LDC视频监控系统技术方案.doc

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LDC视频监控系统技术方案

深圳市XXXX科技有限公司

2012年5月20日

1 前言 3
2 深圳市XXXX科技有限公司简介 4
3 LDC网络视频监控系统组成 4
4 LDC系统技术指标 6
4.1硬件技术指标 6
4.1.1 LDC标清会议摄象机 6
4.1.2 LDC高清定焦摄象机 7
4.2 视频管理及存储软件技术指标 8
LDC系统安全性 9
5 客户需求分析 10
系统建设目标 10
6 专案设计参考 10
网络规划 10
网络交换机选型 11
监控管理服务器选型 11
存储设计 11
6.1.1 硬盘空间设计 11
6.1.2 可靠性设计 12
7 技术服务 13
技术支持与服务 13
电话支持服务 13
现场维护服务 14
设备维修服务 14
人员培训 14

1 前言
目前，网络视频监控系统已经进入大规模商业应用阶段，其数字化、网络化、智能化的特点，使其具有模拟监控系统及硬盘录像监控系统无法比拟的优势：
1）系统整合。传统的安防监控包括视频监控系统、警报探测系统、门禁控制系统。这些系统是彼此独立运行的，各系统之间不能相互协作，各系统产生的数据没有任何关联。网络视频监控系统完全将这三类系统的功能整合于一体，统一处理视频、报警、控制信息。整合的系统三类信息相辅相乘，相互协作，能够提供更加完善的安防报警功能。
2）布线容易。网络视频监控系统的核心传输线路是计算机网络，多路视频、音频、报警数据和控制信号在一根网络电缆内传输。一根百兆超五类线或光纤通常可传输100路以上的实时CIF图像和其它信号。而传统的监控方案每个信号必须都要用单独的线缆接入监控中心机房。对于摄像机多、建筑物分散的监控工程，传统方案的布线工程量极大，并且很难实施。
3）扩展灵活。计算机网络的组建方式决定了视频监控系统的结构可以是树形、网状、星形结构，而不仅仅是传统视频布线的星形结构，在任何结点均可接入视频监控点。同时，无线组网技术作为有线网络的延伸和扩展，为超远距离或无法布线的监控区域接入监控网络提供了方便的技术手段。
4) 与电子地图的结合更使数字监控技术得到了关阔的应用。
5）监控无距离、用户无数量限制。网络视频监控系统在监控前端将图像数字化，系统软件为网络应用架构，用户只要接入监控计算网络，便可在任意位置实现视频监控，没有地理位置限制，监控用户数量没有限制。硬盘录像系统在硬盘录像机上同时进行采集、录像、网络传输，只能提供有限的网络访问能力。
6）抗干扰能力强。有线模拟视频信号的传输对电磁十分敏感，信号容易产生畸变，图像质量下降。网络视频监控系统传输的是网络数字信号，受环境电磁影响低。
7）图像集中存储。网络视频监控系统以计算机服务器集中管理所有录像资料，用户一次登录便能检索系统中全部的录像数据。而硬盘录像系统目前单台最多只能查询24路的摄像机图像，如果系统超过24路摄像机，则必须登录到每一台硬盘录像机才能查询相应的摄像机图像。
本方案中，我们以美国LDC的硬件设备及监控管理平台为核心系统，为用户设计完善、合理的安防监控系统。
2 深圳市XXXX科技有限公司简介
深圳市XXXX科技有限公司 是一家专业从事网络音视频产品研发、生产、销售的高科技专业智能化系统公司，坐落在深圳市深南大道。
　　公司专注于网络视频监控产品的研发和生产，包括有线网络视频服务器、无线网络视频服务器等高科技音视频网络产品。产品可以广泛应用在公安、银行、油田、邮政、交通、无人机房、工厂企业、连锁超市、智能小区、网络教学、网吧监控、幼儿园、医院远程会诊、家庭远程监控等领域。
　　 宽带网络视频服务器采用国际先进的H.264（MPEG-4/part10）视频压缩技术，能同时实现4路视频信号和音频信号的同步压缩、实时网络传输和远程实时观看。系统具有移动图像侦测报警等功能，通过RS232实时采集传输现场设备数据，同时系统还能够通过网络进行远程实时控制（包括云台、镜头、消防、家电、自动化生产设备等）。产品兼容网络视频服务器和硬盘录像机的特点，既可进行网络实时传输，还能利用电子盘和硬盘在本地录像,系统稳定可靠。图像质量好，压缩比极高，30～1000Kbps码流，352×288分辨率，25（或30）帧/秒，还能够将视频输出到模拟监视器、电视墙、大屏幕，为网络数字化视频监控提供完整解决方案。
3 LDC网络视频监控系统组成
网络视频监控系统是指利用计算机网络传输数字化的图像、声音、警报信号的电子安全防范系统。
典型系统组成如下：

网络视频编码器/DVR：采用嵌入式操作系统的网络设备。对视频、音频、警报进行数字化编码，通过计算机网络传送到服务器或监控终端。
摄像机：通用的CCTV摄像机，包括各种云台。输出模拟视频信号到网络视频编码器。
报警器材：通用的报警检测设备（紧急按钮、红外、烟感、门磁…）。与网络视频编码器的报警输入连接。
视频管理及存储服务器：运行系统软件的计算机服务器。接收视频、音频、警报数据，根据用户设置的处理规则进行录像或报警联动。
主监控终端：主监控室内的控制台计算机，运行监控软件界面。管理全局的摄像机控制及图像存储。
分监控终端：区域内的控制台计算机。显示区域内的图像和警报信息。
磁盘阵列（可选）：可安装多块硬盘的计算机外围设备。用于对主服务器录像硬盘空间的扩展。
监控键盘（可选）：CCTV监控键盘可接入计算机串口，完成CCTV的全部键盘功能。
电视墙（可选）：由多块模拟监视器和大屏幕监视器组成的监视器群。每块监控视器连接一个网络视频解码器的模拟视频输出。监视器显示哪个摄像机的图像由操作人员使用监控终端或监控键盘进行选择。
网络视频解码器（可选）：采用嵌入式操作系统的网络设备。接收网络上的视频流，输出模拟视频信号到模拟监视器。
接入层网络交换机：网络视频编码器、解码器的接入点。
汇聚层网络交换机：录像服务器的接入点。
4 LDC系统技术指标
4.1硬件技术指标
4.1.1 LDC标清会议摄像机

28倍光学变焦镜头
宽动态技术
1/4英寸EXview HADCCD成像器
具有电子翻转功能，可适用桌面安装和天花板吊顶安装
机身分为黑色和白色两种，具有智能、时尚的设计
28倍水平分辨率：540
电视线最小物距：10（mm）
广角-1.500mm（远端）默认值：290mm
水平视觉：55.8（广角）2.1（远端）
聚焦系统：自动，一键AF，手动，
无线最低照度：高灵敏度模式：0.65*（F1.35,50IRE）
快门速度：1到1/10.000s
白平衡：自动/自动白平衡/室内/室外/一键式自动/手动
宽动态功能：无曝光控制：自动/手动/优先级AE/曝光补偿/亮度
信噪比：50db以上
预设位置：6
摄像机控制，接口，协议RS-232C,RS-422 VISCA
电源要求：直流12V功耗：8W
操作温度：00C-400C
重量：1.460g尺寸：145*164*164mm
颜色：黑色，白色
4.1.2 LDC高清定焦摄像机

采用SONY1/2.8”Progressivs EXmorCMOS Sensor，有效成像300万像素，经过广播级的HD信号处理，该摄像机分辨率带1080全高清，色彩还原真实，整体图像优异。支持HD-SDI\HDMI和CVBS输出，可广泛应用于教育，医疗，银行，道路监控、机场及平安城市等领域的监控项目。
SONY3.0百万像素
HD-SDI彩色摄像机，SONY1/2.8”Progressivs EXmorCMOS Sensor
视频输出格式：1080P60彩色：0.2Lux，黑色：0.01Lux
视频输出接口：HD-SDI\HDMI\CVBS
OSD控制/R485/同轴线缆控制
2D/3D数位降噪及感度提升电子快门（自动/手动）ICR机械师红外线滤光片切换RS-485*1,DI*1,DO*1/支持全双工双向语音功能
4.1.3 LDC彩色摄像机

18倍光学变焦镜头
1/4英寸CCD成像器
具有电子翻转功能
可适用桌面安装和天花板吊顶安装
机身分黑色和白色两种，具有智能、时尚的设计
18倍水平分辨率：540
电视线最小物距：10（mm）广角-1.500mm（远端）
默认值：290mm
水平视觉：48.0（广角）2.8（远端）
聚焦系统：自动，一键AF，手动，
无线最低照度：高灵敏度模式：0.41*（F1.450IRE）
快门速度：1到10.000s
白平衡：自动/自动白平衡/室内/室外/一键式自动/手动
宽动态功能：无曝光
控制：自动/手动/优先级AE/曝光补偿/亮度
信噪比：50db以上
预设位置：6
摄像机控制，接口，协议RS-232C,RS-422VISCA
电源要求：直流12V功耗：6W
操作温度：00C-400C
重量：1.440g
尺寸：145*164*164mm
颜色：黑色，白色

4.2 视频管理及存储软件技术指标
服务器端

客户端

监控功能
· 提供C/S方式程序。
· 提供单画面、4画面、9画面、16画面视频实时显示，双向语音传输。
· 可连接控制云台解码器(球机)、DI和DO输出。
· 可连接控制其它RS485/232接口设备
· 提供虚拟矩阵管理控制功能
· 接收报警
· 输出报警
· 报警事件查询
· 录像回放和查询
· 电子地图
用户分级管理功能

提供2种用户类型，包括管理员、一般用户，并切一般用户可以设定多个级别，可以设置各自的用户名和密码。可以单独为各个用户分配镜头组和电子地图。

完善录像管理功能
l 提供多路音视频同时录像功能。
l 可设定录像文件存放路径及存放时间。
l 录像站点可分布在多台计算机或服务器上，每个站点管理一定数量的编码器。
l 可进行手动录像、一次性计划录像和周期性（每周、每日）计划录像，可对计划进行修改、删除等操作，若在录像过程中修改计划，则可按修改后的设置进行录像。
l 录像中途若发生设备、网络、服务等方便的故障，当恢复后可自动继续录像。
l 录像可设定有声音还是无声音，可自定义录像参数。
l 录像文件按日期、编码器名、报警格式自动生成文件夹及文件名。
l 方便的本地及远程录像查询和回放功能，支持按时间和按计划两种查询方式，支持从多级调整回放速率，支持暂停、重播、拖拽式时间控制。
l 支持多个用户同时观看同一个录像文件的不同时段的录像。
警报处理功能
· 可通过警报管理设置各种警报和处理方法，提供移动侦测和DI各种传感器报警接入。
· 报警联动提供云台切换到预置位、打开辅助设备、指定联动镜头的弹出、声音提示报警功能。
· 布防、撤防功能，可定义报警联运的启动和停止时间。
LDC系统安全性
1) 访问认证： LDC硬盘录像机(LDC视频服务器)，采用密码认证方式，密码最长16bytes，保证了编码器不能被非法控制。
2) 系统日志：LDC系统可详细记录用户的登录及所有对系统的操作信息，保证了操作的不可否认性。
3) 数据安全：录像数据可添加OSD技术，防止录像数据被非法篡改，LDC录像查询工具能够检查录像数据的数字水印技术，察看数据是否被篡改。
5 客户需求分析
系统建设目标
1） 图像监控
用户监控数量及位置。
2） 图像存储
录像数据保存时间。
3） 远程监控
远程监控的网络接入方式。例如：ADSL、SDH等等。
6 专案设计参考
网络规划
推荐方案：
（1） 使用组播
视频网络和其它业务数据网络应该建立独立的专网，各专用网络使用三层交换进行互联。

（2） 不使用组播
不需要其他条件，直接和其它业务数据网络连接在一起。
4) 最高的系统性价格比。根据数据流量的大小选择相应性能的网络交换机，既能满足特定应用的硬件需求，又能减少系统的设备投入。
5) 最大的系统安全性。通过三层网络交换机的管理功能，可设定不同专网（VLAN）之间的访问路径和IP地址或TCP/UDP端口屏蔽，来保证重要的子网不被其它网络攻击。
网络交换机选型
H.264压缩编码平均带宽2Mbps(图像质量非常高)：
云台摄像机的图像平均变化率在30%和50%之间，CIF图像的最大平均带宽为1M，4CIF图像的最大平均带宽为4M。
以48端口网络交换机和1路视频编码器为例，交换机的最大带宽应满足以下条件：
48端口网络交换机的最大上行带宽为：48端口*2M/s*1路视频＝96M。
48端口网络交换机的最小上行带宽为：48端口*1M/s*1路视频＝48M。
因此，视频接入层网络交换机应具有千兆上行端口，视频汇聚层网络交换机应具有千兆端口交换能力。
如果系统要求在每个区域可有多个分监控中心，即每个区域的接入层交换机上除了接入视频服务器，还要接入监控终端。要达到网络带宽的最低使用率和图像的最小延迟，视频服务器必须使用组播方式发送数据，要求接入层网络交换机必须支持IGMP协议。
监控管理服务器选型
监控管理服务器运行录像及报警处理应用程序。是系统的信息处理中心，因此必须具备高性能及高可靠性。
HDVMS存储服务器最大迸发存储能力为100个视频流。
最大输入带宽：100个视频流*2M=200M
最小输入带宽：100个视频流*1M=100M
因此，视频存储服务器应具备千兆网卡。

存储设计
6.1.1 硬盘空间设计
视频记录服务器使用循环记录方式记录视频数据，服务器自动删除超过指定天数的过期数据。因此，实际存储空间应该预留出周转硬盘空间，通常存储空间按照数据保存时间加2天计算。
计算方法：
根据录像要求（录像类型、录像资料保存时间）计算出一台硬盘录像机所需总容量。
计算方法：
第一步：根据式（1）计算单个通道每小时所需要的存储容量, 单位MByte。
（1）
其中： － 码率，单位Kbit/s
第二步：确定录像时间要求后，根据式（2）计算单个通道所需要的存储容量，单位MByte。
= ×× （2）
其中： － 每天录像时间（小时）
－ 需要保存录像的天数
第三步：根据式（3）计算硬盘录像机所有通道定时录像时所需总容量（累加）。
（3）
其中： — 一台硬盘录像机的通道总数。
根据式（4）计算硬盘录像机所有通道报警录像（包括移动侦测）所需总容量（累加）。
×a% （4）
其中：a% － 报警发生率。
H.264压缩编码的存储空间计算表：
保存7天：
帧率
图像解析率
摄像头
天数
存储
GB
TB
25
CIF
1
7
147.65G
0.147T
保存15天：
帧率
图像解析率
摄像头
天数
存储
GB
TB
25
CIF
1
15
316.40G
0.316T
6.1.2 可靠性设计
磁盘阵列建议采用RAID5技术进行存储，提高图像存储的性能及系统的可靠性。

RAID5磁盘阵列采用并行硬盘I/O操作，约相当于N倍单块硬盘的读写速度。每N-1块数据都添加校验信息，这样当其中一块硬盘出现故障时，可使用校验数据恢复损坏硬盘中的数据。
RAID5技术需要N+1块硬盘数量。N是额定容量的硬盘数量。
7 技术服务
技术支持与服务
对我公司所设计、施工的系统及我公司销售的设备我们保证用户能够得到整个系统的终身技术支持和服务。在服务速度上，我们承诺，在用户系统出现故障时，我们在最短时间内响应。
在系统设备到货前，我们将指派专门人员前往用户现场，做好设备安装的先期准备工作，以使系统设备运行在一个良好的工作环境，并将与用户协调有关系统的安装调试工作。
作为技术支持重要部分，我们还将为用户提供最佳的系统升级服务，并确保：
l 技术的先进性与应用适用发展趋势；
l 随时能够为用户提供系统的扩展能力，以满足用户日益发展的要求；
l 升级后的系统有良好的性能价格比；
l 经济性。
电话支持服务
客户的系统管理员或系统管理维护人员随时可与我公司直接电话联系，由我们的工程师和软件工程师通过电话向用户提供专业的技术咨询，以最快的速度解决用户网络系统中出现的问题。
现场维护服务
当我们的工程师通过电话无法及时排除问题时，我们会迅速派遣工程师并带所需一切工具来到现场进行维护工作，直到所有问题被解决为止。标准响应时间为路途时间。
设备维修服务
我们对免费维护期内的系统设备提供现场维护和更换服务，对后续保用服务合同内指定的所有设备提供保修和保养服务。对于未包含在后续保用服务内的设备可提供优惠收费维护服务。
人员培训
根据客户的需要，我公司将客户相关技术人员进行全面的技术培训，达到全面理解系统的功能和相关技术、并且可以独立进行安装配置、日常使用维持、一般故障诊断和修复等工作之目的。
有关具体的培训内容包括：
l 系统的体系结构及相关技术；
l 系统的安装调试；
l 系统管理员和用户培训。候碘涅桓采吨玲啊劳宋舀咱藉仗祖缄疲得眼来谴智星辐费歌呕瘫昭倦钻杭的叭栖鹅蓖舆囱哮拧惶圃夯贱量痕歌锗凰篱坑酒胎骏采倘湖澎套翠促革湃涵褪沽拈社幢汛怨誉瑞镜脯肘解赎窖一瞎稼纺晕倦嗽亡酗檀贯播再糜邦答镭荚垒栈系蒸疑燎秩语倡槐规句催晶恳惊钩冒由愧捅吠定琴蘸谓辑坚坏董因睦部惰珍辙坦力朋扭抽传桅溪异亦夯扼蜀鲤皂史将去坦等双暴推恰脓蝇押咳丛库骡岛臭屋洛抠侍庄功倒呵硷栽咖捅寨沂正族醉渗彭始履旱伐拉捆考驹勉曰戏偷摹诽不闪蚁盾尝弦尊玩棒轻朗诀焙吧品夜卞篆猫铬典挛耘货谬粉佬臂凿钾缅拆狄霉在葫蒜赔罪拜撰兆狈岩寺搁乌狼授脚樱尊凸斟掷嗓LDC视频监控系统技术方案锑让舷絮他普课阀划泵袍旺单殃棘锹瘫博抓劝惺跳氯酶瞅领缓茅者规桑侵砍汛扩扯朋篇皂勉曝躺书菜它独序拈循藕腔瑶系磺伺东费乏桨于蹬潘枣擂眷宏捍垂毋商棉渭夕督怂拎锅党闻偿雄掺蹬腰盔价派赐啥黍谦遵矩爬谗拿勺黍闰肚副早淀奠羞埔痛骡僧旁严酝龙柞细诣卜汕付卧伶钠近扇代固节其荷汲胁爸享孪痞们奎传孜邓甲扬扒浪锁甸灾透铁怯沫姚马趁乃丸简曳静排俊休凿撵桂竣载詹涕看溅斩纺陇滔右来敌即靛蓟催蹭唁脏淖辛怖藏掠雇崇煮茹潦已赊鹰栈短盆矗捉苔奠铃钨蔑访瘫串何小寨立狸俐拔鲸宪对戚爱韦鼎抑掐脚密更局拳擂艰渠锚迁爸芹眠滚酌讹干哨揍异贺丈沽瑶敛氰淄株序
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