[信息与通信]法院百万高清网络数字监控方案.doc
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1、眉山市东坡区人民法院眉山市东坡区人民法院 新新 建建 数数 字字 高高 清清 监监 控控 系系 统统 设设 计计 方方 案案 书书 二零一一年七月二零一一年七月 2 第第 1 部分部分 概述概述3 1.1 设计单位简介3 1.2 概述 .5 1.3 设计原则5 1.4 总体目标6 1.5 设计依据6 第第 2 部分部分 系统总体设计系统总体设计8 2.1 综述 .8 第第 3 部分部分 数字高清与模拟摄像机的对比数字高清与模拟摄像机的对比9 第第 4 部分部分 系统详细设计系统详细设计 15 4.1 需求分析15 4.2 系统原理图15 4.3 图像采集16 4.4 压缩编码17 4.5 传输
2、系统19 4.6 高清解码盒24 4.7 软件平台25 4.8 系统特点30 第第 5 部分部分 设备选型设备选型32 第第 6 部分部分 项目管理与工程实施项目管理与工程实施.39 6.1 项目实施准备39 6.2 施工管理50 6.3 项目管理59 6.4 人员培训64 6.5 系统运行及维护64 6.6 售后服务67 3 第 1 部分 概述 1.1 设计单位简介 公司作风公司作风: :思必求新、事必求实、言必求信、行必求果 公司方针:公司方针:以人为本、以德育人 营销理念:营销理念:产品零缺陷、服务零距离 经营理念:经营理念:更新、更好、更强、更大 服务理念:服务理念:为用户实现价值最大
3、化 眉山市新力网络有限公司成立于 2005 年 7 月,公司座落于眉山市东坡区。是集电脑销 售、网络工程、安防工程、网站建设、软件开发、IDC 经营等的一体化 IT 企业。拥有员工 40 多人。主要由行政部、财务部、网吧业务部、门市部、企事业单位业务部、安防事业部、 IDC 事业部等部门和多个具体的组组成。拥有四川安全技术防范设计,安装,维修叁级资 质 我们秉承经营多元化、产品多样化、服务专业化的原则,正努力向中大型 IT 企业发展。 努力为网吧业主、政府部门、企业单位、个体用户等众多类型用户提供更全面、更及时服 务,利用用户最少的投入为其创造更大的价值、满足用户最大的需求。公司先后承接了眉
4、山地区数百个大大小小的网吧、单位的网络和相关办公设备的建设和改造,并受到了业内 人士和所服务的企事业单位一致的好评和认可。在网吧技术服务行业,公司目前为全眉山 市 50%的网吧提供所有的硬件软件服务,市场占有率为全市第一。 公司一直注重在品牌的规划及产品导入中,不断的注入新的元素。通过努力,凭借自 身丰富的经验和雄厚的技术力量与各方人士精诚合作,公司目前开发出鸿兴网络磁盘管理 系统和网吧之家()网站在全国进行销售和推广。同时公司目前是上 市公司杭州顺网科技股份有限公司的网维大师眉山地区独家代理,重庆智多信息发展有限 公司 IKEEPER 网吧安全管理系统眉山地区独家代理,ACER 显示器、映泰
5、主板、瑞势内存的 眉山地区独家代理,三星笔记本、DELL 服务器笔记本台式机、华为网络设备、IBM 服务器、 BENQ 投影仪、深圳亿维锐创数字视频监控等产品的眉山地区指定销售商。公司凭借诚实守 信的经营信条,一直和各产品厂家代理商保持着良好的合作信誉。 诚信为本、实力为先、秀出完美自我,我们一直追求能让您满意的产品品质和服务。 4 我们相信有您的支持我们会做的更好 5 眉山市新力网络有限公司组织结构图眉山市新力网络有限公司组织结构图 总经理 企事业单 位业务部 门市部网吧业务 部 东坡区网 吧业务组 乐山、康定、 青神、丹陵 网吧业务 组 彭山网吧 业务组 仁寿网吧 业务组 安防事业 部 I
6、DC 事业 部 行政部 IDC 经营 管理 软件网站 开发 财务部 巴黎春天 门市部 数码城三 星专卖店 6 1.2 概述 近年来,随着人们对司法的安全、透明、公正的期望值不断提高,对安防产品的需求 也在不断的提出新的要求。随着计算机网络通信技术和安防技术的的高速发展,监控产品也 从最初的模拟黑白、模拟彩色、模拟高清到今天已进入百万高清全数字系列,百万高清全 数字系列产品从根本上改变原来模拟高清监控产品所存在的缺陷和管理平台的不足,更多 的在成本的控制及系统的结构上为用户进行简化,整个系统简单明了,用户可以在维修、 维护上省时省力,每台摄像机就相当一台数码照像机,接上电脑靠软件就可以对图象进行
7、 处理,办公楼的智能管理就是利用现代建筑技术及现代计算机、通信、控制等高新技术, 把物业管理、安全防范、信息服务(远程监控、远程管理)等系统集成在一起,并通过传输 网络接驳至监控管理中心,为各种需求提供更加清晰和完整的资料数据。 根据东坡区人民法院提出的安全防范要求,为了确保法院的安全以及保证办事过程的 公正与公平,在意外情况发生时,避免事态扩大,及时得到控制,利用百万高清全数字系 列监控的设计确保满足法院目前的需要,同时节约成本。 1.3 设计原则 根据招标文件技术部分要求,在本方案设计时,将秉承以下设计原则: 1)实实用性用性 依照用户要求,坚持实用性为主的原则,本系统将完全满足各项安防需
8、求,同时考虑 未来发展需求,避免追求系统的超前性和系统的落后性,以减少不必要的投资和重复投资。 2)可靠性、安全性可靠性、安全性 参照大量已建成的安防监控系统,借鉴其中的精华部分,为系统高可靠性的总体设计 提供现实依据,选用的设备自身将具备高可靠性、高安全性,高达数万小时的平均无故障 时间,并为关键设备、关键部件设计冗余备份。同时,选用安全机制健全、安全级别高的 平台辅佐系统搭建。 3)先先进进性性 本系统设计遵循系统工程的设计准则,通过科学合理地设计,既防止片面追求某一高 指标,又充分体现系统的先进性,最大程度地采用成熟、可继承、具备广阔发展前景的先 进技术,使系统能在未来数年内不落后,并通
9、过软件升级即可实现更多新功能,充分保护 7 用户的投资。 4)开放性开放性 本系统设计将采用标准化设计,严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准,确保系 统之间的透明性和互通互联,并充分考虑与其它监控系统的连接。在设计和设备选型时, 将科学预测未来扩容需求,进行余量设计。 5)易管理性、易易管理性、易维护维护性性 本系统将采用全中文、图形化软件平台实现整个监控系统管理与维护。可自动检测系 统中任何一台设备的运行状态,并示出详细参数,以辅佐管理人员及时准确地判断和解决 问题。采用稳定易用的硬件和软件,完全不需借助任何专用维护工具,既降低了对管理人 员进行专业知识的培训费用,又节省了日常频繁地维护费
10、用。 1.4 总体目标 基于工程技术要求和设计原则, “视频监控系统”设计提出以下总体目标: 1)图像监控 2)多级监控 3)全网内设备的远程状态监控及集中管理功能 4)授权与安全认证 5)海量资料存储及检索 6)全网内报警信息管理 7)语音对讲系统 8)报警与视频监控联动 1.5 设计依据 东坡区法院监控工程的技术要求 四川省社会公共安全部安全技术防范工程标准 智能建筑设计标准 GB/T50314-2000 智能建筑工程质量验收规范 GB 50339-2003 建筑智能化系统工程实施及验收规范 DB32/366-99 民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92 中国人民共和国公共安全行业标准
11、 GA/T70-94 中国人民共和国公共安全行业标准 GA/T75-94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB50198-94 8 安全防范系统验收细则 GA 308-2001 安全防范系统通用图形符号 GA/T 74-2000 安全防范工程程序与要求 GA/T75-94 安全防范工程技术规范 GB50348-2004 电子计算机机房设计规范 GB50174-93 电子计算机场地通用规范 GB/T 2887-2000 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92 工业电视系统工程设计规范GBJ115-87 电视监控工程程序与要求GA/T 75-94 电视监控工程费用概预算编制办法GA/T 70-
12、94 防盗报警控制器通用技术条件GB12663-90 民用闭路电视监控系统工程技术规范GB50198-94 中华人民共和国公安部行业标准GA27-92 四川省社会公共安全技术防范 9 第 2 部分 系统总体设计 2.1 综述 本系统设计方案的技术要点、功能和产品选型均满足建设项目技术规范书 ,并依照 系统建设的相关标准进行设计。 2.1.1 硬件部分硬件部分 本系统采用两级控制方式,一级监控管理中心设在东坡区人民法院二楼总监控中心, 二级监控中心设在领导办公室、重要职能部门,为领导提供实时数据。 本系统由前端数字摄像机、前端全数字工控录像服务器、POE 模块、交换机组成。 摄像机摄像机 根据法
13、院的具体情况,我们选用 YW7100HR-S 型摄像机,该摄像机具有 IP66 的防雨 等级,适合全天候的露天和室内环境监控。 客户端客户端 用于对监控系统的日常操作端,登陆管理服务器,获取相关设备信息,完成预览、控 制、回放、接警、处警等操作。 POE 模块 交换机 2.1.2 软软件部分件部分 由于监控系统组网结构日渐复杂,覆盖范围也变广,需要软件平台进行统一管理。平 台的物理载体是管理服务器、流媒体服务器、解码服务器、控制端(客户端软件) 。建设项 目共计 3 台服务器,同时承担显示输出、存储服务、流媒体服务以及管理服务,经过科学 估算扩容容量,管理服务器的接入数量已经采用余量设计(不增
14、加服务器的情况下,最多支 持 48 路监控),符合用户后期扩展需要,可直接将未来扩展的设备添加至管理服务器即可, 无缝衔接。 软件平台能实现设备管理、图像预览、云镜控制、录像及回放、用户及权限管理 。 10 第 3 部分 数字高清与模拟摄像机的对比 什么是模拟摄像机?什么是模拟摄像机? 模拟摄像机模拟摄像机:前端采用隔行扫描感光器将光信号转换成模拟电信号,接着由 DSP 进 行 A/D 转换与色彩处理后,再做 D/A 转换,最后调制成 PAL/NTSC 制式电视标准视频信 号输出。 什么是传统的网络摄像机?什么是传统的网络摄像机? 传统的网络摄像机也就是模拟摄像机内部嵌入了视频服务器的 IP
15、模块,也就是“模拟 摄像机+单路视频服务器” ,它的画质和模拟摄像机一样,无法超越数字摄像机。 什么是数字摄像机?什么是数字摄像机? 数字摄像机,前端多数采用的是百万像素 CMOS 感光器,由百万像素 CMOS 将光信 号转换成数字信号,然后由 DSP 进行图像处理与压缩,最后将压缩视频通过网络输出 。 注:亿维锐创的百万高清摄像机就是采用了数码相机里 500 万像素感光器与 DSP,制成了 安防行业摄像机,让安防监控的画质如数码相机般清晰。 1.清晰度对比清晰度对比 彩色模拟摄像机采集垂直分辨率,由于在制定电视制式时考虑到视频带宽和其他技术 条件的限制,PAL 制式下 625 扫描线,包括了
16、 50 行左右的逆程线,实际有效扫描线为 575 线,目前最高达到 540 线左右已经是极限了,分辨率上比较,模拟摄像机接入后端监控录 像设备,分辨率最高为 4CIF 或 D1,约 40 万像素, 11 而数字摄像机则可以高达百万像素。 2.扫描方式对比扫描方式对比 数字高清摄像机采用逐行扫描,每一帧图像均是由电子束顺序地一行接着一行连续扫描 而成。而模拟摄像机则采用隔行扫描,隔行扫描的行扫描频率为逐行扫描时的一半,隔行扫 描会带来许多缺点,如会产生行间闪烁效应、边沿锯齿化等不良效应.隔行扫描会导致运动 画面清晰度降低 。 假如开车的就是盗车贼,那么快速运动下状况下,隔行扫描根本无法录下盗贼的
17、任何特征。 3.视频处理对比视频处理对比 模拟摄像机输出模拟视频信号到后端 DVR 等设备。DVR 通过最前端的 DECODE(采集芯 片)将模拟信号转成数字信号,首先得到的是 half D1 分辨率画面, 那么 DVR 常常用的比 较多的是 CIF 和 D1 的分辨率,那么 D1 和 CIF 的分辨率是怎么形成的,会给清晰度带来怎 样的影响? 分辨率简称分辨率像素 D1720 X 576 (704X576) Half D1720 X 288 CIF352 X 288 QCIF176 X 144 说明:704X576(4CIF)是由 D1 画面各在左右裁剪掉 8 个像素形成,通常 4CIF 也
18、常常被称 为 D1。 D1 : D1 是由两幅不同时刻奇场与偶场的 Half D1(720X288)分辨率画面组合而成,如果画 面静止,接收了 2 副奇偶场(Half D1)画面 ,从而拼成(D1)的画面,不会有不良影响.但是一旦画 面有运动物体,一副 D1 采用两幅不同时刻的 Half D1 拼成,会有严重锯齿现象,为了消除锯 齿,所以就要对 D1 画面做反交错图象加工处理 ,在加工的过程中会大大损伤视频清晰度, 导致 D1 清晰度远低于理论值。 12 CIF : CIF 的画面是由 Half D1 将横向的 720 压缩一半形成 352,从而得到 352X288,CIF 画 面的形成过程视
19、频损伤较少,这就是为什么常常有人说 D1 清晰比 CIF 高的不明显。正因如此市场上的 DVR 还是以 CIF 录像占主流。 D1 的弊端与烦恼的弊端与烦恼 1. D1 录像的码流与硬盘消耗量是 CIF 的 4 倍左右,几乎与 720P 数字高清相当。 2. 压缩 D1 画面所消耗的 DSP 资源也是 CIF 的 4 倍左右 3. D1 硬压缩卡或 DVR 主机的成本与价格是 CIF 硬压卡或 DVR 主机的 3-4 倍 D1 比 CIF 画质提升不大,但付出的代价是惨重. 而数字摄像机的 720P 只比 D1 高了 1.6 倍,画质却能感觉到巨大提升 数字摄象机的视频处理数字摄象机的视频处理
20、 数字摄像机采用逐行扫描,后端是完整的一帧接一帧图像采集.它无需将不同时刻奇偶 场画面拼接合成视频,无需为了消除锯齿进行视频的反交错处理,清晰度没有受到损伤, 数字摄像机最后输出给后端混合 DVRPDVRPC 电脑的是已经压缩过的数字视频,无需视 频采集芯片再进行 A/D 转换,直接由后端设备存储起来,不需要占用不需要占用 CPU 或或 DSP 资源去资源去 压缩视频了压缩视频了,从而节省了处理器资源,减低了对后端设备的配置要求。 4.色彩还原度对比色彩还原度对比 模拟摄像机模拟摄像机输出的是复合模拟视频信号,当信号传输到后端 DVR 等设备时,DVR 前 端的视频采集芯片,除了模数转换,还要
21、进行梳状滤波处理,也就是亮色分离,由于色度 信号和高频的亮度信号占用了相同的频带,所以,在采集芯片中将它们分开比较困难,很 难还原出与原始视频一致的色彩,导致画面容易出现杂色与斑点画面容易出现杂色与斑点,而数字摄像机就不会有 这种烦恼,色彩可以做到更加逼真。 5. 模数转换对比模数转换对比 通过下面的模拟与数字摄像机工作原理图对比 13 通过前面的模拟与数字摄像机工作原理对比,我们发现,模拟摄像机自感光器视频输出后, 最终到达 DVR 等后端主机设备,总共要发生 3 次模数之间转换,而每次转换都会导致画 面质量下降。 数字摄像机的前端感光器输出为数字信号,后面不发生反复 AD 转换,而是直接压
22、缩与处 理无视频损伤。 6.布线对比布线对比 传统模拟摄像机如果集成了 PTZ 等控制与声音,那么在布线方面就非常繁琐。视频线, 音频线,电源线,控制线都是独立的,布线工作量大,并且布线成本高,而数字网络高清 摄像机则可以将视频线,音频线,电源线,控制线 4 合为 1,采用一根网线传输,布线简 单,同时大大降低了布线成本与难度。 7.视频传输对比视频传输对比 传统模拟摄像机输出为模拟信号,长距离传输容易衰减,并且易受到电磁干扰,图像质量 受影响。而数字高清摄像机则以数字信号方式传输,无论是多长的传输距离,传输过程都 没有干扰烦恼与衰减,视频传输无损伤。 14 无干扰 对比总结对比总结 监控摄像
23、机分析对比监控摄像机分析对比 IP 系统系统模拟系统模拟系统 成本成本 安装简便,节约布线;安装简便,节约布线; 运作费用,中心控制,硬盘记录,运作费用,中心控制,硬盘记录, 通过网络存储,集中维护与操作;通过网络存储,集中维护与操作; 系统拓展,在网络上直接加网络摄系统拓展,在网络上直接加网络摄 像机像机 同轴线,安装困难;同轴线,安装困难; 运作费用,本地录像,模拟磁带记录,在运作费用,本地录像,模拟磁带记录,在 前端各点维护与操作,常换磁带;前端各点维护与操作,常换磁带; 系统扩展工程庞大。系统扩展工程庞大。 系统扩展系统扩展单一系统可覆盖广阔区域;单一系统可覆盖广阔区域; 便于拓展,只
24、要便于拓展,只要“接入和使用接入和使用” 点对点;点对点; 系统连接复杂混乱。系统连接复杂混乱。 用户接入用户接入通过网络远程接入监控通过网络远程接入监控无远程接入,本地监控无远程接入,本地监控 运作和管理运作和管理远程监视和控制;远程监视和控制;无远程监视和控制;无远程监视和控制; 摄像机品种 数字摄像机 模拟摄像机 传统网络摄像机 最高分辨率 百万像素 D1/CIF 清晰度 高 较低 最低 扫描方式 逐行扫描 隔行扫描 电视制式 无 PAL/NTSC 混色现象 无,亮色完全分离 色彩与亮度信号混杂,产生色斑 视频输出 RJ45 数字视频输出 BNC 模拟视频输出 RJ45 数字视频输出 A
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