一(yī)、項目背景
某保險集團培訓中(zhōng)心位于深圳市寶安區,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(yī)流的金融保險專業企業大(dà)學和人才基地。
伴随着網絡化的普及和發展,視頻監控系統的地位随之提高。通過以太網構架的監控系統應運而生(shēng)。某保險集團信息化大(dà)樓内部,運用先進的數字平台,構建了一(yī)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攝像機靈活應用于信息化大(dà)樓的天台、二層平台、主出入口、電梯轎廂以及重要機房。
二、系統簡述
本項目的具體(tǐ)實際出發,建立一(yī)套以數字壓縮及網絡傳輸技術爲核心,采用目前成熟的視頻數字化技術(MPEG-4),符合工(gōng)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的安全防範區域配置攝像機,通過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(fēn),是整個系統的“眼睛”。它布置在被監視現場的某一(yī)位置上,使其視角能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(zhōng)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(fēn)是系統的原始信号源,所以攝像機部分(fēn)的好壞以及它産生(shēng)的圖像信号的質量将影響着整個系統的質量,認真選擇和配置攝像機部分(fēn)至關重要。
半球攝像機
本培訓大(dà)樓樓層間爲二種出入口,人員(yuán)出入量較大(dà)的爲唯一(yī)的一(yī)部電梯;其餘人員(yuán)需從樓棟間實現樓層間的進出。在電梯轎廂,需提供一(yī)種既美觀又(yòu)可靠的攝像機。根據實際項目需求,采用V5411的電梯半球型攝像機可獲得[敏感詞]的圖像畫質,滿足項目使用需求。
選擇半球攝像機爲高性價比方案,适用于本項目電梯橋廂監控的需要。
固定槍式攝像機
除電梯轎廂外(wài),在一(yī)層出入口、二層室外(wài)天台、重要機房需要一(yī)種攝像機對固定區域的圖像進行攝取。但此安裝位置的攝像機,需要較強的威懾作用,防止閑雜人員(yuán)随意出入,故槍機攝像機爲[敏感詞]。
根據對英飛拓産品的選擇,選用V6102系列的IPC攝像機,其日夜轉換型的功能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
在屋頂天台、培訓大(dà)樓周邊,區域比較廣,采用槍式/半球攝像機,不能滿足多範圍、多角度的攝像要求,對于想在控制室近距離(lí)查看圖像,需要采用快球攝像機。 快球是采用一(yī)體(tǐ)化球型設計,内置雲台和變倍一(yī)體(tǐ)化攝像機,應用操作鍵盤,以達到監控中(zhōng)心對前端攝像機的操作,即實現雲台轉動,攝像機變焦調焦的功能,可在 很短的時間内通過後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(lí)對現場圖像查看的目的。
考慮到外(wài)圍是大(dà)廈與外(wài)界往來的區域人流量大(dà),要實現24小(xiǎo)時日夜監控,同時考慮滿足視頻放(fàng)大(dà)分(fēn)析要求,采用日夜型轉換百萬高清快球攝像機,型号爲V1771N,其它區域采用V1747N。
V1747N的快球爲9寸,在頂層大(dà)機房略顯突兀,故在頂層的動力機房選用4寸迷你小(xiǎo)快球V1731N。
前端部分(fēn)合計采用: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(fēn)
對于圖像的傳輸,重點要求是在圖像信号經過傳輸系統後,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(zhōng)心特别分(fēn)散,采用模拟系統不利信号在各地管理,在充分(fēn)考慮各種信号傳輸衰減幅度和外(wài)界幹擾分(fēn)布等因素,本項目采用通過傳輸距離(lí)不受限制、抗幹擾能力強、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攝像機網絡端口經網線直接輸出TCP/IP網絡數字視頻,通過TCP/IP網絡實現傳輸到監控中(zhōng)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(lí)超過90米,故在電梯轎廂内采用模拟攝像機,通過電梯随行電纜,将視頻線傳輸到電梯動力房,通過V2509視頻編碼器再轉換成網絡數字信号實現傳輸。
·其它攝像機傳輸
其它區域的88台攝像機,直接選用IPC,通過網絡線纜直接接入就近弱電井内的交換機。
(3) 中(zhōng)心部分(fēn)
◆顯示
本系統無監視器或者大(dà)屏,均通過客戶端對圖像查看及控制。
即無需通過解碼器将數字視頻還原成模拟信号。
◆客戶端和控制
監控中(zhōng)心安裝有V2216-LMC(Live Monitor Client)客戶端軟件的電腦,操作員(yuán)通過客戶端軟件或IE方式登錄到安裝V2216-CMS(Center Management Server)中(zhōng)心管理服務器軟件的服務器上,通過中(zhōng)心管理服務器軟件來管理系統運行,實現V2216-SMT(Stream Media Translation)流媒體(tǐ)服務器把前端攝像機視頻轉發給客戶端,通過客戶端電腦實現對前端視頻切換顯示、攝像機雲鏡控制及查看和回放(fàng)網絡磁盤陣列錄 像資(zī)料。
操作員(yuán)優先級别由V2216-CMS(Center Management Server):中(zhōng)心管理服務器軟件管理,可設置64個優先級别,權限高的操作員(yuán)具有優先控制權。
◆存儲
網絡磁盤陣列用 TCP/IP 以太網替代光纖通道網絡。使用以太網絡,保護了用戶現有的投資(zī);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;以太網絡可以擴展到遠端,便于 系統做遠程的容災備份等。總之,采用網絡磁盤陣列集中(zhōng)存儲,可以達到好兼容性和高的性能價格比。
錄像存儲的高清分(fēn)辨率爲130萬(1280*960)和100萬(1280*720),錄像存儲的标清分(fēn)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性級别不同,可設定不同的錄像分(fēn)辨率,對于标清攝像機區域重要場合采用4CIF分(fēn)辨率錄像,一(yī)般場合采用2CIF、 CIF、QCIF分(fēn)辨率錄像就可以滿足,因4CIF分(fēn)辨率錄像占用的存儲空間大(dà),2CIF、CIF、QCIF在滿足一(yī)般要求時占用的存儲空間小(xiǎo)很多,通過 綜合考慮對不同場合分(fēn)級别設置錄像分(fēn)辨率,這樣就保證了重要場合的高質量錄像存儲的同時,大(dà)節省存儲空間,實現更長時間的錄像信息存儲。
系統按24小(xiǎo)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天來設計。根據視頻存儲容量計算綜合考慮,按滿足30天的視 頻錄像存儲計算,在考慮備用磁盤的基礎上網絡磁盤陣列所需要的容量爲:1路高清+89路标清≈54TB,考慮到網絡磁盤陣列要實現長期24小(xiǎo)時穩定錄像, 系統采用1TB企業級視頻專用硬盤54塊。
◆管理平台
管理平台是一(yī)套V2216網絡視頻管理系統,包含:V2216-CMS(Central Management Server中(zhōng)心管理服務器)、V2216-SMT(Stream Media Transmission流媒體(tǐ)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(gōng)具)五個模塊。
V2216-CMS(Central Management Server中(zhōng)心管理服務器)是管理平台的數據庫中(zhōng)心,實現對登錄用戶的身份确認,對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(tǐ)服務器)實現把前端視頻轉發給存儲設備進行存儲和客戶端進行浏覽。通過流媒體(tǐ)服務器軟件轉發可以接省前端上傳視頻占用的網 絡帶寬,如當多個客戶端同時訪問前端同一(yī)路視頻時,前端編碼器隻要往流媒體(tǐ)服務器上傳一(yī)個視頻帶寬的圖像,再經流媒體(tǐ)服務器軟件轉發給多個客戶端即可。單 台流媒體(tǐ)服務[敏感詞]可支持轉發1000路CIF或300路D1視頻,超過1000路CIF或300路D1視頻需要轉發時可采用多台流媒體(tǐ)服務器。
V2216-NVR(Network Video Recorder網絡視頻存儲服務器)實現對網絡視頻存儲管理,同時也對網絡磁盤陣列的管理,單台網絡視頻存儲服務[敏感詞]可支持128路視頻錄像,超過128路視頻錄像時可采用多台網絡視頻存儲服務器。
V2216-NCT(Network Configuration Tool網絡配置工(gōng)具)實現對網絡攝像機接入各服務器的參數設置,一(yī)般不單獨設立服務器,和别的服務器共用。
V2216-LMC(Live Monitoring Client實時監控客戶端)實現對視頻浏覽和前端攝像機的雲台、鏡頭控制。
2、系統功能原理
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TCP/IP網絡傳送到控制中(zhōng)心,在監控中(zhōng)心服務器實現設備、視頻、控制和用戶等管理,磁盤陣 列實現錄像資(zī)料的集中(zhōng)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。