视频安防监控系统的设计探讨.doc

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1、 视频安防监控系统的设计探讨摘 要：城市视频监控系统是衡量一个城市现代化管理水平的重要体现，是实现一个城市乃至整个国家安全和稳定的重要措施。建立合理、有效的城市视频监控管理系统，可以使政府管理部门在第一时间发现问题，提出应对措施及应急预案，从而为社会的稳定、团结，人民生活的安定，国民经济的健康、快速发展提供有力的保障。关键词：视频监控；系统要求；设计目前传统的监控系统往往只能提供视频采集、传输、存储、回放等功能，但由于使用环境特性的不断变化，监控区域周边条件的日趋复杂，对于城市视频监控系统也提出了更高的要求。因此，根据城市地区的特点和实际使用情况，应采用新的城市视频监控系统。1 系统要求与关键

2、技术现代城市发展迅速，一个普通的县级城区人口已达数十万，需要近千处摄像头监控点。随着监控规模的不断扩大，监控点数也成倍增加，很多问题也随之产生。1.1 可扩展性如何保障大规模监控系统能随着业务需求在系统架构、交换能力、存储空间及图像业务上不断扩展。如何在低成本条件下，一方面实现大规模监控系统的扩展，同时又能保障系统在扩展后的性能不下降。1.2 视频存储海量的视频信息如何实现高质量的可靠存储？大量的存储设备及存储空间采取何种方式部署和管理？这些存储空间如何实现合理有效利用？这些海量的视频数据如何进行有效管理？1.3 线路工程如何因地制宜地实现监控点接入和线路部署。1.4 共享联动监控图像的共享与

3、综合利用如何实现。如何实现与智能视频工具，如车牌识别、入侵检测等进行整合，以提高城市视频监控系统的智能化水平。如何与报警系统联动？如何与用户的其他业务系统实现集成。1.5 平滑演进在已经进行了传统或初期平安工程建设的地方，如何保护已有的投资。已经建设的视频监控系统如何由模拟系统平滑演进到ip监控系统？采取基于ip技术的智能监控解决方案，是解决上述问题的最佳选择。2 系统的设计与实现数字技术和以ip技术为核心的网络技术的发展，改变了包括监控系统在内的各种it系统的架构，原本封闭的监控系统逐渐转向开放和标准。监控系统已经开始从模拟监控系统向dvr/dvs流媒体服务器简单联网方案、ip智能监控系统发

4、展。当前监控系统的解决方案主要包括模数结合方案和初级的网络监控方案两类，但这两类方案显然无法适应城市视频监控系统规模和范围越来越大、管理越来越复杂的需要。2.1 系统设计组成城市视频监控系统可分为前端采集设备、监控平台和传输线路三大部分。在城区卡口系统监控点和城区电子警察监控点，前端采集设备主要由地感线圈、摄像机、编码器、onu等组成。其中每一台编码器只负责一台摄像机的信号编码工作。当车辆通过卡口或者电子警察监控点的地感线圈时，摄像机将被触发并开始工作，摄像机采集的图像信号由编码器进行编码。一般卡口或者电子警察监控点有多台摄像设备，故由onu负责多个编码器的连接，并提供其数据传输通道。2.1.

5、1 网络设备说明在中心机房内配置核心以太网交换机，核心交换机配置冗余电源、主控板；在下属管辖区域内一级监控点通过epon将视频数字信号传送到中心机房。监控中心部署汇聚交换机，汇聚交换机用来接入硬件解码器以及vc客户端。下属单位部署接入交换机，接入交换机与核心交换机连接。2.1.2 存储设备说明在中心机房内部署ipsan专业存储设备，通过dm（数据管理服务器）完成大规模监控中的海量存储管理。实现对所有存储资源进行存储设备及空间管理；对前端进行存储计划管理；对视频数据进行生命周期管理；完成全局的存储策略管理。当某个监控点的图像需要进行集中存储时，前端编码器与ipsan设备建立iscsi连接，然后将

6、存储视频流进行iscsi协议封装，直接采用数据块的方式将视频数据写入ipsan存储设备中。通过这种方式，监控视频数据的存储不需要转换为视频文件，自然也不需要流媒体服务器，从而有效地规避了引发“哑铃效应”的文件系统问题和流媒体服务器性能瓶颈问题。并且系统具备良好的可扩展性，无论城市视频监控规模有多大，整个系统都不会存在性能瓶颈。2.1.3 监控平台设备说明中心机房配置视频管理服务器、数据管理服务器及媒体交换服务器，对全网设备进行管理。媒体交换服务器可接收编码器发出的实时音视频流，转发视频流给解码客户端进行解码播放。由于监控专网需和公安专网对接，公安专网可能不支持组播，媒体交换服务器能够接收组播媒

7、体流或单播媒体流、发送组播媒体流或单播媒体流，这样通过媒体交换服务器可适应不同的网络状况。根据下属单位接入的数量，可实现下属单位共享上级单位平台，也可以在下属单位中部署小平台，最终形成上级单位下属单位二级联网架构。前端视频编码器支持双流输出，包括实时组播视频流和iscsi单播存储数据流，所以不论是上级监控中心还是下属监控中心，都可以由解码器和客户端接收视频流实时输出显示。2.2 系统基于组播的专网该系统构建了监控组播专网。整网采取组播方案，且组播三层可控。通过网络组播的优化，基于组播实现实时多人同时查看，具备更好的实时性，能满足多级大并发量客户的实时访问，避免服务器瓶颈和时延瓶颈。2.2.1

8、信令流vm视频管理服务器作为整个系统核心的管理和信令服务器，对所有编解码器，客户端和dm数据管理服务器，ms流媒体交换服务器的配置、报警、控制、注册、保活等信令流进行集中处理和转发。而dm数据管理服务器可以对ipsan架构nvr进行配置、认证、保活。2.2.2 实时流客户端和解码器阅读实况图像时，首先向视频管理服务器发出请求，通过认证后，服务器发出指令给前端。前端编码器输出的实时流基于rtp/udp格式，通过组播方式首先接入接入交换机；接入交换机将实时流传送到中心的核心交换机，再由核心交换机通过组播方式复制实时视频流传输到vc客户端、dc解码器和远程访问的媒体交换服务器。当系统有远程单播网络访

9、问需求时，媒体交换服务器的单组播交换能力可以先将监控网络内的组播实时流转换为单播视频流，然后转发给中心交换机；中心交换机将转换后的单播实时流发送给远程接入交换机，远程接入交换机再将实时流发送给远程访问vc客户端。2.2.3 存储流前端编码器输出和实时流相互独立的存储流基于iscsi/tcp格式，通过单播方式首先接入接入交换机，然后接入交换机直接将存储流传送到中心的核心交换机，最后由核心交换机将存储流传输到事先设定的nvr网络视频录像系统中，实现端到端的ipsan存储。2.2.4 备份流对于采用前端存储的ecr编码器，根据需求可将其存储的数据备份到监控中心。ecr输出的备份流采用nfs/tcp格

10、式，通过单播方式首先接入接入交换机，然后接入交换机直接将备份流传送到中心的核心交换机，接着由核心交换机将备份流传输到数据管理服务器上，最后由数据管理服务器将备份输出到nvr的nas空间中。2.2.5 本地回放流本地vc客户端需要调阅历史图像时，首先向视频管理服务器发出请求，通过认证后，服务器根据请求检索到相应历史信息的记录和存放位置。然后存放该历史图像信息的nvr系统将会把该信息以单播方式传送到中心交换机，再由中心交换机将回放数据流传送到vc客户端，vc客户端支持直接接收iscsi格式的回放数据流，并解码还原成历史图像信息。2.2.6 远程点播流远程vc客户端如果想要调阅历史图像信息，并且远程

11、客户网络环境不允许采用和本地回放流一样的iscsi协议直接访问方式，则需要基于标准的vod方式访问nvr里面的历史图像信息。当远程vc客户端经过主机认证后，存放该历史图像信息的nvr将数据首先传送给流媒体交换服务器；流媒体交换服务器对存储数据镜像转发，转换为支持rtsp/rtp的流格式，并以单播方式传送到中心交换机；然后由中心交换机将数据流传送到远程接入交换机，最后由接入交换机将数据传送给远程vc客户端。3 结束语城市视频监控系统是衡量一个城市现代化管理水平的重要体现，是实现一个城市乃至整个国家安全和稳定的重要措施。建立合理、有效的城市视频监控管理系统，可以使政府管理部门在第一时间发现问题，提

12、出应对措施及应急预案，从而为社会的稳定、团结，人民生活的安定，国民经济的健康、快速发展提供有力的保障。参考文献：1高文昕，陈天野.视频监控摄像系统存在的问题及解决方案j.中国防伪报道，2009（10）.abstract: city video surveillance system is an important manifestation to measure the level of a city of modern management is an important measure of a city and even the entire national security and

13、stability. establish reasonable and effective city video surveillance management system will enable the government sector for the first time found that the proposed response measures and contingency plans for social stability, unity and stability of peoples lives, the health of the national economy and rapid development to provide effective protection.key words: video surveillance; system requirements; design