高清网络视频监控系统技术方案

随着数字技术、计算机技术和网络技术的发展，基于互联网的各种业务呈几何指数规律飞速增长，远程视频监控作为基于互联网的一种全新业务也得到了飞速的发展。在中国，安防行业经过近二十年的发展，技术和产品性能上基本达到发达国家水平，作为安防系统中的一项重要子系统------视频监控系统，已经从最初的模拟监控发展到现在的数字化监控，从最初的特殊行业应用发展到各行各业甚至家家户户都有了视频监控的应用。

近年来，人们的生命财产安全保护受到了越来越多的重视。但是，在传统监控系统中，受图像清晰度影响，监控系统往往成为摆设，通过录像提供事后查询，图像清晰度低，录像资料信息量小，给取证工作增加了难度。

因此建设一套高清化、网络化的监控系统迫在眉睫，新的系统能够通过智能报警联动实现对突发事件的快速反应，从而及时发现犯罪分子，阻止事态进一步发展，最大化减低安全隐患，高清的图像画质也为事后取证提供了便利。

二、建设目标及需求

（一）建设总目标

本系统建设要以"先进、实用、经济、安全、可靠、开放"为指导思想。结合客户的实际情况，建立一个基于标准规范体系和安全保障体系，能够整合各种视频监控系统、各种报警设备、语音对讲、电子地图等多种系统资源的综合监控平台。通过系统建设，实现可视化管理、多业务联动，降低运营管理难度、提高安全保障。

（二）需求分析

根据客户的实际规划，拟建设一套网络视频监控系统，以实现对楼宇各区域实现不间断视频监控。要求监控系统采用先进成熟的视音频产品，并基于现有IP网络建设，实现远程实时浏览、控制、录像存储等要求。

因此，本次建设的需求应包含以下几个方面：

新建系统应支持高标清视频图像同时接入，随着监控技术的不断发展、监控设备的不断更新，视频图像高清化大势所趋，所以本次建设的视频监控系统应具备高标清混合组网的能力。
结合实际网络情况，进行集中式存储，节约资源。
新建系统前端应能实现接入烟感、温感、红外告警等安防设备，并通过摄像机内部的告警接口，实现告警信息的传输，使得监控中心能够及时获悉告警事件，进行处理。
监控系统应能够支持接入语音对讲设备，通过网络传输能够实现监控平台与前端监控点的语音对讲、广播等功能。
系统应可对外提供标准接口及标准SDK开发包，可接入如教育局、公安局等单位建设的视频综合平台，进行统一的管理。

三、设计依据与设计原则

（一）设计依据

系统规划设计严格遵循国际、国家和地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：

GA/T75-94 安全防范工程程序与要求

GBJ303-88 建筑电气安装工程质量检验评定标准

GA/T 514-2004 交通电视监控系统工程验收规范

GA/T70-2004 安全防范工程费用概预算编制办法

GB 50348－2004 安全防范工程技术规范

GB14050-93 系统接地的形式及安全技术要求

GB50198-94 民用闭路监控电视系统工程技术规范

GB50198-94 彩色电视图像质量主观评价方法

GB50198-94 民用闭路监控电视系统工程技术规范

GA308-2001 安全防范系统验收规则

YD 5032-2004 《会议电视系统工程设计规范》；

YD5033-200 《会议电视系统工程验收规范》；

GB/T16858-1997 《采用数据链路协议的会议电视远端摄像机控制规程》；

YDN075-1998 《中国公众多媒体通信网网络管理规范》；

YDN077-1997 《中国公众多媒体通信网技术体制》（暂行规定）。

GA 308-2001 《安防系统工程验收规范》

GA/T 669-2008 《城市监控报警联网系统通用技术要求》

GB 50395-2007 视频安防监控系统工程设计规范

GA/T 493-2004 城市警用地理信息系统建设规范

GB/T 28181-2011 安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求

ONVIF 全球性的开放接口标准

（二）设计原则

本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：

1 、先进性与适用性

采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、模块化程度高。设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，能有效控制和提高工作效率，满足动态监控和业务工作的实际需求。系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。

2 、经济性与实用性

在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下，体现高性价比。采用经济实用的技术和设备，充分利用现有资源，综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。

3 、可靠性与安全性

系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备，系统具有一致性、升级能力，能够保证全天候长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

4 、开放性

以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以与消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。

5 、可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级能力。同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。方案中设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。

6 、追求最优化的系统设备配置

在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。

7 、提高监管力度与综合管理水平

本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行监控，时时动态撑握监视及报警情况。网络视频监控的使用大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。

四、建设方案设计

（一）系统方案设计

1、组网说明

如上图，本系统通过IP计算机网络构建一个树形结构的数字化、网络化的网络监控系统。采用集中式部署方式，在云服务中心部署视频资源管理平台、录像服务器、告警服务器，对整个区域内的监控前端进行接入、浏览。通过网络实现监控资源的统一控制、集中管理。

监控中心： 配置视频资源管理平台、录像服务器、告警服务器等设备。

**视频资源管理平台，**负责前端监控点的管理，实现用户登录认证、码流交换、系统管理，监控管理平台为一款监控中心平台，内嵌数据库，单台设备即可实现系统管理功能。

**录像服务器，**负责视频的录像和回放，可以根据实际需求选择是否安装。

前端： 各新建监控点区域配置NVR、网络摄像机等设备，一些新的摄像头能够通过国标协议直接接入到云服务视频平台，便于系统的扩容。

（二）告警联动设计

网络视频监控系统需采用新一代的视频监控技术，有效融合了视频监控和报警联动功能，将传统的视频监控系统和报警系统合二为一。

1、报警信号的采集

报警信号采集主要由报警单元完成，报警单元主要指报警信号的发生设备，为监控系统提供报警信息。通常报警设备有红外、烟感、温感、门磁、紧急按钮等等，报警设备通常提供开关量输出，由前端网络摄像机接受开关量信号，实现报警信号接入系统与告警联动。报警信号的接入示意图如下：

报警信号接入图

2、报警信号的传输

报警信号的传输过程指报警信号经前端告警信号采集设备，如网络摄像机，在本地输出或通过IP网络传到后端的一个过程。报警信号最终有三种流向：

报警信号经本地网络摄像机输出，触发本地声光电等报警；
报警信号通过网络，经平台到客户端触发声、文字等报警；
报警信号通过网络，经平台、客户端发送至第三方系统，提供报警。

3、报警信号的存储：

网络监控系统具备完善的信息存储和管理功能，系统能够自动存储报警相关记录，可以提供相关记录的查询、导出等功能。

4、报警信号的应用

当发生报警时，前端报警设备发送告警电平到前端采集设备，前端采集设备将告警信息上传到监控中心，提供警情。系统可自动或手动启动联动机制处理警情。可以实现：

上传并显示报警信息和现场图像、声音

系统能够自动或手动将报警发生现场的图像、声音输出到客户端或电视墙，为监控中心提供报警现场的信息，便于迅速处理警情。

触发报警录像，对现场警情进行存储备份

系统能够自动或手动对报警现场信息进行存储备份，供日后查询、调用，为警情处理提供事实依据。

触发警情现场声光电告警信号，实施事发现场告警

系统能够自动或手动实现对报警现场的警示。在监控前端配置警铃、警灯等报警设备后，网络摄像机可根据需求把告警信号发送给本地警铃、警灯等设备，实现本地告警信号的输出，警示现场。

人工监督警情现场，通过双向语音功能对事发现场进行指挥、疏导；

报警发生时，监控中心操作人员可通过双向音频功能对报警现场喊话，与前端现场进行实时沟通，对事发现场进行指挥、疏导，迅速处理警情。

抓拍警情现场，留作物证备份；

报警发生时，监控中心操作人员可使用系统的图像抓拍功能，对报警现场图像进行抓拍，留存作为警情处理依据。

结合电子地图，迅速定位事发地点；

系统支持电子地图功能，警情发生时，系统能够迅速定位事发地点，为迅速处理警情提供帮助。

向其它系统提供告警信息和图像信息，实现多系统联动处理；

报警发生时，系统可为其他应用系统提供告警信号和图像信息，实现多系统联动处理，及时有效地处理警情。

通过配置短信猫等设备，实现告警自动发生短信；

平台报警时可以通过设置联动，通过短信猫的设备，实现自动向各级安保人员发生短信，实现多系统联动机动处理，安保人员迅速到位，及时有效地处理警情。

（三）存储系统设计

1、概述

数据的存储对监控来说是非常重要的，特别是事后取证，对录像进行调览等操作决定着应对突发事件的处理效率。针对本方案，建议采用监控平台集中式备份存储,确保系统的稳定性、可靠性。针对本方案的存储特点作如下介绍：

在监控中心部署存储系统，实现集中存储；
采用基于iSCSI技术的IP SAN(Storage Area Network)解决方案；
采用RAID5等存储技术，提高数据存储的安全性、可靠性；
基于IP网络进行存储，实现随时随地调看存储资料。

针对本方案，建议在中心点部署磁盘阵列，实现各区域监控点的集中存储。集中式部署的方式，方便管理，能够保证数据的安全性。

2、存储空间的计算方法如下：

录像容量（MB）=前端监控点数×录像天数×24×60×60×录像码率(Mbps)/8

例如： 1路2M码流实时存储1天：

2M×3600秒×24小时/8bit=21600M=21.6G

3、本项目存储容量计算：

监控项目中心存储所需存储容量如下：

**计算公式：**录像容量（MB）=前端监控点数×录像天数×24×60×60×录像码率(Mbps)/8

|--------|---------------|----|----|----------|
| 每路720P的码率为2M bit/s |||| |
| 视频码率 | 每天24小时存储容量（G） | 天数 | 路数 | 所需的容量（G） |
| 2M | 21.6 | | | |

五、功能介绍

（一）视频浏览及控制

图像浏览是监控系统最基本的功能。通过客户端软件或电视墙可对监控现场图像进行实时浏览，同时可对前端摄像机进行PTZ控制，实现镜头的左右、上下转动，视野的拉近拉远等。

客户端软件支持4/9/16/25/36等等分屏浏览方式，同时支持N+1方式浏览；系统支持轮询解码输出显示，可自动轮流显示前端监控现场图像。

系统支持对前端监控图像进行字幕设置和时间显示，方便监控中心了解监控现场。

系统提供图像抓拍功能，监控中心可随时根据需要抓拍监控图像。

（二）录像存储、数据备份与录像回放

本次系统方案设计可实现对监控现场图像、声音、数据等进行实时存储。数据保存在监控中心，同时在监控前端进行存储备份，保证在传输线路发生故障时也能提供数据存储。

录像存储支持手动、定时、告警等多种控制方式，可实现按时间段进行录像、告警触发录像。录像数据以文件形式存储在磁盘上，可方便的调看、导出，刻录成盘，提供数据备份。

录像文件数据库详细记录设备、通道、时间、报警信息等，方便准确查询。

录像文件的检索可支持秒级检索，可按名称、录像方式、时间段等进行检索；录像文件的回放支持本地回放和远程点播，可方便的查看历史资料，可对回放的录像进行快进、拖拉的控制，方便观看。

系统具备完善的日志功能，可对所有的操作、控制、报警等信息进行保存，日志文件支持导出。

（三）电子地图功能

本次设计的视频管理平台支持电子地图的应用，电子地图支持静态图片或MAP INFO格式的矢量图，可把全部监控点位模拟整合到监控系统里，可以在地图上标示监控点，方便及时准确定位。当有告警发生时，系统可自动显示告警位置，当在地图上点选监控点时，可查看现场监控图像。具体地图需要根据实际环境和需求定制。

系统可通过双击电子地图上的监控点，弹出视频浏览的对话框，直接浏览察看该监控点图像，支持进行该前端的PTZ操作、预设位操作、视频源选择、以及前端摄像头支持的特殊控制指令的发送。

具体功能如下：

能够方便地在地图上定义监控点；支持放大缩小地图；
报警时，能够在地图相关位置显示报警，并且能够通过点击报警图标调看现场图像并进行PTZ控制；
可载入电子地图文件，载入时的显示比例可设置
支持电子地图图层树，支持任意图层之间的跳转；告警时，电子地图可自动切换到报警点对应的图层；
电子地图支持缩略图显示，图元自定义；
可在电子地图中添加、删除和移动图元
支持图元名称、属性及对应前端编码设备的配置
可通过双击图元实现前端监控图像的实时浏览
可实现电子地图的全局或局部放大、缩小

（四）报警联动功能

系统的前端设备（网络摄像机、网络硬盘录像机等）具有多个报警输入与报警输出端口，用户可以根据情况进行报警预设，通过前端设备对信号的采集传输，完成从前端设备本身到监控中心多种报警形式，完成报警联动。

1、前端设备的报警输入与报警输出之间可以任意联动。可以将所有的报警输入联动到一个报警输出口，只要某个报警设备发生报警，那么该报警输出都发生动作；

2、在监控中心的录像服务器上，可以根据各前端设备不同的报警信号采集形式进行设置，一旦在远程发生报警，该录像服务器自动进行报警联动录像，为了便于用户发现报警前的远程现场情况，录像服务器支持图像预录功能，预录时间可以自由设定；

3、在监控中心的电视墙上，平时可以浏览各个前端设备的图像，若前端某个探测器报警，该前端设备的图像或周边多路图像自动出现在监控中心的大屏幕上（或者CU(客户端单元)的监控画面上），便于工作人员发现和处警。

各系统间的报警联动有：

（1）报警与视频联动

视频监控系统可以和上述各类报警子系统实现联动，一旦发生报警，系统将自动发出声光电警示、切换报警点图像上墙、进行图像抓拍、启动录像存储，同时弹出预先编辑好的处理预案，提示警察下一步处理流程。另外，系统还可以利用LED大屏单独显示告警文字，实现视频与告警信息的对应，直观明了。

（2）语音对讲与视频联动

当网络视频监控系统根据预设布防发生报警时，语音系统自动打开，可以实现点对点语音对讲和广播、喊话的功能。

（3）电子地图与视频联动

电子地图在视频监控系统中应用非常广泛，监控、报警等子系统都可以通过电子地图实现直观的信息点定位、查询和管理。威迪斯特网络视频监控系统支持电子地图的集成，可在发生各类报警时，联动电子地图自动定位报警点的视频监控前端位置，并发出信号提醒工作人员。

（五）数据信息管理

本次系统具备前端自定义功能，可对前端进行名称、ID等进行统一编码，统一管理；系统具备完善的日志功能，能够实时记录所有登陆、操作、交换、告警等信息。可提供完善的数据信息管理功能。

（六）用户权限管理

本次系统具备强大的用户管理功能，支持三级用户管理和多级权限管理。能够设立管理员、操作员、浏览用户三级用户，可以为不同的用户分配不同的管理权限，如：图像浏览、云镜控制、录像与放像、电视墙操作等等。

系统支持B/S或C/S管理架构，使用PC通过网络连接到监控平台，通过用户名/密码认证后即可获得相应的管理操作权限，尽心系统管理。

（七）系统管理功能介绍

1、用户管理

提供用户及用户组的添加、删除以及用户信息的修改

支持管理员和客户端操作员三种用户

2、认证管理

实现用户登录信息的认证

登录用户的授权

3、权限管理

采用用户分级管理机制实现用户权限的授予和取消

可针对不同用户分配不同的系统操作和设备管理权限

4、设备管理

提供设备的添加、删除以及设备信息的修改

可根据设备的名称、类型等参数进行设备搜索

支持设备权限的设置和修改

5、网络管理

提供系统配置管理和系统性能管理

提供告警管理、安全管理和日志管理