小区高清数字监控系统技术方案书.pdf
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1、 雅轩小区高清数字监控、电梯 对讲系统 技 术 方 案 书 设计单位:明锐远程商贸 XX 设计人:付明远 日期:2014-8-12 2/54 第一章 概 述 1.概述 高清数字监控系统是监控报警业界的新型产品,它将数字化视频图像记录与多画面图像显示功能和监视报警功能结合在一起,将逐步取代传统模拟式监控系统。1)、数字高清已成视频监控必然趋势 由于压缩算法、光学、图像处理、网络等技术的革新,数字高清摄像机已经从概念成为现实。一年一度的安博会是安防行业的风向标,从2008 年和 2009 年安博会不难看出,各路厂家商家谈论的焦点已经从 D1画质转移到 720P(1280X720,逐行扫描图像)、1
2、080i(1920X1080,隔行扫描图像)高清影像。此外,随着我国“平安城市”的建设力度逐渐加大,村镇技防建设已在国内部分省区悄然铺开,数字监控产品进入家庭等民用化市场的苗头已经呈现。由此可见,无论是从技术条件,还是市场诉求,监控摄像机进入高清晰度数字时代的条件已经成熟,且来势汹汹。2)、模拟摄像机面临被终结命运 模拟摄像机时代走向终结,实质上是技术革新、市场优胜劣汰的必然结果。传统模拟摄像机原本分辨率就不高,加之要受到反复的 A/D 转换、电磁传输干扰、隔行扫描、D1 画面的合成反交错等视频损伤的影响,所以无论是 D1 还是 4CIF 等只不过是理论数值,实际到达人眼时已经非常的模糊不清了
3、。关于公交、机场等公共安全场所的监控形同虚设的报3/54 道不断见诸报端,媒体更是称此类摄像机为“睁眼瞎”。从性能而言,数字百万高清摄像机可以说是全面超越了传统的模拟摄像机。模拟摄像机技术在发展中出现了各种瓶颈与限制,而数字百万高清产品的突出特点则克服了这些限制,在画质方面实现了飞跃。数字摄像机采用的是数字信号传输,它将光信号转化为数字信号,然后由 DSP 进行图像压缩与处理,最后通过网络将数字压缩视频输出,在抗电磁干扰性、逐行扫描、画面分辨率方面都拥有传统模拟摄像机所不能比拟的优势。数字摄像机可以达到百万级像素甚至千万级像素,色彩更加逼真,更加富有层次感、画面饱和度更佳。另外,模拟摄像机需要
4、将控制线、视频线、音频线、电源线都以独立的形式进行布线搭配,布线繁琐复杂且工作量大,综合布线成本较高,在工程应用中有许多局限。3)、市场呼唤民族高清数字产品 从一线市场和厂家、器材商、工程商以及终端用户反馈的信息可以看出,市场对数字百万高清产品的需求非常迫切,市场开拓空间也非常巨大。有媒体报道某公安系统领导在接受采访时说:“我们在办案的过程中经常会遇到这样的问题,在犯罪现场附近安装了视频监控设备,但是当办案人员将视频材料提取出来寻找办案线索时才发现,这些视频材料大多数根本提供不了任何对案件有价值的信息,人物模糊不清、还有很多的雪花噪点,特别到了夜间基本上就是一团黑影,而且大部分的案件发生都是非
5、常快速的,每当画面人物较多或者动作较快时图像效果就更差,甚至出现图像丢失或卡的情况,使得我们的办案人员苦不堪言,许多案件正是没有办法及时的取证和收集线索而延误了办案的时机。我们4/54 有的民警同志只能戏称这些线索为由俄罗斯方块组成的印像派油画。所以,我们非常迫切地希望能够提高视频监控的清晰度,让我们能够通过这些有效的工具发挥更大的作用保护人民的生产和生活安全。”正因为模拟摄像设备不能满足使用环境的需要,从而导致大量的监控成为无效监控、形同虚设。一些类似交通、银行等重点监控项目不得不高价从国外采购清晰度较高的监控设备,相关政府部门和工程商一直希望国内企业能够通过自主研发,树立起百万高清领域的民
6、族品牌,从而全面有效实现视频监控的目的,降低成本。可喜的是,国内已有极少数企业在百万高清产品研发上取得成功,实现了量产。XX 圣安高科在 2009 年推出百万高清全系列产品,在同等成本的基础上,画质远远超过模拟摄像机,已成功应用于银行、工厂、写字楼、广场等项目。下面将对微电耐特百万高清全系列产品和迎合工程需求的解决方案进行详解。2.工程概况及系统总体构思 小区需要对出入口、电梯、停车场、单元门口区域等环境部位实行保安自动化管理,采用百万高清监控设备,对各区域重要部分进行全面监控,实现全方位的覆盖和封锁,以达到安全、高效管理的目的,小区所有监控信号均可在机房进行集中管理。整个系统采取“分散监控,
7、集中管理,数字高清”的设计思想,根据监视 X 围内的摄像点的数量进行数字监控主机的选型和配置,可以对各个区域内进行现场监控。所有数字监控主机均可以通过网络接入领导办公室内,领导办公室可以任意调阅各个区域的监控图像。3.设计标准和规X 本方案设计遵循以下标准、规 X 和要求进行:5/54 GB50348-2004安全防 X 工程技术规 X GA/T70-2004 安全防 X 工程费用预算编制办法 GA/T 74-2000 安全防 X 系统通用图形符号 GB/T 50198-1994 民用闭路监视电视系统工程技术规 X GA/T 75-94 安全防 X 工程程序与要求 GA308-2001 安全防
8、 X 系统验收规则 JG/T16-92 民用建筑电气设计规 X GA/T367-2001 视频安防监控系统技术 GB50045-95 高层民用建筑设计防火规 X YDJ84-88 电信专用房屋设计规 X 高清监控系统示意图 6/54 4.设计原则 小区高清监控系统的设计应根据建筑物的使用功能、建设标准及安全防 X 管理的需要,综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防X 技术等,构成先进、可靠、经济、配套的安全技术防 X 体系。小区高清监控系统设计及其各子系统的配套须遵照国家相关安全防 X 技术规程并符合先进、可靠、合理、适用的原则。系统的集成应以结构化、模块化、规 X 化的方式来实现,应能
9、适应工程建设发展和技术发展的需要。考虑到小区的特殊功能及其重要性,安防系统的可靠性、先进性和扩展能力是非常重要的。因此必须在保证系统具有较高性能价格比的前提下,采取综合优化的配置方案,以实现小区区域全方位高质高效的保安监控并节约投资为最终目的。第二章 百万高清监控系统 1.总体设计思路 1.1 监控目标 根据现代化文明单位的标准及目前小区的工作需求,为了更好的利用现代化的科技手段为小区管理工作服务,实现从科技要安全,使用高清监控系统是一个必不可少的手段。根据实际需求,在出入口、电梯、停车场、单元门口区域等需要监控的重点、要害部位,必须安装监控设施,有效地实施监控。7/54 1.2 控制方式 监
10、控系统采用纯数字的方式。通过本地监控主机可对本地的视频信号进行任意切换、控制。从而使监控人员能够直观的了解现场情况,更好的掌握全局。同时利用高性能存储服务器进行本地录像,保留第一手资料,供有关人员随时调阅。单位领导可通过网络观看视频内容,并可进行远程回放。本系统具有实时监视,全数字切换功能,数字化图像存储功能,实现电子化智能布防等。1.3 系统选型原则 全面考虑:根据小区整体情况特点布置监控点。并全盘考虑整个监控系统的联网控制和与单位局联网传送视频信号。重点保护:出入口、电梯、停车场、单元门口区域等重要部位加强防护力度,及时了解现场情况。合理分布:系统配置合理,监视全面,造价经济。可靠运行:系
11、统设备选用高可靠产品,设计施工时采取抗干扰措施,保证系统可靠运行。基于小区的特定功能,系统的性能和可靠性是首要考虑的因素,其次是其功能要满足设计的应用要求,产品的价格也是重要的选型因素。因此,本系统的关键设备,如中心存储服务器、百万数字高清摄像机、数字高清镜头等,优先选用著名品牌微电耐特的主流产品,以保证功能先进,性能稳定可靠,技术成熟;主干线路关键设备,选用国内经实践检验证明质量可靠的成熟产品;其余配套及线缆等均可采用国产优质产品。8/54 2.系统监控点位设置 按监控点位具体环境选择合适的摄像机,使监视效果、防护和外观效果达到最佳,考虑到小区晚上需要具有防盗作用,小区厂区内所有的摄像机采用
12、高清红外摄像机或高清智能球加辅助光源等的安装方式,起到全天候运行稳定和防破坏的作用。3.系统控制方案 3.1 传输部分 因高清监控均为数字信号,固本系统传输通过现有网络环境、架设光纤、专网的方式或者其他网络方式等将前端数字信号进行回传。3.2 监控室部分 总控中心机房部署管理服务器,对监控专网内的高清摄像机、存储设备、解码设备、流媒体转发服务器实行集中管理,监测设备的运行状态;对总控中心、分控中心和其它部门的客户端进行 XX、密码、使用权限的 集中分配和管理,对客户端登陆监控系统进行验证。4主要设备选型 4.1 主要前端设备 4.1.1VD-IPH 系列室内外高清 IP 摄像机 设备简介:基于
13、标准 H.264 的百万像素级高清网络摄像机。9/54 采用百万像素的逐行扫描图像传感器清晰度可达 1280*720 分辨率广播级图像画质,IR-CUT 双虑光日夜转换,标准 H.264 视频压缩,支持H.264HP,MPEG4 SP 编码。支持高清分量模拟输出,支持支持 25 帧/秒实时 720P/Full D1 双码流实时编码,支持常用播放软件直接播放。先进的 H.264 压缩算法效率更高,同画质下码率仅为 MPEG-4 的二分之一。特色功能:高分辨率逐行扫描 1/3 英寸百万像素 CMOS 传感器 广播级图像画质,清晰度可达 720 线,最低照度 0.5Lux True ISO 标准 H
14、.264,可用标准解码器解码 720P(1280*720/25fps)全实时高清视频录像 支持 720P+Full D1 实时双码流,浏览和存储互不影响 3A 控制(自动白平衡、自动增益控制、自动曝光控制)支持 SD/SDHC 卡方式存储报警高清图片及录像 RJ45 接口 10M/100M 自适应以太网 支持 720P、Full D1、4CIF 分辨率 支持 FTP 服务器实时录像功能 内置 WEB Server,支持 WEB 方式的浏览和管理 提供运动侦测(Motion-Detect)及传感联动等多种报警联动方式 提供标准 GPIO 报警接口、双向音频和高清网络输出接口 支持 UPnP 协议
15、,轻松检索管理网络摄像机 规格参数:高清网络红外枪摄像机 IPH823-R5/R10 10/54 百万像素传感器,超高清晰视觉享受 IR-CUT 双虑光日夜转换,成像更清晰 标准 H.264 视频压缩,支持 H.264HP,MPEG4 SP 编码 内置 WEB 服务器,支持手机.PDA PC 多种浏览及控制 支持红外,防水室外安装 型号 VD-IPH823-R5 VD-IPH823-R10 视频传感器 1/3 寸百万像素高性能传感器 视频分辨率 1280*720 PAL 镜头焦距 4mm、6mm、8mm、12mm、16mm可选 16mm25mm 可选 镜头接口 CS 日夜转换 IR-CUT 双
16、滤光片切换 最低照度 0lux(红外开启时)红外距离 50m 100M 视频编码格式 H.264,JPEG,Motion JPEG 视频分辨率 1280*720P 支持双码流 视频码率 32 Kbps 8 Mbps 支持协议 TCP,UDP,IP,HTTP,DHCP,RTP,RTSP,FTP,SMTP,DNS,DDNS,NTP,ICMP,IGMP,ARP,SIP 11/54 网络接口 10M/100M 自适应,RJ45 连接器 音频接口 3.5mm LINE-IN,3.5mm LINE-OUT(需选配)电源接口 DC12V 使用温度-10 +55(室内)/-20+70(室外)湿度 10 90%
17、防水功能 具备 功耗 小于 8W 小于 10W 尺寸 173mm*102mm*93mm 安装方式 支架安装 高清网络红外半球摄像机 IPH823-RD 型号 VD-IPH823-RD 视频传感器 1/3 寸百万像素高性能传感器 12/54 视频分辨率 1280*720 PAL 镜头焦距 3.6mm、6mm、8mm、可选 日夜转换 IR-CUT 双滤光片切换 最低照度 0lux(红外开启时)红外距离 25m 视频编码格式 H.264,JPEG,Motion JPEG 视频分辨率 1280*720P 支持双码流 视频码率 32 Kbps 8 Mbps 支持协议 TCP,UDP,IP,HTTP,DH
18、CP,RTP,RTSP,FTP,SMTP,DNS,DDNS,NTP,ICMP,IGMP,ARP,SIP 网络接口 10M/100M 自适应,RJ45 连接器 输入电源 DC12V 使用温度-10 +55(室内)湿度 10 90%防水功能 具备 功耗 小于 8W 安装方式 吸顶式安装 4.1.2 数字视频存储系统 VD-9000 系列多路实时系统网络视频录像服务器 1产品概述 VD-9000 系列多路实时嵌入式系统网络视频录像服务器,WINDOWS 操作系统,具有较强可操作性;集成了影像资料的管理、13/54 存储码流的分配、对 IPCamera 的管理与设置,操作简单、稳定可靠、使用寿命长、长
19、期管理、维护费用低,是专业的数字化录像记录设备。2.产品特色 系统安全保证 在非正常断电情况下不会损坏操作系统 插拔式 SATA 硬盘盒 新型的机箱设计,插拔式硬盘盒。根据用户需要可随时添加或删减硬盘数量,满足个性化要求 高清录像 720P(1280*720)】可接入高达 720P(1280*720)分辨率的高清 IP Camera 数字信号 个性化工作表设置 支持个性化录像工作表的编制和执行 智能识别 IP Camera 设备自动检索识别 IP Camera,以及 IP Camera 的批量分配管理 3.规格参数:设备型号 VD-9004 VD-9016 操作系统 Window 操作系统 1
20、4/54 高清视频接入数量 4 路 4 路、9 路、16 路 视频标准 标准 H.264 录像分辨率 720P(1280*720)、4CIF(704*576)可选 视频帧率 PAL 为 25 帧/秒,NTSC 为 30 帧/秒 视频码率 720P(2Mbps-4Mbps)、1080P(5Mbps-9Mbps)通讯接口 RS232 通讯接口 RS232 通讯接口 硬盘接口 SATA2 SATA8/SATA12 硬盘安装 机内安装 插拔式安装 网络接口 RJ45x610Base-T/100Base-TX RJ452,1000Base-T 工作电压 AC 220V10%,50Hz 最大功耗 150W
21、 350W 工作环境温度-10%+50 工作环境湿度 90%(无冷凝)安装 标准 1U 19“标准 标准 3U 19“标准15/54 机架式安装 机架式安装 外形尺寸 420*370*44mm 440*500*177mm 重量 8kg 4.1.3 附录 高清 IP 普及小常识 Q&A:Q:CMOS 与 CCD 的区别 A:感光器是 IP 摄像机的核心,也是最关键的技术。目前摄像机的核心成像部件有两种:一种是 CCD(电荷藕合)元件;另一种是 CMOS(互补金属氧化物导体)器件。CCD:电荷藕合器件图像传感器 CCD(Charge Coupled Device),它使用一种高感光度的半导体材料制
22、成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,当 CCD 表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。CMOS:互补性氧化金属半导体 CMOS(plementary Metal-Oxide 16/54 Semiconductor),它的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在 CMOS 上共存着带N(带电)和 P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像 CMOS 影像传感器将每一个像素的电荷转换成电压,每一个感光单位配置一个放大器,
23、读取前便将其放大 比较内容 CCD CMOS 物理结构 由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵等多层结构 传感单元、放大器等周边电路 高度集成的单层结构 成像质量 好 一般,高端 CMOS 可与 CCD 媲美 信噪比 高,照度一般可达到 0.5Lux以下 一般,高端 CMOS 可达 0.5-1Lux 17/54 成本 工艺复杂,成本高 工艺简单,成本低 集成度 低 高 功耗 耗电量大、发热量大、寿命较短 耗电量小、发热量小、寿命较长 发展趋势 CCD 经过长达 35 年的发展,大致的形状和运作方式都已经定型,高清成像应用瓶颈几乎无法解决 高端 CMOS 随着技术的不断改进
24、提升将成为未来高清成像系统的主角 Q:什么是 720P?什么是 1080P?A:720P、1080P 是美国电影电视工程师协会(SMPTE)制定的最高等级高清数字电视的格式标准,720P 的有效显示格式为:1280720,像素数达到 92.16 万,1080P 的有效显示格式为:19201080,像素数达到 20736 万。SMPTE(美国电影电视工程协会)将数字高清信号数字电视扫描线的不同分为 1080P、1080I、720P(i 是 interlace,隔行的意思,p 是 Progressive,逐行的意思)。720P、1080P 是一种在逐行扫描下达到 1280720、19201080
25、分辨率的显示格式。是数字电影成像技术和计算机技术的融合。我们常说的 720P 高清摄相机或 1080P高清摄相机就是按照这种标准,能够通过对视频图像的采集、编码、压18/54 缩、解码等一系列过程最终输出 720P 或 1080P 分辨率图像的摄相机。Q:什么是高清摄像机的有效像素?A:数字摄像机/照相机的像素数包括有效像素(Effective Pixels)和最大像素(Maximum Pixels)。与最大像素不同的是有效像素数是指真正参与感光成像的像素值,而最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在感光器件真正参与感光部分的像素值,它往往会比
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