监控指挥中心视、音频系统一体化解决方案(蓝字部份为改动

监控指挥中心视、音频系统一体化解决方案(蓝字部份为改动内容摘要：

胜任大型监控系统同时进行实时监控的任务，为用户的扩展提供空间。 、先进的视频编码方式 基于远距离的网络视频监控一个重要的难题就是视频码流的大小，长期以来网络监控系统之所以不能广泛地投入实用，实现远距离监控，就是因为视频传输的编码没有很好的算法，造成的结果是视频虽然可以在网络上传输，但视频码流较大，在局域网等网络带宽有保障的情况下使用尚可 ，但要应用到广域网上，受接入的带宽限制，监控图像的质量必然差。 解决的唯一办法是用户投入大量的金钱用于网络的升级、改造，这样在经济上客观限制了网络视频监控的实用、推广和发展。 我公司采用的最先进的视频编码技术，以很低的码流实现视频图像的实时压缩，使视频实时传输的码流大大降低，这样很好地解决了低宽下传输图像的问题，该项技术也被广泛应用。 视频监控指挥系统对视频的存储及传输压缩方式采用先进的 H263++、 H264 的网络视频压缩技术。 压缩比和帧率可调，图像压缩比率 400700:1，传输质量非常理想（最高可达 30帧 /秒，分辨率 704*576），每通道只占据 256K 带宽，还可以通过降低帧数来减小网络带宽—— 当每秒传输为 5帧时，带宽只占用 50K。 这种很高的图像压缩比可以适应于在窄带上的传送。 无论是与同族的视频压缩算法 MPEG1和 MPEG4相比，或是与 ITU的 ， 算法对视频数据的压缩率都占有明显优势，这对于有效节省视频监控中宝贵的 IP带宽资源具有巨大的优势。 ITU（国际电信联盟）最近刚刚推出了 的图像编解码标准。 在同样图像质量的情况下， 50%左右，而且 对网络传输具有更好的支持功能 ， ，支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。 不仅可以应用在窄带上（带宽小于 64Kbps），还可以灵活的扩展到高质量、高清晰度的宽带上。 这就保证可以满足了不同用户的需求。 随着网络技术的不断发展， 的应用已经越来越普遍，成为了视频编码了最新标准。 本系统选择。 视频监控指挥系统的视频编码采用 方式，保证较小带宽下非常好的动态视频效果， 并攻克了 网络不稳定下画面的流畅播发 这一业界公 认的技术难题。 监控指挥系统 、数据传输技术 TCP/IP网络协议是目前最流行也是最稳定的网络协议。 监控系统在 TCP/IP 网络协议之上开发了专用通讯层，针对图像数据的混合传输做了优化处理，适合多点视频和数据的并发传输，降低了系统资源的占用率。 同时设计了专用文件传输协议，用于录像文件的传输。 该通讯层支持多种 TCP/IP协议的传输，包括 TCP、 UDP、组播等。 、 WEB 浏览技术 WEB浏览技术是目前在广域网（ Inter） 上最流行的客户端访问技术。 我公司充分借鉴并吸收其精华，通过增强监控主机的客户端管理功 能，在局域网上实现了客户端的 WEB浏览。 这样，客户机不需要安装任何其它客户端软件，只要安装了 IE 浏览器软件，通过输入视频服务器的 IP地址，就可实现对远程图像的实时监控。 、 流媒体管理技术 图像监控中心主站系统采用强大的 流媒体软件技术 专门设计图像监控系统所使用的视频服务器软件。 它的主要作用是根据网络带宽、流量和用户的请求合理地分配各个视频流数据的传输，并可以依据用户网络的实际情况采取网络组播（ Multicast） 技术以降低多个用户请求同一视频流数据时的网络流量。 从而保证了图像质量，有效降低了在多用户并发 操作下的图像延迟和带宽占用。 同时也保证了高级别用户可以及时有效地获取所需信息，而且图像监控系统的使用不会影响在同一网络上其他系统的正常运行。 、 网络数字视频显示技术 数字视频流处理 (StreamVideo)是显示系统中非常有特色的部份，通过此技术能非常容易的实现远程视频信号的处理与显示。 在传统的监控应用中 ,从监控摄像头来的视频信号 ,最常用的方法是使用视频电缆传输，经过视频分配与切换器，将视频信号送到不同的显示设备之中。 这是一种模拟的视频传输与应用方式。 现在随着远程监控的发展，视频信号更多的采用网 络压缩传输方式，如下图所示，从摄像出来的视频信号经过编码与压缩，成为数据包，然后再经由网络传输。 在使用端再经过解码还原成标准的视频信号，送到视频显示设备。 这是一个模似 —— 数字 —— 模拟的传输过程。 监控指挥系统 现在，随着 IP 摄像机的发展，已经能完全通过网络全数字视频方式显示。 前先，从IP 摄像机（传统摄像机要加码编设备）直接得到数字视频流（以 、 MPEG4 或 MJEPG方式），经过网络传输并借助于网络组播技术（ MULTICASTING），直接送到显示设备中。 如下图所示 : 网络 视频图像 、网络 RGB信号、模拟 视 频、 RGB信号可以开窗方式显示，窗口可任意缩放、漫游、拖拽、切换显示具备图像漫游、缩放等显示功能，画面的移动且不以屏为界；支持多种信号的同时显示：能适应全制式标准 VIDEO（如 DVD、录像机、摄像机等）视频信号；支持不同分辨率（ 640480 2020 2020）的 VGA、 SVGA、 XGA的计算机图形；对于整个系统，监控指挥系统 输入的视频、计算机信号的显示均 完全 实时显示，图像或图形可单屏显示，也可跨屏拼接，或整屏显示，画面无延时，无抖动；可以选择任何一路视频画面在任一屏上显示。 支持各种制式的视频图像和不同分辨率（从 640480 2020 2020）的非网络计算机信号（如计算机信号、影碟机、录像机、摄像机、实物投影等）在大屏幕上任意缩放、输入显示；支持多路自适应以太网以及 TCP/IP 协议，可显示各种数据信息，实现对网络信息的监控。 3． 1 VOIP 技术 VoIP是 Voice over Inter Protocol 的缩写，指的是将模拟的声音讯号经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在 IP 网络的环境进行语音讯号的传输，通俗来说也就是 IP电话、网络电话。 其基本原理是：通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后 把这些语音数据按ＩＰ等相关协议进行打包，经过ＩＰ网络把数据包传输到接收地，再把这些语音数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由ＩＰ网络传送语音的目的。 ＩＰ电话系统把普通电话的模拟信号转换成计算机可联入因特网传送的ＩＰ数据包，同时也将收到的ＩＰ数据包转换成声音的模拟电信号。 四、 系统规划 、系统设计原则 根据整个系统的目标定位和 行业 需求的特点，我们按照如下原则设计、建设 行业 远程网络视频监控指挥系统： 1）系统平台化 这个原则是首要的，系统软件的设计采用平台化，提供开放、灵活、易 用的软件与数据接口，可以实现系统软件的二次开发或多次开发。 2）标准化 网络视频监控 指挥 系统就是要实现在网络系统上的图像传输和共享。 本系统采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。 3）可扩展性 由于 行业 以后的需求会不断发展，监控数量将随之扩大，只要增加前端设备和升级软件，不用添加其他附加设备，以保证投资。 为了适宜未来系统扩展的要求，系统在满足现有功能的基础上预留足够的设备容纳性以监控指挥系统 便系统扩充之用。 系统中控制部件（软、硬件）采用集中式结构、嵌入式等技术措施，可以方便灵活的进行扩充，充分保证系统在将来的适应性。 灵活的组网方式，方便被监控点的增加。 4）实用性 充分利用先进的技术和手段，建成一套先进实用的视频监控指挥系统，是我们这次设计的根本目的。 因此，从 行业 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。 5）易用性 系统的界面和功能设计都因遵循简洁易用和直观易记的原则，具有一致、友好的人性化界面，易于使用和推广，并具有可操作性。 软件在经过简单的培训后，就可以在相当短的时间内就投入实际应用。 对于系统的管理和维护人员，系统具有可管理和易于维护的特点。 力求以最少的人力资源和技术要求，就能够 实现该系统的维护，提供日常有效的运行支持。 6）可靠性 由于每一个设备均以分散的方式安装于远端的摄像机端，即使单个设备 发生 了故障也仅仅是影响到这个设备，而不至于影响整个系统。 传统的 DVR系统实际上还是一个集中控制系统。 所有的摄像机信号必须连接到 DVR主机。 一旦 DVR主机失效，整个系统就会崩溃。 所以我们说分布式网络化数字视频系统的这些特点是传统的 DVR（数字录像机系统）所无法达到的。 7） 安全 性 在系统出现故障的时候，能够保证已经录入系统的视频数据不会丢失，数据的完整性不被破坏，在系统恢复正常的情况后，停 顿的业务能够继续进行。 对关键视频监控点对非正常情况地可采取灵活处理，保持连续不间断运作。 8）规范性 系统设计必须按照软件工程规范进行，提供需求分析说明书、维护手册、用户使用手册等文档。 、系统总体规划 本系统设计中将本着真诚合作的态度， 采用先进、可靠的系统平台架构，成熟、稳定的软硬件产品。 并且随着应用的增长，做到逐步扩展，保护原有的投资，既要满足现在的应用需求又能适应未来一定时间内的业务和技术发展，系统具有很好的灵活性和可扩展性。 系统的总体结构如下图所示： 监控指挥系统 系统逻辑架构 根据 行业 远程 视频监控系统的要求，我们提出了 “分布式结构体系统”的系统结构，采用 分布式 网络 视频接入、集中 权限 控制 、集中资源 管理。 与 行业 的分级结构相配合，整个系统分为： 监控指挥主中心、 分级 监控中心、 监控点 系统针对 监控点 进行实时监控，监控点是系统中的最基础单位，只负责本地安全区的安全防范管理，同时负责与上级监控管理中心进行联网，上传视音频和报警信息等，接受监控中心的远程监控、远程控制、远程指挥调度和异地协同工作 ,并可进通过该远程视频监控系统，实现点对点、一点对多点、多点对多点的实时远程视频会议、实时通信。 监控点不设立中心 服务器系统，只配备监控终端设备和分控工作站等设备。 监控中心负责对整个辖区内的监控点进行统一管理，负责对辖区 监控点 进行报警的应急处理、规范系统工作流程和对重大安全事件进行远程指挥调度，以及对日常工作进行安全检查，负责用户授权访问等管理工作，组织 相应 级别的视频会议，和原有的视频会议系统无缝连接等工作。 同时我们将中心服务器等系统核心设备也配置在监控中心，以实现统一的设备管理，并负责系统数据的集中存储、安全信息管理和视音频流的数据转发。 监控指挥系统 系统软件架构 行业 远程视频监控指挥系统从系统软件可分为传输及管理平 台子系统，监控中心子系统和监控 点 子系统三个部分。 监控 点 子系统进行音视频和报警等数据的前端采集处理并发布上传到传输及管理平台子系统，接收传输及管理平台子系统转发的音视频数据流。 传输及管理平台子系统提供用户认证、视音频数据流传输转发的底层联网技术平台，监控中心子系统进整个系统的控制管理和数据存储。 传输及管理平台子系统由管理中心主机和多台 中心管理服务器 构成。 管理中心主机在可靠的容错集群技术基础上，通过网络端口实现与监控网点、监控中心间的透明连接，实现系统信息的准确安全、及时畅通的传输和共享，实现及时必要的交互操 作，提供设备注册过程服务。 多台 中心管理服务器 通过高效的分布式架构和负载均衡技术为监控中心子系统和 ） 监控 点 子系统提供统一的视音频数据流传输、转发服务：提供控制信令传输信道服务，提供具有优先级、双向和单向、可靠和不可靠、实时和非实时等不同类型的数据传输通道，为紧急报警信息和其它特殊信息等提供不同的数据传输通道。 监控 点 子系统由音视频采集编码、报警接入 /输出、视频会议和前端管理组成，并由视频监控终端设备协调统一起来组合构成。 子系统具有实时采集音视频、报警并准确记录和现实突发情况，报警信息上传，远程视音频通信等功能。 为监控中心子系统提供本地视音频和处理后的安全报警信息，对安全决策和应急行动提供原始数据资料。 接收监控中心子系统的决策命令，对外接的各种设备进行控制，并且接收监控中心子系统的视音频或转发视音频。 监控中心子系统是在中心控制计算机运行环境和管理软件的控制下，实现用户管理、操作管理、视频监控和远程指挥调度的综合应用系统。 子系统主要用于管理用户的人机交互过程，一方面为管理员等用户显示各 监控点 状况和实时报警信息并进行远程设备控制，另一方面提供用户不同地域、不同区域的各 监控点 ） 之间高效率的召开日常会议、学习培训、异地指挥调度及异地协同工作等活动的需求。 实现点对点、一点对多点、多点对多点的实时远程视频会议、实时通信和远程指挥调度。 通过容错管理服务器和分布式 中心管理服务器 的管理架构，可以将系统对网络带宽的需求降到最底，每个监控点和监控中心并不是直接到前端的视频终端设备获取视音频，而是直接从中心管理服务器所分配的监控服务器（ 中心管理服务器 ）上去获取，这样就避免了当发生多个监控点或监控管理主机同时获取一个前端的视频终端设所采集的信号时，对此监控点的上行网络带宽要求非常高的局面，只需在每台视频监控服务器的上行带宽进行一定保障即可。 视频监控指挥系统包括下述主要功能： 监控指挥系统 、电子地图 系统支持电子地图访问， 以空间数据库为基础，将应用数据与地图有机结合 ， 提供强大的空间分析和查询功能，丰富的表达方式直观地显示结果。 电子地图系统根据系统结构分为二个级别显示，最高级为显示整个系统范围所辖的 监控点 点的地。