一、系统概述
视频监控系统设计以网络系统架构为基础，应用基于计算机网络的多媒体控制管理技术，将监控视频图像的控制、储存、传输、查询纳入计算机网络的统一管理，两者互为补充、相辅相成，共同构建实用、效率、快速的安防监控系统体系。为安防监控系统提供先进的技术手段，以保障整个区域的安全。同时结合当今社会信息化、网络化和数字化发展的趋势，提出了基于内部局域网，在其监管范围内建立起一套完整的综合视频监控系统。
二、设计原则
依据中华人民共和国公共安全条例，视频监控系统设计的好坏以及使用的可靠性直接影响到社会安全，会产生巨大的社会影响，本公司本着“用户第一、服务至上”的原则，具体设计以“实用、可靠、先进、经济”为指导思想。
1、可靠性及兼容性原则
系统的可靠性是一个系统的最重要指标，直接影响系统的各项功能的发挥和系统的寿命。因此从系统设计到设备选型，我们力求做到系统的最大可靠性。系统采用的产品均为经过各种质量认证的品牌产品，并且这些产品设备在国内外的实际应用中被证明非常可靠稳定，为本系统的可靠运行提供保证。同时要兼顾到未来的发展，采用成熟而先进的技术和设备，力争使系统有良好的开放性、可扩展性和较长的生命期。系统应采用国际标准的软硬件接口，为与其它系统的联结奠定良好的基础。
2、实用性和先进性原则
充分利用当代先进的科学技术和手段，基于监管业务的要求，以监管信息系统为平台，构建一套先进实用的业务数据共享和交换的监管业务系统，以计算机集成和专用软件来补充纯硬件系统功能方面上的不足，是我们这次设计的根本目的。因此，从用户角度出发，特别注重系统的实用、方便和直观，强调系统的综合能力和总体性能。
3、开放性及扩展性原则
整个系统日后不仅会有规模不断扩大的需求，还会有业务扩展的需求。系统设计必须考虑系统的开放性，所选方案和设备必须具备灵活的扩展性和集成能力。
4、经济性原则
系统尽量采用性能、性价比好的产品，既能满足实际需要，又可尽量降低建设费用，同时在系统化的设计过程中，进行优化设计，便于今后维护，大大降低系统投资。
三、需求分析
1)、本次建设视频安防监控系统采用基于IP网络架构的数字式视频安防系统，前端采用720P的高清网络摄像机（重点位置设置1080P），传输网络主干采用千兆，中心采用综合管理平台进行系统管理。
2)、监控中心配备高清数字矩阵，支持混合信号输入：HDMI/DVI/VGA/AV/SDI/IP等不同接口的视频信号同时接入，输出到显示单元可进行拼接、漫游、叠加、透明度调整等功能操作。
3)、监控中心配备数据管理中心服务器、存储流媒体服务器以及磁盘阵列存储设备，存储服务器负责管理存储方式，磁盘阵列负责数据写入。要求监控视频图像的存储时间不少于15天，同时要求图像质量为高清720P格式进行录像保存。
4)、监控中心具有路由功能的千兆交换机作为安防系统核心交换机。各功能楼安防柜内设接入层交换机，接入层交换机具有二层功能，并具有千兆上联及支持堆叠功能；核心交换机与各安防柜接入层交换机每条链路采用千兆连接。
四、系统拓扑图
设计说明：
◆整个视频监控系统采用网络数字架构形式；
◆新增前端摄像机根据环境地点不同采用相应的高清网络*式摄像机、高清网络球形摄像机、高清网络半球摄像机；
◆前端网络摄像机采集信号编码压缩成数字IP信号，通过网络传送到监控中心，视频信号采用H.264编码后，由流媒体服务器指向磁盘阵列存储；
◆中心配置综合管理平台软件，硬件配置高清数字矩阵、管理服务器、数据服务器、流媒体服务器、磁盘阵列等设备对全局进行管理、多用户访问及存储等要求；
◆中心配置的高清数字矩阵，支持混合信号输入：HDMI/DVI/VGA/AV/SDI/IP等不同接口的视频信号同时接入，输出到显示单元进行拼接、漫游、叠加、透明度调整等功能操作；
◆原有模拟矩阵输出直接输入高到清矩阵AV去隔行输入板，通过键盘切换输出到拼接屏显示；
◆值班区的电脑信息、接警信息、GIS地图终端等图像直接接入到高清数字矩阵的VGA输入板，通过键盘切换输出到拼接屏显示；（备选）
◆用户利用客户端根据权限可浏览相应的视频图像，并可根据实际需求设置流媒体服务器及磁盘阵列进行本地化访问及存储；
◆网络交换机根据实际需求不同选配百兆、千兆交换机，以实现网络数据的传输冗余交换。
五、系统组成
本系统主要由前端摄像机、传输链路、中心控制/显示部分组成。各监控点的摄像机通过网络把视频图像信号发送给监控中心，通过磁盘阵列等设备进行保存，任何经过授权的计算机都可以通过网络对监控视频录像等数据进行查询服务；另一方面通过通过在控制中心设置的显示单元把院区内多路监控图像实时的显示在值班人员的面前，并通过设置可同时进行连续录像、定时录像或触发录像，以减少不必要的记录。
（一）前端视频采集系统
前端视频采集系统其功能为观察、收集信息。前端监控设备可根据用户实际需求，采用基于标准的H.264算法的高清网络摄像机。高清网络摄像机采集压缩后的分辨率达1920*1080，由于高清网络摄像机的显示比例为标准的16：9宽屏显示比例，具有比传统模拟视频更大的可视范围，而且由于有效像素和分辨率更高，所得到的视频画面比传统模拟摄像机更清晰地效果。
（二）视频传输系统
视频的传输专网是要保证视频流的通畅，就类似于人体的“血脉”，需要保证不被堵塞。主要的设备包括：接入交换机、光纤收发器、汇聚交换机、核心交换机，主干传输光缆，视频接入选用超五类（六类）非屏蔽双绞线。视频传输专网的建设需要考虑带宽、包转发率、背板带宽和组播及QoS技术。视频传输网络如果要求外网访问功能，需要做好安全防病毒措施，在专网系统中还需要增加防火墙。
对于监控的视频质量和接入带宽相对关系来讲，上行384Kbps的带宽，可以传送清晰流畅的CIF分辨率图像，上行512Kbps，可以传送清晰流畅的2CIF分辨率图像，在上行1.5Mbps，可以传送清晰流畅的D1分辨率图像。而高清720P传输的视频带宽约为2.5Mbps-6.6Mbps来算，高清1080P传输的视频带宽约为4.5Mbps-8Mbps来算。根据实际相机的数量及带宽选用不同的交换机进行交换传输。
（三）中心管理控制系统
监控中心是整个系统的核心，汇接各类监控资源，并进行相应的管理、存储、调用与显示，主要目的是提高安全防范和各级领导决策、指挥调度、取证提供集中应用场所。本系统中心控制设计由三部分组成：
1）、控制部分
本系统的控制部分主要由高清数字矩阵及综合管理平台组成，综合管理平台是整个网络视频监控的核心，主要负责前端接入设备、客户端用户接入的认证与管理，媒体调度和视频转发，中心存储及网络管理和其他应用接口服务等。高清数字矩阵用于高清/标清、数字/模拟等多种视频控制切换上墙的专用设备，控制视频分割、缩放、叠加、拼接等图像处理功能。
2）、网络存储部分
视频的存储是为了保证历史报警事件的查询，做好事后取证的重要作用。所以图像的分辨率至关重要，后端视频存储的设备主要包括：网络硬盘录像机、视频专用硬盘。设备的稳定性决定系统整体性能，所以后端视频的存储要求基于UNIX操作系统，图像的分辨率必须达到720P(1280*720)以上，保证录像回放细节的清晰度。本次设计由磁盘阵列组成的中心集中式存储方式。
◆视频容量存储计算
按单路1280×720P像素、4M/S码流、视频存储15天计算：
单路容量＝3600（秒）×24（H）×15天×1路×4M÷1024÷1024÷8=0.62T。
总容量=0.62T*N
3）、显示部分
根据实际需求，现推荐由3×4格式DID液晶拼接显示单元组成。
六、系统特点
1、通过网络传输的高清IP信号，经编解码输出后的高清视频，有300MS-500MS延迟；
2、前端采用高清网络摄像机，分辨率最大可达到1280*720P，可大视角、大范围的监看视频图像；
3、中心采用高清数字矩阵，可同时接入标清、高清、模拟、数字等各种视频类型视频源，达到统一管理的目标，为以后升级预留空间；
4、高清数字矩阵可实现数据灵活调用和控制，并可实现漫游、叠加、缩放等大屏的操作功效；
5、扩容升级方便，按需增加业务板卡即可，业务开展灵活。
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