1、 XXX 数字化 城市 综合管理 系统 项目 技 术 设 计 方 案 说 明 书 贵州新元高科信息技术有限公司 2010-11-15 2 目 录 一、系统结构 3 1.1 系统结构原理组成 3 1.1.1 数据采集层 . 4 1.1.2 数据交换处理层 . 6 1.1.3 数据应用层 . 7 1.1.4 监控系统数据流向 . 7 二、设备选型 8 三、系统配置连接图 . 16 1、 DDN专线接入 18 2、城域网宽带接入 18 3、 ADSL宽带接入 . 18 4、光纤直接接入 18 5、跨网关处理 18 6、动态 IP解决方案 . 18 四、平台软件架构说明 . 19 五、设备费用清单 .
2、 28 六、技术支持与售后服务承诺 . 29 XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 一、 系统结构 1.1 系统结构 原理 组成 城市监控系统结构组成可分为前端设备、线路、通信设施 、后端设备、服务器等组成。 前端设备又由前端数据采集设备、数据压缩设备、中继传输设备等组成。其中前端数据采集设备一般为球机、云台、普通摄像 机、枪机、探头等设备组成，而数据压缩设备一般由网络视频服务器、数字硬盘录像机、 PC式嵌入式硬盘录像机等设备组成，中继传输设备包括路由器、交换机等等网络传输设备。 由综合设备合理搭建的城市监控系统结构图描述如下： 图 1 监控系统网络拓扑图 由网络视频服务器群组组成的前端设备
3、，能够充分满足现代网络的要求，由于网络的发展越来越健全，网络音视频传输较传统的本地存储的设备更具备众多优势。 由上图可以看出，整个监控系统分为数据采集层、数据交换处理层、数据应用层等三个层次，每个层次独立完成相应的功能。每个层次技术上完 全独立，并具相互关联，完成由下4 至上的数据服务，可以简单的理解为下一层次为上一层次提供数据服务，上一层次控制或者受控于下一层次。 本系统可以采用分布式管理（根据不同的片区，设立分控中心），也可以采用集中管理（只建立一个中心），由于采用模块化设计，不管是哪一种方式，管理和操作都是一样，没有本质的区别，唯一的区别是：前者把设备分区域摆放，可以充分利用网络资源；后
4、者对监控中心的网络资源要求较高。 1.1.1 数据采集层 数据采集层是收集现场数据的唯一设备组，其核心设备是网络视频服务器（ Network Digital Video Server，简称： DVS，本文以后简称 DVS）。主要负责现场音视频数据的采集，并可以通过输出开关信号，对现场外围设备进行控制，达到收集现场数据并实时解决危情的目的。从下图中可以看出数据采集层的主要功能： XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 图 2 数据采集层 从上图中可以看出 DVS 的主要功能： 现场的视频（摄像机）、音频（拾音器、麦克风）进行高质量音视频压缩； 采集报警（报警传感器）等模拟或开关量信号进行采集处理
5、； 按照国际标准将上述信号转化为数字信号并进行数字化压缩、传输； 如发生报警，按照用户的设置将必要的控制信号输出控 制灯光、警号等设备； 如用户需要，提供高清晰现场抓怕功能； 如果需要，可以和监控中心或者其它远程现场进行语音对讲。 6 1.1.2 数据交换处理层 数据交换处理层是整个监控系统的核心， 核心设备是若干台大型数字视频网络管理服务器（中心服务器）、数据库服务器、数据存储和转发服务器、报警服务器等多台服务器。下图中简单的描述了数据交换处理层的主要设备，本文后续会专门讲述各个设备的用途及相互关系。 1 0 0 0 M 局 域 网数 据 库 服 务 器中 心 服 务 器报 警 服 务 器数
6、 据 转 发 服 务 器存 储 服 务 器数 据 转 发 服 务 器存 储 服 务 器数 据 转 发 服 务 器存 储 服 务 器中 心 电 视 墙显 示 服 务 器 显 示 服 务 器 显 示 服 务 器 显 示 服 务 器显 示 服 务 器大 屏 电 子 地 图数 据 转 发 服 务 器存 储 服 务 器数 据 转 发 服 务 器存 储 服 务 器数 据 转 发 服 务 器存 储 服 务 器图 3 数据交换处理层 从上图中可以看出，数据交换处理层主要负责整 个系统的数据处理。主要功能是对现场的数据收集层收集回来的数据进行存储、转发以及报警信息的处理。主要设备包含中心服务器、数据库服务器、转
7、发 /存储服务器、显示服务器及报警服务器等。 它的主要任务是： 通过网络把现场所有音视频数据进行集中存储，采用专门的数据存储服务器和磁盘阵列进行数据保存，确保数据的可靠性。 把所有音视频信息进行数据转发，需要现场音视频信息的用户在经过授权后可以远程查看现场情况以及远程下载 /回放已经录制好的音视频数据。一般来说，转发服务器可以和存储服务器使用同样的服务器，以便充分利用网络资源和计 算机资源。 通过大型电视墙预览现场视频。可以对现场所有视频进行分组，然后在电视墙上循环XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 切换显示，对于重要的场景可以使用单独的电视墙进行独立输出显示。 对于现场的报警信息使用专门
8、的报警服务器进行输出和处理，通过大屏电子地图直观的显示即时报警信息。 采用专门的数据服务器对本监控系统的所有信息进行集中存储。主要包括：设备信息、设备状态信息、用户信息及权限信息、视频分组信息、报警联动信息、报警处理信息、音视频数据保存信息（索引）等各种系统信息。 数字视频网络管理服务器是整个系统中最核心的设备，担负着承上启下、数据交 换处理的责任。 对数据采集层而言，数据交换处理层是后台处理系统，前端收集的所有数据必须经过数据交换处理层后才能转向其他层次。 对于数据交换处理层，主要由中心服务器进行管理，通过对数据服务器进行交互，实现对整个系统进行管理，其中，主要包括： 对系统、用户、网络等系
9、统资源及安全进行管理； 对前端数据的存储与管理，特别是对前端报警数据将实现自动存储； 负责协调、管理数据应用层与数据采集层之间的数据交换； 对于数据应用层，数据交换处理层主要负责为数据应用层提供授权和数据服务。 注：严格来说，电视墙和报警信息处 理应该属于数据应用层，本文把他归为数据交换处理层的目的是能让我们更加容易理解本系统。 1.1.3 数据应用层 数据应用层主要是第三级数据应用，主要包括信息查询、远程指挥、远程调度等应用型数据分析和处理。 根据每个用户的权限级别不一样，分别具有对系统的参数设置、系统控制、信息查看等不同等级的权限。主要使用桌面工作站对系统进行访问。 1.1.4 监控系统数
10、据流向 1) 视频流向：视频服务器 （ 在中心服务器控制下 ） 转发 /存储服务器 （ 在中心服务器控制下 ） 用户或者网络矩阵 /显示服务器。 2) 控制信号：用户 转发服务器 视 频服务器 前端设备。 3) 报警信息：探头 视频服务器 中心服务器 报警服务器。 8 4) 数 据 库：只有中心服务器和数据库服务器交换数据。 5) 用户连接：用户 中心服务器 转发服务器 视频服务器。 6) 对讲连接：用户 中心服务器 视频服务器；视频服务器 中心服务器；中心服务器 视频服务器。 整体监控系统 中的数据传输统一由光纤来进行传输 ,前端摄像机 (包括球机 /枪机 )接入到视频服务器中 ,接入到光纤
11、后 ,由光纤网络传输到监控中心 . 特别说明 所有用户连接视频服务器都是经过中心服务器授权后，由指定的路径（转发服务器）进行连接； 转发服务 器的所有工作、连接数量等都是由中心服务器控制； 网络矩阵由中心服务器授权，连接转发服务器，显示服务器由网络矩阵服务器完全控制，连接指定的转发服务器。 二、设备选型 1、视频服务器 本系统中采用网络视频服务器对现场音视频数据以及报警等进行信息采集，并可以对现场进行一定形式的即时警情控制。 主要接口及功能： 视频采集：高清晰视频采集及压缩，支持 Full D1、 Half D1及 CIF格式； 音频采集：高保真 MP3 压缩，真实显现现场原声环境； 报警采集
12、：视频移动报警、视频丢失报警、红外等探头报警，可以任意设置布防 /撤防时间； 控制输出：可以输出多路开关量信息，控制现场灯光、警号等外围设备； 语音对讲：现场人员可以和监控中心进行实时双向语音对讲，监控中心也可以主动呼叫现场人员； 网络视频服务器外观： XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 网络视频服务器 我公司 为了满足用户把高清晰的声音、视频数字化远程传输而专门设计的音视频编、解码产品。网络视频服务器充分考虑远程 监控需求的特点，结合了我公司在视频技术方面的优势和最新 IT技术，旨在 为用户提供一个专业的、高性价比的 IP视频解决方案。 应用网络视频服务器产品可以在无需要任何动土工程的情
13、况下非常简单的实现模拟 CCTV向网络视频系统升级。先进的 IT 技术保证所有硬件 24 小时无间断工作，异常自动恢复功能保证即使出现任何人为、意外、技术中断也能立即重新工作或者自动连接，可远程网络进行升级、控制管理，实现了远程管理维护，极大的方便了工程商和用户的调试和使用。 编码器 YW8000 的主要功能： D1高清晰实时视频网络服务器，向下兼容 HalfD1、 CIF等压缩格式 采用最新 H.264视频编码技术、 MP3音频编码技术 支持 PAL/NTSC复合视频 内嵌 Web Server，全面支持 IE/Netscape浏览器 多用户密码权限管理 ， Web页面实现远程监看、控制、设
14、置、升级 支持动态 IP地址，支持局域网、 Internet（ ADSL、有线通） Dynamic Stream Control 技术，保证双向语音对讲实时传输 ,让远程会议、远程交流轻松实现 网络自适应技术，根据网络带宽自动调整视频帧率保证传输，网络中断后可自动连接 视频码率 32Kbps-4Mbps 连续可调，帧率 1-30 (1-25)连续可调 可以进行现场高清晰无损图像抓拍 客户端软件具备抓拍、本地录像等 DVR功能 移动侦测、探头等报警功能 (可设区域和灵敏度 ) RS232/RS485串口支持云台控制、高速球机或摄像机等外置设备 支持 IDE、 USB硬盘存储，可在前端进行 备份
15、和录像、 JPEG抓拍 支持多用户同时访问，采用多级密码权限控制及用户管理 录像文件直接由 Microsoft Media Player 播放，无须安装其他软件 双系统设计，主系统出现故障时，辅助系统可进行基本工作、协助修复主系统 异常自动恢复功能，保证 网络视频服务器 稳定运行 外置电源设计，方便维护 /维修 10 解码器 YW8000DC的主要功能： 支持 D1、 HALF-D1、 CIF 格式解码 支持模拟视频输出 支持 网络视频服 务器 所有的音视频服务器解码 支持双向对讲 内嵌 GUI，操作直观、简捷 通过 485与键盘 /矩阵接口 支持远程云台控制 支持通道选择及可编程控制通道巡检
16、 支持 1路视频输出， 1路音频输出， 1路音频输入 网络视频解码器 技术指标 项目 设备参数 性能指标 YW8001DE YW8002DE YW8004DE 视频 视频输入 1路， Vp-p=1V - 75欧姆 2路， Vp-p=1V - 75欧姆 4路， Vp-p=1V - 75欧姆 连接口 BNC 阴性 图像标准 NTSC 制或 PAL制 音频 采样率 16KHz， MP3压缩方式 输出码率 8Kbps 24Kbps 音频输入 1路 2路 4路 双向语音对讲 麦克风输入（ Vp-p=100mV），输出立体声接口 信噪比 80dB 失真加噪音比 -30dB 数字 处理 压缩方式 H.264
17、 限码流 分辨率 D1、 Half D1、 CIF D1、 Half D1、 CIF D1、 Half D1、 CIF 传输帧率 每路视频，帧率（ 1-30） /（ 1-25）连续可调，根据带宽自动调节 输出码率 从 32Kbps至 8Mbps连 续可调 报警 4路 开关量 （常开 /常闭）输入， 4路开关量（常开）输出 移动侦测 (可设区域和灵敏度 )，报警预录功能 5-30 秒，延迟录像30-120秒 XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 网络 通讯 Web Server 全面支持 IE监视、控制、设置、升级 网络传输协议 传送： TCP/IP 、 UDP、 MULTICAST 支持网络
18、类型 PSTN、 ISDN、 ADSL、局域网、城域网、广域网；支持二级域名，轻松实现动态 IP地址 其他物理接口 10/100M 以太网接口；远程云台控制的 RS485接口；报警输入 /输出 其他 物理外壳 优质冷扎钢板外壳，防划伤处理（黑色） 机器尺寸 长 167mm宽 122mm高 47mm 工作温度 -10 C - 60 C 工作湿度 80%RH 电源电压 DC12V 10% 功耗 7W 注： PAL制： D1： 704 576 Half D1： 704 288 CIF： 352 288 NTSC制： D1： 704 480 Half D1： 704 240 CIF： 352 240
19、2、球机 产品外形 性能参数 无变形 5英寸球罩 手动光圈 图像清晰度 130万像素（图像格式 720P或 1080P） 0-355水平旋 转范围 水平速度 0.45-45 /秒 垂直速度 0.45-45 /秒 16个预置点 内置解码器 RS485 通讯 定焦镜头 3.6mm、 6mm、 8mm、 12mm可选 12 1Lux最低照度 两预点之间线扫功能 1条巡视轨迹，轨迹速度可达 45 /秒 DC 12V输入 技术指标 有效像素 500 (H) 582 (V) 图像感应器 1/4 英寸 Super HAD CCD 视频输出 1.0Vp-p 图像 清晰度 130万像素 信噪比 48dB 最低照
20、度 1Lux 光圈 手动 焦距长度 f3.6mm 白平衡 自动 左右旋转范围 0 -355 左右速度 0.45-45 /秒 上下旋转范围 0-90 上下速度 0.45-45 /秒 通讯 RS485 控制 上下、左右； 16个预置位 左右线扫 开关 巡视轨迹 1条 电源 DC12V 1A 操作温度 040 XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 尺寸 160 115mm (H) 重量 约 0.7Kg 3、其他前端设备 报警探头 警号 灯光 拾音器 麦克风 注：以上其它前端设备根据招标要求选择，本文不再赘述。 4、中心服务器 中心服务器主 要负责整个系统的信息设置和查询处理，同时可以进行一定数量的
21、音视频数出。中心服务器全部采用模块化设计，各模块相对独立，根据实际需要配置。 网络通信模块 网络通信模块主要负责整个系统中各种设备间的网络通信。 系统仲裁模块 系统仲裁模块主要负责解决各种数据流冲突问题，如多个用户同时访问同一个视频源时，需要对用户的权限级别进行判断，当网络资源不够时，需要提示低权限用户“有多个高权限用户正在或者需要访问 XX视频，你的连接将被暂时切断“，及时切断权限较低的用户的网络连接，以保证系统的正常运行及有效利用。 电子地图管理模 块 电子地图管理模块主要负责对系统的电子地图进行有效管理，创建、修改 /删除各级电子地图。并保证网络中所有电子地图保持同步。 电子地图导向模块
22、 电子地图导向模块主要为管理员 /操作员提供地图导向，管理员 /操作员通过地图查找现场设备，如：查找某个比赛场馆的某个门口的摄像机，需要做的事情是： 第一、 查找该场馆所在区域 第二、 查找该场馆所在街道或者地理位置 第三、 查找该场馆地图 第四、 查找该门所在楼层 第五、 查找该楼层地图 14 第六、 点击该门的摄像机（图标），打开视频 以上步骤看起来较为繁琐，实际上操作非常简单，就像看地图一样，有此导向工具，在使用本系统时 就非常轻松。 系统设备索引模块 系统设备索引模块主要负责对本系统中所有设备进行分区域、分类，建立索引树，方便管理员 /操作员对设备进行维护和查询 。 设备配置模块 设备
23、配置模块主要用于设置设备属性，如：设备类型、音视频通道数量、报警输入数量、输出开关数量等基本信息。 定时预约 -布 /撤防模块 定时预约 -布 /撤防模块用于设置设备工作计划，如：定时录像时间安排、报警布 /撤防时间计划等。 音视频解码模块 音视频解码模块用于音视频解码，支持软件解码和硬件解码两种方式。 系统警报模块 系统警报模块负责与报警服务期进 行通讯，主要把报警信息及时传递到报警服务器。 流媒体分发模块 流媒体分发模块负责对所有音视频进行流向处理，如：某个视频服务器的音视频数据由某台转发 /存储服务器进行处理。 用户权限管理模块 用户权限管理模块用于对用户权限的管理，如：系统管理员、高级
24、管理员、操作员等。权限管理分为用户组管理和单个用户管理，一般的操作方法是先对用户进行分组，设定各组的基本权限，只要属于该组的用户具有统一的权限，也可以对某些用户进行个别权限的增减。 5、数据转发 /存储服务器 数据转发 /存储服务器用户 对某些音视频数据进行集中存储和数据转发，需要配合磁盘阵列使用。 配置要求： P4 3.0G 或以上 CPU， 1024M 或以上内存， 1000M 网卡，磁盘阵列根据需要进行配置。 性能指标：最大同时进行 64通道音视频数据的存储和转发。 磁盘阵列： XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 磁盘阵列已经具有国家 /国际标准，并已经是通用设备，本文不再赘述。 7
25、、网络矩阵服务器和显示器 网络矩阵服务器既是独立的网络矩阵，可以单独对所有的视频进行网络切换，同时又是控制显示服务器的控制服务器。 网络矩阵服务器实际又叫做主控显示服务器，区别在于显示服务器只负责输出音视频输出，网络矩阵服务器负责网络视频切换及相应设置，它可以配置所有显示服务器的音视频分组和轮巡方式。网络矩阵管理员在网络矩阵上可以查看任何音视频通道数据，并可以根据需要设置显示服务器的输出内容。任何一台显示服务器均可以轮巡输出。 每台显示服务器可以最大输出 16通道音视频，可以同时输出模拟（ AV）和 VGA输出两种信号，模拟信号是通过视频解码卡（ TM7000 系列）解码后输出独立通道的音视频
26、， VGA 输出是计算机自身的输出。显示服务器的 VGA 部分可以使用双输出，对于一些重要的视频可以采用双输出方式，除了输出到电视墙还可以 有两个 VGA 通道输出。 网络矩阵服务器和显示服务器均是由计算机和视频解码卡组成，其配置要求为： 配置要求： P4 2.0G或以上 CPU， 512M或以上内存， 1000M网卡， 128M独立显卡。 性能指标：最大同时进行 16通道音视频解码和输出。支持 4*4共 16通道模拟视频输出。 网络矩阵有良好的操作界面，显示服务器没有操作界面，所有内容全部由网络矩阵全部控制。 网络矩阵服务器最大支持对 64台显示服务器的控制，每台显示服务器最多可以轮巡切换2
27、55 组音视频，即可以通过切换方式自动查看 16*255=4080 个通道的音 视频，由于视频切换间隔不得低于 10 秒钟，建议一般使用不要超过 64 个通道，既可以保证在一分钟左右可以循环一次。 网络矩阵服务器和显示服务器都需要安装多张音视频解码卡，由解码卡负责完成音视频的解码，减少占用计算机 CPU资源，同时可以输出到电视墙。下面是解码卡的介绍。 8、报警服务器 报警服务器主要负责对本系统所有报警信息进行处理，包括报警信息的显示和报警处理，报警显示主要通过大屏电子地图（从数据库中调用地图）对现场报警信息进行显示，同时可以通过输出开关量控制警号等警用设备，也可以通过音箱输出不同的音乐提示值班
28、 人员。 报警服务器是通过电子地图对监控现场进行直观的监控，当有报警发生时，地图上相应的摄像机图标或者探头图标会急促闪烁，并有相应的视频调出来（可选择），值班人员看到报警后，可以在此地图上调看任何一个通道的音视频，最多可以同时打开 4 个通道的音视频。 16 9、 DDNS SERVER DDNS Server 是动态域名解析服务器，该服务器是我公司专门为我公司 网络视频服务器产品设计的，对于使用一些没有固定 IP（如： ADSL）的网络时，可以使用该服务器，而不需要其他方式处理，视频服务器之需要能上网就可以保证和监控中心保持 连接。 DDNS Server 的工作量不是很大，可以和其他服务器
29、共同使用同一台计算机，如：数据库服务器等。 三、系统配置连接图 由于监控点多，数据流量大，特别是监控中心，要对所有的监控点进行集中管理和存储，需要很大的带宽，合理安排网络带宽，有利于监控系统的稳定运行。 监控中心网络带宽计算方法： 根据视频监控图像清晰度的要求设定视频服务器的编码码流，这里按照每个通道1024Kbps 计算，如果有 1000 个视频通道均要集中到监控中心，则监控中心理论上至少需要1G 以上的接入带宽。如果按此计算，监控中心有必要对设备进 行分组管理，把网络带宽进行合理分配管理，同时，尽量全部使用千兆网卡进行接入，使监控中心组成一个千兆级局域网，通过路由器分成不同的小局域网，小局
30、域网之间只有控制信息传输，大量的音视频数据尽量能在小局域网内部进行传输，这样可以保证网络的稳定性。 XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 图 7 系统连接图 1 0 0 0 M L A N1 0 0 0 M L A N1 0 0 0 M L A N1 0 0 0 M L A N1 0 0 0 M L A N路 由 器互联网图 8 监控中心网络示意图 18 1、 DDN 专线接入 标准网络连接方式，此处不再赘述。 2、城域网宽带接入 标准网络连接方式，此处不再赘述。 3、 ADSL 宽带接入 标准网络连接方式，此处不再赘 述。 4、光纤直接接入 标准网络连接方式，此处不再赘述。 5、跨网关处理
31、 对于需要使用代理上网的视频服务器来说，需要做的工作就是在代理服务器（或者路由器）上设置端口映射，如视频服务器使用 3000 端口，那就需要把代理服务器的 3000 端口映射到视频服务器上，以便外网用户能访问到内网。 一般视频服服务器会使用到多个端口，需要对视频服务器做一定了解，然后设置相应的参数即可 6、动态 IP解决方案 对于使用 ADSL 等动态连接的网络接入来说， IP 往往是不固定的，每次连接都可能改变IP 地址，为了让用户始终能访问到正确的视 频服务器地址，我们专门开发了 DDNS Server，通过 DDNS Server的使用，就无所谓是否为固定 IP 地址了。 DDNS Se
32、rver 的详细情况，请参考本文的其他章节。 视频服务器在网络传输过程中对音视频数据流的控制方法简单说来就是根据网络带宽即时调整音视频编码码流，视频服务器可以采用定质量（ VBR）、限码率（ CBR）两种方式进行编码，对于网络资源较为丰富的系统来说，建议使用 VBR 方式；对于网络资源较为紧张的系统来说，建议使用 CBR方式。 采用 VBR 方式可以一直保持图像质量，但是码流根据视频变化状况略有波 动，对于网络资源足够的系统来说，无疑是一个最合适的编码方式了；采用 CBR 方式可以限制编码码率在XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 一定范围之内，确保在低带宽情况下也能保证网络传输的流畅性。如
33、果网络遭遇堵塞，视频服务器会自动降低帧率来保证不会继续堵塞网络，确保网络的稳定。 在 网络视频服务器 产品中，还采用了特殊的码流控制机制，可 确保网络延时尽量小，一般来说，网络（互联网）传输延时在 1秒左右。对于监控系统来说，已经是非常不错的效果。 四 、平台软件架构说明 整个系统采用集中管理、分布监控的设计思路，全网采用 3级组网架构，组网如图： 平安城市（城市 监控报警联网系统）是一个覆盖整个城市的集成式、多功能、综合性大型监控报警系统，业务范围涵盖治安、交管、消防、刑侦、内保等多个警种，包括图像监控与报警系统（包括车载移动摄像终端系统）、重点要害部位监控与报警系统、居民 小区技术防范系统
34、、和机动车防盗防劫报警系统、道路交通监控和 卡口系统、电子巡更管理系统等独立而又互相协作的子系统，城市监控报警联网系统不仅仅强调以上各个子系统的建设，也强调对以上系统和相关资源的整合与集成。虽然系统的组成非常复杂，但是从资源组合与整合的角度上可以分为四个组成部分：监控中心 ，传输网络平台，监控资源和用户群。监控资源是信息的提供者，用户群是信息的服务对象，监控中心是信息的管理者，是信息存储与共享的平台，传输网络提供了各种信息（数字的和模拟的）的传输通道，连接了以上三个部分。 20 监控中心 监控中心可以分为分局监控中心和社会监控中心。 监控中心是指由部门管理和使用的，具有接处警能力的监控中心。它
35、分布在各个业务部门中，如治安、交管、内保、消防等部门，这些业务部门已经建有大量的前端监控资源，监控中心是这些监控资源的存储和共享平台 。 监控中心是监控报警联网系统的核心部分，汇接各种监控资源，将所需的视频、音频、数据信息进行编码和存储，并根据授权进行实时播放、检索和浏览，是实现互联、互通、互控和满足实战应用的共享平台，为各级机关、业务部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供及时、可靠的报警和监控信息。 监控中心采用分级设置，依据管理权限的不同可以分为一级、二级、三级监控中心，各个城市可以根据本地区的行政区划、治安状况、城市地域范围、经济发展状况，合理选择适合本城市的监控中心的分级架构，例如可以
36、建设一个级别、两个级别或者三个级别的监控中心。 每一级的监控中心配有监控管理服务器，实现对本级监控中心客户端和所辖下级监控中心的管理和授权。 分局监控中心： 三级监控中心：一般是指由派出所设立的报警与视频监控中心。派出所是监控报警联网系统的基层单位，对所辖区域负有直接责任，是视频监控资源整合共享、控制管理和应用的传输网络平台 传输网络平台 市局监控中心 分局监控中心 基层所队监控中心 1 基层所队监控中心 N 其他业务部门监控中心 一级监控中心 二级监控中心 三级监控中心 图像采集设备 声音采集设备 报警设备 资源 社会监控 中心 用户终端 公安用户 社会用户 XXX 平安城市监控系统方案设计
37、说明书 基础和源头。派出所在视频监控方面的技术力量较薄弱，因此三级监控中心的系统应该简单、方便、可靠。三级监控中心的监管服务器可以管理本辖区内前端设备和授权客户端，接受来自上级监控中心监管服务器的管理。 二级监控中心：一般是指由分（县）局或者其他业务部门 设立的报警与视频监控中心。二级监控中心接收三级监控中心上传的图像，同时可以根据实际情况，拥有独立的前端监控资源，二级监控中心对所辖的三级监控系统具有管理权限，并且可以将本地监控设备进行统一管理，同时也接受一级监控中心的管理，这些管理都是通过设在二级监控中心的监管服务器进行的。 一级监控中心：一般是指由市级局设立的报警与视频监控中心。市局级监控
38、中心的监控管理服务器在监控报警联网系统中具备最高的管理权限，各个分局（业务部门）和派出所的监控系统和前端监控资源都受到一级监控中心监管服务器的管理和控制。 社会监控中心 ： 社会监控中心是指社会其他单位建设和管理的监控中心。例如城市应急联动指挥中心，重大社会活动（如重大庆典和重大纪念活动）的保安监控中心等。 系统物理层次结构 传统的监控系统从物理结构上可以分为图像和报警信号采集、 信号传输和中心控制与显示三个 部分。城市监控报警联网系统从物理结构上也可以按照这种方式分析，但是城市监控报警联网系统与传统的中小规模、区域性的监控报警系统有明显的区别。由于该系统的接入容量远远大于传统的监控系统，涉及
39、的控制功能要求更加网络化，同时需要对接部门其它的系统如 GIS、 110指挥、接处警等等。 因此在系统层次结构上城市监控报警联网络要更加复杂，涵盖的内容更加丰富。系统结构图如下： 22 认 证 和 权限 管 理 服务目 录 服 务视 频 转 发服 务存 储 服 务 报 警 服 务用 户 1状 态 巡 检用 户 2 用 户 n登录/控制命令视频流应 用 层视 频 交 换 层采 集 层视频流报警信息状态巡检信息N V E 1 N V E nN V E 2控制命令视频流报警信息状态巡检信息登录请求权限控制 电子地图 三警合一指挥调度系统接口 编码设备 网络视频服务器 报警控制器 数字光端机 摄像机
40、控制云台 城市应急联动指挥调度系统接口 高速 IP网络 社会监控中心接口 DSL传输 光纤传输 无线网络 视频切换 检索与回放 报警响应 实时监控 访问控制 用户管理 XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 基本组件 摄像机NVSR V S 服务器用户机用户机M通道M通道M通道组播视频流单 / 组播视频流多级体系构建示例 交换机C 级用户机用户机C摄像头NVEC摄像头NVEC摄像头NVE路由器R V S 服务器网络用户机用户机路由器交换机路由器B 级R V S 服务器网络用户机用户机路由器交换机A 级I m a g i n e W o r l d S e r v e r图 3 24 如上图所示
41、的三级远程监控体系， C级没有设置 RVS服务器， A、 B级设置了 RVS服务器。下列基本组件之间通过 M通道连接，构成整个监控管理体系： A级 RVS-B 级 RVS B级 RVS-C 级 NVE A级用户机 -A级 RVS B级用户机 -B级 RVS C级用户机 -B级 RVS 如下图所示， C级 NVE 发送组播视频流到 C级用户机，发送单播视频流到 B级 RVS； B级RVS 发送组播视频流到 B级用户机， A级 RVS发送组播视频流到 A级用户机。 交换机C 级用户机用户机C摄像头NVSC摄像头NVSC摄像头NVS路由器R V S 服务器网络用户机用户机路由器交换机路由器B 级R
42、V S 服务器网络用户机用户机路由器交换机A 级单播视频流单播视频流组播视频流组播视频流组播视频流I m a g i n S e r v e r图 4 XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 H.26-4 算法的实现优势 我公司 下力气在核心算法在标准规范的基础上对编码效率以及网络适应性方面进行了深入研究，并取得了突出效果。 VBR 和 CBR 模式 VBR：即基于品质的模式。当使用这种模式时，所有的帧不管他们的状态如何都压缩到相同的品质， 即图像损失率一致。它能保证全部帧的质量是一致的，当它不控制编码输出码率，对于场景运动变化比较大的情况，编码输出码率变化幅度会很大。这种模式比较适合于视频编
43、辑或者对图像质量要求很高而带宽不受限制的应用。 CBR：即恒定码流模式。编码器会根据用户指定的码率进行编码，为了保持相对恒定的码流，对于运动变化大的场景，编码器会降低视频质量以降低码率，对于比较静止的场景，编码器会在不超过指定码率的情况下尽可能提高视频质量。这种模式比较适合于网络视频传输应用。 CBR的实现复杂度比 VBR要高很多，而且实现算法的不同对码流控制 的效果差异也很大，国内大部分厂家目前未实现 CBR 模式或者只是作了一些简单控制。 核心算法采用汇编程序 H.26-4算法中压缩比越高算法复杂度越大，一般的嵌入式平台主处理器的处理能力不会很高，所以为了能够达到每路 25帧 /秒，压缩比
44、就不会很高。而亿维锐创将 H.264算法的核心部分全部使用汇编语言编写（标准算法使用 C语言编写），使系统的处理效率提高了 30，这使得我们的系统能够提供更高质量的视频。 预处理和后处理 预处理：在编码之前消除原始图像中的“污迹”、“雪花”或“毛边”，也就是所谓的“视频噪声”。 后处理： H.264解码器增加了 Deblocking（去除块效应）功能。 网络传输时延控制 对于实时视频应用，等待时间和抖动必须保持在一定的限度内，标准建议可接受质量的单向最大延迟是 400RVS（网络传输本身延迟不包括在内）。对于音视频需要同步的应用，必须限制视频相对于音频的延迟。 ImaginWorld 监控系统
45、已经做到单向延迟小于100RVS，在国内同类产品中绝对领先。 26 网络传输差错控制 网络的不稳定性会经常导致视频包的丢失，而实时视频传输又不允许无限制的重传，而 H.26-4是连续编码算法，丢失一帧数据会导致后续若 干帧解码错误，导致“马赛克”现象。我们在传输层通过独有的差错检测、错误隔离、限制延迟重发、强制恢复等一系列差错控制技术，使得“马赛克”现象尽可能少。 网络带宽自适应调整 在网络带宽经常变动的信道中，使编码率与信道带宽相匹配很重要， ImaginWorld监控系统中采用的算法可以实时检测网络带宽的拥塞程度，并可以动态对编码器进行码流整形，调整输出码率以匹配网络带宽。 技术参数 参
46、数 说 明 中央处理单元 eQuator BSP152 ， 4 M byte flash， 64 M byte SDRAM 操作系统 实时操作系统（ RTOS） 视频端口 1 - 4路 PAL（或 NTSC）复合视频输入 ， 1Vpp 75 欧 ， BNC接口 音频端口 1路麦克风信号输入 ， 1路扬声器信号输出 视频 压缩 H.264 simple profile 音频压缩 G.729/G.723 图像调整 色调、对比度、饱和度和亮度独立调整 图像分辨率 60HZ NTSC制式 352x240(CIF)、 176x120(QCIF) 50HZ PAL 制式 352x288(CIF)、 176
47、x144(QCIF) 最大帧速率 CIF 25帧 /秒 （ PAL） /30帧 /秒 （ NTSC） 视频压缩率 16Kbps-2Mbps，支持 VBR、 CBR模式 网络协议 TCP/IP、 UDP， HTTP， TFTP， BOOTP， RTP， IGMP 网络接口 RJ45接口 10/100BASE-TX以太网 控制接口 一个 RS-485口，对云台、变焦镜头等进行控制，可接收 RS-485接口设备的数据 报警接口 4路报警输入， 4路报警输出 XXX 平安城市监控系统方案设计说明书 保存参数 系统的缺省设置参数可修改并保存 软件升级 通过网络升级 ，或通过串口升级 电源 DC 12V
48、/3A外接电 源 工作环境 温度： 0oC - 50oC（ 40-125oF） ， 湿度： 20-80% RHG 保存环境 温度： -20oC - 60oC（ 40-125oF） ,湿度： 20 - 95% RHG 看门狗 监视 DSP、视频通道、网络控制器及电源的状态，异常时自动使系统复位 电磁兼容性（ EMC） GB 9254、 FCC Class A、 CE EN 55022/1987, EN50082- 1/1992 安全性 EN 60950, UL, CSA 二级监控中心实现： 二级监控中心（分局监控中心）配置服务器， 其中目录服务为系统的二级目录，二级中心范围内的设备可由安装在二级
49、中心的网关服务管理，将所有监控点建成了一个完全基于网络，功能非常强大的网络视频系统。实现了各派出所的联网监控管理。 Archiver） 提供图像的存储、回放、服务。每一个录像服务器可支持多个摄像机图像存储、浏览。这多个摄像机可以是网络内的任意位置的摄像机，不必按照顺序或区域设置。 28 份方式。 ImagineWorld 软件中的虚拟矩阵功能，在监控中心 的电视墙上可以任意显示前端编码设备的图像。原则上由多少个监视器就配置多少个解码设备（ YW6000DC ）。 互联网 授权用户都可通过登陆目录服务器查看各自家中的任意一路图像及录像文件。 一级监控中心实现 ： ISP提供的网络进行联网，实现了主管人员浏览直辖片区的安全情况，若有报警则在监控中心可以对报警点进行声光报警和录像，并可以联动到110 指挥中心或直属派出所，能及时地处理报
