一、項目背景
某保險集團培訓中心位于(yú)深圳市寶安區,占地20萬平方米,建築面積7.8萬平方米,目标是辦成亞洲一流的金融保險專業企業大學和人才基地。
伴随着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)網絡化的普及和發(fā/fà)展,視頻監控系統的地位随之提高。通過(guò)以太網構架的監控系統應運而(ér)生(shēng)。某保險集團信息化大樓内部,運用(yòng)先進的數字平台,構建了一套 以标清數字監控攝像機和高清數字監控攝像機爲基礎的數字監控網絡。整個系統的建設,以IP爲基礎、交換機爲傳輸、磁盤陣列爲存儲、客戶端的移動辦公模式。
系統以主幹光纖爲基礎,節約了主幹線材,以樓層交換機爲信息交換媒介,将樓層IP攝像機靈活應用(yòng)于(yú)信息化大樓的天(tiān)台、二層平台、主出入口、電梯轎廂以及重要(yào / yāo)機房。
二、系統簡述
本項目的具體實際出發(fā/fà),建立一套以數字壓縮及網絡傳輸技術爲核心,采用(yòng)目前成熟的視頻數字化技術(MPEG-4),符合工業标準并适應客戶需求的IP網絡 視頻監控系統。目的是在本項目重要(yào / yāo)的安全防範區域配置攝像機,通過(guò)網絡攝像機傳輸數字視頻信号,實現視頻IP網絡傳輸。
三、系統設計
1.系統組成
(1)前端攝像機選型
攝像機是閉路電視監控系統的前沿部分,是整個系統的“眼睛”。它布置在被監視現場的某一位置上,使其(qí)視角能(néng)覆蓋整個被監視的各個部位。
網絡攝像機或模拟攝像機+網絡編碼器它把監視的内容變爲圖像信号,經數字編碼芯片以MPEG-4方式編碼成數字視頻,再通過(guò)攝像機網絡端口輸出數字視 頻,經TCP/IP網絡實現前端網絡數字視頻傳輸接入控制中心,标清攝像機在保證圖像質量D1的前提建議每個攝像機提供2MB左右的網絡帶寬,高清攝像機 在保證圖像質量130萬的前提下(xià)建議每個攝像機提供5MB左右的網絡帶寬。
從系統構成上講,攝像部分是系統的原始信号源,所(suǒ)以攝像機部分的好壞以及它産生(shēng)的圖像信号的質量将影響着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)整個系統的質量,認真選擇和配置攝像機部分至關重要(yào / yāo)。
半球攝像機
本培訓大樓樓層間爲二種出入口,人員出入量較大的爲唯一的一部電梯;其(qí)餘人員需從樓棟間實現樓層間的進出。在電梯轎廂,需提供一種既美觀又可(kě)靠的攝像機。根據實際項目需求,采用(yòng)V5411的電梯半球型攝像機可(kě)獲得(dé / de / děi)極佳的圖像畫質,滿足項目使用(yòng)需求。
選擇半球攝像機爲高性價比方案,适用(yòng)于(yú)本項目電梯橋廂監控的需要(yào / yāo)。
固定槍式攝像機
除電梯轎廂外,在一層出入口、二層室外天(tiān)台、重要(yào / yāo)機房需要(yào / yāo)一種攝像機對(duì)固定區域的圖像進行(háng / xíng)攝取。但此安裝位置的攝像機,需要(yào / yāo)較強的威懾作用(yòng),防止閑雜人員随意出入,故槍機攝像機爲首選。
根據對(duì)恩斯迈産品的選擇,選用(yòng)V6102系列的IPC攝像機,其(qí)日夜轉換型的功能(néng)以及直接接入交換機的特點,爲固定攝像機的型号選擇。
快球攝像機
在屋頂天(tiān)台、培訓大樓周邊,區域比較廣,采用(yòng)槍式/半球攝像機,不能(néng)滿足多範圍、多角度的攝像要(yào / yāo)求,對(duì)于(yú)想在控制室近距離查看圖像,需要(yào / yāo)采用(yòng)快球攝像機。 快球是采用(yòng)一體化球型設計,内置雲台和變倍一體化攝像機,應用(yòng)操作鍵盤,以達到監控中心對(duì)前端攝像機的操作,即實現雲台轉動,攝像機變焦調焦的功能(néng),可(kě)在 很短的時間内通過(guò)後(hòu)端操作鍵盤将攝像機旋轉至相應位置,調整焦距,達到近距離對(duì)現場圖像查看的目的。
考慮到外圍是大廈與外界往來的區域人流量大,要(yào / yāo)實現24小時日夜監控,同時考慮滿足視頻放大分析要(yào / yāo)求,采用(yòng)日夜型轉換百萬高清快球攝像機,型号爲V1771N,其(qí)它區域采用(yòng)V1747N。
V1747N的快球爲9寸,在頂層大機房略顯突兀,故在頂層的動力機房選用(yòng)4寸迷你(nǐ)小快球V1731N。
前端部分合計采用(yòng):1半球攝像機,71台網絡槍式攝像機,1台百萬高清快球攝像機,5台網絡快球攝像機及11台網絡迷你(nǐ)快球攝像機,1台單路網絡視頻編碼器,設備共計89台。
(2)傳輸部分
對(duì)于(yú)圖像的傳輸,重點要(yào / yāo)求是在圖像信号經過(guò)傳輸系統後(hòu),不産生(shēng)明顯的噪聲、不産生(shēng)明顯的失真和變形,保證原始圖像信号的清晰度和灰度等級沒有明顯下(xià)降等等。
本項目監控中心特别分散,采用(yòng)模拟系統不利信号在各地管理,在充分考慮各種信号傳輸衰減幅度和外界幹擾分布等因素,本項目采用(yòng)通過(guò)傳輸距離不受限制、抗幹擾能(néng)力強、擴展容易和組網靈活的TCP/IP網絡實現傳輸。
網絡攝像機直接通過(guò)攝像機網絡端口經網線直接輸出TCP/IP網絡數字視頻,通過(guò)TCP/IP網絡實現傳輸到監控中心。
·電梯轎廂攝像機傳輸
考慮到電梯轎廂半球至樓層交換機距離超過(guò)90米,故在電梯轎廂内采用(yòng)模拟攝像機,通過(guò)電梯随行(háng / xíng)電纜,将視頻線傳輸到電梯動力房,通過(guò)V2509視頻編碼器再轉換成網絡數字信号實現傳輸。
·其(qí)它攝像機傳輸
其(qí)它區域的88台攝像機,直接選用(yòng)IPC,通過(guò)網絡線纜直接接入就(jiù)近弱電井内的交換機。
(3) 中心部分
◆顯示
本系統無監視器或者大屏,均通過(guò)客戶端對(duì)圖像查看及控制。
即無需通過(guò)解碼器将數字視頻還原成模拟信号。
◆客戶端和控制
監控中心安裝有V2216-LMC(Live Monitor Client)客戶端軟件的電腦,操作員通過(guò)客戶端軟件或IE方式登錄到安裝V2216-CMS(Center Management Server)中心管理服務器軟件的服務器上,通過(guò)中心管理服務器軟件來管理系統運行(háng / xíng),實現V2216-SMT(Stream Media Translation)流媒體服務器把前端攝像機視頻轉發(fā/fà)給客戶端,通過(guò)客戶端電腦實現對(duì)前端視頻切換顯示、攝像機雲鏡控制及查看和回放網絡磁盤陣列錄 像資料。
操作員優先級别由V2216-CMS(Center Management Server):中心管理服務器軟件管理,可(kě)設置64個優先級别,權限高的操作員具有優先控制權。
◆存儲
網絡磁盤陣列用(yòng) TCP/IP 以太網替代光纖通道網絡。使用(yòng)以太網絡,保護了用(yòng)戶現有的投資;以太網系統造價低;以太網是成熟的技術,具有良好的兼容性;以太網絡可(kě)以擴展到遠端,便于(yú) 系統做遠程的容災備份等。總之,采用(yòng)網絡磁盤陣列集中存儲,可(kě)以達到好兼容性和高的性能(néng)價格比。
錄像存儲的高清分辨率爲130萬(1280*960)和100萬(1280*720),錄像存儲的标清分辨率從高到低有4CIF(704 x 576), 2CIF(704 x 288),CIF(352 x 288), QCIF(176 x 144)。根據不同場合的視頻重要(yào / yāo)性級别不同,可(kě)設定不同的錄像分辨率,對(duì)于(yú)标清攝像機區域重要(yào / yāo)場合采用(yòng)4CIF分辨率錄像,一般場合采用(yòng)2CIF、 CIF、QCIF分辨率錄像就(jiù)可(kě)以滿足,因4CIF分辨率錄像占用(yòng)的存儲空間大,2CIF、CIF、QCIF在滿足一般要(yào / yāo)求時占用(yòng)的存儲空間小很多,通過(guò) 綜合考慮對(duì)不同場合分級别設置錄像分辨率,這樣就(jiù)保證了重要(yào / yāo)場合的高質量錄像存儲的同時,大節省存儲空間,實現更長時間的錄像信息存儲。
系統按24小時錄像,圖像質量标準爲130萬高清和D1标清圖像清晰度,同時信息保存時間30天(tiān)來設計。根據視頻存儲容量計算綜合考慮,按滿足30天(tiān)的視 頻錄像存儲計算,在考慮備用(yòng)磁盤的基礎上網絡磁盤陣列所(suǒ)需要(yào / yāo)的容量爲:1路高清+89路标清≈54TB,考慮到網絡磁盤陣列要(yào / yāo)實現長期24小時穩定錄像, 系統采用(yòng)1TB企業級視頻專用(yòng)硬盤54塊。
◆管理平台
管理平台是一套V2216網絡視頻管理系統,包含:V2216-CMS(Central Management Server中心管理服務器)、V2216-SMT(Stream Media Transmission流媒體服務器)、V2216-NVR(Network Video Recorder網絡視頻存儲服務器)、V2216-LMC(Live Monitoring Client實時監控客戶端)和V2216-NCT(Network Configuration Tool網絡配置工具)五個模塊。
V2216-CMS(Central Management Server中心管理服務器)是管理平台的數據庫中心,實現對(duì)登錄用(yòng)戶的身份确認,對(duì)前端網絡攝像機與各服務器的通訊管理,以及V2216網絡視頻管理平台各個子系統的管理和相互間的數據交換。
V2216-SMT(Stream Media Transmission流媒體服務器)實現把前端視頻轉發(fā/fà)給存儲設備進行(háng / xíng)存儲和客戶端進行(háng / xíng)浏覽。通過(guò)流媒體服務器軟件轉發(fā/fà)可(kě)以接省前端上傳視頻占用(yòng)的網 絡帶寬,如(rú)當多個客戶端同時訪問前端同一路視頻時,前端編碼器隻要(yào / yāo)往流媒體服務器上傳一個視頻帶寬的圖像,再經流媒體服務器軟件轉發(fā/fà)給多個客戶端即可(kě)。單 台流媒體服務器大可(kě)支持轉發(fā/fà)1000路CIF或300路D1視頻,超過(guò)1000路CIF或300路D1視頻需要(yào / yāo)轉發(fā/fà)時可(kě)采用(yòng)多台流媒體服務器。
V2216-NVR(Network Video Recorder網絡視頻存儲服務器)實現對(duì)網絡視頻存儲管理,同時也對(duì)網絡磁盤陣列的管理,單台網絡視頻存儲服務器大可(kě)支持128路視頻錄像,超過(guò)128路視頻錄像時可(kě)采用(yòng)多台網絡視頻存儲服務器。
V2216-NCT(Network Configuration Tool網絡配置工具)實現對(duì)網絡攝像機接入各服務器的參數設置,一般不單獨設立服務器,和别的服務器共用(yòng)。
V2216-LMC(Live Monitoring Client實時監控客戶端)實現對(duì)視頻浏覽和前端攝像機的雲台、鏡頭控制。
2、系統功能(néng)原理
系統原理說明:
前端攝像機數字視頻信号經攝像機或編碼器網絡端口輸出,通過(guò)TCP/IP網絡傳送到控制中心,在監控中心服務器實現設備、視頻、控制和用(yòng)戶等管理,磁盤陣 列實現錄像資料的集中存儲,視頻解碼器實現數字視頻轉換成模拟視頻輸出給電視牆顯示,客戶端實現視頻浏覽和控制,鍵盤實現電視牆視頻輸出切換。