金融行业高清网络数字安防视频监控系统解决方案

第一章 概述

1.1 行业背景分析

银行属于国家的重点安全防范单位。作为当今社会货币的主要流通场所、国家经济运作的重要环节,以其独特的功能和先进的技术广泛服务于国内各行各业中。但其财富集中、流动性强的特点,也使之成为某些极端犯罪分子恶意侵害的目标,因此提高银行系统的科学管理和安全防范能力尤为重要。近年来科学技术飞速发展,社会已进入数字化、信息化时代。利用高新技术预防、制止、打击犯罪(即技防),在三大防范手段(物防、技防、人防)中,技防逐渐占据了越来越重要的主导地位。所以,建立一套行之有效的银行监控系统是必然的。在计算机技术和网络通信技术不断发展的今天,犯罪分子作案的手段越来越呈现高科技化、高智能化趋势。针对银行的刑事案件明显呈上升趋势,恶性案件屡屡发生,内、外作案、内外联合作案等日益增多。传统的单一模式的模拟电视监控系统和模拟加硬盘录像机的方式无论是从监视手段、还是录像手段上来看已经远远落后于现代商业银行的安全保卫要求。从技术角度来看,新一代的基于数字处理的网络安防视频监控系统,已经在技术上全面领先于传统的视频监控技术。这促使银行电视监控系统向智能化、网络化、数字化、多样化方向进行发展,给传统的视频监控领域带来全新的运作模式。金融系统分布较广,部门较多所以要求新一代监控系统分为分行、支行、储蓄点和分理处三级网络管理模式,以分行作为整个系统的网络中枢,支行为二级网络结点,储蓄点和分理处为三级网络结点,建立一个安全、高效、先进的远程网络监控体系。

银行监控系统主要分为三大类:柜员制柜台、ATM 等自助设备、保安型监控等对象。主要要求是:能够对监控点视频、音频进行采集、视频录像存储(存储时间有具体要求),并且要具有远程联网通讯功能。银行网络安防视频监控系统对于银行金库门口、钞票清点等一些重要的地点,需要对其进行完全的高清晰的监控,将发生的所有情况进行纪录,保障银行的财物安全,并对工作人员进行有效的监督,同时在意外事件发生时,可以有效的保存现场情况的纪录。

为进一步满足社会经济发展与人们文明生活的高标准要求,创造一个安全、舒适、温馨、高效的商业与生活环境,并根据各种不同银行的需要,从项目的具体实际出发,做到配置合理,留有扩展余地,技术先进,性能价格比高,确保系统性能高质量,高可靠性。

1.2 技术背景分析

众所周知,安防视频监控系统的发展大致经历了三个阶段。在2000年以前,主要是以模拟设备为主,含摄像机和磁带录像机的全模拟电视监控系统,称为第一代模拟监控系统;2000年以后到现在,随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展,人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和压缩处理,利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示,从而大大提高了图像质量,由于传输依旧采用传统的模拟视频电缆,所以就叫着第二代半模拟半数字本地安防视频监控系统。从2004年开始,随着网络带宽的提高和成本的降低、硬盘容量的加大和中心存储成本的降低,以及各种实用视频处理技术的出现,视频监控步入了全数字化的网络时代,由于它从摄像机或网络视频服务器下来就直接进入网络,而且依靠强大的平台软件实施管理,所以称为第三代全网络视频监控管理系统。时值今日,正当网络监控引领整个监控行业的深刻变革时,高清视频监控也同时吹响了号角。在安防监控行业领域里,百万像素的纯数字网络摄像机的诞生标志着高清监控时代的真正来临。高清不在遥远,高清就在眼前。以百万像素,超低码流,强大网络功能,真正双码流为标志的高清网络数字摄像机是我公司的战略产品,为了推动高清数字视频监控在重要领域的应用,本建议书将和大家一起讨论高清网络数字摄像机在金融领域的应用。

1.3 银行监控需求分析

银行柜员制业务作为金融系统的对外窗口,为减少业务中出现的错误和纠纷,切实保障银行和储户的权益,有效防范金融诈骗等犯罪活动,建立高效的实时监控录像系统已成为银行重要的管理手段。

银行柜员制监控:银行柜员制录像监控的主要目的是监控录制柜台工作人员每天的现场工作情况,包括与客户的交易过程,为可能出现的交易纠纷及其它经济犯罪活动提供录像资料及法律依据,鉴于此,银行柜员制实时监控系统对系统的稳定性、安全性要求较高,同时须确保录像的质量(回放),要求长时间录像及保存,方便检索,具网络功能。

自动柜员机ATM监控:为了使储户随时随地、方便快捷地提款和进行其它的交费业务,各大银行普遍采用了自动柜员机ATM 业务,这些ATM 有的在室内,有的在户外。它为储户提供了24 小时便利服务,受到了普遍赞誉。随着银行ATM 数量的不断增多和使用范围的扩大,ATM 纠纷案件以及ATM金融犯罪也日益增多,各种破坏ATM 的恶性事件时有发生。如何保护银行ATM 的安全使用,保护合法持卡人和银行的利益,防范各种针对ATM 的犯罪行为是一个急待解决的问题。为了维护银行形象,保证ATM 的可信度及保护ATM 机,妥善解决用户在使用过程中发生的纠纷,在ATM 上加装监控系统以获得准确的事故证据资料,是各大银行势在必行并已开始积极推进的一项工作。针对ATM 的监控方案,我公司综合考查了各行ATM 的使用情况,结合多年的ATM 技术服务经验和ATM 机的安装特点,充分分析已有的和可能的犯罪行为,以及考虑银行对持卡人投诉的处理情况,结合当今科学技术的发展和银行的具体情况,认为银行ATM 视频监控报警系统应朝着数字化、集中联网的方向发展,这样高起点、有前瞻性的监控模式比较适合银行ATM 业务的高速发展需要,对强化ATM 管理、避免投资浪费,切实保障银行ATM 正常安全使用方面有着非常现实的意义。

保安型监控:保安型监控对象主要是针对金库、守库室、值班室、办公场地、对外营业大厅、停车坪及各要道等区域。主要设计目标为对应摄像机安装电动云台、镜头可调,能防雨水、防风化、防腐蚀、防破坏。分行监控中心可以远程监视与控制,并可远程录像。在可能情况下,可与柜员制录像主机共用,并存储到同一硬盘进行管理,节省设备投资。

1.4 系统概况

某银行将在全省范围内建立一套高清网络安防视频监控系统,针对各个分理机构的前端监视,以及各个分行支行的监控,采用先进的全网络数字产品构建,实现多级联网监控。

第二章 系统设计

2.1 系统设计依据

《安全防范工程技术规范》 GB50348-2004

《视频安防监控系统工程设计规范》 GB50395-2007

《视频安防监控数字录像设备》 GB20815-2006

《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94

《安全防范系统通用图形符号》 GA/T74-2000

《安全防范系统验收规则》 GA308-2001

《视频安防系统技术要求》 GA/T367-2001

《计算机场地技术要求》GB2887-2000

《综合布线系统设计规范》EIA/ITA568A、ISO/IEC11801、CECS72-79

《建筑智能化系统工程设计标准》(DB32/191-1998)

《系统接地的型式及安全技术要求》(GB14050-93)

《火灾自动报警设计规范》(GB50116-98)

《消防联动控制设备通用技术条件》(GB 16806—1997)

2.2 设计原则

高可靠性:系统主要设备器材都选用国际化、专业化、规模化生产的高品质产品。其工艺水平高,质量保证手段完善,性能稳定,从而为系统的高可靠性打下坚实的基础。采用监控行业最新技术和高品质设备。在考虑技术先进性和开放性的同时,还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力方面着手,确保系统运行的可靠性和稳定性。

先进性: 设备选型要保证技术领先,性能可靠,操作简便、实用,维护简单,性能价格比最优,并留有扩展余地。设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造。系统设计既要采用先进的设计理念、技术、方法,又要注意结构、设备的成熟性,不但能体现现在的技术水平,而且具有发展的潜力。

经济性:在满足安全防范级别的要求前提下,在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上,在考虑系统的先进性的同时,按需选择系统和设备,做到合理、实用,降低成本,从而达到极高的性能价格比,降低安全管理的运营成本。系统建设应始终坚持面向应用、注重实效的原则,把实用性和经济性结合起来。系统设备器材经过精心搭配,考虑最优的质量性能和价格比,既经济实用,又最大限度降低系统成本。

系统完整性:该套管理系统是一个较完整的集成化管理系统,系统的设计必须着重考虑贵单位其它系统的管理综合、互动集成等因素。

操作简单实用:采用高科技手段,进行智能化设计,尽量减少系统操作的复杂性。

发展性:系统应在初步设计时,就考虑未来良好的发展性,以降低未来发展的成本,使系统具有良好的可持续发展性,为二期工程做好准备。

外观效果美观:前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性,根据实用和美观的原则,前端和后端我们都选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。

开放性和标准性:为了满足系统所采用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以入系统功能不断扩展的需求,必须追求系统的开放性和标准性。

安全性和保密性:在系统设计时,既考虑信息资源的充分共享,更要注意信息的保护和隔离,因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通讯环境,采取不同的措施,包括系统安全机制、数据存取的权限控制等.

可扩展性和易维护性:为了适应系统变化的要求,必须充分考虑将来系统扩展的需要,在设计时应有弹性,并且以最简便的方法、最合适的投资,实现系统的扩展和维护。

2.3 设计目标

按照与时俱进,结合实际,经济适用,统一规划、资源共享、节省开支、降低成本、安全保密的指导思想,在实现各个网点本地高清监控的同时,又能通过银行视频专网,充分利用计算机、视频监控、网络通信等领域的最先进技术,实现银行多级远程联网监控,集中管理各类信息资源,科学有效的管理和利用,进一步提高银行业务效率、安全防范工作。

2.4 总体设计

系统分为银行前端网点设计、网络传输设计,各级中心设计整个系统采用全网络数字视频监控方案进行架构,前端采用高清网络数字摄像机,依托银行专网与上级中心进行联网监控。总体设计严格遵循用户要求和行业规范,满足用户功能需求,提高防范管理效率。

银行是一个进出人员复杂、流动量大的公共场所,自动柜台机还是24 小时全天候开放的,随时都可能有突发事件发生。所以,必须对银行内部和周边进行合理的摄像机布点,根据该银行实际情况和技术要求,在广泛比较国内外银行监控系统的基础上,并结合多年的专业经验,为XX 银行设计一套体现目前国内最高水平的高智能化程度的高清网络数字安防视频监控系统。银行联网监控系统的整体架构图如下:

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2.5银行网点监控设计

前端网点主要涵盖营业厅、金库、办公区、大厅内外、重要出入口以及其他重要区域,各个网点根据监控点位的数量以及实际需求进行本地网络安防视频监控系统架构,一般的组成主要包括网络摄像机,网络传输系统,存储系统、视频浏览等组成。具体软件模块主要包括本地集中存储软件,本地用户管理验证模块,集中浏览模块,上级联网监控转发模块,报警电子地图模块等;这些模块最核心的是集中存储模块和用户 管理验证模块,每套系统都必备的;其他模块根据实际的需要进行合理架构。硬件服务器也将根据这些模块的实际组合进行配置,如果为了经济考虑可以将一些模块安装在一台服务器上。

2.5.1 点位设计

以下点位是按照一般银行网点进行设计的,可作为参考用:

金库库区:设夜视网络摄像机(红外灯与低照度摄像机配合,推荐美佳威迪欧MPV-W3-B)X台,固定摄像机X台。全面监视库区内人员的活动情况及夜间防盗。系统进行24 小时实时监视录像,并能在出现紧急情况下迅速将警情传至保卫部门。

库门区:设固定摄像机(配自动光圈镜头及红外辅助照明,推荐使用美佳威迪欧MPV-W5-B-IR)X 台,监视人员出入库区活动情况。

业务库库区:设夜视摄像机(推荐使用美佳威迪欧MPV-W5-B-IR)X台,监听器X 部。全面监视业务库区内人员的活动情况及夜间防盗。一旦有人进入该区域能够立即进行实时录像并进行监听。

点钞间:设固定摄像机(推荐使用美佳威迪欧MPV-W6-B,配自动光圈镜头)X台(其中复点员设监控点X 台,打洞机位置X 台,捆钞机位置X 台),监视整个点钞间的工作情况。

交接间:设一体化高速球型摄像机(推荐使用美佳威迪欧MPV-720E-20X)X台,监视人员在交接间的活动情况。

业务库交接间:固定摄像机(推荐使用美佳威迪欧MPV-W3-B,配自动光圈镜头)1 台,监视人员在业务库交接间的活动情况。

对外办公柜台:对每个柜台设固定超宽动态摄像机(推荐使用美佳威迪欧MPV-W6-B或MPV-061C&MPV-063,配自动光圈镜头)X 台,监视柜台工作人员每天的现场工作情况,包括与客户的交易过程,为可能出现的交易纠纷及其它经济犯罪活动提供录像资料及法律依据;

外大门:设一体化高速球型摄像机(推荐美佳威迪欧MPV-820E-20X)1 台,全方位监视人员出入银行大厅的情况。

办公正门:设一体化半球型摄像机(推荐美佳威迪欧MPV-W3-B-3X)X 台,全方位监视人员出入办公区的情况。

监控室:设固定半球摄像机(推荐美佳威迪欧MPV-W1-B)X 台, 为领导进行检查和有非法入侵时提供备查图像资料。

营业部电子清算室:设固定摄像机(推荐美佳威迪欧MPV-W5-B)X台,监视人员在电子清算室区活动情况及夜间防盗。一旦有人进入该区域能够立即进行实时录像。

科技部:设固定摄像机(推荐使用美佳威迪欧MPV-W3-B)X台,监视人员在科技部区活动情况及夜间防盗,一旦有人进入该区域能够立即进行实时录像。

重要通道门口:在各消防通道门口共设固定摄像机(推荐使用美佳威迪欧MPV-W6-B)X台,严密监视各通道人员的出入情况。

2.5.2 本地网络接入

整个系统全部采用网络摄像机,因此在本地传输系统设计上可依托银行各营业网点内部的局域网进行传输。本地高清视频监控的码流大约需要4Mbps,所以如果某些网点摄像机数量过多,而之前的局域网是百兆的话可以升级交换设备至千兆局域网;如此就可以通过现有的网络节点进行接入,也可根据点位位置需要来延长和增加节点,但由于都只涉及到网络线缆的改动,大大简化了安装过程,同时也提高了系统的稳定性和减低了系统成本的投入。

2.5.3 本地视频存储

2.5.3.1 网络摄像机的存储模式

网络摄像提供三种存储模式: SD卡存储,FTP主动实时存储,集中存储软件被动存储。这三种模式的主要区别如下:

SD卡:用于对存储要求不高的场合,主要特点是比较灵活。SD卡插槽还支持最新的SDHC卡,不但容量可达32GB,写入速率也可以高达6MB/sec。对于需要进行临时性存储时,或者是在交通领域具有非常灵活的架构方案,比如抓拍等。

FTP主动实时存储:可以实时写入FTP服务器指定空间中。另外,我们也可以指定仅允许报警时的录像数据存入指定的FTP服务器。这种主动存储的方式比被动的集中存储更加灵活,对于大规模的集中存储,我们也可以建立SAN(Storage Area Storage,存储区域网),形成一个总的数据中心,以多点对多点的方式连接,比传统的做法提高了可连接性,并有更好的容错性。但这种存储方式需要解决一个长时间滚动存储的问题,目前我们提供一个FTB存储侦测软件,通过这个工具可以侦测到FTP存储设备上的磁盘空间状况,以便进行自动覆盖。这种方式适合需要进行全天候录像的存储系统。

集中软件被动存储:主要是通过后端的集中存储软件和摄像机建立连接,并接收其网络音视频信号。这种方式主要应用于比较集中以及需要多种录像计划的监控系统,比如银行、学校、工厂、企业等,另外,对于多级监控的上一级集中存储也是比较合适的解决方案。这种方式适用于所有的系统,而且我们也推荐采用安装集中存储软件的方式,主要是通过这种方式可以很好的进行集中管理,可以配置多种录像计划和备份计划,可以任意组建存储系统。

2.5.3.2 存储架构分析

2.5.3.3 传统存储解决方案

在网点本地高清网络安防视频监控系统中,如果监控点位不是很多,或者是存储时间需求不长的情况下,可根据实际情况配置几台嵌入式网络硬盘录像机(NVR推荐美佳威迪欧DG-900系列,该系列NVR自带摄像机POE供电和网络交换机功能,只需一条网线连接网络摄像机和NVR,不需外加摄像机供电电源及网络交换机,真正实现即插即用)或PC-NVR进行存储和预览;当然也可以通过在PC服务器上安装后端VSS服务器存储软件,把网络中的网络摄像机数据接收并存储。一般来说一台PC服务器最多可以安装的硬盘数为10-12个。1路1080P存储一天需要的容量(固定码流计算,如设置成动态变码流,空间可以节省60%以上)为:

1路*(4Mbps *3600*24小时)/8bit=21600MB=21.6GB

像诸如银行这类特殊行业一般的存储时间要求在3个月,每天录像时间按平均12小时计算。所以存储1路需要的总容量为:

21.6GB*90天/2=1944GB=1 TB

目前一套PC存储服务器可以配置的存储容量最多为12*1.5TB=18TB

总共能够存储的1080P摄像机个数为:

18TB/1TB=18个

上述是根据银行网点监控的存储要求计算的一个平均值,进行具体设计时可以参考此计算方法。如果需要提高存储性能安全性还需要做RAID5,那么还会牺牲一个硬盘的存储容量,所以需要根据实际情况进行合理配置。

注释:这里是根据存储容量来确定能够存储多少路图像,如果不考虑存储容量的限制,路数可以相应提升,换算方式就要根据SATAII硬盘的数据传输速度来计算,目前SATAII内部写盘速度为40MB-60MB之间,,所以理论上普通PC存储服务器同时允许(40*8/2)160路4Mbps码流的摄像机同时写入数据。

传统存储方案拓扑图

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这个拓扑结构实现了一个小型高清网络安防视频监控系统的组建,通过传统的PC服务器架设FTP服务或者是安装集中存储软件,并通过其本身的硬盘扩展功能来扩展容量,同时如果需要节约硬件成本,浏览服务器的功能可以直接由存储服务器来替代完成,也就是在存储服务器上来实现本地浏览,但这种方式只建议作为备用,因为在存储服务器上浏览高清视频以及进行其他操作可能会影响存储服务器的稳定性。

传统存储配置:

序号 名称 配置 说明
视频前端编码设备
1 网络数字摄像机 清晰度可达1080P,4Mbps/s,最低照度0.01Lux 根据容量来确定摄像机
2 网络综合布线 100/1000M局域网,依托网络综合布线,快速接入、稳定可靠
存储设备
3 存储服务器 CPU:酷睿2双核2.0G及以上主板:intel965及以上,2个以上PCI插槽,千兆网卡显卡:独立高密度显卡,显存不低于512M内存:不低于1GB硬盘接口:不少于4个STATII工控机箱,盘位不少于8个电源:额定功率不低于500瓦,磁盘数量越多,电源功率应该选择更大,也可以采用双电源,提供主机整体稳定性单台存储服务器标准存储容量18TB 可以在服务器上架设FTP服务器,或者是安装配套的集中存储软件
4 存储硬盘 12个1TB或者12个1.5TB SATAII接口1TB,1.5TB
5 硬盘扩展卡 扩展硬盘接口 选配,SATA硬盘扩展卡

2.5.3.4 DAS存储解决方案

DAS直接访问存储设备,是存储设备通过电缆(通常是SCSI接口电缆)直接和服务器连接。它依赖于服务器,所以当网点的网络摄像机路数在10台到几十台时,容量需求不会增加太多的情况下,一般我们就考虑应采用在存储服务器上直接挂接存储设备(磁盘阵列)来解决容量扩展的需求。DAS接连存储设备可以挂接一台磁盘阵列,然后磁盘阵列柜通过扩展接口可以接3个阵列扩展箱。

因此一套DAS系统最多可以支持的存储容量为:阵列容量64TB+服务器本身硬盘容量10TB=74TB。

根据上节的计算每路视频存储3个月,每天12小时需要的容量为1TB,所以能够存储的视频路数为:74TB÷1TB=74路

注释:这里是根据一套DAS存储容量来确定能够存储多少路图像,如果不考虑存储容量的限制,路数可以相应提升,换算方式就要根据DAS的数据传输速度来计算,目前DAS传输的速度为200Mbps,所以理论上一套DAS系统能够同时允许100路4Mbps码流的摄像机同时写入数据。

DAS存储方案拓扑图:

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DAS存储方案配置:

序号 名称 配置 说明
视频前端编码设备
1 网络数字摄像机 N台 清晰度可达1080P,4Mbps/s,最低照度0.01Lux
2 网络综合布线 1000M局域网 依托网络综合布线,快速接入、稳定可靠
存储设备
3 存储服务器 入门级服务器,至强双核CPU,双千兆网卡,2GB内存,板载SCSI接口 可以在服务器上架设FTP服务器,或者是安装配套的集中存储软件
4 磁盘阵列柜 1台 普通16盘位,SCSI接口,支持RAIDO-6,根据具体容量来选择阵列柜大小
5 阵列扩展箱 3台 16盘位,根据具体存储容量要求配置扩展箱
6 SCSI电缆 1根
7 SCSI卡 1张 如果服务器有板载SCSI接口可以选配
8 存储硬盘 SATAII 1TB,目前1.5TB的硬盘还不支持磁盘阵列柜

2.5.3.5 NAS存储解决方案

NAS原文Network Attached Storage, 按字面简单说就是连接在网络上, 具备资料存储功能的装置,因此也称为“网络存储器”。一般用在企业和相关机构的文件共享和文件存储服务。NAS在架构上和个人电脑相似,但因功能单纯,可移除许多不必要的连接祺、控制晶片、电子回路,如键盘、鼠标、USB、VGA等;而且目前市面上有很多NAS产品都支持FTP协议,可以直接在本地网络上充当网络摄像机的FTP存储服务器,由于其局限性,NAS只能作为网络上的FTP存储服务器。并且NAS作为存储系统不能在NAS安装我们的网络视频监控FTP存储侦测软件,所以当NAS存储空间不够时只能手动删除视频数据,这限制了其在很多场合的应用。NAS存储方案我们目前不建议用在网络视频监控存储方案中。

2.5.3.6 SAN存储解决方案

SAN存储根据上面相关分析可以得知主要分为FC-SAN和IP-SAN两种类型,由于FC-SAN其造价和实用性在网络安防视频监控系统中不能很好的体现,而且目前IP-SAN已经非常成熟,其很高的性价比越来越受到青睐,因此本方案主要讨论IP-SAN的存储架构方案。IP-SAN存储设备即可通过网络端口独立和服务器进行连接,也可通过网络交换机来组建IP-SAN网络存储,因此非常灵活。如果在只有几个点到几十个点的本地网络监控中,可以采用传统存储架构、DAS架构,当点位更多的时候,比如超过100路以上高清视频存储在就可以考虑IP-SAN结构的解决方式。当然在成本控制范围允许的情况下都可以采用IP-SAN的方式。

IP-SAN存储系统拓扑图

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IP-SAN存储系统配置:

序号 名称 配置 说明
视频前端编码设备
1 网络数字摄像机 任意数量 清晰度可达1080P,4Mbps/s,最低照度0.01Lux
2 网络综合布线 1000M局域网 依托网络综合布线,快速接入、稳定可靠
存储设备
3 存储服务器 入门/工作组级服务器 可以在服务器上架设FTP服务器,或者是安装配套的集中存储软件,要求具备双千兆网卡,支持常用网络操作系统
4 SAN存储设备 各种盘位数磁盘阵列柜,ISCSI接口,支持RAIDO-6
5 阵列扩展箱 各种盘位数扩展箱
6 SAN网络交换机 全千兆端口,高速背板带宽
7 存储硬盘 SATAII 1TB,目前1.5TB的硬盘还不支持磁盘阵列柜

传统存储解决方案:属于常用低端存储解决方案,直接用PC服务器来做存储,价格比较低廉,适用于小型网络安防视频监控系统。对存储数据的时间要求不高,路数比较少,数据存储安全性要求不高的场合,因此对于普通行业的小型网络视频监控可以采用这类方式。至于银行监控系统中某些小型前端网点根据实际情况也可以考虑这种方式。这种方式一般不建议在大型项目中用来组建存储网络,当然在一些较小的联网系统中可以根据实际情况进行配置。2.5.3.7存储解决方案的比较

DAS存储解决方案:DAS属于直连存储设备结构,主要是对存储服务器的存储空间进行直接扩容,扩容方式一般是采用SCSI等接口挂接磁盘阵列,其本身传输速度受制于连接设备,扩展容量有限,而且依赖服务器。因此这种方案也只适合于小型网络安防视频监控系统。但是比起传统存储解决方案来说容量和稳定性相对提升了,但由于挂接了磁盘阵列,其整体成本有一定上升。

NAS存储解决方案:NAS属于网络直连型存储设备,存储设备本身具备操作系统,并且可以支持FTP等传输协议,单一NAS的存储容量有限制,一般不超过16TB,而且不支持软件安装,所以在存储时只能手动删除数据,对于监控行业来说不是一种值得推荐的存储模式。但这一些对存储本身要求不高,又不需要自动覆盖录像资料的场合可以很好的运用。

IP-SAN存储解决方案:IP-SAN解决方案是目前各行应用比较多的一种存储方式,其强大的存储功能、很高的灵活性、高扩展性、高性价比、可维护性都使得IP-SAN注定成为一个强力的多面手。在各种类型的网络安防视频监控系统中都可以灵活运用,一般在大型的联网监控系统,网络摄像机数量在100台以上的都建议采用IP-SAN存储解决方案。

综上所述:在诸如银行网络安防视频监控系统中,本地网点根据数量、存储时间以及系统预算等实际情况可以选择传统存储方案、DAS存储方案,在市、省分行等上级机构的网络安防视频监控系统中,由于这些机构一方面要通过银行专网对辖区内的前端网点进行集中联网监控,又要对这些机构的本地网络视频进行集中处理,所以除了IP-SAN存储方案外,其他的存储解决方案都不能满足其要求。

2.5.3.8 本地存储案例分析

这里我们举个银行网点的存储案例,来说明用高清网络视频监控和传统模拟摄像机加DVR的方式的区别。某网点共32个点位,需要进行每天12小时3个月的存储。高清网络视频监控存储系统存储1080P百万像素画质的高清视频需要的存储空间大约需要每天12GB*90天*32路=32TB,而传统DVR方式如果需要存储标准D1清晰度,需要的码流也不能低于4Mbps/s,所以其存储容量需要大约32TB;高清网络视频监控和传统模拟监控的架构方式如下:

需要的后端存储配置设备如下:

高清网络视频监控和DVR传统监控方式配置比较
高清网络视频监控
设备类型 基本配置 数量 单位 单价 合计
高清网络摄像机 清晰度可达1080P,4Mbps/s,百万像素
镜头 配百万像素摄像机
其他配件 前端配件都需要,比如支架,护罩,云台等
网络线缆 按每个点位平均70米
电源线缆 如果采用POE供电的话还能节约电源线缆
存储服务器 至强双核CPU,板载双千兆网卡,单机容量最大可支持18TB
磁盘阵列 由于单台存储服务器支持18TB,还需要外挂一个14盘位的阵列
千兆交换机 48口,如果本身具备千兆网络,可以直接利用一部分节点
显示器 只需要1台显示器接到存储服务器上来浏览,如果需要单独浏览,只需要另外配置一台浏览服务器即可
存储硬盘 2.0TB
存储硬盘 2TB
硬盘扩展卡
高清网络安防视频监控系统架构小计
DVR传统监控方式
银行专用模拟摄像机 在2Mbps下实现最高标清D1画质
镜头 要实现好的画质,镜头都应配好一点的
其他配件 前端配件都需要,比如支架,护罩,云台等
DVR硬盘录像机 单台16路D1硬盘录像机最多支持盘位在8盘位,单台容量为12TB
磁盘阵列 4盘位阵列,4TB容量阵列外挂到每台DVR上
阵列配件
视频线 大量视频线分布,连接节点更多,施工难度,人力成本相应提升
电源线
信号线
显示器
存储硬盘 1.5TB
存储硬盘 1.TB
传统DVR方式小计
高清网络视频监控在传统监控上以成本上升不足8%的情况下,获得了1080P百万像素画质的提升,画面清晰度提升了2倍多,而且后端架构更加简单,整个系统实现更灵活、简便、稳定性和可维护性更高。这在银行等行业的监控将是革命性的转变。以上数据仅作为参考,实际情况有所出入,但在实际应用中,网络视频体现出的各方面优势将会是更加明显的。

2.5.4 本地视频浏览

联网安防视频监控系统中,本地浏览有别于传统的DVR浏览方式。1080P高清网络摄像机采用标准H.264的编码算法,压缩比更高,码流更低,图像画质更好,要获得高清晰的画面预览就需要配置处理能力更强的浏览服务器;通常我们采用的PC服务器浏览主要是靠CPU去处理,所以在常用双核2.2GHz,1024MB独立显卡配置情况下一般可以解码8-16路高清视频,4核CPU可以浏览32路高清视频。通过浏览服务器的浏览终端软件可以实现定时8画面或者32画面组切换。同时我们提供解码服务器对应解码高清模拟视频到电视墙上。这里的电视墙我们建议采用液晶电视来组建,性价比更高,同时能够显示1920*1080P的画面。如果在一些小型系统中还可以采用在将存储服务器和本地浏览做到一起,以便节约成本。

本地浏览拓扑图(经济型):

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本地浏览通常解决方案拓扑图

金融行业高清网络数字安防安防视频监控系统解决方案

2.5.5 与上级联网方式

银行网点的本地网络安防视频监控系统是通过局域网来实现的,每个银行网点与上级中心的联网监控是通过网点与上级分行的专网来实现的;在目前大多数银行的专网系统中要往上级中心传输高清1080P画质的视频图像还有一定难度(单独部署视频监控传输专网除外),因此高清1080P网络摄像机的双码流传输方式解决了本地监控和远程联网监控的码流和画质矛盾,实现了远程联网1Mbps码流的标清D1画质和本地网传4Mbps码流1080P高清画质的同时传输。而且在本地网点只需要配置一台用于远程联网监控的视频流媒体转发服务器即可实现和上一级的远程联网监控架构;配置这台服务器主要是因为本地的网络摄像机在完成本地监控存储后,摄像机剩下的最大连接数和网络资源已经不能够直接完成远程联网访问了,因此为了提高远程访问的快速性和稳定性,配置一台转发服务器是比较合理的方式,而且在传统的DVR或者是网络视频服务器的监控系统中要实现远程联网监控这套设备也是少不了的,所以高清网络摄像机远程联网监控和传统的远程联网监控的要求是差不多的。

2.6远程联网监控中心设计

远程联网监控系统最重要的是上级集中监控管理中心平台的搭建,至于网络主要根据银行提供的带宽资源和网络接口来完成,不需要对网络架构进行详细设计,但是在搭建集中管理平台时还是需要参考银行所提供的网络环境进行合理设计的。

2.6.1 远程联网集中管理平台的组成模块

序号 名称 型号 说明
视频前端编码设备
1 网络摄像机 1080P高清网络摄像机,1080P和D1双码流传输
2 本地存储服务器 本地1080P高清视频存储
3 本地浏览服务器 本地浏览、PTZ控制、对讲、认证
4 本地报警电子地图 选配
5 本地单路解码器 选配,解码数字视频信号,还原成模拟1080P信号上电视墙
6 网点联网转发服务器 和上一级联网时配置,选配
管理服务中心端(ICMS)
7 用户&目录管理 整个联网集中管理平台用户、设备配置,权限优先级管理
8 管理&控制 浏览、PTZ控制、对讲、远程参数设定、设备巡检
9 报警&电子地图 报警信息搜集、应答、转发、联动、布撤防
10 虚拟网络矩阵 视频浏览,数字解码控制
11 单路解码器 解码数字视频信号,还原成模拟1080P信号上电视墙
12 网络视频存储 同步集中存储、异步分散备份
13 流媒体视频转发 中心视频转发交换及网络负载均衡
14 DDNS动态域名解析 动态域名解析
分控客户端
15 WEB浏览客户端 基于IE的浏览和PTZ分控

2.6.2 远程联网管理平台系统架构图

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2.6.3 远程联网集中管理平服务器介绍

集中联网监控系统中包含多个软件模块以及硬件服务器,总体来说根据集中管理平台软件模块的分类可以大致把集中管理平台的服务器进行分类介绍,通过对每台模块服务器在联网平台的应用介绍,使大家能够明白每台服务器的功能以及在系统中如何该架设。

2.6.3.1 集中用户验证证&目录管理服务器

用户验证目录管理服务器(Directory & Users Server,以下简称DUS)

DUS基本功能:

设备登陆信息验证、类型分组&分级设定,设备目录树管理

用户&用户权限管理,权限分配

集中认证、冲突检测

功能介绍:

DUS服务器是大中型管理中心系统中最重要一个核心组件,集中联网平台的管理、控制以及前台服务木块都要依从这里的参数来运作。DUS承担设备(或节点)的目录树管理服务,前端节点所有的摄像机、报警器和后端监视器统一编号;DUS还提供用户和用户组的设定、浏览许可和权限分配, 以及整个系统的冲突检测。管理中心是基于用户验证为核心的系统,某个用户的权限和优先级一旦设定,则此用户不论是在网络中的哪个地方登录,也不论使用IE、客户端或是管理中心登录,或者是通过视频转发,那么它的权限都是相同的。同时每个前端网点的本地验证可以根据需要是否受联网监控中心的管理。大型联网系统中,中心用户验证目录管理服务器一般采用专业服务器来实施,这样可以保证用户验证目录管理服务器的稳定运行。用户验证目录管理服务器和其他服务器之间的关系如下图所示:

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应用介绍:

DUS服务器是各类型网络安防视频监控系统最核心的组件,DUS分为本地DUS服务器和联网集中DUS服务器。在配置小型本地网络监控时可以选择本地DUS服务器,比如小型银行网点分理机构,比较简单的模式是把DUS模块软件与集中存储软件安装到存储服务器里面。如果需要架构一套管理平台就可以单独配置台DUS服务器。对于大型的集中联网监控系统我们采用配置专业的服务器来架构DUS服务器,这些服务器的基本要求是主流的大厂商的工作组专业服务器,采用双核服务器CPU,2GB服务器内存,双千兆网卡,支持热备,整体性能稳定,能够长时间连续工作。具体的选型和配置将根据各个系统的具体情况来选择,但原则上都建议参照此标准进行调配。

2.6.3.2 集中管理服务器

集中管理服务器(Manage Server,以下简称MS)

MS基本功能

状态监测:设备工作状态、网络连接状态、远端硬盘信息

远程配置:设备远程参数配置、维护、软件升级

事件&日志管理

校时服务:提供前端设备的校时管理任务

语音对讲

功能介绍:

状态监测:MS按照设置的时间间隔,自动收集各网络摄像机以及其他视频处理设备的信息,及时发现网络及网络摄像机故障,及时报警通知排除。能够实时检测下属监控网点所有设备的在线情况,动态检测连接通道的网络带宽,显示远程设备的工作状态、录像状态、报警状态;可以查看远程监控网点的详细信息。

视频调用:通过管理服务器的预览功能,可以调用该用户倍授权获取的所有网络摄像机的视频图像,并且可以获取分组列表进行分组调用和切换等。

远程配置:管理中心可以查看、修改远程监控点的网络摄像机的设置选项,进行远程参数设置、系统重启动等维护操作,也可以对远程存储服务器等进行远程管理。

自动校时:管理中心内置校时服务器,远程网络摄像机可以实现自动与管理中心校时,保证多台设备的时间同步性。

日志管理:系统提供了强大的日志记录和查询功能,对于系统应用中所有涉及的事件均记入数据库,报警事件作为监控系统的重要事件单独管理,记录或查看用户登录、操作日志、系统异常事件、查询与维护日志、报警日志、远程网络摄像机日志

语音对讲:通过网络摄像机的音频输如输出接口,可以建议起与中心的双向语音对讲,在银行网点特别是ATM监控系统中可以得到很好的应用,在其他需要音频录制的网络安防视频监控系统中也能灵活的进行配置。

应用介绍:

在前端本地网络安防视频监控系统中我们在每个网点都配置一套本地集中管理服务器实现本地网络视频集中管理服务,用于对小型本地网络视频的浏览、设备 管理、控制等操作。对于大型集中联网监控管理平台,在中心同样需要配置台联网集中管理服务器,用于对整个系统中的所有网络摄像机、其他视频处理设备以及其他管理平台模块进行管理,在联网监控管理平台中的这台集中管理服务器和本地集中管理服务器的区别主要是联网集中管理服务器同时管理的摄像机路数更多,远程联网功能更强大。

2.6.3.3 集中存储服务器

视频存储服务器(Video Storage Server,简称VSS)。

VSS基本功能:

录像计划任务制定

视频资料的存储、检索、备份管理

功能介绍:

计划和任务:在服务器可以给每个采集点的每路视频定义一组“定时同步存储”和“定时异步存储”策略。如果定义了策略后,系统会自动根据策略定时启动/停止从前端设备收取数据并存储在服务器硬盘上,并将数据文件的描述信息存入数据库,用户可以自动查询到对他授权的所有录像资料信息并点播。同时还提供报警录像和移动侦测录像等功能,满足用户不同录像需求。

资料查询:由于前端采用了分布式数据库技术,整个系统内不管是存储在中心存储服务器上的还是存储在前端网点存储服务器上的所有资料均可以在服务器上通过统一的界面查询,系统会根据用户提交的查询条件自动到相应的网络摄像机录像数据库查询所需文件的描述信息并显示给用户。

资料备份:在检索播放视频文件时,在发现比较重要的录像资料时可以通过备份功能将所选视频文件备份到指定的存储设备或者是本机目录下。

应用介绍:

在联网监控系统中,接受的主要是远程网点上传的网络摄像机从码流D1或者是其他画质的数据,另外在集中监控中心还有监控中心本地的一部分高清摄像机需要接入并存储,因此本身存储量比较大,而且远程上传的一些数据主要是报警数据和其他重要的备份数据,这些数据的存储安全性和稳定性要求也更高,因此我们建议在集中监控中心采用IS-SAN存储架构模式,一个省级联网管理中心假设有500个网点上千路1Mbps码流D1画质或者是其他画质的数据需要接入并处理,这时根据中心网络传输架构以及网络瓶颈,包括存储设备的写入速度我们建议配置至少2台存储服务器和若干台SAN存储设备来组建中心存储服务系统。

2.6.3.4 流媒体转发服务器

流媒体协议转发服务器(Stream Transmission Server,以下简称STS)

STS基本功能:

实时视频转发:网络摄像机视频数据单播/多播转发

控制信息转发:远程云镜控制信号转发

报警信息转发:转发网络中的报警信息

录像资料的转发

功能介绍:

前端小型银行网点的监控只涉及到本地的终端访问,比如存储服务器和浏览服务器,甚至是报警电子地图服务器的访问,单路网络摄像机本身具备承受多个用户同时访问的能力,就完全能够满足本地网络视频监控的需求;但是对于大型的或者是构建多级的远程监控系统,除了本地用户的访问外,还会有多个其他终端或者是远程用户同时访问,所以网络摄像机的资源以及和上级的远程网络资源都不用。当连接数超过某一个数值时,系统就可能会工作不稳定或连接中断。解决办法是我们可以在网络摄像机所在的本地局域网、远程总控中心端或远程分控端分别设置安装STS,这样所有对网络摄像机或其他终端设备的访问连接都可以分散转化为对多台本地STS的访问,多台STS级联理论上可以实现无限连接。STS的架构示意图:

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应用介绍:

当本地小型网点组网监控时,在终端设备不多以及不需要进行远程联网监控时可以不用配置转发服务器;当一些大型的银行分理机构在组建高清网络视频监控的时候,由于网点监控中心的终端服务器比较多,超过网络摄像机访问连接数时就需要配置一台转发服务器来完成多用户访问;如果是要进行远程集中联网监控的时候,首先需要在每个被纳入集中联网监控的前端网点安装流媒体转发服务器,然后在总中心还需要架设转发服务器,如果是多级联网,转发服务器应采用多级级联的方式来架构。转发服务器的转发能力如下:

序号 视频类型 同时并发路数 配置说明
1 1080P,4Mbps/s 50路 专业服务器,4核CPU及以上,4G内存及以上,双千兆网卡及以上,支持网卡绑定
2 D1,4Mbps/S,1Mbps/s 100路 专业服务器,2核CPU及以上,2G内存及以上,双千兆网卡及以上,支持网卡绑定
3 DCIF,768Kbps/s 300路 专业服务器,2核CPU及以上,2G内存及以上,双千兆网卡及以上,支持网卡绑定
4 CIF,512Kbps/s 500路 专业服务器,2核CPU及以上,2G内存及以上,双千兆网卡及以上,支持网卡绑定

以上性能指标目前非常稳定的是实测理论值,一般来说转发服务器的性能主要根据转发服务器的整体性能和稳定性有很大的关系,比较关键的部分是网卡和内存的处理能力,所以在设计配置转发服务器时需要特别考证其网卡和内存的性能和稳定性。

2.6.3.5 报警电子地图服务器

报警服务器(Alarm Manage Server,以下简称AMS)

AMS基本功能

远端网点设备报警信息搜集、排队、提示、查看、记录、检索

报警布防撤防管理

电子地图管理

报警联动视频切换

多级报警管理及报警信息转发

其它告警管理:视频丢失、镜头遮挡、移动侦测、硬盘故障、网络中断等

功能介绍:

报警信息的搜集:自动接收网络中网络摄像机的报警信息,报警时,自动将报警信息上传至管理中心报警服务器。网络摄像机具有移动侦测、接受传感器报警信号等功能。

报警集中处理:网络摄像机等设备产生的报警会实时发送给归属AMS,前端设备产生的报警事件存储在数据库里同时进入待处理队列:

1) 等待系统管理员或授权的操作员在本机应答处理;

2) 向本级总控工作站同时转发,总控工作站以声、光、信号灯等方式通知管理员等待处理;

3) 转发给上级AMS;

4) 网络摄像机根据自身的报警处理功能设定本地报警联动策略启动录像或本地告警;

5) 对于存储在数据库中的历史报警信息,系统可以响应用户的各种查询条件提交报表显示,报表显示了报警发生的时间、地点、类型等信息;

6) 用户可以点播报警发生时刻对应的录像文件对于任意一个报警设备的处理情况提供报表查看;对于系统中应答、转发、待处理的报警提供报表查看。

电子地图:报警时联动管理中心相应电子地图并闪烁提示。可自行添加绘制多幅电子地图。可通过多幅电子地图布撤防。同一电子地图上的多个前端报警时显示主电子地图导航图;不同电子地图的多个前端报警显示多个电子地图列表。

其它告警事件管理:用户可自定义系统中的视频丢失、镜头遮挡、移动侦测、硬盘故障、网络中断等告警信息的显示或隐藏。

应用介绍:

在银行这类特殊行业中,除了安防视频监控系统之外,还有诸如消防,防盗报警,出入口控制等安全防范系统,而且这些系统中可能会与安防视频监控系统进行联动处理。因此我们在和用户沟通时将充分了解这些方面的需求,以便我们能够更好的将这些系统进行互联集成。最常用的就是报警信号与视频信号监控系统进行联动,比如报警联动录像、报警调用预置位、报警弹出图像、报警信号上传集中管理平台。针对这类需求我们公司配套的解决方式是配置报警电子地图服务器,这台服务器上将安装电子地图模块,在模块上实现电子地图布防/撤防,报警信息处理等操作。这样更直观,更直接,更快速的定位报警点位和现场情况,并迅速做出处理预案。

这里需要补充说明两点:一是如果前端报警传感器直接和我们的网络摄像机的报警输入进行联网,那么就要分清楚报警系统前端传感器给出的是什么类型的报警量。报警信号有干接点开关量信号,也有带电压的模拟量,干接点开关量可以直接连接到我们的网络摄像机进行联网,如果是模拟量或者是其他形式的报警信号就需要相应的转换器转转成我们网络摄像机能够识别的开关量信号。具体参数指标请参加说明书。二是要兼容其他厂家的报警主机系统,直接通过报警主机提供的通讯接口和开发包进行二次开发,使得整个联网管理平台可以直接对报警系统和安防视频监控系统同时进行管理,实现真正的互联集成。这种方式涉及二次开发等方面的问题,需要进行和客户进行深入沟通和需求分析,处理是要慎重。

2.6.3.6 网络虚拟数字矩阵服务器

网络虚拟数字矩阵(Virtual Matrix Server,以下简单VMS)

VMS基本功能:

图像连接&轮巡:任意监控点音视频的实时调用,多路视频远程组切和轮巡

双码流调节:任意通道连接码流画质调节

远程PTZ云镜控制

报警视频切换

功能介绍:

浏览和控制:使用用户登陆信息登陆用户验证服务器,获取授权给该登陆用户的网络摄像机浏览和控制权限,在获取的列表里面,任意调用任意的网络摄像机到任意的窗口进行浏览和控制。画面可以自由组合,调节。

轮巡:系统支持自定义分组的多路视频图像在某一个窗口切换,也可以在电视墙的某一个窗口调用。

组切:矩阵服务器支持每4画面或者8画面(更高配置的矩阵服务器)为一组,分成多组进行组切换,这样就解决了目前在高清安防视频监控系统中不能像传统DVR一样能够同时进行16路D1画面的浏览。

报警图像切换:报警时报警现场的图像可强制切换至管理中心或电视墙的指定窗口,多路同时报警时轮巡显示;用户可自定义图像的显示模式或切换模式。

灵活的电视墙解码方案:系统支持矩阵服务器和大屏幕液晶电视连接,这样在浏览高清视频时候比传统的监视器输出显示更清晰,性价比也更高。

应用介绍:

网络虚拟数字矩阵服务器主要是采用PC服务器来实现数字视频信号的软解码,通过PC服务器本身的硬件资源(如CPU/内存/显卡/网卡/)等,配合虚拟矩阵软件模块,把网络传输过来的数字视频信号直接进行多画面组合,分割显示,任意调用,任意切换,以及云台控制等操作,同时还可通过显卡双输出到大屏幕液晶电视或者是拼接墙系统。这种方式就区别于传统的模拟视频矩阵需要接收模拟视频信号后在接上监视器的组合方式;也有别于在PC服务器上插解码卡解码数字视频信号为模拟信号后上监视器的方案。目前数字虚拟矩阵服务器中档配置可以解至少4路1080P或9路D1画质的数字视频;高档的可以解8路1080P或者是16领域D1画质数字视频。虚拟数字矩阵服务器的硬件配置需要注意的是CPU、内存、显卡以及网卡的性能。

2.6.3.7 解码器

解码器是针对中心浏览时需要组建电视墙而配套设计的,其主要特点功能如下:

网络视频信号解码还原为模拟视频信号输出

能输出标准PAL或NTSC制式的视频信号以及音频信号

低功耗,纯嵌入式解码,保证长时间工作稳定性

支持高清1080P、D1、D·CIF和CIF分辨率解码

支持双码流,支持调节解码码流、画质、帧率

多个解码器由管理中心集中控制解码上墙

应用介绍:

比如在一个本地联网监控集中管理中心机房,需要配置一套8*8的电视墙系统,电视墙中心为42寸液晶电视窗口,左右两面一边8窗21寸液晶显示器。我们建议配置一台4画面或者8画面的网络虚拟数字矩阵服务器和8台1080P解码器来组建,虚拟矩阵服务器通过显卡的高清输出接口和42寸液晶电视连接,8台1080P解码服务器和电视墙上每台液晶显示器进行一对一连接,统一编号。通过中心网络系统由集中控制平台统一控制解码输出,调用,切换等。

电视墙示意图:

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第三章 设备选型与配置

3.1 高清网络数字摄像机

金融行业高清网络数字安防安防视频监控系统解决方案

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简介

MegaVideo W系列高清网络摄像机是基于标准的H.264 Main Profile @Level 4.1算法的百万像素网络摄像机,在相同码率下具有比MPEG-4倍增的画质,在同样的画面质量下,码率仅为MPEG-4的二分之一。它采用500万像素的逐行扫描图像传感器,支持YPbPr高清模拟输出,支持实时H.264 1080P并发四码流编码,录像文件可使用标准解码器解码,利用SD卡现场录像或通过网络远程录像,内置WEB Server,支持WEB方式的浏览和管理,可配CMS管理中心平台进行实时管理。可选以太网供电,操作更简便、更易于安装,在很大程度上减少工程布线和施工成本,让您的CCTV网络无限延伸。

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应用领域

改善传统监控系统清晰度不高,布线不便等场合;

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适用行业

金融、城市监控、交通、电力、厂矿等高清视频应用场合

目前在金融领域里,各大银行都建立了自身的安全防范体系,其中安防视频监控系统是其中很重要的子系统之一,自从视频监控诞生的那一刻开始,就为银行的安全防范立下了汗马功劳。如今随着经济的高速发展银行的规模越来越大,业务范围越来越广,各大银行不断成立分行,支行,营业网点,ATM自助银行等等分支机构,模拟安防视频监控系统肯定是满足不了快速发展的银行业务需求,近年来的模拟加硬盘录像机,或者是网络视频服务器解决了远距离监控的难题,但是由于银行业务的日趋多样化,传统的安防视频监控系统由于其清晰度和网络传输的矛盾始终不可调和,因此也已经不能满足银行视频监控的发展了。我公司的高清网络数字摄像机应市场需求,着眼网络视频监控的发展趋势应运而生,以其独有的百万像素清晰度、高清晰画质低传输码流、纯网络化、数字化、简单化等诸多性能特点掀起了高清网络数字视频监控的风暴。

3.1.1 高清网络数字摄像机的特点

百万像素Mega pixels

百万像素网络摄像机配备了一颗500万像素的高分辨率逐行扫描CMOS图像传感器,可提供给用户卓越的图像品质。与普通的摄相机相比,它能够让用户看到更大的区域和更清晰的图像。视频输出采用逐行扫描,可以有效地避免普通隔行扫描摄像机图像的运动模糊和撕裂等问题,画面更加细腻感人。

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隔行扫描效果 逐行扫描效果

实时监控Real Time Monitoring

百万像素网络摄像机可以传输30帧/秒的实时视频,图像分辨率高达1080P(1920*1080)。相对于其它一些非实时的网络摄像机来说,用户不但可以看到连续的图像,也不会错过或遗漏任何一个关键的事件。它也可以同时传输高品质的1080P和Full D1两个码流的视频图像,实时监控的同时也可以录制高分辨率的图像。

标准H.264压缩True ISO H.264 Main Profile @ Level 4.1

百万像素网络摄像机采用标准H.264 Main Profile @ Level 4.1压缩算法,在相同码率下具有比MPEG-4倍增的画质,在同样的画面质量下,码率仅为MPEG-4的二分之一。标准H.264格式的录像文件可使用标准解码器解码,设备通用性和兼容性更高。录像文件可以使用常用的播放器(比如:暴风影音)即可以播放,从而解决困扰整个安防界的录像文件兼容性问题。

网络摄像机可以支持多种分辨率图像压缩及传输格式:1080P(1920X1080)、1080P(1280*720)、Full D1(720*576)、4CIF(704*576)、VGA(640*480)、CIF(352*288)。

H.264并发四码流H.264 Dual Streaming

百万像素网络摄像机可以同时传输一路30帧/秒的1080P和三路25帧/秒Full D1(720*576)视频图像,一路高分辨率的1080P格式图像用于实时存储,一路高帧率的Full D1格式图像用于视频在网络中传输,这就是我们常说的双码流。两路视频流可以动态、独立设置画质、码流和帧率等参数,无须暂停或重启摄像机。

PoE以太网供电Power over Ethernet

采用IEEE802.3af PoE以太网供电,网络摄像机电源、图像数据、报警数据和RS485云台控制数据都通过一条以太网线传输,对于工程布线、安装和维修都可以降低成本,而且功耗更小系统更加稳定运行。需要另外选配PoE供电模块和带PoE功能的交换机。

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简单的IP配置管理Easy IP Set-up

百万像素网络摄像机支持UPnP协议,在Windows XP操作系统和配套软件中可以自动检索、打开并连接网络摄像机设备。系统提供有Admin Tool管理工具,工程商和用户可以用来批量调试分配IP地址等操作,减少调试工作量,也节省安装和维修费用。

灵活的报警处理Flexible Alarm Handling

百万像素网络摄像机支持视频信号丢失检测、镜头遮挡检测、可调节灵敏度的视频移动检测(Motion-Detect),也可以支持各种传感器报警终端触发并联动报警。它可以有多种报警处理方式,包括SD卡存储报警时抓拍的高清图片以及报警时的高清录像片段,也可以传输到指定的FTP服务器、电子邮件通知、指定的浏览终端或输出到本地的警灯、警号等报警输出设备。移动侦测报警和传感器联动报警可以根据用户的需要设置布防和撤防时间。系统还支持移动侦测和传感侦测报警录像下的提前预录像和报警结束后延时录像功能。有了这些功能,报警时存储的高质量图像可以为事后查证提供必要的依据,灵活的报警处理方式又可以适应不同的应用需要。

用户管理User management

百万像素网络摄像机提供多个用户及权限管理功能,不同的用户可以赋予不同的浏览控制权限。只有管理员用户可以管理用户并分配不同的权限。严密的安全措施可以阻止未经注册的用户浏览或控制主机。

隐私区域局部遮蔽Privacy zone

百万像素网络摄像机可以设置隐私区域,并使用黑色方块遮蔽,保护用户的隐私。

OSD和水印功能OSD and Water-Mark

百万像素网络摄像机支持年月日时分秒OSD叠加,时间、位置可调,灰度可设置。它还支持数字水印(WATER-MARK)技术,防止图像被修改,保证录像资料真实有效。

SD卡存储备份SD Memory Backup

百万像素网络摄像机配备有mini-USB接口和SD存储卡插槽。当有报警事件发生时,可以通过SD卡或USB设备进行抓图或报警录像备份。这样就可以防止重要的报警图像数据丢失,并且可以通过网络回放和检查。值得注意的是,USB接口采用USB2.0标准,可以传输最高达480Mbps高速数据;而SD卡插槽还支持最新的SDHC卡,不但容量可达32GB,写入速率也可以高达6MB/sec。

FTP实时存储FTP real-time storage

百万像素网络摄像机支持FTP协议(File Transfer Protocol,文件传输协议)。用户可以指定网络中的FTP服务器位置,网络摄像机录像数据可以实时写入FTP服务器指定空间中。另外,我们也可以指定仅允许报警时的录像数据存入指定的FTP服务器。这种主动存储的方式比被动的集中存储更加灵活,对于大规模的集中存储,我们也可以建立SAN(Storage Area Storage,存储区域网),形成一个总的数据中心,以多点对多点的方式连接,比传统的做法提高了可连接性,并有更好的容错性。

双向音频功能Bi-directional audio Features

百万像素网络摄像机支持全双工双向音频功能,监控者可以和前端摄像机监控点之间进行互动的音频和视频实时同步交流。可以用于网络语音对讲、群呼或单向语音广播。

SDIO Wi-Fi

百万像素网络摄像机可以选用SD卡接口的WLAN无线网卡,立即可以变身为无线网络摄像机。

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多种浏览控制方式View and Control

百万像素网络摄像机提供YPbPr高清模拟输出,供用户安装和调试,图像效果所见即所得。它内置Web Server,支持WEB方式的浏览和管理。网络摄像机完全整合VMP视频管理中心平台软件,满足大中型监控项目的集中监控需求。

PTZ控制PTZ Control

百万像素网络摄像机支持RS485透明通道,支持多种球机控制协议及预置点和扫描线协议,也可根据用户需要添加。

RTSP流媒体传输协议Streaming Media Transfer Protocol

百万像素网络摄像机可选RTSP/RTMP协议。RTSP(Real Time Streaming Protocol,实时流传输协议)和RTMP(Real-Time Message Protocol,实时信息协议)能够支持更多的流媒体视频传输方式。例如使用支持标准H.264格式的通用播放器(如QuickTime®或CorePlayer®)在PPC/PDA手机上实时监看,而不需要为不同的客户端平台开发专门的播放软件。

3.1.2 高清网数字摄像机的性能技术指标

性能技术指标

摄像机与镜头
成像器件 1/2.7Inch逐行扫描3.0Mpix图像传感器
有效像数(水平*垂直) 2048H*1536V
扫描模式 逐行扫描
镜头接口 C/CSmount
白平衡AWB/增益控制AGC/曝光控制AEC 自动
信噪比 >56db
镜头类型 直流驱动(DC)自动变焦镜头
音视频规格
视频压缩标准 标准H.264MainProfile@Level4.1,录像文件可以用标准解码器解码
音频压缩标准 MP2,AAC(可选)
视频最高分辨率 1080P:1920×1080(30fps)+FullD1:720×576(30fps)四码流
压缩分辨率 PAL:1080P/251080P/25P(1280*720)、D1(720*576)、4CIF(704*576)、VGA(640*480)、CIF(352*288)NTSC:10800/301080P/30P(1280*720)、D1(720*480)、4CIF(704*576)、VGA(640*480)、CIF(320*240)
网络协议
通用协议 TCP/IP,HTTP,SNMP,UPnP,ARP,ICMP,DHCP,FTP,UDP,DNS,DDNS,SMTP,NTP,StaticIP
FTP实时传输协议 ftp服务器实时录像、报警录像
RTSP/RTMP 高端协议(可选)
输入输出接口
模拟视频输出 YPbPr/CVBS高清模拟输出
网络接口 RJ45x1,10Base-T/100Base-TX自适应以太网口,兼容PoE(IEEE802.3af)
SD/SDHC卡插槽 1个支持SD/SDHC卡,支持SDIOWi-Fi(可选)
WIFI SDIOWi-Fi54Mbps(可选)
USB接口 Mini-USB接口,B型5Pin
报警输入/输出 Sensorinx1(电平信号≤12V,300mA),Alarmoutx1(开关量)
AudioIn 1LineIn
AudioOut 1LineOut
RS485 1
报警
报警检测 移动侦测、视频丢失、镜头遮挡、传感器联动
报警功能 SD卡/USB移动硬盘录像、报警继电器输出、FTP上传、E-mail提示、客户端警示、联动云台
其它参数
电源 DC12V:300MA/PoE(IEEE802.3af,选配模块及PoESwitcher):3.6W
工作环境温度 -10oC~+50oC
工作环境湿度 <90%(无冷凝)
尺寸(L/W/H) 114x78x46mm(不含镜头)
重量 约350g(不含镜头)

系统应用与开发支持

应用系统:提供WEB客户端、管理中心平台应用软件,支持操作系统Win2000/XP/Vista系统

开发系统:1) 提供主机板接口OEM订制开发,提供VMP视频管理中心平台整体解决方案

2) 提供完整的SDK开发包、DEMO演示软件及其源程序

3) 提供PC平台的SDK和网络SDK,提供WEB浏览的OCX插件及控制接口代码

4) 支持标准解码器和AS-VD800网络视频解码器逆向解码输出至高清显示设备

3.2集中管理平台硬件服务器参考配置

序号 服务器名称 配置说明
银行前端网点硬件配置
1 本地NVR 完成网点高清视频存储、预览、控制、转发
管理服务中心端
2 用户目录服务器 完成集中联网中心用户认证
3 集中管理服务器
4 报警电子地图服务器
5 数字矩阵服务器
6 单路解码器
7 集中存储服务器
8 中心视频转发服务器
9 DDNS动态域名解析
分控客户端
10 WEB浏览客户端/客户端

第四章 与传统安防视频监控系统对比分析

这里我们把传统模拟摄像机加视频压缩处理设备监控系统和高清网络数字安防视频监控系统放在一起,从监控系统中的一些重要功能和重要参数,两者在安防视频监控系统中的应用特点,两者在未来发展趋势上进行了客观公正的比较。

系统类别对比项 高清网络数字安防视频监控系统 传统安防视频监控系统
清晰度 1920*1080二百万像素,最高可达到2592*1944,适用于银行、交通以及其他一些对画面清晰要求比较高的行业 最高做到FullD1(720*576),传统的DVR,嵌入式,网络视频服务器已经满足不了目前银行业务扩展的需求了
扫描模式 本身就采用逐行扫描CMOS成像元件,能够做到1080P,P代表逐行扫描, 只有部分高档次的模拟摄像机支持逐行扫描,性价比低,且容易鱼目混珠
前端视频采集模式 采用逐行CMOS成像元件,可同步输出高清数字信号和高清模拟信号(Ypbpr),数字信号通过RJ45接口可直接与各类型网络进行对接和传输 一般是采用CCD成像元件,清晰度难以得到更高的提升,模拟摄像机加硬盘录像机或者视频服务器的方式,受前端模式摄像机的清晰度影响,而且加上传统压缩算法的不完善使得最终获得的图像质量和网络传输功能不尽人意
压缩码流 采用国际标准的H.264的码流,在相同画质下具有比MPEG-4倍增的画质,在同样画质下,码流仅为MPEG-4的二分之一,比如传1080P高清视频数据时只需要4Mbps,传FullD1只需要1Mbps的码流 目前市面上大多数的视频采集卡、网络视频服务器、嵌入式硬盘录像机都只能做到D1画质也就是MPEG-4的画质,而且要传满意的画质需要至少4Mbps的码流
并发双码流 支持真正的并发双码流,支持1路1080P高清码流和1路FullD1码流或任意4码流,可任意切换,不需要重新启 大部分都只是停留在功能叙述层面上,或者只有少数能够做到1路D1和1路CIF,设置比较繁琐,码流控制不智能
可操作性 安装简便容易,只需要一根网线就能完成所有信号的传输,包括设备供电(POE供电) 安装比较繁琐,需要连接大量线缆,比如视频线,电源线,信号线,音频线等,接头容易松动,损坏
可管理性 管理非常简便、采用UPNP协议、可批量搜索调试 除了部分网络视频服务器支持批量调试外,其他诸如硬盘录像机类的都不支持批量调试和远程管理
系统稳定性 稳定性高,采用嵌入式开发,一体化的设计成熟的元器件和先进的流水线生产工艺,使得网络摄像机就像其他网络设备一样具备超强的稳定性能 传统监控系统环节太多,故障节点也就比较多,稳定性一直是困扰用户和工程商,以及产品供应商的难题
安全性 全网络化、数字化架构,具备严格的权限等级划分和访问控制 主要适用于局部访问,在大型系统时不能合理的组织用户访问控制
扩展及延伸性 全网络化、数字化的架构,依托综合布线,可快速拓展节点,而且后端处理软件根据不同的应用环境和模式可选用合适的组件进行搭配 一般在设计时需要提前预估将来扩展的空间和服务延伸性,但往往在实际的项目实施中根本就没有对这些进行成熟的考虑,导致很多系统在有此类特殊要求时却不能快速、合理的进行扩展和延伸,这主要是由于传统监控系统本身的复杂性导致了其先天性的缺陷
后端处理 后端具有配套的管理平台软件、具有通用的IE浏览插件、配套有解码服务器,可根据需要进行小、中、大型等各类系统的构建,整个系统模块化、网络化、数字化,可任意扩展系统,维护方便,从而使得系统的持续运行更长久 传统安防视频监控系统需要针对各个设备进行统一筹划,后端处理设备繁杂,重复硬件成本投入巨大,而且由于其本身众多设备的组合在很大程度上限制了系统的扩展性和稳定性
性价比 一套高清网络监控系统基本配置如下:网络摄像机+镜头+前端辅助设备+网络布线+POE供电+管理主机,所需设备极其简单,系统的控制由后端的软件系统实现,省去了传统模拟监控系统中的大量设备,如昂贵的矩阵、画面分割器、切换器、视频转网络的主机等。由于图像的传输通过综合布线网络,省去了大量的视频同轴电缆和其他信号线缆,降低了费用 一套传统监控系统基本配置如下:模拟摄像机+镜头+前端辅助设备+视频线+电源线+信号线+电源+硬盘录像机+监视器+矩阵+其他设备
系统先进性 相对于传统安防视频监控系统:网络摄像机监控系统无须同轴电缆、无须庞大的视频分配器;软件实现NxN多对多(即多个观察员可同时看多个镜头画面);安装所需设备少,工程成本大幅降低(整个安装过程就是架设摄像机和在PC机上安装系统管理软件),大幅减少线材;充分利用网络资源,用宽带网络图像传输非常廉价,增强了监控范围的灵活性,可直接实现远端监控,利用网络更新软件。这些都是传统安防视频监控系统无法比拟的 传统安防视频监控系统从模拟走到了半数字化的阶段,根据多年来视频监控行业的发展趋势和各个行业的应用需求,可以发现,目前传统的模拟+数字压缩设备注定只是一个过度阶段的组合,如今视频压缩技术、网络技术、通信技术等各个领域的高速发展,已经提前敲响了高清网络视频监控的钟声
应用范围 应用范围广阔:区域性监控,利用网络传送实时图像,如办公室、大楼等;跨区远端监控,连锁事业、大型工厂机房、远端老人、儿童看护、公共建筑、无人环境监控、金融机构分行监控、交通监管、错误警报辩识等,大型系统平安城市、教育安保、金融联网、交通、边防、景区、油库、网吧 传统的安防视频监控系统也在努力拓展应用范围,从很大程度上开拓了目前视频监控在各个行业的应用先例,但目前在一些大型的特殊的监控系统中由于其自身的诸多不足,应用程度始终有限
应用趋势 以太网技术成熟后,宽带信息网络将以太网络端口延伸到整个大楼,除了提供高速的网络接入外,还能取代铜轴电缆图像传输线路,将实时图像监控纳入宽带信息网络应用范围,这就使得信息网络代替传统闭录电视成为了必然。网络摄像机集成普通摄像机和网络转换器,将图像转换为基于TCP/IP网络标准的数据包,使摄像机所摄的画面通过RJ-45以太网接口直接传送到网络上,通过网络即可远端监视画面。网络摄像机采用了最先进的摄像技术和网络技术,具有强大的功能。内置的系统软件能实现真正的即插即用,使用户免去了复杂的网络配置;内置的大容量内存能存储警报触发前的图像;内置的I/O端口和通讯口便于扩充外部周边设备如:门禁系统、红外线感应装置、全方位云台;另外还提供软件包(SDK)便于用户自行快速开发应用软件。 随着数字视频压缩编码技术的日益成熟,微机的普及化,为基于PC的多媒体监控创造了条件。基于PC的多媒体监控系统功能较强,但是主要解决了小范围监控的问题。当传输距离远或者需要上网时,基于PC的多媒体监控稳定性不够好、功耗高、需要有人值守、软件的开放性不好。这就为基于网络和嵌入式技术的网络视频监控提供了舞台。

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