车载CDMA无线视频监控系统设计方案.doc

车载CDMA无线视频监控系统

设 计 方 案

XXXX

2007年1月

目 录

1 系统概述 3
2 系统总体设计 3
2.1 系统拓扑图 3
2.2 系统设计 4
2.2.1 系统组成 4
2.2.2 车载移动监控点设计 4
2.2.3 无线传输网络设计 6
2.2.4 监控中心设计 6
2.3 系统实现主要功能 8
2.4 主要产品介绍 8
2.4.1 车载云台摄像机 8
2.4.2 CDMA编码器 9
2.4.3网络视频监控管理系统软件 11

1 系统概述
最近两年，随着CDMA2000-1X无线网络技术和数字视频压缩技术的发展，在CDMA无线网络上传输视频成为一种趋势，深圳亿维锐创科技有限公司依靠公司强大的技术研发能力，与国内多所著名大专院校合作开发出了CDMA无线视频监控管理系统，该系统具有其他无线监控系统无法比拟的功能和特点，新一代移动视频监控系统的移动特性是利用CDMA技术进行视频数据的无线网络传输的新型系统。它采用了先进的视频压缩算法H.264、流媒体视频数据压缩技术无线传输网络解决方案，整合了CDMA数据通讯功能和数字视频编码功能为一体化的便捷式的产品。它把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯终端发射到CDMA网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码，链路的控制维护等功能。根据应用，把实时动态图像传到距离用户最近的联通通信网络。可以通过Internet从系统中控端得到实时图像信息。该系统整合了CDMA网络和Internet网络的优势，在空间和距离上产生突破性拓展。
2 系统总体设计
2.1 系统拓扑图

移动车载视频监控系统拓扑图

2.2 系统设计
2.2.1 系统组成
该无线视频监控管理系统是基于联通CDMA2000-1x无线网络，主要由以下三部分组成：
（1）前端监控点，声音/图像采集终端;
（2）CDMA无线传输网络；
（3）监控中心，以及其它客户端；
系统结构简洁明了，扩展性好，能适应多变的监控要求。
2.2.2 车载移动监控点设计
在每辆移动车上安装1台CVS2000CSKE2 CDMA编码器、1台车载云台摄像机（另配红外灯，吸顶安装）。车载摄像机的模拟视频信号经CDMA编码器压缩编码转换成数字信号并经CDMA2000-1X无线网络传至监控中心。该车载硬盘录像机采用抗震材料，硬盘采用抗震措施并支持断电插拔，以便备份，车载摄像机采用抗震、防雨，支持云台转动和镜头变焦，日夜转换低照度摄像机配合辅助灯可以在夜晚清楚地监视现场图像。
该CDMA编码器专为无线视频监控设计，产品基于嵌入式系统设计，使用CDMA2000-1X 无线网络，传输高质量的H.264视频流。对于实施有线监控方案有困难的应用区域（例如野外），CDMA编码器无疑是最理想的产品。该CDMA编码器集成有功能强大的网络协议栈，支持多种网络协议，其特有的可靠连接技术，克服了CDMA无线网络带宽窄、信道不稳定等不足，保证了视频图像清晰流畅地传输。

车载移动监控点设计见下图：

车载移动监控点配置如下：
序号
设备名称
型号
产地/厂家
单位
数量
1
车载云台摄像机（吸顶安装）
　Y3070
亚安
套
20
2
红外灯
ZT5-120W
国产
台
40
3
单路车载硬盘录像机
MDR1011
国产
台
20
4
控制面板
MDR1011K
国产
个
20
5
云镜解码器
NE2000-RC120
国产
个
20
6
笔记本硬盘
80G　
国产
块
20
7
CDMA编/解码器
YW5000
亿维
台
20
8
遮阳板式车载液晶显示器
　UT070ZCZB
国产
个
20
9
辅料
视频线、电源线、控制线、视频接头、吸盘等辅料

2.2.3 无线传输网络设计
本项目无线传输网络采用中国联通CDMA2000-1x无线网络，由于监控对象地域分散，公用电话交换网（PSTN）不能覆盖，而且是部分车载移动监控，无法选用有线信道进行传输。经过方案对比，选用可传图像信息的中国联通CDMA公网信道，它的性价比明显优于无线局域网。信道可靠性高，前期无需为建立信道投资，后期不需配备信道的维护人员。
经过近几年的长足发展，中国联通网络覆盖与竞争对手日趋缩小，尤其在平原地区的网络基本上全部覆盖，基本可以满足项目的无线网络的要求。
注：详见当地联通公司基站分布示意图和网络覆盖说明。
2.2.4 监控中心设计
在市公安局监控中心设置1台IBM专业3500(7977I02)型服务器作为中心管理服务器，安装“视点无限”中心管理软件，用来集中设备管理、用户管理、认证管理、权限管理、视频流转发、录像管理、报警管理以及数据处理和转发等。在监控中心配置1台华为2621路由器，并申请一条带固定IP地址的联通专线，其带宽计算如下：
按20个前端点计算，根据每路视频图像码率150k/s，则：
20×150k/s=3M
考虑到无线网络50%-60%冗余，建议监控中心需5M带宽。随着前端监控点增加，监控中心接入带宽相应增加。
在监控中心设置1台联想锋行X80100型PC机作为监控主机，安装监控管理软件，用来远程配置管理、远程控制云台转动、镜头、光圈、焦距、手动报警联动等，并配置9台解码器和9台监视器，根据系统配置将前端监控分组经解码器输出至相应的监视器，从而实现1台解码器对应在1台监视器上进行轮跳，一旦前端出现紧急情况，由监控值班人员将前端现场图像切换至监视器大屏上显示。
根据用户要求，将前端20个监控点每天24小时存储，集中存储15天，每路视频图像码率按150k/s计算，则监控中心存储容量计算如下：
20×150k/s×3600×24÷8÷1000÷1000=33G/天
按照存储15天，则需配置33G/天×15=495G硬盘，每块硬盘选160G，则需4块硬盘，根据以上计算配置1台同方专业存储服务器，进行集中存储。
平时应急办配置1套客户端进行浏览图像和控制前端、切换摄像机。

监控中心图如下：

各监控计算机只需要一台安装了客户端软件的PC机就可以实现网络监控。
客户端界面如下图：

监控中心配置如下：
序号
设备名称
型号
产地/厂家
单位
数量
1
视频监控客户端软件
C/S
亿维
套
若干
2
视频监控系统管理员软件
亿维企业版1.02
亿维
套
1
4
视频监控服务器端软件
亿维企业版1.02
亿维
套
1
7
监控主机
锋行X80100
联想
台
1
8
服务器
3500(7977I02)
IBM
台
2
9
存储服务器
TF1210S
同方
台
1
10
硬盘
300G　
迈拓
块
9
11
机柜
放置服务器、磁盘阵列
国产
套
1
12
操作台
放置监控主机　
国产
套
1
13
路由器
RT-2621-DC48
华为
台
1
14
5M专线
由当地联通提供，支持20路视频同时存储、转发，将来扩展时相应增加带宽

2.3 系统实现主要功能
● 通过该系统，在下雨时，监控中心大屏幕上可以远程监视前端监控摄像机图像，实时掌握每个监控点的积水情况。
● 该项目车载系统，在紧急情况，可随时开往现场图像并在本地进行存储，同时也可将图像远程传输至监控中心。
● 在监控中心大屏幕电子地图上可实时对每个移动应急车进行定位，同时 可以根据需要在电子地区上对移动车辆进行实时图像监控。
● 在监控中心可对前端每个监控点进行集中存储，以便为日后存储历史资料。
● 该系统可扩展至256路，只需要在前端添加CDMA编码器和在监控中心增加服务器硬件即可。
● 该系统分布式架构，可支持多个客户端、多级监控中心和领导同时监控，也支持终端PDA手机监控。
● 信息安全：充分利用网络隧道、128位加密算法、防火墙/VPN、加密锁、权限管理、安全认证、实时时钟等技术，保证监控系统和录像资料不被越权使用和破坏；

2.4 主要产品介绍
2.4.1 车载云台摄像机

产品型号：Y3070
产品图片：

产品说明：
Y3070系列设计新颖，绰号为“机器人”，属全天候云台，内置解码器且带有预置功能，适用于室内/室外/车载安装环境，可与警灯结合在一起，独特的外观及结构设计，吸引众多目光，顶部配有通风的遮阳罩，有效降低内部温度3℃～5℃ 。

产品技术参数：
 ● 预置位设定
   内置行业协议、YAAN协议、PELCO、AD等多种协议
   机械构造
   旋转速度 水平 10°/S ，垂直 5°/S
   旋转角度 水平 0 °～355° 垂直 0°～90°
概述
 构造 压铸铝外壳+聚碳酸酯
 视窗 美国光学板
 环境 室内/室外
 工作温度 -20℃～60℃
 重量 4.5kg(9.921b)
 预置点 (YP系列)32个
 通迅协议 YD/YP系列 YAAN协议(公开)

2.4.2 CDMA编码器

产品型号：E-FWX-CVSX-2000CSKE2
产品图片：

产品概述：
深圳亿维锐创科技有限公司推出的CDMA编码器是基于已授权流媒体技术及专业芯片设计开发的，具备丰富的控制功能，广泛的兼容性，采用两个CDMA1X通道传输技术同时支持多终端浏览（PDA/PC）。
CVS2000CSKE2编码器具备广泛的兼容性，提供1/4路标准的模拟视频输入口，可连接多种规格品质的室内外摄像机，采用H.264高效压缩引擎，完美在先各类摄像机的高清晰画质，并通过双卡传输通道提供高速的远程传输，具备云台、镜头控制、预置位等完整云控功能。内置多层保护保证硬件7*24小时稳定运行，可广泛应用于野外、森林、河流、堤坝、湖泊、车载、海洋、广场等无法使用固定线路接入的远距离或移动中的监控场所。
产品特点：
● 图像清晰流畅，分辨率CIF，可达每秒1-15帧
● 可通过PC、PDA、手机随时地浏览
● 可靠纠错技术，无马赛克
● 动态信道自适应技术，画面连续无停顿
● TCP/IP远程图像传输，可通过IE或客户端软件进行方便的浏览、简易的操作控制
● 传输延时小，平均延时小于3秒
● 系统架构合理，通过移动视频网关实现码流分发
● 支持调焦、云台控制、多画面浏览、本地录像等多种控制
● 与CVS1000系列网络视频服务器和解码器兼容，组网灵活
● 支持任意区域移动侦测报警设置（升级版本即将支持）
● 支持时间和摄像机名称叠加
● 网关配置支持域名方式，使用方便（最新版本）
● 内置硬件狗，确保7x24小时稳定运行，不死机
● 支持免费升级，客户可通过网络升级嵌入式代码，实现新增功能
设备技术参数：
视频
压缩格式
H.264编码
视频输入
1路视频输入，BNC接口(female)，1 Vpp-75Ω
分辨率
CIF：PAL制352×288，NTSC制352×240
D1：PAL制704×576，NTSC制704×480
帧率
CIF帧率1-15帧/秒可调，实际帧率视CDMA网络状况而定
码率
码率可调，视CDMA网络带宽而定，典型码率80kb/s
视频制式
NTSC/PAL制自适应
网络
无线网络接口
外部SSMB接口，50欧姆匹配阻抗
拨号接口
2个UIM卡座
有线网络接口
以太网10/100 Base-TX，RJ-45连接口
支持协议
TCP/IP、ARP、HTTP、SMTP、RTP、DHCP、PPPOE等
安全
CHAP协议认证，DES加密，数据保护
在线升级
可通过网络远程升级
控制I/O
报警输入
7芯航空插头（male），2路光电隔离开关量输入，输入电压DC 5~12V
RS485接口
1个RS485，7芯航空插头（male）
PTZ协议
支持Pelco-D、Pelco-P等多种协议，协议可扩展
功率
电源
DC 12V/2.5A
功耗
最大功率3W
尺寸
130×100×44 (单位：毫米)
温度
-10℃～50℃
湿度
20%～80% RHG

2.4.3网络视频监控管理系统软件
1、客户端软件
各监控计算机只需要一台安装了客户端软件的PC机就可以实现网络监控；监控中心必须增加一台服务器用于图像的转发和存储，在各相关领导的PC上在安装客户端软件进行浏览和录像。
产品简介：
监控管理软件是网络视频监控管理系统的核心，它以高品质、高效率的集中化、分布式网络管理为架构；以视频、音频、数据等多媒体信息的网络传输为基础，为用户执行实时监视、录像存储、应急预警的安全防范工作。
客户端软件植根于企业网络平台，与系列网络视频监控服务器的紧密配合，使用户实施大规模远程监控成为可能。彻底替代传统安防系统的DVR加网络视频服务器设计思路，以及可持续进行更新换代的解决方案，最大可能为用户提供长期的投资保护。
客户端界面：
该客户端界面是基于专业监控软件客户端软件，针对在领导PC机上或者监控中心监控主机上进行监视。

客户端界面
2、服务器端软件
网络视频监控管理软件服务器端运用于Windows 2000 SERVER操作平台上，为用户提供无限的应用空间。“视点无限”企业版基于数据库技术、多媒体处理技术、数据流管理技术所建立，标准的C/S或B/S网络架构完全满足多点布防与采集、大容量多媒体信息流管理与分发、多用户同步、实时、远程监视与控制的现代化安防技术需求，使建设规模宏大、信息丰富、手段灵活的安防系统成为可能。网络视频监控管理软件企业版除了包括客户端的全部功能外，主要由信息流管理服务器、设备身份识别与管理服务器、系统连接管理服务器、Watchdog 系统监视管理服务器、IP地址解析与管理服务器等功能模块共同组成。
功能描述：
® 所有系统内设备的远程配置与集中管理
® 多级别用户登录与操控权限的备份、管理与赋予
® 各种复杂网络环境下，系统的整合与管理；
® 多信息流的收集、并发与转发管理服务；
® 独特的报警信息自定义独立转发服务；
® 多用户复杂网络环境的登录支持；
® 系统内多服务器的分布式构建与集中化管理；
® 设备端、服务器端、监控端的分布式存储管理；
® 系统构建后所有设备与客户端的独立身份定义与赋予。