森林防火高清視頻監(jiān)控解決方案

1、;.森林防火無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)解決方案XX公司2009-9目錄第一章 總體設計2第二章 系統(tǒng)總拓撲圖3第三章 前端監(jiān)控設備選型設計3第四章 網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)4第五章 網(wǎng)絡視頻集中管理平臺設計45.1 平臺組成55.2 目錄服務模塊55.3 集中管理服務模塊75.4 視頻存儲85.5 視頻轉(zhuǎn)發(fā)85.6 軟解數(shù)字矩陣9第六章 系統(tǒng)功能介紹11第七章 主要設備介紹177.1 高清網(wǎng)絡半球攝像機177.2 高清網(wǎng)絡槍式攝像機197.3 智能網(wǎng)絡高速球機227.4 網(wǎng)絡視頻服務器247.5 高清鏡頭277.6 遠程集中管理服務器277.7 軟解數(shù)字矩陣服務器287.8 集中存儲服務器29第八章 高清網(wǎng)絡視

2、頻監(jiān)控的特點308.1 核心技術(shù)308.2 前端設備優(yōu)勢318.3 系統(tǒng)構(gòu)架靈活328.4 工程施工方便338.5 系統(tǒng)應用前景34前言隨著造林事業(yè)的不斷發(fā)展，林地面積、林業(yè)蓄積量逐年增加，防火工作是首要任務。森林火災是世界性的林業(yè)重要災害之一，年年都有一定數(shù)量的發(fā)生，造成森林資源的重大損失和全球性的環(huán)境污染。森林火災具有突發(fā)性、災害發(fā)生的隨機性、短時間內(nèi)能造成巨大損失的特點。因此一旦有火警發(fā)生，就必須以極快的速度采取撲救措施，撲救是否及時，決策是否得當，重要原因都取決于對林火行為的發(fā)現(xiàn)是否及時，分析是否準確合理，決策措施是否得當。為此國內(nèi)外都在為預防、減少和控制森林火災而努力。為了早日實現(xiàn)森

3、林防火工作的規(guī)范化、科學化、信息化，貫徹“預防為主，積極撲救的方針”，真正做到早發(fā)現(xiàn)，早解決。森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)是由林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、攝像機和鏡頭系統(tǒng)、云臺控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和鐵塔組成。林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的圖像顯示、圖像錄像控制中心，遠程控制功能，向指揮調(diào)度人員提供全面的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現(xiàn)場實時圖像。林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心系統(tǒng)還具有向上級林業(yè)局和省林業(yè)廳接口的功能。第一章 總體設計為了滿足森林火災防范的需求，根據(jù)各方信息資源的整合，我們設計在林區(qū)建設一套網(wǎng)絡化、數(shù)字化的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)；通過這套系統(tǒng)可以對林區(qū)容易發(fā)生火災的區(qū)域以及其他相關區(qū)

4、域?qū)嵤┤旌虻?、實時的、高清晰的動態(tài)視頻監(jiān)控。通過現(xiàn)場的視頻采集設備將這些區(qū)域的現(xiàn)場圖像通過點對點的無線網(wǎng)絡傳輸后端監(jiān)控中心，或者其他分中心。系統(tǒng)總體設計采用前端全數(shù)字視頻采集、無線網(wǎng)絡化傳輸和后端集中管理解決方案，前端采用兩百萬高清網(wǎng)絡攝像機配置大倍數(shù)長焦鏡頭和全向云臺實施遠距離高清晰大范圍的視頻監(jiān)控，所有監(jiān)控點位都通過無線微波傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)胶蠖私y(tǒng)一管理，在后端監(jiān)控中心建設一套數(shù)字視頻管理平臺系統(tǒng)，完成存儲、預覽、控制以及上級聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務承載，整套系統(tǒng)能輕松進行容量擴展和其他業(yè)務終端的接入。做到全數(shù)字化處理，做到未來幾年內(nèi)技術(shù)領先。第二章 系統(tǒng)總拓撲圖第三章 前端視頻采集系統(tǒng)設計前端監(jiān)控設備主

5、要是指攝像機部分，根據(jù)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)設計的需要，我嚴格按照要求采用滿足現(xiàn)場監(jiān)視畫面清晰、技術(shù)領先、經(jīng)濟適用的攝像機。為森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)在來幾年內(nèi)整個系統(tǒng)平臺處于領先地位。前端系統(tǒng)主要由攝像機、鏡頭、全向云臺、護罩等組成；這幾部分構(gòu)成了前端視頻采集系統(tǒng)，通過這種模式可實現(xiàn)超遠距離、大范圍、高清晰的視頻圖像采集。 攝像機：采用基于標準的H.264 Main Profile Level 4.1算法的兩百萬像素高清網(wǎng)絡攝像機。它采用500萬像素的逐行掃描圖像傳感器，壓縮分辨率可達30幀/秒實時1080P（1920*1080）全高清編碼，清晰度可達1000TVL的廣播級圖像畫質(zhì)。從視覺效果來看，其

6、圖像質(zhì)量可達到或接近35mm寬銀幕電影的水平。從畫質(zhì)來看，畫面清晰度、色彩還原度都要遠勝過標清網(wǎng)絡攝像機。而16：9的寬屏顯示也帶來更寬廣的視覺震撼。由于采用標準H.264壓縮，錄像文件可使用標準解碼器解碼，支持常用播放軟件直接播放。在相同碼率下具有比MPEG-4倍增的畫質(zhì)，在同樣的畫面質(zhì)量下，碼率僅為MPEG-4的二分之一。同時該款高清攝像機有完善的模塊化管理平臺軟件，可根據(jù)需要任意組合和延伸，使得整個系統(tǒng)的可擴展性大大提高。 鏡頭：鏡頭是視頻采集比較關鍵的部件之一，鏡頭質(zhì)量的好壞，類型的搭配、以及調(diào)試等都非常關鍵；在森林防火視頻監(jiān)控這類特殊的系統(tǒng)中，一般都采用長焦距的鏡頭，通過大倍數(shù)的調(diào)整

7、實現(xiàn)寬范圍、近距離的監(jiān)控視場調(diào)整，具備強大的靈活性，滿足不同要求的視頻采集。同時應采用光學成像有效像數(shù)更高的鏡頭，這是因為攝像機具備200萬像素的圖像壓縮能力，如果前端光學采集源有效像素不夠高的話也就達不到預期的效果。鏡頭為了適應不同的光線環(huán)境的變化，應能自動調(diào)整光圈，由于攝像機提供了一個DC12V直流驅(qū)動接口，因此我們選用直流驅(qū)動的自動光圈鏡頭。鏡頭焦距和聚焦通過云臺解碼器接入到攝像機的485通訊端口，然后通過攝像機轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡信號與后端管理軟件的控制模塊建立控制通道。 全向云臺：在森林防火監(jiān)控系統(tǒng)中，全向云臺我們設計采用具備在室外惡劣環(huán)境下工作的重型云臺，具備IP66防護等級，承重可達50K

8、G，全向云臺采用AC24V供電方式，內(nèi)置云臺解碼器。 護罩：護罩也是比較關鍵的部分，由于前段采用的是高清網(wǎng)絡攝像機，而且鏡頭是長焦距變倍鏡頭，因此同樣設計采用IP66防護等級的護罩。同時還具備恒溫控制功能，滿足室外惡劣環(huán)境條件下保護內(nèi)部設備穩(wěn)定正常工作。第四章 網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)整個系統(tǒng)采用全網(wǎng)絡化、全數(shù)字化架構(gòu)模式，前段采用的高清網(wǎng)絡攝像機在滿足高質(zhì)量畫質(zhì)的前提下最小碼流可控制在4Mbps左右。這對于200萬像素的高清網(wǎng)絡攝像機來說已經(jīng)是一個非常優(yōu)秀的傳說碼流，滿足了遠距離無線微波傳輸?shù)囊?。前鍴攝像機通過RJ45 10/100M自適應網(wǎng)口與前端無線AP連接，然后在通過天線與后端匯聚天線建立連接，

9、并把數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行?。遇到不可視或者距離太遠的時候可增設中繼天線。由于每個無線AP匯聚帶寬是有限制的一般有效帶寬在通常狀態(tài)下在20Mbps左右，因此每個匯聚AP可接入的前端無線監(jiān)控點位可接入5個。但在實際的應用中考慮到各種天氣和傳輸距離的影響，實際的帶寬有所浮動，因此在實際應用時請詳加分析。我們推薦采用美國艾克賽爾（AXELWAVE）品牌無線傳輸系統(tǒng)，該傳輸系統(tǒng)在我公司的眾多項目中已經(jīng)進行過運用，其中在非洲的蘇丹麥洛維水電站的大壩和營區(qū)監(jiān)控中進行了成功應用，堪稱經(jīng)典應用。以下是公司介紹：AACH（Atlanta Advanced Communications Holdings），總部設在風景如畫

10、的美國東南部都市Atlanta。在數(shù)字通信和微波通信和計算機通訊領域耕耘近20年，擁有位于硅谷（San Jose）的研發(fā)中心和遍布全球的多品牌營銷基地。 美國AACH公司掠影AACH執(zhí)行品牌先導型市場策略。旗下多個品牌分別專注于不同的領域，并成該領域?qū)＜遥饕獜氖氯缦聨讉€方面的研發(fā)與生產(chǎn)。衛(wèi)星通信設備和系統(tǒng)；WLAN與WiMAX設備和系統(tǒng)；VOIP設備和系統(tǒng)；工業(yè)規(guī)模網(wǎng)絡和系統(tǒng)；智能網(wǎng)絡管理系統(tǒng)等。 AXELWAVE是AACH旗下的無線網(wǎng)絡品牌，產(chǎn)品從研發(fā)到生產(chǎn)全是自主完成，并給某些無線品牌產(chǎn)品提供OEM服務。AXELWAVE擁有從軍用級、電信級、企業(yè)級到標準級全系列產(chǎn)品；產(chǎn)品規(guī)格齊全，系列完

11、整，品質(zhì)優(yōu)異，競爭優(yōu)勢顯著。第五章 前端供電系統(tǒng)設計第六章 網(wǎng)絡視頻集中管理平臺設計對于網(wǎng)絡視頻監(jiān)控來說，與模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)一樣，后端的處理方式至關重要，由于到后端的信號已經(jīng)全部是網(wǎng)絡數(shù)字視頻信號，處理起來非常靈活，我公司的VMP全網(wǎng)絡視頻集中監(jiān)控管理平臺針對大中型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控設計，采用模塊化、平臺化架構(gòu)，適應各種功能需求和平臺擴展。下表是各個部分的主體設備和軟件模塊組成，軟件模塊可根據(jù)不同規(guī)模和功能需求進行靈活配置，有些軟件模塊可部署在同一臺硬件服務器上來完成相應服務功能。序號名稱型號說明視頻前端設備1高清網(wǎng)絡攝像機1920*1080200萬像素，標準H.264壓縮2高清鏡頭大倍數(shù)鏡頭電動二

12、可變3全向云臺重型云臺、內(nèi)置解碼、IP664護罩IP66、恒溫控制6無線AP接入接入AP/天線、中繼天7太陽能供電系統(tǒng)8風力供電系統(tǒng)9蓄電池100瓦管理中心軟件模塊3用戶&目錄管理用戶、設備配置，權(quán)限優(yōu)先級管理4管理&控制瀏覽、PTZ控制、對講、遠程參數(shù)設定、設備巡檢5報警&電子地圖報警信息搜集、應答、轉(zhuǎn)發(fā)、聯(lián)動、布撤防6虛擬網(wǎng)絡矩陣&解碼解碼上墻控制7網(wǎng)絡視頻存儲同步集中存儲、異步分散備份8流媒體視頻轉(zhuǎn)發(fā)視頻轉(zhuǎn)發(fā)交換及網(wǎng)絡負載均衡分控客戶端9WEB瀏覽客戶端基于IE的瀏覽和PTZ分控10客戶端軟件基于客戶端軟件終端瀏覽，控制5.1 平臺組成5.2 目錄服務模塊用戶驗證目錄管理 (Direct

13、ory & Users Server,以下簡稱DUS)DUS基本功能:n 設備登陸信息驗證、類型分組&分級設定，設備目錄樹管理n 用戶&用戶權(quán)限管理，權(quán)限分配n 集中認證、沖突檢測功能介紹：DUS服務器是大中型管理中心系統(tǒng)中最重要一個核心組件，集中聯(lián)網(wǎng)平臺的管理、控制以及前臺服務木塊都要依從這里的參數(shù)來運作。DUS承擔設備（或節(jié)點）的目錄樹管理服務，前端節(jié)點所有的攝像機、報警器和后端監(jiān)視器統(tǒng)一編號；DUS還提供用戶和用戶組的設定、瀏覽許可和權(quán)限分配， 以及整個系統(tǒng)的沖突檢測。管理中心是基于用戶驗證為核心的系統(tǒng)，某個用戶的權(quán)限和優(yōu)先級一旦設定，則此用戶不論是在網(wǎng)絡中的哪個地方登錄，也不論使用IE

14、、客戶端或是管理中心登錄，或者是通過視頻轉(zhuǎn)發(fā)，那么它的權(quán)限都是相同的。同時每個前端網(wǎng)點的本地驗證可以根據(jù)需要是否受聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心的管理。大型聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，中心用戶驗證目錄管理服務器一般采用專業(yè)硬件服務器來部署，這樣可以保證用戶驗證目錄管理服務器的穩(wěn)定運行。用戶驗證目錄管理服務器和其他服務器之間的關系如下圖所示：5.3 集中管理服務模塊集中管理服務模塊（Manage Server，以下簡稱MS）MS基本功能n 狀態(tài)監(jiān)測：設備工作狀態(tài)、網(wǎng)絡連接狀態(tài)、遠端硬盤信息n 遠程配置：設備遠程參數(shù)配置、維護、軟件升級n 事件&日志管理n 校時服務：提供前端設備的校時管理任務n 語音對講功能介紹：u 狀態(tài)監(jiān)測：M

15、S按照設置的時間間隔，自動收集各網(wǎng)絡攝像機以及其他視頻處理設備的信息，及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡及網(wǎng)絡攝像機故障，及時報警通知排除。能夠?qū)崟r檢測下屬監(jiān)控網(wǎng)點所有設備的在線情況，動態(tài)檢測連接通道的網(wǎng)絡帶寬，顯示遠程設備的工作狀態(tài)、錄像狀態(tài)、報警狀態(tài)；可以查看遠程監(jiān)控網(wǎng)點的詳細信息。u 視頻調(diào)用：通過管理服務器的預覽功能，可以調(diào)用該用戶倍授權(quán)獲取的所有網(wǎng)絡攝像機的視頻圖像，并且可以獲取分組列表進行分組調(diào)用和切換等。u 遠程配置：管理中心可以查看、修改遠程監(jiān)控點的網(wǎng)絡攝像機的設置選項，進行遠程參數(shù)設置、系統(tǒng)重啟動等維護操作，也可以對遠程存儲服務器等進行遠程管理。u 自動校時：管理中心內(nèi)置校時服務器，遠程網(wǎng)絡攝像機

16、可以實現(xiàn)自動與管理中心校時，保證多臺設備的時間同步性。u 日志管理：系統(tǒng)提供了強大的日志記錄和查詢功能，對于系統(tǒng)應用中所有涉及的事件均記入數(shù)據(jù)庫，報警事件作為監(jiān)控系統(tǒng)的重要事件單獨管理，記錄或查看用戶登錄、操作日志、系統(tǒng)異常事件、查詢與維護日志、報警日志、遠程網(wǎng)絡攝像機日志。u 語音對講：通過網(wǎng)絡攝像機的音頻輸如輸出接口，可以建議起與中心的雙向語音對講，在銀行網(wǎng)點特別是ATM監(jiān)控系統(tǒng)中可以得到很好的應用，在其他需要音頻錄制的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中也能靈活的進行配置。應用介紹：西南科大校園采用集中聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控設計思路，其他終端用戶通過數(shù)字視頻傳輸網(wǎng)絡與集中監(jiān)控管理平臺進行數(shù)據(jù)交換。在集中管理中心配置一臺

17、硬件服務器來安裝集中管理軟件模塊，對整個系統(tǒng)進行遠程集中管理、配置以及控制等操作。5.4 視頻存儲按照每路高清攝像機平均4Mbps碼流、24小時連續(xù)存儲15天計算其總存儲容量為：1路*4Mbps*3600s*24H*15天/8/1000/1000=648GB 因此根據(jù)這個計算公式可以計算整個系統(tǒng)需要的總體存儲容量。5.5 視頻轉(zhuǎn)發(fā)大中型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)核心是網(wǎng)絡視頻數(shù)據(jù)流的交換與訪問，訪問就涉及到多用戶訪問、大容量并發(fā)訪問等視頻數(shù)據(jù)請求類型，如果處理不好視頻數(shù)據(jù)的分發(fā)，那么網(wǎng)絡視頻監(jiān)控就無從談起。我公司根據(jù)多年的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控成功案例的經(jīng)驗，為大型的聯(lián)網(wǎng)項目設計的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務軟件模塊可承載各種

18、類型的網(wǎng)絡訪問，將該軟件模塊部署到相應的硬件網(wǎng)絡服務器上可實現(xiàn)網(wǎng)絡視頻的流媒體分發(fā)功能。鑒于本次系統(tǒng)所含點位數(shù)多、系統(tǒng)規(guī)模較集中，因此在考慮經(jīng)濟適用的情況下我們將視頻轉(zhuǎn)發(fā)軟件模塊安裝到存儲服務器里面進行負載均衡，使存儲服務器在完成存儲的同時也完成數(shù)據(jù)的分發(fā)。5.6 高清矩陣電視墻高清視頻監(jiān)控對于后端的顯示系統(tǒng)也有新的要求，由于傳統(tǒng)的CRT監(jiān)視器不管是在分辨率還是尺寸上都不能滿足720P甚至是1080P的顯示。所以高清視頻的顯示目前一般都采用支持高清輸入和顯示的液晶電視、等離子電視、以及支持高清顯示的各類型拼接墻?？紤]到森林防火監(jiān)控被監(jiān)控場景屬于大范圍的監(jiān)控，一般的顯示尺寸不能滿足顯示瀏覽需求，

19、因此我們設計采用高清數(shù)字矩陣配合大屏幕液晶電視來顯示。而電視墻的控制可根據(jù)實際的建設成本來確定是否采用拼接顯示和還原成模擬高清視頻信號顯示等。電視墻可選擇如下三種方式來配置：5.6.1 獨立高清數(shù)字矩陣服務器通過配置一臺多畫面虛擬數(shù)字矩陣服務器來完成畫面瀏覽、切換等功能；每臺數(shù)字矩陣通過獨自的VGA顯卡輸出接口與大屏幕液晶電視來完成圖像顯示，比如我們可設計采用4臺矩陣服務器和4臺大屏幕液晶電視一對一連接，獨自顯示和控制。這種方式結(jié)構(gòu)相對簡單，造價也比較適中，適合前期系統(tǒng)建設，因為后端全部采用數(shù)字矩陣，都是處理的高清數(shù)字視頻信號，很容易擴展。而且各自獨立控制。5.6.2 高清數(shù)字矩陣拼接墻方案這

20、種方式是在第一種方式的基礎上增加了一個環(huán)節(jié)，即拼接墻控制系統(tǒng)，通過拼接系統(tǒng)將顯示單元任意組合和顯示，可實現(xiàn)更多顯示模式，而且支持更大視角范圍的瀏覽，整個顯示系統(tǒng)就比較大氣，而且更大的瀏覽視場范圍讓森林高清視頻監(jiān)控更容易進行細節(jié)監(jiān)控和整體觀看。這種方式適合對顯示系統(tǒng)有較高要求的用戶，但投入相對就要更高。5.6.3 高清解碼上墻這種方式就是在數(shù)字矩陣服務器完成顯示的同時，采用單路的高清解碼器對前端傳輸過來的壓縮過的高清數(shù)字視頻信號還原成YpBpr模擬高清視頻信號，實現(xiàn)色彩更生動、更豐富和更佳畫質(zhì)的高清視頻瀏覽。同時配合拼接系統(tǒng)實現(xiàn)超級震感的視覺效果，比如在1080P全高清可實現(xiàn)廣播級高清視覺沖擊的

21、效果。將高清視頻監(jiān)控的魅力發(fā)揮到極致。通過上訴分析，我們可得知，不管是數(shù)字矩陣服務器上墻還是高清解碼器上墻有幾點需要明確，一是顯示單元都是支持高清的，二是后端的輸入是靈活的，由于全采用數(shù)字化壓縮和傳輸，可根據(jù)需要實現(xiàn)任意的電視墻顯示方式，主要看具體的需求。5.6.4 數(shù)字矩陣網(wǎng)絡虛擬數(shù)字矩陣（Virtual Matrix Server，以下簡單VMS）也稱軟解數(shù)字矩陣服務器。VMS基本功能：n 圖像連接&輪巡：任意監(jiān)控點音視頻的實時調(diào)用，多路視頻遠程組切和輪巡n 雙碼流調(diào)節(jié)：任意通道連接碼流畫質(zhì)調(diào)節(jié)n 遠程PTZ云鏡控制n 報警視頻切換功能介紹：u 瀏覽和控制：使用用戶登陸信息登陸用戶驗證服務

22、器，獲取授權(quán)給該登陸用戶的網(wǎng)絡攝像機瀏覽和控制權(quán)限，在獲取的列表里面，任意調(diào)用任意的網(wǎng)絡攝像機到任意的窗口進行瀏覽和控制。畫面可以自由組合，調(diào)節(jié)。u 輪巡：系統(tǒng)支持自定義分組的多路視頻圖像在某一個窗口切換，也可以在電視墻的某一個窗口調(diào)用。u 組切：矩陣服務器支持每4畫面或者8畫面（更高配置的矩陣服務器）為一組，分成多組進行組切換，這樣就解決了目前在高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)中不能像傳統(tǒng)DVR一樣能夠同時進行16路D1畫面的瀏覽。u 報警圖像切換：報警時報警現(xiàn)場的圖像可強制切換至管理中心或電視墻的指定窗口，多路同時報警時輪巡顯示；用戶可自定義圖像的顯示模式或切換模式。u 靈活的電視墻解碼方案：系統(tǒng)支持矩陣

23、服務器和大屏幕液晶電視連接，這樣在瀏覽高清視頻時候比傳統(tǒng)的監(jiān)視器輸出顯示更清晰，性價比也更高。應用介紹：網(wǎng)絡虛擬數(shù)字矩陣服務器主要是采用PC服務器來實現(xiàn)數(shù)字視頻信號的軟解碼，通過PC服務器本身的硬件資源（如CPU/內(nèi)存/顯卡/網(wǎng)卡/）等，配合虛擬矩陣軟件模塊，把網(wǎng)絡傳輸過來的數(shù)字視頻信號直接進行多畫面組合，分割顯示，任意調(diào)用，任意切換，以及云臺控制等操作，同時還可通過顯卡雙輸出到大屏幕液晶電視或者是拼接墻系統(tǒng)。這種方式就區(qū)別于傳統(tǒng)的模擬視頻矩陣需要接收模擬視頻信號后在接上監(jiān)視器的組合方式；也有別于在PC服務器上插解碼卡解碼數(shù)字視頻信號為模擬信號后上監(jiān)視器的方案。目前數(shù)字虛擬矩陣服務器中檔配置可

24、以解至少4路720P或9路D1畫質(zhì)的數(shù)字視頻；高檔的可以解8路720P或者是16領域D1畫質(zhì)數(shù)字視頻。虛擬數(shù)字矩陣服務器的硬件配置需要注意的是CPU、內(nèi)存、顯卡以及網(wǎng)卡的性能。第六章 多級聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計森林防火管理部門為了對各個林區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)進行統(tǒng)一調(diào)度，需要能夠進行遠程訪問；由于每個林區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)都采用的是全數(shù)字架構(gòu)，因此要實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡傳輸時很輕松地事，最關鍵的還是在網(wǎng)絡接入的帶寬。目前遠程網(wǎng)絡接入有幾種方式，一是互聯(lián)網(wǎng)ADSL、E1專線、專用光纖通道等。不管是傳統(tǒng)D1還是本系統(tǒng)采用的高清視頻監(jiān)控的碼流都不合適在ADSL網(wǎng)絡架構(gòu)上傳輸，因為ADSL的上下行帶寬是非對稱的。所以只有采用專線或者是光

25、線通道的方式來將各個子系統(tǒng)的監(jiān)控視頻信號向上級傳輸。第七章 系統(tǒng)功能介紹H.264視頻壓縮技術(shù)更大的壓縮率，更優(yōu)異的網(wǎng)傳效果，利用盡可能少的網(wǎng)絡帶寬傳輸更高清晰度的圖像軟硬件自主研發(fā)使設備具有更高的可靠性硬件濾波技術(shù) 通過前置濾波改善圖象質(zhì)量，降低低照度下碼流 通過去交織技術(shù)減少高清晰圖像的鋸齒和拖尾現(xiàn)象多碼流網(wǎng)絡傳輸技術(shù)雙碼流技術(shù)使每個通道可以輸出雙路壓縮數(shù)據(jù)：一路高清晰碼流用于本地高清錄像；一路采用低碼流用于網(wǎng)傳，更利于節(jié)省帶寬和提升前端設備穩(wěn)定性智能實時碼流技術(shù)通過智能緩存技術(shù)、動態(tài)幀率技術(shù)優(yōu)化圖像；使網(wǎng)絡圖像具備低延遲性，使圖像及報警信息延遲少于300ms；兼顧實時性及圖像畫質(zhì)多種協(xié)議

26、支持專用VSIP協(xié)議和UPnP協(xié)議解決內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)關及防火墻穿透技術(shù)，無須動態(tài)解析，保證高效傳輸，使復雜的網(wǎng)絡環(huán)境下變得易于維護流媒體視頻轉(zhuǎn)發(fā)和協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù) 解決多用戶多通道的交叉訪問帶來的網(wǎng)絡帶寬和中心系統(tǒng)負荷問題解決不同廠商不同壓縮格式的視頻交換問題解決不同廠商不同設備的控制協(xié)議轉(zhuǎn)換問題多用戶核心認證管理技術(shù)對某用戶在網(wǎng)絡中對任何設備的瀏覽、控制、管理權(quán)限和優(yōu)先級的集中授權(quán)配置在復雜網(wǎng)絡條件下的多用戶優(yōu)先級和沖突檢測機制以用戶為核心更有利于用戶在任意節(jié)點建立臨時指揮中心模塊化架構(gòu)界面GUI更具親和力高度自由的界面設計、多圖層、多面板，可設定隱藏或顯示簡化前端，前端的所有參數(shù)設置都可以在后端或中心

27、集中設置數(shù)據(jù)庫管理，查詢檢索更強大；詳盡的事件日志處理功能采用向?qū)皆O置，引導用戶快速上手；人性化的提示及操作，簡化客戶操作系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化整體架構(gòu)重新構(gòu)建，模塊化組件設計，模塊可單獨升級擴展設備采用目錄樹方式管理集中用戶認證管理技術(shù)，便于統(tǒng)一的權(quán)限審核分配管理引入優(yōu)先級及沖突檢測機制，信任上級模式功能改進和增強輪巡及組切功能更加強大增強報警預處理、應答、轉(zhuǎn)發(fā)功能增強解碼功能，支持受管理中心控制的多臺解碼主機解碼增強網(wǎng)絡視頻集中存儲和備份功能；增強同步播放、片段剪切和視頻格式轉(zhuǎn)換功能其它改善動態(tài)語言資源，可自定義系統(tǒng)語言資源，方便實現(xiàn)多語言版本預留擴展接口，便于其它系統(tǒng)集成特色功能u 集中用戶認證

28、：完善的集中用戶認證管理模式和合理的優(yōu)先級及沖突檢測機制，所有用戶通過認證服務器管理，實現(xiàn)集中的用戶優(yōu)先級，瀏覽控制權(quán)限集中配置管理u 集中的目錄樹管理：系統(tǒng)攝像機、報警設備統(tǒng)一編號授權(quán)及優(yōu)先級管理u 多種電視墻組合：支持單機16路軟解碼上VGA墻和單機24路硬件解碼上監(jiān)視器墻；支持對多臺解碼主機的集中控制；對其它廠商解碼方案的支持，支持萬能解碼u 虛擬網(wǎng)絡矩陣技術(shù)：支持前端任意通道圖像的輪巡和組切調(diào)用、解碼顯示；支持CCTV鍵盤控制和調(diào)用圖像及報警u 集中控制：遠程控制云鏡，預置點、掃描線的調(diào)用；遠程重啟及關機；遠程手動啟動錄像u 自動注冊：DVR/NVS自動向管理中心注冊，主動連接（只需要

29、中心具有固定IP）自動與管理中心校時u 集中管理：通過網(wǎng)絡對下屬設備工作狀態(tài)、網(wǎng)絡連接狀態(tài)進行巡檢，遠程修改DVR/NVS設備參數(shù)；遠程軟件升級；遠程錄像資料檢索及備份；詳細日志管理系統(tǒng)u 報警集中管理：多級電子地圖顯示；遠程報警布、撤防；報警應答、聯(lián)動預定義；多種聲、光信號警示；提供報警聯(lián)動其它系統(tǒng)和設備的接口u 流媒體視頻轉(zhuǎn)發(fā)和協(xié)議轉(zhuǎn)換：支持視頻圖像無限轉(zhuǎn)發(fā)與分控管理，不同廠商控制協(xié)議轉(zhuǎn)換和集中控制u 多級分控：管理中心可級聯(lián)，按級授權(quán)管理控制；支持客戶端、IE和管理中心多種瀏覽控制方式u 實時對講：管理中心、DVR/NVS主機和分控端雙向語音（或文字）對講及群呼u 支持多語言：簡體中文、

30、繁體中文、英語自動適應操作系u DDNS組網(wǎng)支持：提供DDNS支持組件，支持ADSL動態(tài)域名下聯(lián)網(wǎng)的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡u 支持異構(gòu)網(wǎng)絡：支持能夠承載IP數(shù)據(jù)的各種網(wǎng)絡（互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)專線、衛(wèi)星、無線微波等），支持跨路由器的遠程監(jiān)控；支持多播功能u 智能視頻圖像分析接口：提供圖像的智能分析識別和聯(lián)動接口u 網(wǎng)絡視頻的分布/集中存儲：支持錄像資料的分布存儲和集中存儲，支持多機冗余備份，支持海量資料的智能檢索備份第八章 主要設備介紹8.1 高清網(wǎng)絡槍式攝像機高清網(wǎng)絡攝像機是基于標準的H.264 Main Profile Level 4.1算法的百萬像素網(wǎng)絡攝像機。它采用百萬像素的逐行掃描圖像傳感器，支持YP

31、bPr高清模擬輸出，清晰度可以達到720TVL的廣播級圖像畫質(zhì)。支持30幀/秒實時720P+Full D1雙碼流編碼，錄像文件可使用標準解碼器解碼，支持常用播放軟件直接播放。在相同碼率下具有比MPEG-4倍增的畫質(zhì)，在同樣的畫面質(zhì)量下，碼率僅為MPEG-4的二分之一。AS-NC201可配套VMP視頻管理中心平臺，提供完整的系統(tǒng)級解決方案！特色功能高分辨率(High Resolution)逐行掃描1/2.5英寸500萬像素圖像傳感器廣播級圖像畫質(zhì)，清晰度可達1000線，最低照度0.8LuxF1.2True ISO標準H.264 Main Profile Level 4.1，可用標準解碼器解碼10

32、80P(1920*1080/30fps)全實時高清視頻錄像3A控制（自動白平衡、自動增益控制、自動曝光控制）支持SD/SDHC卡方式存儲報警高清圖片及錄像RJ45接口10M/100M自適應以太網(wǎng)支持PoE(IEEE802.3af)以太網(wǎng)供電（可選）支持SDIO Wi-Fi 54Mbps無線網(wǎng)卡（可選）支持720P、Full D1、4CIF、VGA和CIF分辨率支持FTP服務器實時錄像功能支持RTSP協(xié)議，可使用PDA/PPC移動監(jiān)控內(nèi)置WEB Server，支持WEB方式的瀏覽和管理提供視頻運動偵測(Motion-Detect)及傳感聯(lián)動等多種可選報警聯(lián)動方式支持水?。―igital Wate

33、rmark）技術(shù)，錄像資料不易被篡改RS485通道，支持多種球機控制協(xié)議及預置點和掃描線協(xié)議提供標準GPIO報警接口、雙向音頻和YPbPr高清模擬輸出接口支持PPPoE拔號和DDNS域名解析系統(tǒng)支持UPnP協(xié)議，輕松檢索管理網(wǎng)絡攝像機完全整合VMP視頻管理中心平臺軟件功能特點攝像機與鏡頭成像器件1/4 Inch 逐行掃描1.0Mp圖像傳感器掃描模式逐行掃描鏡頭接口C/CS mount白平衡AWB/增益控制AGC/曝光控制AEC自動信噪比43db鏡頭類型直流驅(qū)動(DC)自動光圈鏡頭音視頻規(guī)格視頻壓縮標準標準H.264 Main Profile Level 4.1，錄像文件可以用標準解碼器解碼音頻

34、壓縮標準MP2，AAC（可選)視頻最高分辨率1920x1080P(30fps) 壓縮分辨率1080P（1920*1080）、720P(1280*720)、Full D1(720*576)、4CIF(704*576)、VGA(640*480)、CIF(352*288) *PAL為25幀/秒，NTSC為30幀/秒網(wǎng)絡協(xié)議通用協(xié)議TCP/IP,HTTP,SNMPUPnP，ARP, ICMP, DHCP, FTP, UDP, DNS, DDNS, NTP, Static IPFTP客戶端ftp實時錄像、報警錄像高端協(xié)議RTSP輸入輸出接口模擬視頻輸出YPbPr/CVBS高清模擬輸出網(wǎng)絡接口RJ45x1

35、，10Base-T/100Base-TX自適應以太網(wǎng)口，兼容PoE(IEEE802.3af)SD/SDHC卡插槽1個支持SD/SDHC卡，支持SDIO WiFi（預留）WIFISDIO WiFi 54Mbps(可選)USB接口Mini-USB接口，B型5PinGPIO輸入/輸出Sensor in x1,Alarm out x1(開關量)Audio In1 Line InAudio Out1 Line OutRS4851報警報警檢測移動偵測、視頻丟失、傳感器聯(lián)動報警功能SD卡、報警繼電器輸出、FTP上傳、E-mail提示、客戶端警示、聯(lián)動云臺其它參數(shù)電源DC 12V:300MA/PoE(IEEE

36、802.3af, 選配模塊及PoE Switcher):3.6W工作環(huán)境溫度-10+50工作環(huán)境濕度90%(無冷凝)尺寸(長x寬x高)114x78x46mm(不含鏡頭,以出貨時為準)重量約350g系統(tǒng)接口1. YPbPr：高清模擬輸出2. RJ45：標準以太網(wǎng)（UTP）RJ45插座（10M/100M自適應）3. DC12V：電源插座（DC12V）4. DC-IRIS：自動光圈鏡頭接口5. USB：miniUSB接口6. Alarm IN：傳感器(報警)輸入Relay：開關量信號輸出(報警輸出)7. RS-485：RS-485總線接口8. Status：工作狀態(tài)指示燈9. Fun：功能鍵10.

37、AIN/AOUT：線性音頻輸入/輸出11. SD CARD：SD/SDHC/SDIO卡插槽8.2 高清鏡頭8.3 全向云臺8.4 護罩8.5 遠程集中管理服務器n 集中瀏覽、集中回放、集中控制n 雙顯輸出，服務器接兩個顯示器一個顯示管理軟件界面，另外一個顯示電子地圖界面。n 狀態(tài)監(jiān)測：設備工作狀態(tài)、網(wǎng)絡連接狀態(tài)、遠端硬盤信息n 遠程配置：設備遠程參數(shù)配置、維護、軟件升級n 事件&日志管理n 語音對講集中管理控制服務器基本性能（基本規(guī)格參考）設備類型 聯(lián)網(wǎng)平臺型、集中管理控制、用戶驗證、遠程配置、設備狀態(tài)管理外觀結(jié)構(gòu) 機架式（3U）操作系統(tǒng)類型MicrosoftWindows Server 20

38、03(32位)，MicrosoftWindows XP(32位) MicrosoftWindows 2000(32位)多級聯(lián)網(wǎng)支持處理器類型 多核心中央處理器，標稱主頻(2.4MHz)，2MB*2緩存顯示芯片ATI3200顯示芯片/GF9600,顯存512MB及其以上雙顯輸出，建議獨立顯卡內(nèi)存類型 DDR800，4GB硬盤類型 SATAII160GB網(wǎng)卡類型板載雙千兆網(wǎng)卡額定電壓(V) 210V至240 V，50/60 Hz額定功率(W) 500W工作溫度()10 - 35工作濕度95%，于25C至30C溫度下不凝結(jié)工作高度(米)35008.6 軟解數(shù)字矩陣服務器矩陣解碼服務器（Matrix

39、Decode Server ,簡稱VMS）功能介紹：n 支持同時解碼4路1080P或者8路720P高清數(shù)字視頻信號顯示n 音視頻同步軟解碼n 還原度真實可靠n 矩陣解碼服務器由管理中心集中控制n 任意調(diào)用任意一路圖像基本性能（基本規(guī)格參考）設備類型 軟解數(shù)字矩陣服務器外觀結(jié)構(gòu) 機架式操作系統(tǒng)類型MicrosoftWindows Server 2003(32位)，MicrosoftWindows XP(32位) MicrosoftWindows 2000(32位)多級聯(lián)網(wǎng)支持處理器類型 4核心中央處理器，標稱主頻(2.4MHz)，2MB*2緩存顯示芯片ATI3200顯示芯片/GF9600，顯存5

40、12M及其以上，雙顯輸出，建議獨立顯卡內(nèi)存類型 DDR800，4GB硬盤類型 SATAII160GB網(wǎng)卡類型板載千兆網(wǎng)卡額定電壓(V) 210240 V，50/60 Hz額定功率(W) 500W工作溫度()10 - 35工作濕度95%，于25C至30C溫度下不凝結(jié)工作高度(米)35008.7 集中存儲服務器視頻存儲服務器（Network Video Storage Server,簡稱VSS）。VSS基本功能：n 錄像計劃任務制定n 視頻資料的存儲、檢索、備份管理功能介紹：u 計劃和任務：在服務器可以給每個采集點的每路視頻定義一組“定時同步存儲”和“定時異步存儲”策略。如果定義了策略后，系統(tǒng)會自

41、動根據(jù)策略定時啟動/停止從前端設備收取數(shù)據(jù)并存儲在服務器硬盤上，并將數(shù)據(jù)文件的描述信息存入數(shù)據(jù)庫，用戶可以自動查詢到對他授權(quán)的所有錄像資料信息并點播。同時還提供報警錄像和移動偵測錄像等功能，滿足用戶不同錄像需求。u 資料查詢：由于前端采用了分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，整個系統(tǒng)內(nèi)不管是存儲在中心存儲服務器上的還是存儲在前端網(wǎng)點存儲服務器上的所有資料均可以在服務器上通過統(tǒng)一的界面查詢，系統(tǒng)會根據(jù)用戶提交的查詢條件自動到相應的網(wǎng)絡攝像機錄像數(shù)據(jù)庫查詢所需文件的描述信息并顯示給用戶。u 資料備份：在檢索播放視頻文件時，在發(fā)現(xiàn)比較重要的錄像資料時可以通過備份功能將所選視頻文件備份到指定的存儲設備或者是本機目錄下。

42、基本參數(shù)集中存儲服務器基本性能（基本規(guī)格參考）設備類型 聯(lián)網(wǎng)平臺型、集中存儲、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)外觀結(jié)構(gòu) 機架式（4U/3U）20/16/8盤位/機架式操作系統(tǒng)類型MicrosoftWindows Server 2003(32位)，MicrosoftWindows XP(32位) MicrosoftWindows 2000(32位)多級聯(lián)網(wǎng)支持最大64路720P高清視頻或32路1080P高清視頻轉(zhuǎn)發(fā)處理器類型 至強4核心中央處理器，標稱主頻(2.4MHz)，4MB*2緩存最大存儲容量20TB/16TB/8TB顯示芯片集成顯示芯片內(nèi)存類型 FBD ECC DDR667，4GB硬盤類型 SATAII160

43、GB網(wǎng)卡類型板載雙千兆網(wǎng)卡額定電壓(V) 210至240 V，50/60 Hz額定功率(W) 700W工作溫度()10 - 35工作濕度95%，于25C至30C溫度下不凝結(jié)工作高度(米)35008.8 電子地圖服務器在森林防火監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機數(shù)量眾多，節(jié)點眾多，而且覆蓋區(qū)域廣泛，如果僅僅靠集中管理控制模塊或者是其他監(jiān)控終端來瀏覽視頻圖像資源和控制前端設備，是不利于發(fā)揮森林防火監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡化、數(shù)字化、簡單化的基本理念的，只有通過完善的后端管理平臺和操作平臺快速查詢和定位圖像資源才能及時的對所有攝像機覆蓋的區(qū)域進行監(jiān)視，及早發(fā)現(xiàn)可疑現(xiàn)象，事發(fā)時也能及時切換到現(xiàn)場。因此針對大型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)而

44、開發(fā)的報警電子地圖模塊解決了上述難題，它通過GIS電子地圖載入，將前端攝像機，乃至前端報警探測器等在電子地圖上進行標注，通過點擊電子地圖上的點位標注圖標調(diào)用該點的視頻圖像，而且還可報警系統(tǒng)集成到一起也可實現(xiàn)前端探測器報警點提示，并且能夠自動聯(lián)動附近關聯(lián)的攝像機的圖像在電子地圖上進行現(xiàn)實顯示；且攝像機本身具備的移動偵測功能也可向中心電子地圖服務器進行聯(lián)動提示。在高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，通過這些方式在配合前端高清攝像機的清晰圖像可以快速定位某一個點位的攝像機，當發(fā)生可疑行為后可自動切換該點位的攝像機進行圖像顯示，而且由于采用的高清攝像機，可以對被監(jiān)視區(qū)域進行清晰的監(jiān)控和錄像存儲，杜絕傳統(tǒng)網(wǎng)絡視頻的

45、監(jiān)控系統(tǒng)的預覽還可能看得清楚，但回放卻經(jīng)常讓人頭疼的尷尬局面。電子地圖服務器一般采用PC服務器配置就可以完成了，一般推薦配置我們采用：電子地圖服務器基本性能（基本規(guī)格參考）設備類型 聯(lián)網(wǎng)平臺型外觀結(jié)構(gòu) 2U機架式操作系統(tǒng)類型MicrosoftWindows Server 2003(32位)，MicrosoftWindows XP(32位) MicrosoftWindows 2000(32位)多級聯(lián)網(wǎng)支持多級地圖處理器類型 多核心中央處理器，標稱主頻(2.4MHz)，4MB*2緩存最大存儲容量顯示芯片集成高清顯示顯示芯片，有效顯存512MB內(nèi)存類型 DDR800 2GB硬盤類型 SATAII16

46、0GB網(wǎng)卡類型千兆網(wǎng)卡額定電壓(V) 210至240 V，50/60 Hz額定功率(W) 400W工作溫度()10 - 35工作濕度95%，于25C至30C溫度下不凝結(jié)工作高度(米)3500第九章 高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的特點基于720P，1080P等超百萬像素的高清網(wǎng)絡數(shù)字攝像機的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整體優(yōu)勢非常明顯，這使得在各行業(yè)、各領域的視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程中變得實實在在，而且所帶來的視覺震撼和強大功能是傳統(tǒng)網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法比擬的，本系統(tǒng)主題部分采用了高清720P高清網(wǎng)絡攝像機，其余才采用的全數(shù)字化的處理設備，整個系統(tǒng)的設計理念具備高度的前瞻性，為將來的擴展和升級提供了良好的基礎。下面我們將主要從整個系統(tǒng)的技術(shù)特點、平臺優(yōu)勢、以及實際的應用優(yōu)勢來闡述整個網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)比傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控所具備的一些優(yōu)點和特色。9.1 核心技術(shù)H.264 Main Profile Level 4.1算法更大的壓縮率，更優(yōu)異的網(wǎng)傳效果，利用盡可能少的網(wǎng)絡帶寬傳輸更高清晰度的圖像軟硬件自主研發(fā)使設備具有更高的可靠性硬件濾波技術(shù) 通過前置濾波改善圖象質(zhì)量，降低低照度下碼流 通過去交織技術(shù)減少高清晰圖像的鋸齒和拖尾現(xiàn)象多碼流網(wǎng)絡傳輸技術(shù)雙碼流技術(shù)使每個通道可以輸出雙路壓縮數(shù)據(jù)：一路高清