1、1办公楼监控系统设计方案2第 1 章.概述随着社会的变革和发展，信息技术对当今社会产生了广泛深刻的影响，充分利用现代信息技术，已成为公安司法工作发展的客观趋势，作为信息化建设的整体目标之一，系统要求监控管理系统实现大容量、高可靠性、稳定性、安全性、适用性的需求，以及先进的数字影像处理技术、先进的计算机信息技术和交换网络技术。我们顺应办案业务形势发展的客观要求，针对公安系统的业务特点，提出了完整的监控管理系统的解决方案。本方案根据客户实际需要，提出基于网络 IP 高清摄像机的解决方案，主要的特点是：按照客户提出的实际要求，实现监控全程同步录音录像。录音处理做到了高清晰、高保真；采用高清晰度的视频
2、压缩技术，图像分辨率可以达到 704576 或者1280720，相当于 DVD 的画质；并且音视频完全同步。系统以实时录像为基础，对录像安装日期自动进行排序。方便日后针对某个时间节点的录音录像进行查询。系统支持数字化、网络化互联互通的功能，能够满足局域网、专线网的系统互联数据传输要求，例如：领导通过局域网调看某一时间节点的录音录像材料等等。严格的权限管理功能，只有授权用户才能查看录像回放，普通用户只能观看实时画面。3第 2 章.需求分析2.1.功能需求通过对客户的需求分析，并进行分类总结，推拿出的监控系统功能需求如下：全程监控功能；对监控区域实现全程监控，可以通过计算机和矩阵键盘对摄像机控制、
3、切换显示、数字硬盘录像、录像回放等功能。硬盘录像功能。要求设备具有硬盘录像功能，防止采用光盘直接刻录方式的设备，由于各种故障造成刻制失败，能够通过硬盘备份实施补救，图像压缩采用 H.264 或国内标准，图像分辨率不低于 704x576。录音录像设备具有音频、视频丢失告警功能，并伴有异常音提示，方便和提醒用户操作。系统具有密码保护功能，有针对组织结构的权限管理，用户查阅录音录像资料权限控制功能，杜绝通过非安全软件获取音视频信息。音视频矩阵切换控制功能；在配置有矩阵系统的情况下，系统支持对矩阵的数字控制，通过计算机在本地和远端实现对模拟矩阵的切换和控制。录像文件连续性播放要求，要求录制文件能够连续
4、播放、时间进度条必须持续记录播放时间，且播放过程无断点现象，结合资料上的“连续时间码显示” ，体现“全程同步原则”的要求。2.2.信息量预测按照摄像头数量（18 个） ，预计存储 1 个月来算指标 信息量18 个摄像头一天存储量 50G*18=0.9T预计存储一个月 0.9T*30=27T需要硬盘数量（单块 3T）数目27/3=9 块 冗余 3 块 共 12 块42.3.存储设备分析高清网络摄像头产生的数据只有 1 类：音频和视频复合文件。与模拟摄像机比较，相同范围面积的场景，由于高清摄像机带来更多像素点，分辨率提高，图像清晰度自然有大幅度的提升。模拟监控分辨率多在 CIF 或 4CIF=D1
5、 效果；数字监控也是高清监控分辨率为 720P 或 1080P，因而高清网络摄像头存储量要比模拟摄像头存储量大的多，建议选用存储服务器或磁盘阵列来专门保存、管理录音录像数据。第 3 章.系统整体设计3.1.拓扑结构图系统的拓扑结构图如下所示：5如上图，我们在监控中心部署网络硬盘录像主机，实现同步录音录像。并在控制中心部署后台管理服务器和以及存储服务器等设备，同时还可以兼容原有模拟摄像机。本解决方案的核心是数字化、网络化，采用嵌入式操作系统的 DVR 可以很大程度上防止病毒攻击，而采用数据库和磁盘阵列柜进行集中存储资料则为资料的安全性和网络化扩展提供了坚实的保障。63.2.网络高清监控系统的优势
6、3.2.1.分辨率的区别与模拟摄像机比较，相同范围面积的场景，由于高清摄像机带来更多像素点，分辨率提高，图像清晰度自然有大幅度的提升。模拟监控分辨率多在 CIF 或 4CIF=D1 效果；数字监控也是高清监控分辨率为 720P 或 1080P。如下图对比：垂直方向像素数水平方向像素数1080P19201280 720P720720576D1 垂直方向像素数网络摄像机的优势之一就是使视频监控能够超越传统的 PAL/NTSC 制式的分辨率和帧速率限制，带来极高图像细节的高清晰度视频。即使是 100 万像素网络摄像机，也提供了接近 3 倍于模拟 CCTV 摄像机的分辨率，高端网络摄像机，可以提供高达
7、 500 万像素、甚至更大的分辨率。然而高分辨率并非网络摄像机在清晰图像领域的唯一进展，将 HDTV 引入视频监控领域，真正推动了高清在视频监控领域的应用。有了百万像素以上的分辨率，HDTV 意味着高清晰7的图像细节。除此之外，一个真正符合行业标准的 HDTV 高清网络摄像机，能确保优异的色彩还診-，全帧速率和 169 图像纵横比格式。3.2.2.性价比系统生成的各类电子信息存放在达到 C2 级标准的数据库管理系统中。所有在硬盘上存储的信息都采用高强度加密存放，用户无法轻易的打开和修改资料。系统拥有完善的权限控制功能，用户都必须经过用户名、密码的认证才能登录系统及相关硬件，只有经过系统验证后，
8、才能实现各自权限范围的硬件设备管理、案卷数据查询、实时审讯录像监看监听、资料光盘刻录，以及远程对讲、指挥等功能。系统具有非常严格的日志记录功能，任何系统的登录退出、业务操作都会详细进行日志记录，记录内容包括时间、操作电脑、操作员、操作内容等。系统中涉及的硬件设备，都采用了专用的嵌入式操作系统，不会受到网络病毒的攻击，从而在很大程度上保障了系统的安全性。整个系统内部，我们采用高强度加密的 TCP/IP 协议传送数据，以保证链路的安全性，另一方面系统后台服务器电脑可以只开通指定的端口，防止非法连入和攻击。3.2.3.先进性网络摄像机为嵌入式实时监控设备，整个网络监控系统架构简单，布线施工容易，一条
9、网线可以同时传达多路网络摄像 机的视频信号。3.2.4.扩展性整个系统采用的软硬件技术是目前国际领先的，并且具备多项专利。系统的软件、硬件都基于 IP 来进行设计，并且采用结构化设计，能够适应不断增加的扩展需求，当系统扩容时，只需简单增加相应的设备或者更新配置即可，很方便。3.3.设计遵循的技术标准8计算机软件开发规范 GB8566-88 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168-92 低压配电设计规范 GB50054-95安全防范工程程序与要求 GA/T75-94 公共安全防范工程管理暂行规定 电子计算机机房设计规范GB50174-93建筑物防雷设计规范GB50057-94信息技
10、术设备（包括电气事务设备）的安全GB4943-95电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-92智能建筑设计标准GB/T503142000；安防视频监控系统技术要求GA/T3672001。公共安全防范工程管理暂行规定安全技术防范产品管理办法电气装置工程接地装置施工及验收规范民用建筑电气设计规范GJ/T161992；民用闭路监视电视系统工程设计规范GB/T501198 1994；9第 4 章.系统的实现4.1.系统构成及要求 客户拟建设的监控管理系统，承担着辖区的全程同步录音录像的重要任务。本次系统建设目标是：实现监控系统数字化和审讯同步录音录像全程化，保证图像和声音的质量，实现音视频数字化采
11、集、压缩、实现高清晰视频和高清晰高保真语音传输和控制,实现视频资料的安全备份存储、高效查询、方便归档。整个监控管理系统由前端、传输、控制和存储显示四部分构成。4.1.1.前端采集部分由摄像机、拾音器及辅助设备构成。图像的采集部分主要有 IP 高清网络摄像机来完成，它的作用相当于传统的模拟摄像机+视频服务器或 DVR 的编码及网络服务等功能的集合，只是 IP 高清网络摄像机所采集的图像更清晰、数据量更大、色彩还原更度更高。由于 IP 高清网络摄像机直接输出的是高清 IP 网络信号，因此不会受到网络传输中各种信号干扰的困扰。高清摄像机的特点：A、图像清晰度高高清 IP 网络摄像机，它采用逐行扫描
12、CMOS 图像传感器清晰度可达 720P(1280*720 分辨率)/1080P（1920*1080 分辨率）全实时广播级图像画质，清晰度远远高于传统意义上的 CCD模拟摄像机，真正实现了高清监控的目标。B、系统的环境适应性强系统具有自适应的智能调节模式，会根据不同光线环境自动调节摄像机的光圈、增益、降噪等参数，能够始终保持最完美的画面效果。由于系统实现了监控从采集到存储的全数字化，因此，对于传统意义上所存在的摄像机受到光线变化影响直接影响画质的现象将不会存在。同时对于线路传输中普遍存在的视频信号干扰等也将彻底消失。C、色彩还原逼真10系统采用的视频采集压缩芯片，是来自于海康威视，色彩显示堪比
13、专业 3CCD 摄像机的色彩还原，在图像的色彩的高保真、色彩信息处理、系统降噪等多方面都有着绝对优势。D、系统寿命长由于系统采用了 CMOS 图像传感器，因此，在摄像机功耗、发热量低。稳定性也远远高于传统的模拟摄像机。同时由于组件相对简单，故障率也相对较低。E、发展趋势CMOS 图像传感器由于在宽动态、噪声抑制、制作工艺等技术环节上有了重大的突破，因此 CMOS 图像传感器成为了未来的发展趋势，广播级的高端专业高清照相机、摄像机几乎都采用的是 CMOS 图像传感器。4.1.2.传输部分系统的传输适用于有综合布线的局域网系统或者独立的光纤组网，只不过与传统模拟信号传输区别的是，不需要采用传统的视
14、频线缆进行布线，用网线代替视频线。4.1.3.存储部分图像的存储采用的是网络存储服务器即所谓的 NVR.他集成了对影像资料的管理、存储码流的分配、对 IP Camera 的管理与设置、报警联动、用户权限认证与管理、WEB 流媒体视频点播服务等多种功能，能够保证系统中的高清视频图像进行实时安全稳定的存储，并提供各种完善的网络接口，提供强大的网络远程设置、配置、视频点播、视频回放服务。4.1.4.图像的显示和控制图像的显示与控制部分包含两部分内容即高清图像的显示以及对图像的管理、切换及PTZ 控制。由于高清视频图像的清晰度达到了标清 720P 甚至高清 1080P，因此，对高清图像的显示需要采用专用的解码设备以及显示设备。显示输出的接口需要支持 HDMI 高清输出。
