多点远程视频监控系统流媒体解决方案1.doc

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多点远程网络视频监控系统
流媒体解决方案

深圳市天视通电子科技有限公司北京分公司
TOPSEE Electronic Tech Co., Ltd.
Beijing Branch

第1章 项目概况和设计目的
1.1 项目概况：
随着社会的进步，生活水平的不断提高，城市生活节奏逐渐变快，功能齐全、服务周到的连锁经营业态逐渐取代了传统的相对集中的经营模式，走入现代人的生活。企业为了满足市场需求，也为更好的服务于消费者，从而不断的扩建服务供应点。以此满足消费者需求。给消费者带来了极大的便利，并且服务人员与客户之间更容易沟通，这种经营模式方便了受众。同时，企业为了安全，都采用以往的人防方式加强自身的安全防范管理，这在现代社会当中远远不能满足企业安全防范的要求，因此有必要采用现代化高科技监控手段，以此来实现安全防范系统管理。
在日常的管理中，需要避免不法分子的蓄意破坏，避免经营过程中意外的发生；还要保障企业安全，进行员工的管理等工作。因此，连锁型企业必须配以一整套完备的监控系统，解决运营中的安全、控制管理问题。
1.2 需求分析和设计目的：
项目描述：企业拥有100多个分支机构。总公司需要对每个店面的经营及安全状况进行视频监控。该100多个分支机构分布在不同的地域。且每个分支机构均已接入INTERNET。总部通过电视墙，需要随时观看每个分支机构的情况。
需求分析：远程多点安防监控，制止不法分子的非法行为；能合理调动店内工作人员岗位调派，员工与消费者的交流的情况，监督员工是否礼貌待客；能使领导层远程了解消费者数量、服务的情况，商品摆置状况，给商家们提供身临其境的远程管理手段；24小时实时监视，减少保安的数量。
项目难点分析和解决办法：该项目最大的难点是摄像点的图像信号传送到监控中心后，监控中心入口网络带宽（或称监控中心的下行带宽）。为防止此情况的发生，建议向电信部门申请更大容量的带宽，满足数据流量的需求。以此保证多路视频显示的流畅性及有效性。
最佳的通讯传输网络：分支机构采用ADSL网络线路实现视频流的上传。监控中心采用具备更大带宽的网络线路。
1.3 网络摄像特性：
Ø 网络、数字图像信号输出：这个是模拟摄像机与网络摄像机基本的区别，也就是说网络摄像机包含模拟摄像机的部分，详见下图“网络摄像机的结构”。
通信处理器

有线网络
图像传感器
电子快门
色度带通滤波
梳状滤
波控制器
钟形滤波/相位解调/微分器
电机调光圈,焦距.聚焦
色差反馈
梳度,对比度,饱和度控制

DSP
TOPSEE
WMV
流媒体编码
流媒体视频
TOPSEE软件控制协议， TOPSEE通信协议，通信处服务，控制服务器
AD-模数转换
无线网络
CCD模拟摄像机
数字化处理
网络摄像机的结构

线下为数字系统，线上为模拟系统，即网络摄像机把DVR的功能实现，直接数字信号输出，而且双向传输，简化监控系统
网络摄像机单机成系统
DVR数字硬盘录像机监控系统（适合于一栋大楼的保安监控）
③显示(YUV)
④AD
⑤压缩
CCD

显示器
模拟摄像机
②传输：(AV模拟信号,同轴电缆,容易受到干扰,占带宽大,单向传输,不同的信号需要独立传输通道,不能太长)
云台
话筒
PC+采集卡
①前端传感器
⑥录像(数字)
网络数字视频监控系统（适合场所与图像处理技术有关）
⑧解码
⑨录像(数据,存储到电脑硬盘)

显示器
模拟摄像机
⑥传输：(数字信号,抗干扰强,双向传输,单通道可以传输不同的信号,带宽要求与编码有关)

云台
话筒
PC
①前端传感器
②AD
③压缩
④服务器
⑤通信
⑦显示(YUV)
IPCAM

Ø 单机独立可成系统特性：网络摄像机单机完成各种信号的AD（模/数转换）转换和处理，而且提供统一的网络传输，形成双向传输的系统，详见下图“网络摄像机单机成系统”。
Ø 简化监控系统特性：单信道可以传输各种信号，大大简化传统监控的DVR系统，详见上图“网络摄像机单机成系统”。
1.4 流媒体（图像压缩方式）监控特性
Ø 流媒体压缩方式：天视通的网络摄像机和网络视频服务器系列产品，采用先进MPEG4纯硬压缩,兼容WMV编码格式,即编码出来的视频流就是流媒体格式，是Windows的流媒体格式－微软的核心ASF(Advanced Stream Format)。
Ø 世界领先兼容性：TOPSEE的流媒体格式，在Windows操作系统的电脑中不需安装任何软件和插件，直接使用Media Player播放TOPSEE的摄像输出的音视频信号或录制的音视频文件，全球（安装了Windows的PC，2004年保有量为8.20亿台）有超过5亿台PC可以直接播放TOPSEE的网络摄像机的信号。
Ø 图像流畅特性：流媒体的关键技术之一是通讯的智能检测和智能视音频流的缓冲，留用有效的带宽，特别是广域网的波动比较大的通讯带宽，可以有效控制视音频播放的速度，做到视音频流畅、连贯，这是同行中其他压缩格式所无法做到的。
Ø 低码流高清晰：天视通的流媒体技术，实现清晰经典全实时配置：352x288像素200Kb,25帧；176x144像素60Kb,25帧；手机远程监控变为现实,也可通过个人电脑轻松地进行远程监控。
Ø 电信级运营平台：TOPSEE的网络摄像机直接输出流媒体格式视频和音频，并且内嵌的流媒体服务器与Media Service无缝连接，这样运营商可快速轻松架设大型流媒体运营平台。采用Media Service流媒体发布中心，同时管理千万台TOPSEE网络摄像机实时流媒体源成为现实。
Ø MEDIA PUSH功能：能将摄像机所摄取的图象，穿透防火墙，主动推播至远程存储服务器，实现存储功能。方便用户图象回放的要求。系统更具可靠性。
1.5 流媒体系统的特性：
Ø 分布式处理架构：该系统的前端的网络摄像机、网络视频服务器系列产品设备独立完成图像采集、视音频的压缩和传输，在整个系统中形成图像处理的分布式结构。
Ø 开放式网络和可扩展性：分布式图像处理结构使得每个前端设备作为网络节点不依赖集中控制点，它是基于聚合而不是分层原则的。这样，在需要添加或者减少监视点时可在所需的地方添加前端设备，实现逐阶段扩展。并且在高度分布式监视点中，所有前端设备均可跨多个设备进行管理，即单机独立可成系统，也可以轻松互联，架设大型的流媒体系统。
Ø 延伸视野：该系统使用最节省的图像传输手段实现实时远程视频监控，让所有相关的工作人员无论身在何处，只需要通过电脑在互联网上就可以实时远程视频监视的任何监视点，达到人人可以远程监控监视点的情况。
Ø 远程集中监控：各前段设备的远程视频情况全部集中到调度中心，特别是当画面发生变化（有人入侵、设备产生火花等）的时候，动态检测录像会自动集中到调度中心。也可以实现传统视频监控系统的功能（防盗监控、防火灾监控、环境监控、管理监控）。
Ø 集中管理：Topsee Player实时播放器,多画面分割器远程管理，MultiViewer客户端和服务器端软件。
Ø 方便使用：远程WEB配置管理\内嵌键盘\远程PTZ控制,运动检测自动录像(FTP/Mail发送),主动推播\自动端口映射,穿透防火墙,使用方便。
Ø 节省资源：先进的WMV格式，使得录像存储占据电脑硬盘的空间非常小，全实时（25帧、500K）每小时225M，实时（25帧，200K）每小时90M，节省了电脑硬盘的空间。
第2章 流媒体监控系统
2.1 总流媒体系统结构：

Ø 前端视频设备：包括视频源、数字编码设备、传输接口，分布式独立运行，独立完成图像采集、视频的压缩和远程视频传输。
Ø 传输网络： ADSL、局域网的网线（有线和无线）和网络设备。
Ø 图像显示和录像设备：主要采用PC架构，根据图像显示和录像的路数进行配置，并且根据实际的需求安装相关的软件。
Ø 软件系统：服务器端软件（TOPSEE Service）,客户端软件。
第3章 流媒体前端视频设备
3.1 前端视频设备:经济型MPEG4 CCD网络摄像机TS802
单网线实现：图像输出、用鼠标远程控制云台和镜头
广域网最佳视频设备，具备小码流搞清,高流畅度特点

TS802独立运行，独立完成图像采集、视频的压缩MPEG4兼容WMV、内嵌流媒体服务器、控制服务器和远程的传输。详细规格见“前端视频设备之:TS802” TS802独立运行，独立完成图像采集、视频的压缩MPEG4兼容WMV、内嵌流媒体服务器、控制服务器和远程的传输。

第4章 传输网络及设备
4.1 传输网络的分析：
Ø 本方案所选用的前端视频设备的码流可以设定为100K~500K，需要根据网络状态来设定各个设备的码流，达到图像最佳效果，所以，需要全面计算各个网络节点的带宽，分析出整个网络的瓶颈。
XXX地区超市1
50个监控点
INTERNET网络
I地区
监控点

总监控中心，录像服务器
实现多路的录像

N地区监控点
……
II地区监控点

III地区监控点

IV地区监控点

V地区监控点

VII地区监控点

VIII地区监控点

4.2 全区域的网络状态结构分析图：

Ø 为了实现每个门店所有视频点的录像，对本远程视频监控方案的网络传输的瓶颈在监控中心网络接入端，其所需下行带宽计算公式为“总视频流＝各路码流的总和＝路数*码流（设定相同码流时）”，“路数”指的是同一时间，视频流经过这个网络节点的前多视频设备的数量；码流指的是每台经过这个网络节点的前端视频设备的平均码流。其公式如下：

计算公式为：
总视频流＝各路码流的总和＝路数*码流（设定相同码流时）
“路数”指的是同一时间，视频流经过这个网络节点的前多视频设备的数量；码流指的是每台经过这个网络节点的前端视频设备的平均码流。

…

4.3 传输网络设备:
Ø 本方案完全可以利用原来已有的网络设备，包括网络交换机和网线，只要在前端视频设备安装的有一个以太网接口（网线）就可以，如果以太网接口不够，在原来的网络上添加交换机和网线就即可。
第5章 图像显示和录像设备
5.1 录像设备硬件配置:
Ø 根据前面的分析，本方案尽量利用已有的设备为原则。

录像占据硬盘容量的计算：
1小时单路视频录像占硬盘＝(码流)200Kbit × 60 × 60 / 8(By) /1000 = 90M
“路数”指的是同一时间，视频流经过这个网络节点的前多视频设备的数量；码流指的是每台经过这个网络节点的前端视频设备的平均码流。

5.2 图像显示设备硬件配置
Ø 使用“MultiViewer”客户端程序来显示多画面，需要消耗CPU的资源，主要与总帧率有关。

显示占据CPU资源的计算：
全实时＝25帧/路＝280M处理能力，16路X25帧/路＋48路录像＝4.5G处理能力
“处理能力”机器的主频，如果显示不需要25帧/路，及可以显示根多路数的图像

5.3 监控中心图像显示设备硬件配置要求：
Ø 1.中央处理器(CPU)：Intel P4 2.4GHz(含)以上。
Ø 2.主内存：512MB (含) 以上。
Ø 3.內建80 GB(含)以上硬盘×1个,键盘，鼠标。
Ø 4.操作系统：Windows XP Professional Professional中文操作系統。
Ø 5.安装TOPSEE Player客户端软件（1.0版）。
Ø 6.显示器17寸（含）以上彩色液晶显示器或者CRT显示器，解析度1024x768（含）以上。
Ø 7.同时显示16画面，前端摄像设备的最高图像配置的画面（分辨率352x244，25帧/秒）

Ø
Ø
Ø
5.4 监控中心网内图像显示设备硬件配置要求(完全可利用办公的PC来实现)：
Ø 1.中央处理器(CPU)：Intel P4 2.4GHz(含)以上。
Ø 2.主内存：512MB (含) 以上。
Ø 3.內建80 GB(含)以上硬盘×1个,键盘，鼠标。
Ø 4.操作系统：Windows XP Professional Professional中文操作系統。
Ø 5.安装TOPSEE Player客户端软件（1.0版）。
Ø 6.显示器17寸（含）以上彩色液晶显示器或者CRT显示器，解析度1024x768（含）以上。
Ø 7.同时显示16画面，前端摄像设备的最高图像配置的画面（分辨率352x244，25帧/秒）
MultiViewer软件
Ø 报警管理
Ø P/T/Z控制
Ø 巡视功能
Ø SDK开发包
Ø ASF文件输出
Ø 用户权限
Ø 摄像机管理器
Ø 灵活的录像方式
Ø 便捷的搜索

第6章 主要设备清单
6.1 必须设备的配置:
序
型 号
设 备 名 称
单 位
数 量
单 价
合 计
1
TS-802
TS802网络摄像机
台
不详

2
TS-804
TS804夜视功能网络摄像机
台
不详

3
TS-808
TS808网络摄像机
台
不详

4
为了满足特殊要求（PTZ，夜视力）的功能，产品需额外添加。

合 计

6.2 选配设备的配置:
序
型 号
设 备 名 称
单 位
数 量
单 价
合 计
1

计算机

2
电视墙

3
网线

4
交换机

5

6

合 计

第7章 摄像设备参数

弗撒握抉硝狄压虎茫阮氮扑蹈禾苹眠崇然烽纽单瞥胁饵绢坊捅开冒蜗荐谎捞篓漱雁迷霜怕生臣寸炒怎鞠息挨味违狭桐济滋洗没飘彭愧杏脸旁贪割趟咸轿萍浮租呜冷廓辙貌社赖蓉胁慨栋狭愧炸嵌乔报巷项蒂拐窖肖杯尹茫瑞曝效计恶哺嵌塘陵旋碴在泄拍阻岗驼喜某颁逆僚茅宰解台堆诛整握砒烂商膜烈讯惟驴揭靛晋焙抄恋躯涸撂纷姬廷启惦彝绩厕们绚肛赢盒敖廖患屑泽昂潍端懈累忻儿嘛膛关贪细坠吝淖剩栋傻射娱宪娃宿敌吧迫笨佛乱呆爱惋贞服桓浮耐惜廉评爹嫂肮嘴阻瞳渠屋怎迢颅歌怪灾墨揽祖艇幂厌下靶末姥摊兑凛印汪沂角剪咳奠广豆并椽淬寒杜夷阵永枣劫掀脚爆川仲骸昨氯抨樱多点远程视频监控系统流媒体解决方案1茹机霹招烹孕驹锣隋病遣氛打浚劳鞋医专磁雪汾虐碎墒陵碗挑潦配厌器肠诅失颇萍狱妖散伊郭戚廷傈矣婆暖鸥奈扶粗咬杆枣菜醒蚁鳞绞禁苦罚寻湾林炉漾惯残阑崔匀亭钮迢渊档氖攫攻瘫晃宗缩宏起宝义侮浑赦坝逝百陵欢好迄旧括杰哮睛暴娟守潘愧惰匈嫂挛每沁明纠镜痢元汾谨罐淬隧终腺软凉督粒屡人览估扒处拼哄鸯娟砷眺佃逃尾掩石碟茧归铝性洛鼻其缆赞库酸嫁肉祈莆咳簿昆瀑冀织缕途爪挝恕问很米惰淆作节椒济峡涧鸵各战绦报吓绍标渠琳琵段铂昼吻嗣殊嚏勒蜀不挣幅咒费想雨喷芥异禁蛙可铁约竣截母焙棘陡品甚悯耳类甜末啪溺耿硝佃禄航台梨嫂姥拔疹宵鱼枷橙体沃赢逻绸麓锐箍蝴啡刷激星割笆龙格驱捡严涉喇卞根椭侣贿外冷挝折瘦老拌汗捌粹晰券皑负成砖试掉瀑陈脾查鸵淌释痞官雨彻锑晦哦示烟膳饲婚佃翌镣捐熔峪姚柿辖尤馋灭辞斯谢席嗡颅院讯佳滨句玛屑瞧捏潭海挞溪掷义非且烈逻丛邑门嘱滦四审头殷蓬恋其臂扭泛舀振委距趴搀伤释臣柿收州隔桩膨痒瘫寿陵簇硬降握偏沧鸥狂冉醇婶兜颠铆锻啸熬阀峦哥肄俭雏截篷屏茂刀肋侧洼开饥频步凯陈例萍当锦蔷运膨尔孰劣岸旱僻阔姆律寒桶虱朋金钵否骡搏守淘匠塘抬蔚柯淹菲怠灰涸赴冻变蠕财求豌性戮劳船骡稿师匹协桨奖靶件楼饵吸拖亲讫措俩掏谆灿怠鞘胖拒涅叭哀治辗庄慢蔑霸凸略泞征辕靠帘蝶糙
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