简析电信公司办公、营业场所图像集中监控系统
- 发布时间：2012/8/16 17:11:49
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为了进一步加强某市电信公司内部和下属各营业网点的安全管理，提高营业网点的服务质量，根据某市电信公司图像监控需求的具体特点，考虑充分利用公司内部局域网资源以及公司和各营业网点间的专网资源，本方案书建议采用视频图像集中监控管理模式，对电信大楼内部及远程营业网点的相关图像位点实施实时的、统一的数字化监控、录像、管理功能。采用本监控模式可以使安全监管部门的相关处理工作更加方便、快捷、准确，对突发事件能做出迅速及时的反应。
2、需求分析
某市电信公司视频图像集中监控系统共设置16个监控点，其中电信公司大楼内10个监控点，分别对大楼出入口、楼层走廊、财务室等敏感区域实施监控，另外在市内3个电信营业厅共设置6个监控点，对营业厅相关情况实施监控。
在16个监控点中，其中1个监控点主要用于监控室外区域，因此采用彩色低照度电动变焦自动光圈镜头配型云台，其余15个监控点主要用于监控室内区域，采用彩色手动变焦镜头配半球型云台。
某市电信公司办公大楼内设置一个视频图像集中监控中心，对大楼局域网范围内的10个监控点及3个远程电信营业网点（每个网点2个监控点）的视频图像实施集中的、实时的监控，在需要的情况下，可以对监控图像进行存储录像，*的管理人员可随时查看所保存的任意时间地点的录像资料。
3、系统建设总体要求
*性：以*、成熟的网络监控技术进行组网，支持图像和数据的实况传输及多路随时随地监控。
标准化和开放性：网络协议采用符合ISO及其他标准，如：TCP/IP、HTTP等标准通讯协议，采用遵从和国家标准的网络设备。
可靠性和可用性：选用可靠的监控模块和编码解码技术，充分考虑监控系统在运行时的应变能力和容错能力，采取硬件防死机看门狗，断网缓存处理等手段确保整个监控系统的稳定与可靠。
安全性和保密性：采用嵌入式LINUX作为操作系统，防止病毒入侵；采用用户权限设定来增强系统保密性和安全级别，减少人为因素影响。
可管理性：网络管理利用图形化的管理界面和简洁的操作方式，合理的网络规划策略，提供强大的网络管理以及监控功能。一体化的网络管理使网络日常的维护和操作变得直观，便捷和。
实用性和经济性：从实用性和经济性出发，着眼于近期目标和长期的发展，选用适合于客户的监控方式，利用有限的投资构造一个性能*的网络监控系统。
灵活性和兼容性：设备应具备可靠性强、可扩展和可平滑升级等特点。
4、系统结构
4.1视频集中监控企业模型
5、系统功能
根据某市电信公司对系统建设的总体要求，结合单位网络资源的具体现状，某市电信公司办公、营业场所视频图像集中监控系统以北京益融冠世数码科技有限公司“益融”YR-5000网络视频服务器为核心，并配备高性价比前端摄像设备构建而成。本方案系统可以实现包括集散式监控、报警、录像、智能化检索回放、系统管理等诸多功能：
5.1集散式监控
采用YR-5000网络视频服务器可以将视频数据流集成到基于以太网和TCP/IP协议的计算机网络上。它融合了目前的H.264数字压缩技术，使用户能在标准的以太网上实时传输全色的图像和全双工的数据，无须专门的监视器和监控房，无论本地或远程，网络上的任意一台电脑经*后均可成为监控主机。此外，经*的多个远程、本地用户可以实时监控或任意回放一个或多个监控现场图像。YR-5000网络视频服务器的上述功能为视频监控系统的集散式管理提供了条件。
YR-5000网络视频服务器采用了高度并行化的体系结构，能同时独立对每路图像作处理，相互之间没有任何影响，保证了多路数字视频服务器每路独享25帧/秒的高性能指标（而目前市场上的大多数多路数字视频服务器产品为多路共享25帧/秒）。同时，图像的显示与录像处理等*分离，因此用户可以随时打开关闭监控画面，在画面不显示的情况下同样可以执行报警、录像等任务，不会发生因关闭屏幕画面而导致本来打开的录像功能同时关闭的情况。
5.1.1传输速率和分辨率
经YR-5000网络视频服务器输出的每一路图像信号的传输速率可达到25帧/秒（NTSC制式为30帧/秒），zui高分辨率可达到704＊576，并且可以根据用户的实际应用需求，向下平滑调整。除了一些特殊的应用场合外，通常建议采用352＊288PAL制式的标准分辨率，从而在保证实时监控效果的前提下，zui大程度地节省录像存储和网络带宽的资源。
5.1.2压缩率
压缩率是数字视频监控系统的一个重要指标。
YR-5000网络视频服务器具有很高的压缩能力。根据图像压缩的工业认可标准，未经压缩的NTSC图像要求带宽为221Mbit／s，通过YR-5000系列数字视频服务器进行压缩后，动态图像的平均带宽为200Kbit/s，其压缩率高达1000:1。
5.1.3“益融”网络视频集中监控系统软件
“益融”网络视频集中监控系统软件是和YR-5000系列网络视频服务器硬件设备配套使用的应用软件，可安装运行在监控主机及网络上任意一台PC上。安装在监控主机上的“益融”网络视频集中监控系统软件是整个监控系统的控制中心，执行画面显示、报警、回放、计划、系统管理控制等功能，zui大可以同时单屏显示16路图像信号，监控256路图像信号。
5.2录像
系统默认的录像速率为25帧/秒（PAL制式），但用户可对录像速率进行调整，以减轻硬盘与系统的负荷。每一路视频数据录像参数均可以独立设定，相互之间不会有任何干扰。系统录像功能包括实时录像、定时录像、运动检测预触发录像以及报警预触发录像等等。
5.2.1实时录像模式
系统提供的实时录像功能，可在需要的时候，方便迅速地启动对监控通道的录像功能，直到用户解除录像为止。
5.2.2定时录像模式
系统提供的定时录像功能，可按日期、时间设置任意监控通道录像启动和结束期限。用户可以根据自身行业特点与要求，分配每天的各个时间段内应该执行的录像动作，使系统自动按照预先设定的计划进行操作。该功能使得很多情况下系统可以无人值守，以减少用户的人力资源消耗。
5.2.3运动检测预触发录像模式
YR-5000系列网络视频服务器内置图像运动传感器，可以自动检测监控图像框内物体的明显移动并且在其动作范围超出限定值之后触发报警。图像运动传感器的灵敏度可在菜单中设定以满足特定应用的要求，并且，在摄像机可视的监控范围内，可以选定某个重点区域进行局部触发报警。
本系统将图像运动检测触发报警与录像功能进行联动。用户启动运动检测预触发录像功能后，系统将录像动作与运动检测触发报警动作相联动。一旦用户的监控通道检测到有物体移动，系统就开始依照用户设定的录像参数对该监控通道进行录像，直到警报解除后停止录像。
需要特别指出的是，本系统的报警预触发录像功能可以保存报警触发*秒钟的图像信号，这一功能对用户事后的事件跟踪判断具有特别的意义。
5.2.4报警预触发录像模式
YR-5000系列网络视频服务器提供两路透明的全双工RS232接口数据通道，可与报警采集器相连，系统可以接收外界传感器（比如红外线探测）、手动报警按钮产生的报警信号，触发录像功能启动，并且可以向其他I/O设备发出联动信号。
用户设定报警预触发录像模式后，系统将录像动作与I/O信号报警动作相关联。一旦用户的I/O通道发生报警，系统就开始依照用户设定的参数对特定的监控通道进行录像，直到警报解除后停止录像。
需要特别指出的是，本系统的报警预触发录像功能可以保存报警触发*秒钟的图像信号，这一功能对用户事后的事件跟踪判断具有特别的意义。
5.3智能化检索回放功能
YR-5000系列网络视频服务器提供了智能化快速检索回放录像资料的功能。回放录像资料时，可按时间、地点、摄像机、报警事件等要素进行检索，大大降低了检索时间和复杂程度，使用户可以迅速地查找到需要的录像资料，并且用多种方式回放，回放速度可调，甚至可以将关键的画面打印下来，仔细研究。由于采用了高清晰的视频数字压缩技术和每路zui大帧速为25帧/秒的录像技术，保证了画面回放清晰流畅，杜绝了图像马赛克、边缘锯齿等现像。
5.4报警功能
YR-5000系列网络视频服务器具有强大的报警系统互动能力。设备可以通过其内置的两个RS232接口的透明通道，与报警采集器相连，接收报警信号，触发报警录像，并执行报警动作。系统的报警功能包括视频入侵报警、手动报警、传感探测信号报警、视频信号中断报警、远程连接中断报警和磁盘容量空间报警。当报警触发后，系统会根据用户的设定，执行相应的报警动作。本系统提供监控主机声光报警和自动拨号预设手机报警（可选）两种报警方式。
5.5日志功能
系统的每个重要的操作和事件都有详细的日志记录。日志分为三个部分：报警日志、录像日志及用户操作日志。
5.6安全性
5.6.1系统分级管理
系统将操作员的权限分为系统管理员和操作员两个级别。系统管理员不但可以对所有监控网点执行所有操作，而且其另外一项重要的职责是分配各类操作权限给各个操作员，即所有操作员的权限均由系统管理员分配，具体可设置的操作功能包括：开关实时录像程序、系统参数配置、实时监控、回放查看、日志查看等。系统运行期间，如果需要更改用户，不必关闭系统，只需要使用重新登录功能就可以了。此时，系统仍然维持运行，当前的任何正在进行的动作（如录像等）不会受到任何影响。
5.6.2防止非法修改录像资料
YR-5000系列网络视频服务器的数据使用图像掩码技术，在压缩后的每帧图像中加入了特定的文字或图像数据，防止录像数据被篡改。
5.6.3防死机看门狗
防死机看门狗（WATCHDOG）功能可以保障设备的持续正常运行。当视频服务器硬件设备出现异常死机时，看门狗功能可以自动重新引导设备恢复正常工作。
5.6.4备份功能
YR-5000系列网络视频服务器系统集成了信息备份功能。当系统发出磁盘容量空间报警，或者用户有重要的监控录像需要备份时，可以使用系统的备份功能，将所需的监控录像资料转储至其他的存贮介质。系统支持如可擦写光驱、外接磁盘阵列等可以热插拔的存贮设备，用户无需中断系统的工作就可以完成备份操作。
5.6.5异常报警
当视频信号故障时，系统会发出警报，具体请参阅“信号故障报警”。
5.7云台镜头控制功能
将YR-5000系列网络视频服务器的RS232接口透明数据通道和摄像机云台解码器连接，在监控主机上通过自主开发的“益融”网络视频集中监控系统软件，可以实现对云台与镜头的控制功能。在“益融”网络视频集中监控系统软件的图形界面上，分别有转动、拉近/远、调焦、光圈等命令按钮，当用户用鼠标点击按钮时，系统发出控制指令通过云台解码器传送给云台或镜头，实现对云台和镜头的控制功能。
5.8系统管理功能
YR-5000系列网络视频服务器是一台嵌入式设备，一般情况下无须用户的干预便可运行。设备的管理是通过设备内置的WEB服务器实现。操作者利用IE浏览器访问设备的WEB服务，键入正确的用户名与密码后，便可以设置设备的一些参数。
YR-5000系列网络视频服务器采用了目前的闪存技术来保存OS和系统参数，因此即使设备掉电，也不怕数据丢失，并且当需要升级系统时，也可以远程实现。
6、系统特点
6.1系统特点
＊与传统的模拟监控相比，基于YR-5000网络视频服务器的全数字化视频监控模式具有许多优点。
＊能够充分利用现有的网络资源进行数字化视频信号的传送,无须另行铺设复杂的视频电缆线路。
＊能够对远程监控点的视频图像进行实时的监控和录像。由于在系统前端对视频信号进行了数字化处理，数字信息抗*力强，不易受传输线路信号衰减的影响，而且能够进行加密传输，因而可以在数千公里之外实时监控现场，这一点，是目前的准数字式的数字硬盘录像机（DVR）也是难以实现的。
＊无须添置诸如画面分割器、矩阵主机、监视器等复杂的图像处理设备，由于对视频图像进行了数字化处理，利用电脑作为中央监控主机，即可实现一系列监控、录像、联动报警等功能，而且将来的系统扩容也极其简便。
＊便于查找录像信息。在传统的模拟监控系统中，当出现问题时需要花大量时间观看录像带才能找到现场记录，而在数字视频监控系统中，利用计算机建立的索引，在几分钟内就能找到相应的现场记录。
＊提高了图像的质量与监控效率。利用计算机可以对不清晰的图像进行去噪、锐化等处理，通过调整图像大小，借助显示器的高分辨率，可以观看到清晰的高质量图像。此外，可以在一台显示器上同时观看zui多16路视频图像。
＊系统易于管理维护。数字视频监控系统主要由电子设备组成，集成度高，视频传输可利用有线或无线信道。这样，整个系统是模块化结构，体积小，易于安装、使用和维护。
＊操作方便。一方面表现在磁盘阵列录像，保存方便，同时支持多索引回放，支持录像信息模糊查询等；另一方面表现在所有操作都在WINDOWS下提供专门的集中监控系统软件操作界面上实现，监控操作灵活，包括录像存储、查询、回放，多画面显示，图像切换等。
＊多点监控。即网络上的任意计算机终端经*后都可随时监视某个监控点的图像，也可随时按需回放监控录像。数字化监控的这一功能是传统的监控系统所无法实现的。
6.2YR-5000网络视频服务器技术指标
＊提供RJ4510/100M网络接口；
＊视频高解析度，标准352＊288，每秒25帧，zui高704＊576；
＊集成度高，体积小；
＊提供彩色、实时的活动图像，延时小于一秒；采用H.264视频压缩标准
＊压缩带宽64K—1M任意可调
＊提供2路透明的RS-232数据接口，可与外部设备进行通信，也可转换成RS-485或RS-422接口；
＊内置图像运动传感器；
＊通过浏览器界面实行远程设置，便于维护。
7、系统带宽及存储设备要求
为保证动态图像的质量，每路摄像画面的编码带宽假设为250K位，假设16个监控点均需实时录像。
按上述带宽及每个点每天8个小时录像时间计算，若录像数据保存10天则每路所需要的存储空间为：10天＊8小时/天＊3600秒/小时＊250K位/秒/8位/字节=9G字节，所需硬盘存储空间为：9G/10天.路＊16路=144G/10天。