隨著社會的不斷進(jìn)步,安防監(jiān)控行業(yè)也由過去的模擬視頻逐步地過渡到現(xiàn)在高清的數(shù)字化視頻。由于前期受到成本的限制,高清在視頻監(jiān)控行業(yè)一直未得到有效地應(yīng)用,而現(xiàn)在芯片技術(shù)及壓縮算法的發(fā)展,高清攝像機(jī)和高清視頻編解碼器正逐步得到應(yīng)用和推廣,高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供的高質(zhì)量視頻圖像,將為視頻監(jiān)控效果帶來顯著的提升,將監(jiān)控行業(yè)帶進(jìn)高清數(shù)字時(shí)代。
(1)圖像清晰度更高、細(xì)節(jié)更加清楚
(2)監(jiān)控目標(biāo)覆蓋范圍更廣、提高監(jiān)控效能
在高清監(jiān)控技術(shù)構(gòu)架下,單臺高清攝像機(jī)能夠相當(dāng)于幾臺普通攝像機(jī)的監(jiān)控覆蓋面,且圖像分辨率更高、信息量更豐富,因此采用高清監(jiān)控可以非常有效的縮減系統(tǒng)規(guī)模,節(jié)省傳輸鏈路和設(shè)備,從而減少總體建設(shè)成本,高清監(jiān)控技術(shù)將推動視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用向著集約化、效能化轉(zhuǎn)變。
(3)高清攝像機(jī)能實(shí)現(xiàn)數(shù)字PTZ功能
高清攝像機(jī)不僅提升了圖像清晰度,使得數(shù)字PTZ功能得以體現(xiàn),也就是在整幅大圖像中對某個局部細(xì)節(jié)進(jìn)行放大或移動。
(4)有利于圖像識別和智能視頻分析的應(yīng)用
圖像識別和智能分析技術(shù)一直未能得到業(yè)界普遍期待的大規(guī)模應(yīng)用,主要原因是識別的精確度離用戶的期待還有不小的差距,而圖像的分辨率則是影響識別精確度的主要因素。
高清攝像機(jī)圖像信息高清攝像機(jī)采用先進(jìn)的感光器使圖像細(xì)節(jié)更加清晰、更加細(xì)膩,逐行掃描方式可以給我們提供更好的圖像質(zhì)量,有效解決了隔行掃描帶來的梳狀模糊現(xiàn)象,給智能分析等應(yīng)用提供了有利的前提條件。
任何規(guī)模、任何形態(tài)、任何階段的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都可歸納為:由前端子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、存儲子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng)組成。
分級管理功能 在安防控制中心建設(shè)管理平臺,對于遠(yuǎn)程訪問和控制的人員,可以通過授權(quán)登錄WEB客戶端,實(shí)現(xiàn)對攝像機(jī)云臺、鏡頭的控制和預(yù)覽實(shí)時(shí)圖像、查看錄像資料等功能。 |
全天候監(jiān)控功能 通過安裝的全天候監(jiān)控設(shè)備,全天候24小時(shí)成像,實(shí)時(shí)監(jiān)控安全狀況; |
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晝夜成像功能 采用紅外模式攝像,可見光成像系統(tǒng)的彩色模式非常適合天氣晴朗、能見度良好的狀況下對監(jiān)視范圍內(nèi)的觀察監(jiān)視識別;紅外模式則具有優(yōu)良的夜視性能和較高的視頻分辨率,對于照度很低甚至0LUX照度的情況下具有良好的成像性能; |
高清晰度成像 部署高清晰度攝像機(jī),采用高清晰度成像技術(shù)對區(qū)域內(nèi)實(shí)施監(jiān)控,有利于記錄車輛、人員面部等細(xì)部特征。 |
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前端設(shè)備控制功能 可手動控制鏡頭的變倍、聚焦等操作,實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)細(xì)致觀察和抓拍的需要;對于室外前端設(shè)備,還可遠(yuǎn)程啟動雨刷、燈光等輔助功能。 |
報(bào)警功能 系統(tǒng)對各監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行有效布防,避免人為破壞;當(dāng)發(fā)生斷電、視頻遮擋、視頻丟失等情況時(shí),現(xiàn)場發(fā)出告警信號,同時(shí)將報(bào)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,使管理人員第一時(shí)間了解現(xiàn)場情況。 |
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集中管理功能 在監(jiān)控中心可實(shí)現(xiàn)對各監(jiān)控點(diǎn)多畫面實(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像、控制、報(bào)警處理和權(quán)限分配。 |
回放查詢功能 有突發(fā)事件可以及時(shí)調(diào)看現(xiàn)場畫面并進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像,記錄事件發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、及時(shí)報(bào)警聯(lián)動相關(guān)部門和人員進(jìn)行處理,事后可對事件發(fā)生視頻資料進(jìn)行查詢分析。 |
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電子地圖功能 系統(tǒng)軟件多級電子地圖,可以將區(qū)域的平面電子地圖以可視化方式呈現(xiàn)每一個監(jiān)控點(diǎn)的安裝位置、報(bào)警點(diǎn)位置、設(shè)備狀態(tài)等,有利于操作員方便快捷地調(diào)用視頻圖像。 |
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測功能 對于系統(tǒng)前端節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),軟件平臺能實(shí)時(shí)監(jiān)測它們的運(yùn)行狀態(tài),對工作異常的設(shè)備可發(fā)出報(bào)警信號。 |
網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)
該部分是視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的重要組成部分,也是保障前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)圖像本案中采用樹型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),可視工程的規(guī)模大小構(gòu)建二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)或三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。 建議在非超大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中,優(yōu)先采用二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),以減小數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、中繼環(huán)節(jié),優(yōu)化網(wǎng)絡(luò),使數(shù)據(jù)傳輸更安全、高效。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)95%以上的數(shù)據(jù)流是單向傳輸,方便數(shù)據(jù)的匯聚收集和管理;其次,該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更有助于將故障點(diǎn)影響最小化,在系統(tǒng)故障排查、檢修時(shí)不會波及其它區(qū)域監(jiān)控設(shè)備上傳輸,可將系統(tǒng)檢修模塊化、區(qū)塊化;另外,在施工及系統(tǒng)擴(kuò)充時(shí)也會給項(xiàng)目帶來極大好處,即該架構(gòu)有較好的擴(kuò)展性,可將就近的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過同一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間內(nèi)接入系統(tǒng),安裝調(diào)試的工作量大大降低,也為工程建設(shè)節(jié)省了大量的管線成本。 |
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網(wǎng)絡(luò)中鏈路帶寬利用率最高約80%,其中20%作為包頭數(shù)據(jù)的開銷。如:100M端口作為視頻(數(shù)據(jù))傳輸最大速率為80Mbps,且網(wǎng)絡(luò)端口帶寬使用率一般在60-70%左右。 為使數(shù)據(jù)傳輸安全、高效,接入層設(shè)備需求百兆帶寬,上聯(lián)帶寬不低于千兆帶寬;核心交換機(jī)交換容量建議大于等于所有數(shù)據(jù)流量總和的4倍,使之具有足夠強(qiáng)大的峰值數(shù)據(jù)交換能力和留有足夠的系統(tǒng)擴(kuò)充空間。為保證整套系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行,要求每臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均采用工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。 |
網(wǎng)絡(luò)帶寬需求(采用H.265編碼,碼流減半) 網(wǎng)絡(luò)帶寬主要考慮前端接入交換機(jī)帶寬和中心整體網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬,前端高清攝像機(jī)接入帶寬需求如下:
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存儲要求 存儲的圖像數(shù)據(jù)采用全高清模式,錄像數(shù)據(jù)保存30天。實(shí)際系統(tǒng)建設(shè)可按照不同區(qū)域的要求設(shè)定儲格式和存儲時(shí)間,但需考慮后期系統(tǒng)擴(kuò)容或升級的預(yù)留空間。 存儲的圖像數(shù)據(jù)可通過網(wǎng)絡(luò)接口以時(shí)間、通道等方式進(jìn)行檢索,允許多用戶同時(shí)檢索、調(diào)用錄像。 存儲模式選擇 存儲子系統(tǒng)是為監(jiān)控點(diǎn)提供存儲空間和存儲服務(wù),采用嵌入式NVR存儲的存儲架構(gòu),為用戶提供錄像檢索與點(diǎn)播。嵌入式NVR可部署在監(jiān)控中心,也可部署在前端匯聚點(diǎn)。嵌入式NVR直接從前端設(shè)備或者通過流媒體服務(wù)器取流進(jìn)行存儲,存儲架構(gòu)及數(shù)據(jù)流通方式如圖。 |
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采用嵌入式NVR存儲,具有多寫少讀的特性,使用監(jiān)控硬盤就已經(jīng)可以滿足需求;嵌入式NVR采用專用的軟硬件系統(tǒng),根據(jù)監(jiān)控應(yīng)用“量身訂做”,降低了功耗,提高了運(yùn)行壽命和穩(wěn)定性;嵌入式NVR對運(yùn)維人員的技術(shù)要求相對不高,大大降低了后期運(yùn)維成本。
存儲可靠性高采用嵌入式操作系統(tǒng),不會因病毒等原因?qū)е聼o法使用或者異常關(guān)機(jī)重啟,確保系統(tǒng)高可靠性;采用就近存儲、快速存儲、分散存儲的策略,保證數(shù)據(jù)盡可能早的存儲,有效規(guī)避網(wǎng)絡(luò)異常等問題,把單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
數(shù)據(jù)安全性高采用磁盤預(yù)分配技術(shù),保證在硬盤循環(huán)記錄過程中,杜絕文件碎片的產(chǎn)生;采用獨(dú)有的文件保護(hù)技術(shù),支持目錄區(qū)凍結(jié)保護(hù),可徹底解決由于斷電斷網(wǎng)引起的文件系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至文件系統(tǒng)損壞而導(dǎo)致的監(jiān)控服務(wù)停止、數(shù)據(jù)只讀或丟失等故障問題;基于特有的文件系統(tǒng),將多路并發(fā)隨機(jī)訪問變?yōu)轫樞蛟L問,優(yōu)化寫策略,同時(shí)減少由硬盤磁頭工作時(shí)頻繁長距離尋道帶來的性能下降和壽命下降的問題;支持非工作硬盤休眠技術(shù),一方面延長硬盤壽命,另一方面也可降低整機(jī)功耗;支持硬盤smart預(yù)警技術(shù),在硬盤徹底損壞之前提前預(yù)警,同時(shí)錄像切換到下一塊硬盤錄像;支持硬盤分組管理、通道配額設(shè)置,冗余錄像、重要錄像文件保護(hù)等機(jī)制,在提高數(shù)據(jù)安全性的同時(shí),可針對實(shí)際應(yīng)用提供更加靈活的配置和管理機(jī)制。
數(shù)字硬盤錄像機(jī)(NVR)是目前應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)成熟的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)接入和存儲設(shè)備,針對NVR錄像存儲做了很多創(chuàng)新和努力,旨在提高錄像數(shù)據(jù)的安全性、可靠性,延長磁盤使用壽命。
1、磁盤預(yù)分配技術(shù)在傳統(tǒng)的磁盤讀寫操作中,創(chuàng)建/刪除文件不僅需要修改分區(qū)表,還會產(chǎn)生磁盤碎片。獨(dú)特的磁盤預(yù)分配技術(shù)在寫錄像時(shí)采用索引進(jìn)行文件管理,覆蓋錄像操作不涉及文件的刪除和創(chuàng)建,讓磁頭只在數(shù)據(jù)區(qū)劃動,而不進(jìn)入核心FAT表區(qū),即使突然斷電等意外現(xiàn)象發(fā)生,磁頭傷及盤片,也不會導(dǎo)致整塊硬盤損壞,大大增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可靠性。不存在頻繁地刪除、新建操作,保障硬盤長期運(yùn)行不產(chǎn)生磁盤碎片,大大提升文件的寫入、讀取速度。NVR存滿后可自動覆蓋起始空間,以實(shí)現(xiàn)無人干預(yù)的情況下持續(xù)錄像。
2、 S.M.A.R.T技術(shù)業(yè)界首家引入S.M.A.R.T信息報(bào)警機(jī)制,利用磁盤自身的S.M.A.R.T信息判斷磁盤的運(yùn)行狀況。能在發(fā)生故障以前,了解磁盤的異常信息,最大限度地保護(hù)數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)可能丟失的幾率降到最低。錯誤盤自動跳過,不影響不終止錄像,更新盤自動加入錄像過程,無需人工調(diào)整。
3、 非工作盤自動休眠業(yè)界首家引入非工作盤休眠技術(shù),既能節(jié)約大量電力資源,又能大大減少機(jī)內(nèi)熱量,提升整機(jī)的穩(wěn)定性,延長硬盤的使用壽命。
存儲容量計(jì)算(H.265編碼在H.264編碼基礎(chǔ)上減半) 單個通道24小時(shí)存儲1天的計(jì)算公式∑(GB)=碼流大?。∕bps)÷8×3600秒×24小時(shí)×1天÷1024。高清1080P(1920*1080P)格式 按2Mbps碼流計(jì)算,存放1天的數(shù)據(jù)總量2Mbps÷8 × 3600秒 × 24小時(shí) ×(1天)÷1024=21GB, 30天需要的容量∑(GB)=42GB×30天=618GB |
存儲設(shè)備配置計(jì)算 磁盤容量損失:4TB SATA硬盤由于進(jìn)制關(guān)系,實(shí)際可用容量為3725.3GB;4000/1.024/1.024/1.024=3725.3GB 格式化損失:為8%-10%; |
1、多窗口支持 支持1、4、6、8、9、10、13、14、16、17、22、25畫面多種規(guī)格畫面的組合顯示方式;支持自適應(yīng)屏幕分辨率顯示,16:9,4:3和滿屏窗口顯示等圖像顯示模式;支持雙屏預(yù)覽方式;支持視頻通道的音頻同步監(jiān)聽功能。 |
2、斷線重連 支持預(yù)覽失敗,或者中途預(yù)覽異常時(shí),進(jìn)行自動重連。保證異?;謴?fù)后的正常預(yù)覽。 |
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3、即時(shí)上墻 支持預(yù)覽上墻功能,開啟后,自動彈出當(dāng)前監(jiān)控大屏的布局,可選擇其中的一塊顯示屏,將當(dāng)前預(yù)覽的畫面直接投送到大屏顯示器上。 |
4、碼流切換 支持監(jiān)控畫面的主、子碼流切換功能。 |
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5、視頻聲音播放 可播放視頻復(fù)合流,對視頻、音頻同時(shí)監(jiān)控;支持實(shí)時(shí)音頻播放,音量控制。 |
6、云臺控制 提供全方位的云臺控制方式,可通過云臺控制面板,視頻畫面,鍵盤等方式控制云臺。包括云臺的旋轉(zhuǎn)和自動掃描、鏡頭的變倍變焦、預(yù)置位的設(shè)置和啟動、巡航軌跡的調(diào)用;支持模擬鍵盤、網(wǎng)絡(luò)鍵盤以及PC機(jī)鍵盤的上下左右按鍵、鼠標(biāo)方式實(shí)現(xiàn)云臺控制可以對攝像機(jī)進(jìn)行視角、方位、焦距、光圈的調(diào)整; |
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7、云臺鎖定 支持用戶按優(yōu)先級進(jìn)行云臺控制的功能,高優(yōu)先級用戶可以在低優(yōu)先級用戶使用時(shí)進(jìn)行控制權(quán)的搶占或鎖定,低優(yōu)先級用戶不能再使用,同級別的用戶滿足先到先得的原則獲得控制權(quán)。高優(yōu)先級用戶對視頻圖像的控制權(quán)進(jìn)行搶占后系統(tǒng)自動向低優(yōu)先級用戶發(fā)出提示信息。 |
8、電子放大 在高清監(jiān)控時(shí),需要對畫面某區(qū)域進(jìn)行放大監(jiān)控,查看細(xì)節(jié)內(nèi)容,如車牌,人臉。該功能能夠?qū)ΡO(jiān)控畫面進(jìn)行放大,以達(dá)到細(xì)節(jié)監(jiān)控需求。支持實(shí)時(shí)瀏覽圖像時(shí)的電子放大功能,在視頻上直接進(jìn)行框選操作,可以對框選區(qū)域的圖像畫面進(jìn)行電子放大,放大到整個窗口。 |
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9、開關(guān)控制 還可以對攝像機(jī)的燈光、雨刷輔助設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制。 |
10、視頻參數(shù)設(shè)置 支持對圖像亮度、對比度、飽和度、色度進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置功能。 |
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11、快捷鍵支持 支持多種操作快捷鍵,包括抓圖,即時(shí)回放,全部停止,全部錄像,抓錄,全屏,全部抓圖,解碼上墻,云臺操作,分屏控制等。能夠有效提升操作體驗(yàn)。 |
1、多通道常規(guī)錄像回放 選擇所要回放的通道、日期、時(shí)間段和錄像類型條件,檢索相應(yīng)錄像,檢索到相應(yīng)錄像片段后,可進(jìn)行錄像的常規(guī)播放;支持多通道同時(shí)進(jìn)行回放;錄像類型支持計(jì)劃錄像、移動錄像、手動錄像、報(bào)警錄像,不同類型的錄像,會有不同的顏色區(qū)分。 |
2、回放顯示 錄像回放時(shí)支持1、4、9、16畫面的回放顯示方式;支持自適應(yīng)顯示、16:9、4:3和充滿窗口顯示四種圖像顯示模式;支持回放畫面中屏顯示和全屏顯示兩種顯示風(fēng)格;支持多畫面同步或異步回放。 |
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3、回放控制 支持暫停、拖動播放、快放(2、4、8倍數(shù))、慢放(1/2、1/4、1/8倍數(shù))、單幀播放。以及多個窗口回放視頻的時(shí)候同步、異步播放視頻。 |
4、回放音頻 支持回放時(shí),帶音頻輸出。 |
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5、快速定位 支持可縮放式時(shí)間進(jìn)度條,定位方便,精確到秒級。播放時(shí)與絕對時(shí)間精確同步。 |
6、錄像鎖定/解鎖 支持錄像鎖定/解鎖功能,鎖定后將不會被覆蓋。 |
1、多地圖引擎支持 支持山海經(jīng)緯地圖、ArcGis地圖、HIKGIS(不含地圖數(shù)據(jù))。 |
2、地圖基礎(chǔ)操作功能 支持地圖漫游,放大,縮小,測距,測面,框選,打印地圖,全屏顯示,衛(wèi)星矢量地圖切換功能;支持地圖鷹眼功能。 |
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3、聚合方式展示 支持地圖點(diǎn)位的聚合效果展示,實(shí)現(xiàn)將地圖上資源的展現(xiàn)設(shè)置在相應(yīng)的圖層之上,并且可以將同類型的資源統(tǒng)一為一個資源點(diǎn)來展示,解決了同一圖層上面展現(xiàn)過多資源點(diǎn)的技術(shù)難題。 |
4、元素過濾顯示 支持監(jiān)控點(diǎn)的添加和分層展示; |
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5、資源導(dǎo)航功能 支持“資源類型條件”、“拼音首字母和多關(guān)鍵字”“地圖內(nèi)框選、圈選、多邊形選”等方式對監(jiān)控點(diǎn)資源進(jìn)行快速搜索,支持搜索到資源后快速定位功能。 |
6、視頻監(jiān)控功能 支持在GIS地圖上點(diǎn)擊任意攝像機(jī)查看實(shí)時(shí)視頻和錄像回放,支持標(biāo)清、高清動態(tài)視頻播放,顯示分辨率支持1920*1080、1600*1200、960p、720p、4CIF,播放幀率最高支持25幀全幀率。 |
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7、社會資源標(biāo)注 支持在GIS上標(biāo)注社會監(jiān)控鏡頭,通過社會監(jiān)控資源的標(biāo)注可方便公安機(jī)關(guān)掌握公安自建監(jiān)控資源和社會監(jiān)控資源,擴(kuò)展治安防控的資源獲取方式,有利于加強(qiáng)治安防控力度。 |