數字高清視頻監控項目解決方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 理空間框架數據標準》（ CJJ103－ 2021） 2. 系統總體架構設計 . 系統架 構設計 系統采用模塊化設計思路，分為 IP 網絡攝像機 、 傳輸交換系統、 NVR 網絡 視頻 錄像機 、 Monitorlite 系統 管理軟件 4 大部件。 IP 網絡攝像機 IP 網絡攝像機 為一體化設備，通過感光元件及 ISP 芯片采集前端監控點視頻圖像，經過 、 HP、 MPEG MPEG2 等編碼格式 進行編碼 ，提供 D 720P、1080P 等 各種規格 的前端視頻采集效果 。通過 實時流和存儲流雙流設計，可以根據用戶需求任意調整 碼流 ， 根據網絡環境可實現靈活的監看及存儲應用。并 采用電信級制造工藝，可以基于各種網絡環境高質量、可靠的滿足各類網絡監控前端 采集 、存儲和解碼的需求。 傳輸交換 系統 數字視頻監控系統通過標準以太網實現系統媒體流及信令流的承載。 通過網絡交換機實現前端網絡視頻資源的接入及轉發。 由于監控系統對于承載網絡帶寬及可靠性的要求，建議 選擇高性能企業級交換機產品 搭建監控承載網。 通過設備自身安全特性和防火墻等實現對邊界安全接入的控制，同時可通過網絡本身的設備、協議冗余 保證 整個監控網絡的穩定性。 NVR 網絡 視頻 錄像機 NVR 網絡 視頻 錄像機設備 同時具備高性能可靠存儲及靈活易用管理平臺功能。通過管理設備的高度融合，大大簡化監控系統的部署及維護工作，降低整體擁有成本。 NVR 設備融合 IP 存儲技術和數據管理 系統，可以基于統一平臺滿足不同存儲質量、容量和服務質量的需求 。 可以提供 RAID 技術實現 完善的備份 機制 和存儲生命周期管理功能， 基于 iSCSI 實現塊直存可大大提高存儲系統性能及調用速度 。 NVR 設備融合 視頻管理、數據管理 及 B/S 客戶端軟件 ， 可實現監控系統資源 集中認證、注冊、配臵、控制、報警轉發控制 等 完善的管理功能 。 客戶端可以提供友好方便的人機界面功能，包括監控對象的實時監視監聽、查詢、云臺控制、接警處理。 Monitorlite 系統管理軟件 MonitorLite 系統管理軟件 是 宇視針對中小型安防監控應用開發的視頻監控管理 宇視 網絡視頻監控系統技術建議書 浙江宇視科技有限公司 第 10頁 , 共 31頁 軟件，集用戶認證、視頻管理、設備管理、控制管理、任務管理、日志管理、報警管理、電子地圖、電視墻管理功能于一身，可以滿足各種中小型安防視頻監控系統的應用。 . 監控建設模式分析 . 模擬視頻監控系統 模擬視頻監控系統的發展較早，目前常被稱為第一代監控系統。模擬監控系統是以視頻矩陣、分割器、錄像機為核心，輔 以其他傳感器的模擬信號傳輸、控制、處理系統。模擬監控系統采用視頻切換矩陣連網，多路數視頻光端機上傳視頻圖像。系統主要特點是：視頻、音頻信號的采集、傳輸、存儲均為模擬形式，一定距離范圍內圖像質量保持得很好。 傳統的模擬 校園 視頻監控系統有局限性。 首先 ，模擬視頻監控系統中所存儲的視頻圖像信號是未經壓縮的模擬信號，需要使用大量錄像帶，成本高、 占空間 且不易保存；第 二 ，模擬視頻監控系統在進行長延時錄像時的圖像質量較差，檢索時需要在錄像帶上反復進退查找，難度大、不易使用 ， 第 三 ，與信息系統無法交換數據， 難于和平安校園的各種數據庫兼容，無法進行統一的管理， 應用的靈活性較差。 由于模擬視頻監控系統這些自身難以克服的缺點， 無法達到大規模校園監控系統 的要求，在系統建設過程中需要逐步淘汰或者進行升級改造。 . 模數結合的視頻監控系統 數字硬盤錄像機（ DVR）應用到模擬監控系統中，將傳統的模擬視頻信號轉換為數字信號，通過計算機網絡來傳輸，這就形成了模數結合的監控系統，實現了視頻 /音頻的數字化、系統的網絡化、應用的多媒體化和管理的智能化。 模數結合監控系統的報警信號和視音頻信號的接入、圖像的切換和前端設備的控制主要采用模擬 切換矩陣 ， 圖像的記錄采用數字方式 ， 圖像數字化后通過計算機網絡傳輸。 模數結合的視頻監控系統存在諸多問題： “ 矩陣＋ DVR” 是兩套系統組合。矩陣作為實時查看設備，起到控制、切換作用；DVR 作為數字存儲設備。兩套系統之間沒有相互控制、統一管理的機制，僅僅是兩套系統的組合。 標準化問題 對于 安防 監控系統 ， 在設計之初，就要充分的考慮到系統的擴容的便利性。 除在大樓建設初期設計的一些監控攝像點外，可能會隨著監控要求的變化隨時增加一些監控探頭，如設臵在停車場，公共活動場所或者室外環境 。 矩陣協議目前沒有形成國際標準化，不同 廠家的矩陣難以實現互通，對后期擴容造成隱患。 視頻存儲問題 在模數結合的視頻監控系統中采用 DVR 作為存儲介質，但是 DVR 宇視 網絡視頻監控系統技術建議書 浙江宇視科技有限公司 第 11頁 , 共 31頁 沒有采用 RAID、不支持硬盤熱插拔，使得 DVR 難以為 平安校園的 視頻監控的事后取證提供高可靠性、穩定性的 歷史文件 。同時由于視頻文件分散在不同設備上，難以形成統一管理和視頻數據綜合利用，例如圖像識別等應用。 管理能力問題 DVR+矩陣方式的布線非常復雜，超過 150 路時，非常占空間，管理復雜。 . 基于 IMOS 的 IP 智能監控架構 目前，整個安防監控系統已經進入了網絡監控的時代，各行業聯網監控需求的快 速增長，對傳統的監控廠商提出了全新的要求。傳統監控廠商由于能力限制，很難涉足開發 綜合安防 系統的各個方面，在實現 網絡 監控需求時其重點還是在各個子系統之上去考慮上層軟件的設計。當 監控場所 面積越來越大，分 區 越來越多，而使得 監控范圍不斷擴大，海量的視頻存儲需求不斷增加，業務需求越來越復雜和靈活時，由于傳統監控廠商無法從網絡監控的整體架構角度對所有網絡監控的組件進行優化，只能依靠上層軟件被動的去整合異構非標的硬件、不同廠商存儲、網絡等，系統設計已經存在一些不可逾越的瓶頸。因此，才會出現依靠流媒體服務器、網絡轉存服務器 、設備代理服務器等組件來實現不同異構設備之間的媒體處理和信令處理，當面對海量多媒體信息管理存儲的需求，這些設備的集群、負載均衡、故障倒換等可靠性設計以及其整體架構的性能瓶頸已經成為阻礙 安防 監控 發展的重要因素。 安防 視頻監控更多是作為 單位 日常業務系統的一部分，和視頻監控、語音通信、即時通信、視頻信息發布等各種多媒體系統的融合需求也逐步增多，同時需要對大量的多媒體數據進行保存和按需檢索，這種多媒體融合應用的發展趨勢正是全行業的業務管理向著多媒體化方向發展的必然結果。 面對 安防 監控的 視頻存儲 和多媒體融合管理需求的 不斷增加，傳統監控廠商和集成商由于在網絡、多媒體、存儲等網絡監控新增組件技術積累方面的匱乏，正面臨前所未有的挑戰，一方面需要保持在局部市場的盈利能力，另一方面還要投入大量的研發資源滿足 安防 監控市場對海量監控管理可靠性、穩定性、多媒體管理不斷增長的需求。 宇視科技 針對 網絡 監控和多媒體融合管理的需求，推出了定位于 IP 多媒體基礎軟件平臺的 IMOS（ IP Multimedia Operation SystemIP 多媒體操作系統）， IMOS 本質上是一個通用的支撐多媒體綜合監控、會議通信、語音通信、信息發布應用的中間件平臺，即可以支撐 宇視科技 管理平臺組件也可以支撐 宇視科技 的多媒體編解碼終端設備和多媒體應用存儲設備， IMOS 基于聯網監控需求對整個 校園 監控系統的所有組件進行融合優化，滿足 安防 監控系統的全局看、控、存、管、用業務需求，它的出現能夠解決當前 安防 監控系統不可逾越的瓶頸，滿足多媒體融合應用的需求，同時更好的支持合作伙伴面對客戶提供個性化增值應用解決方案 。 宇視 網絡視頻監控系統技術建議書 浙江宇視科技有限公司 第 12頁 , 共 31頁 . 系統組網拓撲 本方案設計拓撲如下： M o n i t o r l i t e 軟 件消 控 安 保 中 心電 視 墻存 儲 主 機高 清 解 碼 器核 心 交 換 機操 作 鍵 盤前 端 圖 像 采 集 設 備 系統 結構圖 如上圖所示 ， 此系統規模有限，前端圖像采集攝像機有 13 臺網絡槍機和半球，即那可中心采用 1 臺 24 口千兆交換機即可，剩余端口可接入中心設備，如：解碼器、視頻存儲主機、操作鍵盤、工作站等設備 。 總控中心 配臵 的 Monitorlite 管理 軟件 是 視頻監控管理軟件，集用戶認證、視頻管理、設備管理、控制管理、任務管理、日志管理、報警管理、電子地圖、電視墻管理功能于一身 。 宇視 網絡視頻監控系統技術建議書 浙江宇視科技有限公司 第 13頁 , 共 31頁 總 中心配臵 4 臺 46 寸 高清 拼接 顯示器， 通過 2 臺 8 路高清解碼器， 進行 2*2 拼接顯示。 總控中心部署一臺網絡鍵盤對視頻圖像切換上墻顯示等便利操作。 總控中心部署 NVR 網絡視頻存儲主機，對前端視頻圖像的保存，每天存儲 24 小時，保存 30 天。所有接入圖像進行實時存儲。 3. 系統前端設計 對于視頻監控系統來說，前端產品的選型直接關系到整個系統的效果，也直接影響到用戶的使用情況， 根據項目需求 ， 前端設計方式如下： ? 室外攝像機采用具有高清 一體化 槍機進行圖像采集，分辨率質量達到 720P（ 1280*720） ； ? 室內采用具有 9： 16 走廊模式的的槍機或半球網絡攝像機進行圖像采集，分辨率質量達到 720P（ 1280*720） ； . 宇視網絡攝像機特色 網絡攝像機（ IPC）無論槍、半球還是球 機 ，均由鏡頭 +Sensor（傳感器） +ISP（圖像信號處理） +編碼 +網絡接口和結構組成。簡單來說一個 IPC 是由光學屬性 +IP 屬性（編碼和網絡） +結構屬性構成： 光學屬性方面，在標清向高清的轉型過程中，同樣的 Sensor 大小上承載了更多的像素，低照度、寬動態、強光抑制等光學屬性上的命題是整個產品鏈共同面臨的新問題，因此光學的好壞，在高清時代必然是新一輪的競爭局勢。 IP 編碼屬性方面，從模擬到數字的轉型過程中，編碼壓縮技術對于傳統模擬攝像機的廠商來說是個全新的領域，在這個轉型過程中，有些廠商消聲匿跡了，有些廠商高清流暢度不夠，有些廠商碼流過大，而在編碼領域有著多年積累的廠商，其編碼優勢就突顯出來了。 IP 網絡屬性方面，從接口同軸到 IP 的轉型過程中，變化的不僅僅是接口形態，基于網絡的承載而引發的產品應用場景的巨變，使得網絡屬性成為 IPC 的全新命題：如何解決網絡丟包后圖像卡頓和凍結的問題；如何解決突發事件發生時，大量客戶端調用同一圖像的大流量并發訪問問題；如何解決和其他業務 共占網絡資源時， IPC 獲得恰當優先級的問題；如何解決上百路 IPC 統一配臵、統一升級、統一管理的問題等等，都需要網絡攝像機廠商充分考慮。 宇視 網絡視頻監控系統技術建議書 浙江宇視科技有限公司 第 14頁 , 共 31頁 結構屬性方面，任何一個電子類的產品都有結構屬性，攝像機結構設計的好壞直接關系到攝像機的部署便利性、可靠性和使用年限。更不可回避的是，質量與成本，就像是矛與盾，之間的對立與沖突時刻考驗著一個廠商的價值觀、社會責任觀與研發功力。 那對于一款優秀的 IPC 來說，上述屬性的比例又是怎樣的呢？從當今高清 IPC 的項目幾乎逢單必測可以看出，絕大多數人在認識 IPC 尤其是高清 IPC 時最看重的是 圖像效果，色彩是否鮮艷，圖像是否可以看清一些細節等等。當然，作為最直觀的屬性，輸出高清圖像質量是一個好 IPC 的最基本要素，但是，一定不是全部！據工程商統計 ,現網 IPC運行中最大的三個問題 : 。出現設備故障 ,需要更換 。 ,如圖象卡頓 ,延時等易出現監控設備供應商和網絡服務供應商的扯皮。 認識了網絡攝像機，我們再來回答文章開頭提出的三個問題： 網絡攝像機和模擬攝像機最大的不同在于其 IP 屬性，如果說 IP 編碼和 IP 網絡技術的多年積累成為宇視科技在 2021 年進入網絡攝像機領域的墊腳石，那么 2021 年這個被業界稱作為 “ 高清元年 ” 的時間點不僅推動了整個產業由標清向高清的轉型，也推動了宇視科技強力切入 IPC 視頻監控的最前端。 從 2021 年中推出首款高清槍機， 2021 年中推出首款高清半球、球機，到 2021 年初完成 12 款基本款型布局，再到現在 80 多款不同的 IPC 款型， 42 項匠人型革新技術，宇視科技始終圍繞著 “ 無微不至：不僅僅是卓越高清 ” 的核心理念和產品定位穩步發展。 在光學屬性上，新一代的 IPC 平臺采用業界最新的背照式 CMOS 方案，配合宇視獨有的 SDEA 智能曝 光校正技術，可實現 720P 和 1080P 的超低照度彩色監控；屢屢在和國外知名品牌的測試 PK 中拔得頭籌，并且專利的場景自適應技術可保障測試效果和實際開局全自動模式下的效果一樣。 在編碼屬性上，新一代的 IPC 可提供 標準的最高檔次編碼，同樣畫質所需