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一、項(xiàng)目背景

某保險集團(tuán)培訓(xùn)中心位于深圳市寶安區(qū)，占地20萬平方米，建筑面積7.8萬平方米，目標(biāo)是辦成亞洲一流的金融保險專業(yè)企業(yè)大學(xué)和人才基地。

伴隨著網(wǎng)絡(luò)化的普及和發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的地位隨之提高。通過以太網(wǎng)構(gòu)架的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。某保險集團(tuán)信息化大樓內(nèi)部，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)字平臺，構(gòu)建了一套 以標(biāo)清數(shù)字監(jiān)控攝像機(jī)和高清數(shù)字監(jiān)控攝像機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。整個系統(tǒng)的建設(shè)，以IP為基礎(chǔ)、交換機(jī)為傳輸、磁盤陣列為存儲、客戶端的移動辦公模式。

系統(tǒng)以主干光纖為基礎(chǔ)，節(jié)約了主干線材，以樓層交換機(jī)為信息交換媒介，將樓層IP攝像機(jī)靈活應(yīng)用于信息化大樓的天臺、二層平臺、主出入口、電梯轎廂以及重要機(jī)房。

二、系統(tǒng)簡述

本項(xiàng)目的具體實(shí)際出發(fā)，建立一套以數(shù)字壓縮及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)為核心，采用目前成熟的視頻數(shù)字化技術(shù)（MPEG-4），符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并適應(yīng)客戶需求的IP網(wǎng)絡(luò) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。目的是在本項(xiàng)目重要的安全防范區(qū)域配置攝像機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)傳輸數(shù)字視頻信號，實(shí)現(xiàn)視頻IP網(wǎng)絡(luò)傳輸。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)組成 

（1）前端攝像機(jī)選型

攝像機(jī)是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視現(xiàn)場的某一位置上，使其視角能覆蓋整個被監(jiān)視的各個部位。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或模擬攝像機(jī)+網(wǎng)絡(luò)編碼器它把監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號，經(jīng)數(shù)字編碼芯片以MPEG-4方式編碼成數(shù)字視頻，再通過攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)端口輸出數(shù)字視 頻，經(jīng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)前端網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻傳輸接入控制中心，標(biāo)清攝像機(jī)在保證圖像質(zhì)量D1的前提建議每個攝像機(jī)提供2MB左右的網(wǎng)絡(luò)帶寬，高清攝像機(jī) 在保證圖像質(zhì)量130萬的前提下建議每個攝像機(jī)提供5MB左右的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

從系統(tǒng)構(gòu)成上講，攝像部分是系統(tǒng)的原始信號源，所以攝像機(jī)部分的好壞以及它產(chǎn)生的圖像信號的質(zhì)量將影響著整個系統(tǒng)的質(zhì)量，認(rèn)真選擇和配置攝像機(jī)部分至關(guān)重要。

半球攝像機(jī)

本培訓(xùn)大樓樓層間為二種出入口，人員出入量較大的為唯一的一部電梯；其余人員需從樓棟間實(shí)現(xiàn)樓層間的進(jìn)出。在電梯轎廂，需提供一種既美觀又可靠的攝像機(jī)。根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需求，采用V5411的電梯半球型攝像機(jī)可獲得極佳的圖像畫質(zhì)，滿足項(xiàng)目使用需求。

選擇半球攝像機(jī)為高性價比方案，適用于本項(xiàng)目電梯橋廂監(jiān)控的需要。

固定槍式攝像機(jī)

除電梯轎廂外，在一層出入口、二層室外天臺、重要機(jī)房需要一種攝像機(jī)對固定區(qū)域的圖像進(jìn)行攝取。但此安裝位置的攝像機(jī)，需要較強(qiáng)的威懾作用，防止閑雜人員隨意出入，故槍機(jī)攝像機(jī)為首選。

根據(jù)對英飛拓產(chǎn)品的選擇，選用V6102系列的IPC攝像機(jī)，其日夜轉(zhuǎn)換型的功能以及直接接入交換機(jī)的特點(diǎn)，為固定攝像機(jī)的型號選擇。

快球攝像機(jī)

在屋頂天臺、培訓(xùn)大樓周邊，區(qū)域比較廣，采用槍式/半球攝像機(jī)，不能滿足多范圍、多角度的攝像要求，對于想在控制室近距離查看圖像，需要采用快球攝像機(jī)。 快球是采用一體化球型設(shè)計(jì)，內(nèi)置云臺和變倍一體化攝像機(jī)，應(yīng)用操作鍵盤，以達(dá)到監(jiān)控中心對前端攝像機(jī)的操作，即實(shí)現(xiàn)云臺轉(zhuǎn)動，攝像機(jī)變焦調(diào)焦的功能，可在 很短的時間內(nèi)通過后端操作鍵盤將攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置，調(diào)整焦距，達(dá)到近距離對現(xiàn)場圖像查看的目的。

考慮到外圍是大廈與外界往來的區(qū)域人流量大，要實(shí)現(xiàn)24小時日夜監(jiān)控，同時考慮滿足視頻放大分析要求，采用日夜型轉(zhuǎn)換百萬高清快球攝像機(jī)，型號為V1771N，其它區(qū)域采用V1747N。

V1747N的快球?yàn)?寸，在頂層大機(jī)房略顯突兀，故在頂層的動力機(jī)房選用4寸迷你小快球V1731N。

前端部分合計(jì)采用：1半球攝像機(jī)，71臺網(wǎng)絡(luò)槍式攝像機(jī)，1臺百萬高清快球攝像機(jī)，5臺網(wǎng)絡(luò)快球攝像機(jī)及11臺網(wǎng)絡(luò)迷你快球攝像機(jī)，1臺單路網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器，設(shè)備共計(jì)89臺。

（2）傳輸部分

對于圖像的傳輸，重點(diǎn)要求是在圖像信號經(jīng)過傳輸系統(tǒng)后，不產(chǎn)生明顯的噪聲、不產(chǎn)生明顯的失真和變形，保證原始圖像信號的清晰度和灰度等級沒有明顯下降等等。

本項(xiàng)目監(jiān)控中心特別分散，采用模擬系統(tǒng)不利信號在各地管理，在充分考慮各種信號傳輸衰減幅度和外界干擾分布等因素，本項(xiàng)目采用通過傳輸距離不受限制、抗干擾能力強(qiáng)、擴(kuò)展容易和組網(wǎng)靈活的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳輸。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)直接通過攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)端口經(jīng)網(wǎng)線直接輸出TCP/IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

·電梯轎廂攝像機(jī)傳輸

考慮到電梯轎廂半球至樓層交換機(jī)距離超過90米，故在電梯轎廂內(nèi)采用模擬攝像機(jī)，通過電梯隨行電纜，將視頻線傳輸?shù)诫娞輨恿Ψ?，通過V2509視頻編碼器再轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號實(shí)現(xiàn)傳輸。

·其它攝像機(jī)傳輸

其它區(qū)域的88臺攝像機(jī)，直接選用IPC，通過網(wǎng)絡(luò)線纜直接接入就近弱電井內(nèi)的交換機(jī)。

(3) 中心部分

◆顯示

本系統(tǒng)無監(jiān)視器或者大屏，均通過客戶端對圖像查看及控制。

即無需通過解碼器將數(shù)字視頻還原成模擬信號。

◆客戶端和控制

監(jiān)控中心安裝有V2216-LMC（Live Monitor Client）客戶端軟件的電腦，操作員通過客戶端軟件或IE方式登錄到安裝V2216-CMS（Center Management Server）中心管理服務(wù)器軟件的服務(wù)器上，通過中心管理服務(wù)器軟件來管理系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)V2216-SMT（Stream Media Translation）流媒體服務(wù)器把前端攝像機(jī)視頻轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端，通過客戶端電腦實(shí)現(xiàn)對前端視頻切換顯示、攝像機(jī)云鏡控制及查看和回放網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列錄 像資料。

操作員優(yōu)先級別由V2216-CMS（Center Management Server）：中心管理服務(wù)器軟件管理，可設(shè)置64個優(yōu)先級別，權(quán)限高的操作員具有優(yōu)先控制權(quán)。

◆存儲

網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列用 TCP/IP 以太網(wǎng)替代光纖通道網(wǎng)絡(luò)。使用以太網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)了用戶現(xiàn)有的投資；以太網(wǎng)系統(tǒng)造價低；以太網(wǎng)是成熟的技術(shù)，具有良好的兼容性；以太網(wǎng)絡(luò)可以擴(kuò)展到遠(yuǎn)端，便于 系統(tǒng)做遠(yuǎn)程的容災(zāi)備份等?？傊捎镁W(wǎng)絡(luò)磁盤陣列集中存儲，可以達(dá)到好兼容性和高的性能價格比。

錄像存儲的高清分辨率為130萬（1280*960）和100萬（1280*720），錄像存儲的標(biāo)清分辨率從高到低有4CIF(704 x 576), 2CIF(704 x 288),CIF(352 x 288), QCIF(176 x 144)。根據(jù)不同場合的視頻重要性級別不同，可設(shè)定不同的錄像分辨率，對于標(biāo)清攝像機(jī)區(qū)域重要場合采用4CIF分辨率錄像，一般場合采用2CIF、 CIF、QCIF分辨率錄像就可以滿足，因4CIF分辨率錄像占用的存儲空間大，2CIF、CIF、QCIF在滿足一般要求時占用的存儲空間小很多，通過 綜合考慮對不同場合分級別設(shè)置錄像分辨率，這樣就保證了重要場合的高質(zhì)量錄像存儲的同時，大節(jié)省存儲空間，實(shí)現(xiàn)更長時間的錄像信息存儲。

系統(tǒng)按24小時錄像，圖像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為130萬高清和D1標(biāo)清圖像清晰度，同時信息保存時間30天來設(shè)計(jì)。根據(jù)視頻存儲容量計(jì)算綜合考慮，按滿足30天的視 頻錄像存儲計(jì)算，在考慮備用磁盤的基礎(chǔ)上網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列所需要的容量為:1路高清+89路標(biāo)清≈54TB，考慮到網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列要實(shí)現(xiàn)長期24小時穩(wěn)定錄像， 系統(tǒng)采用1TB企業(yè)級視頻專用硬盤54塊。

◆管理平臺

管理平臺是一套V2216網(wǎng)絡(luò)視頻管理系統(tǒng)，包含：V2216-CMS（Central Management Server中心管理服務(wù)器）、V2216-SMT（Stream Media Transmission流媒體服務(wù)器）、V2216-NVR（Network Video Recorder網(wǎng)絡(luò)視頻存儲服務(wù)器）、V2216-LMC（Live Monitoring Client實(shí)時監(jiān)控客戶端）和V2216-NCT（Network Configuration Tool網(wǎng)絡(luò)配置工具）五個模塊。

V2216-CMS（Central Management Server中心管理服務(wù)器）是管理平臺的數(shù)據(jù)庫中心，實(shí)現(xiàn)對登錄用戶的身份確認(rèn)，對前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與各服務(wù)器的通訊管理，以及V2216網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺各個子系統(tǒng)的管理和相互間的數(shù)據(jù)交換。

V2216-SMT（Stream Media Transmission流媒體服務(wù)器）實(shí)現(xiàn)把前端視頻轉(zhuǎn)發(fā)給存儲設(shè)備進(jìn)行存儲和客戶端進(jìn)行瀏覽。通過流媒體服務(wù)器軟件轉(zhuǎn)發(fā)可以接省前端上傳視頻占用的網(wǎng) 絡(luò)帶寬，如當(dāng)多個客戶端同時訪問前端同一路視頻時，前端編碼器只要往流媒體服務(wù)器上傳一個視頻帶寬的圖像，再經(jīng)流媒體服務(wù)器軟件轉(zhuǎn)發(fā)給多個客戶端即可。單 臺流媒體服務(wù)器大可支持轉(zhuǎn)發(fā)1000路CIF或300路D1視頻，超過1000路CIF或300路D1視頻需要轉(zhuǎn)發(fā)時可采用多臺流媒體服務(wù)器。

V2216-NVR（Network Video Recorder網(wǎng)絡(luò)視頻存儲服務(wù)器）實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)視頻存儲管理，同時也對網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列的管理，單臺網(wǎng)絡(luò)視頻存儲服務(wù)器大可支持128路視頻錄像，超過128路視頻錄像時可采用多臺網(wǎng)絡(luò)視頻存儲服務(wù)器。

V2216-NCT（Network Configuration Tool網(wǎng)絡(luò)配置工具）實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)接入各服務(wù)器的參數(shù)設(shè)置，一般不單獨(dú)設(shè)立服務(wù)器，和別的服務(wù)器共用。

V2216-LMC（Live Monitoring Client實(shí)時監(jiān)控客戶端）實(shí)現(xiàn)對視頻瀏覽和前端攝像機(jī)的云臺、鏡頭控制。

2、系統(tǒng)功能原理

系統(tǒng)原理說明：

前端攝像機(jī)數(shù)字視頻信號經(jīng)攝像機(jī)或編碼器網(wǎng)絡(luò)端口輸出，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到控制中心，在監(jiān)控中心服務(wù)器實(shí)現(xiàn)設(shè)備、視頻、控制和用戶等管理，磁盤陣 列實(shí)現(xiàn)錄像資料的集中存儲，視頻解碼器實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換成模擬視頻輸出給電視墻顯示，客戶端實(shí)現(xiàn)視頻瀏覽和控制，鍵盤實(shí)現(xiàn)電視墻視頻輸出切換。