及其资源造成严重破坏。数字化系统既然建设于网络环境，如何保持其必要的闭合性，这便是“安全管理”所关注的问题。 系统要求能够实现在监控中心对监控资源的集中控制、管理和监视等功能，通过授权方式实现用户终端的权限控制。系统中所有注册用户根据权限、所在机构的不同组成树状的管理结构，用户根据级别访问不同内容的视频资源。其中高级别权限用户可以随时掌控其权限范围内用户的客户端使用情况，并对可疑用户进行远程封杀管理。用户之间根据业务需求，也可提供临时的授权，使低级别或其余机构的用户跨级访问非权限范围内的视频资源。这种基于
10、权限的纵深式管理机制使平台的管理更加灵活、方便。（4）是否具备流畅的数字矩阵切换操作 “监控系统”发展至今已有相当长的历史。其间，系统的规模、结构及功能曾经过多次变革及提升。可以发现，无论监控系统如何进化发展，其本质并未改变监控系统实质为切换显示系统，而其他诸如编程、联动、集成等都是在此基础上的附加，目的使监控系统功能更强大。因此，切换操作是否便捷、是否流畅、是否简单易控，是判断一套监控系统本质性能的关键。 传统的模拟系统，其切换显示只需利用键盘即可完成。其操作流程的简单快捷，已经广泛受到全球各类用户的青睐与认定。目前，不少数字化系统采用图形化界面，通过鼠标拖曳实现切换操作，其用户操作体验与模
11、拟系统相比，不可否认地缺乏流畅性，且较易因用户误操作而引起系统故障。数字化系统拥有如模拟系统般流畅的操作体验，这不但是系统本质的坚持，更是广大用户的强烈需求。 （5）基于流媒体分发技术的视频浏览和存储回放前端设备的媒体发布是城市联网监控系统的瓶颈之一。前端设备带宽有限，一般只有1Mb-10Mb，多路用户（5至10路）并发访问就会发生网络拥塞，而宙视达的流媒体系统能够支持1000路以上并发视频播放，并且可通过消除抖动和图像后处理保证客户端的视频质量，将流媒体技术应用到视频监控系统中将极大提高系统的媒体发布能力。通常是将网络摄像机作为流媒体的前端，流媒体系统作为视频传输的载体，充分利用流媒体系统的
12、传输优势，扩展系统的容量，容纳上千、上万用户的并发访问。同时平台的存储系统也可以通过流媒体服务器的点播能力实现。诸如存储网络的读写，视频文件的检索和发布等功能都可以借助流媒体服务器强大的转发能力完成。（6）压缩算法、图像质量、系统延时 作为数字化系统，在满足以上几个必要条件：明确的系统组建、合理的网络结构、完善的安全管理及流畅的切换操作，再去考察其数字化效果才存在意义。 1.4 设计依据n 智能建筑设计标准(GBT 503142000)n 建筑智能化系统工程设计标准（DB32/191-1998）n 城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范（CECS/119-2000）n 建筑与建筑群综合面线系统工
13、程设计规范（GB/T50311-2000）n 民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）n 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB/50198-94)n 系统接地的型式及安全技术要求（GB14050-93）n 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）n 安全防范工程验收规则（GA/T308-2001）n 工业电视系统工程设计规范(GBJ 115)n 安全检查防范系统通作图形符号（GA/74-94）n 消防联动控制设备通用技术条件（GB 168061997）n 火灾自动报警设计规范（GB50116-98）第2章 系统整体方案设计 2.1 多路解码方案硬件方面采用高性能的八核/十二核32纳米
14、64位处理器，6256K二级缓存，高达12MB三级缓存，支持四通道DDR3-1600内存, QPI（芯片之间的直接互联）频率为6.4GT/s，总带宽=6.4GT/s2Byte2=25.6GB/s。在多核并行计算的软件方面，采用按单核优化的并行计算技术。根据各核的占用情况动态调整各解码通道所占的核心，让每个核心都工作在相当均衡的状态下，达到+大于的并行计算能力。简单来说因为并不是每路视频同时在运动，我们动态的调整各核的负载以实现更多路的解码，经过绵阳平武公安局，遂宁篷溪公安局，四川省政府采购中心，青海省中国银行（海康威视兰州分公司向我们采购）等项目实际应用及我们的实际测试，单机最高达路码流的图像
15、效果。在显示屏上的各路视频是传统的硬盘录像机D1&CIF，高清摄像机720P&1080P不可预估的混合切换时，动态的核心调整效果更为明显。整个调整的过程用户完全无需去参与，百分之百动态的调整。比如原来是6路D的情况，现在切为路720P,或是路，任何一种组合都是全动态切换的，只是在设计同步切换时适当估计一下总的资源就可以了。切换设计好后，可以调出CPU占用的情况进行微调，非常直观。在内存一级的软件，充分的利用行业顶级的四通道技术，预先分配的内存配合按数据流导向的最优化路径设计。使得不同来源的视频在系统中经历最少的缓存转存及内存复制，实现比海康或是大华等厂家在大部分情况下IE的快一半的实时性。在显示方面，我们采用原生的HDMI输出（四屏及八屏），或统一DP口转HDMI的，避免了部分DVI,部分HDMI情况下，DVI到HDMI之间转换会有偏色的问题。采用成熟的AMD公司的5000系列显示核心，对从800*600到1920*1080中十多种分辨率的动态支持，避免了一般的解码器对屏的分辨率依赖性高的问题。所
