產品簡介
網路數字矩陣是JSD依據第三代開放式
網路視頻監控系統的實際需求研製新型數字矩陣系統,專為液晶電視牆系統設計。它可以實現傳統
模擬矩陣的全部切換功能,還可以實現NVR的錄像功能。VGA數字矩陣可以任意連線
系統內的任意前端攝像機通道,連線到系統的視頻通道信息(如網點信息、攝像機位置等)可以實時獲得,同時可以根據需要選擇可以錄像的數字矩陣,對數字矩陣的操作可以利用滑鼠或主控鍵 盤在矩陣本機操作,也可以利用主控制終端或管理中心進行遠程操作,數字矩陣解碼通道可以實現自動、手動切換、輪巡或組(群)切換;可以實現單畫面或多畫面的顯示效果,支持報警自動放大顯示等,單機可支持128CIF、54路D1、24路720P、16路1080P解碼通道,支持
萬能解碼,不受前端編碼
設備限制。
基本功能
1、解碼器功能
單機支持16路1080P、24路720P、54路D1、96路CIF的解碼輸出功能
2、矩陣功能
單機具備D1:16入16出、24入24出、54入54出、80入54出 CIF:64入16出、64入64出、96入24出,96入64出、96入96出的
矩陣切換功能,甚至輸入路數不受限制。
3、網路錄像機功能
可以將傳輸到網路VGA矩陣的所有視頻信息全部錄像存儲,並可切換任意一路或多路視頻在不同時段的錄像信息到電視牆的任意位置回放;單屏顯示輸出解析度為1920*1080,遠高於
硬碟錄像機的本地VGA800*600顯示輸出,圖像更清晰
4、圖形拼接控制器功能(可選)
相當於4屏拼接處理控制器,將4塊顯示單元拼接合成為一個顯示單元,可以切換任意一路或多路(歷史)視頻以及電子地圖做跨屏放大顯示
5、畫面分割器功能
通過1/4/9/16分屏顯示多路視頻信號功能,引入高性價比的大屏監控專用液晶屏來替代多台小屏監視器,既能降低成本,又能提升工程檔次
6、網路視頻分配器功能
通過主控授權網路內16個分控點,每個分控可同時察看訪問授權許可權內的任意一路或多路(歷史)視頻
7、統一控制功能
(A)遠程切換所有螢幕視窗和視頻信號輸入與輸出
(B)遠程控制前端攝像機、
球機、雲台,如變光、調焦、設定預置位等
8、多機無縫級聯和無限擴展功能
設備兼容
海康全系列產品
漢邦全系列產品
恆億全系列產品
大華全系列產品
天地偉業系列產品
黃河全系列產品
映泰全系列產品
朗馳系列產品
億維繫列產品
大立系列產品
北京聲訊
安霸方案全系列產品
技術參數
音視頻輸入: 64路數位訊號輸入
音視頻輸出: 24路輸出,每路可手動/自動/程式/同步/群組切換輸出
顯示輸出: 4個VGA/DVI/HDMI 液晶屏/等離子屏/DLP屏輸出。
顯示模式:1、4、9、16畫面
遠程監看/ 回放解析度:720P(1280*720)1080P(1920*1080)
遠程切換:遠程群組切換、同步切換、程式切換,支持16個分控點電視牆進行同步切換,1000路以上視頻,並同時進行雲鏡等控制
切換模式:256組群組切換,1024組同步切換,2048組程式切換,4096路以上報警聯動切換, 8192路音視頻的自由切換
雲鏡控制: 遠程高速球及雲鏡控制,如:光圈,變焦,預置位設定等功能
主控副控:主控與副控功能不受地理條件的限制,可以遠程網路執行主控與副控許可權
視頻轉發:主控授權可達16個分控點,每個分控可同時查看訪問許可權內的任意一路或多路視頻
錄像回放:遠程回放到電視牆
檢索方式:按錄像通道、時間進行自由檢索
字元疊加:可同時進行時間、日期、攝像機標題、運行狀態、圖形、圖像等字元疊加,疊加字元長度為256個漢字
攝像機編號:全部攝像機統一編號識別,或矩陣號加攝像機號來編碼識別
報警輸入:全網路統一編號與聯動切換,可通過
網路接入110等異構
系統中,兼容多廠家報警主機
報警輸出:全網路統一編號與聯動報警輸出,可通過
網路接入110等異構
系統中
報警聯動:全網報警輸入輸出統一編號,統一聯動,聯動形式多樣化,如:
移動偵測聯動,同步切換聯動,電子地圖聯動等
級聯實現:多種異構
系統的互聯。前端可以局部集中後再向上
級聯,多個矩陣的級聯可以連續統一編號,實現全網交叉切換,實現無縫拼接切換
網路接口:RJ45 1000M
乙太網接口,TCP/IP協定
控制鍵盤:矩陣專業控制鍵盤
工作溫度:-30℃~60℃
工作濕度:< 90%
電源功率:500W以上
尺 寸:2U:482*650*89(mm)
重 量:≤20KG
方案特色
第1章 項目背景
為大力推進和完善全市社會治安防控體系建設,構建和諧社會。市政府也高度重視報警與
監控系統的建設,把“科技強警示範”作為建設項目中一項重要內容。結合社會治安防控體系建設的實際,立足於提高公安機關快速反應和社會治安防控能力,利用先進的技術手段和科學的設計思想,建設主要覆蓋市區的實時圖像監控系統。採用網路
數字監控系統,對景區、商區、社區及治安複雜場所進行全面網路數字監控。
本項目主要對包括辦公樓、道路、會議室等場所實行
視頻監控系統。各視頻組建專網直接拉到指揮中心。集中錄像存儲以及視頻輸出上電視牆。
同時,高清需求凸顯,客戶對於
視頻監控產品的要求也在不斷提高,如功能要求更加完善、穩定,性能要求更加清晰、準確。近年來,視頻監控
設備逐步從百萬像素向
高清跨進,傳統的模擬監控達到百萬像素都很困難,而
網路視頻監控則使得高清變為可能。這得益於H.264壓縮標準,在同等數據量的情況下,相對於MPEG4標準,H.264壓縮後的容量只有MPEG4壓縮後的20%,這意味著相同的存儲容量H.264的存儲內容是MPEG4的5倍,這可以大大降低用戶的存儲成本,並且圖像的傳輸質量不會改變。更重要的是H.264是國際標準,iPhone、電視和其他的一些視頻
設備都是採用H.264標準的,這樣
兼容性比較好,因而可以用其他的設備來收看監控視頻。
第2章 網路治安監控系統要求
系統應能實現不同
設備及系統的互聯、互通、互控,採用全
網路化、數位化的系統架構,實現視音頻及報警信息的採集、傳輸/轉換、顯示/
存儲、控制;進行身份認證和許可權管理,保證信息的安全;應能與
報警系統聯動,並提供與其他業務系統的
數據接口。
如何選擇“數位化
系統” 以下四個步驟,不但可用於從各色數位化產品及解決方案中區分出“數位化系統”,同時也是衡量“數位化系統”品質的指標:因此,方案的設計必須在以下幾個方面得到保證:
數位化
系統對
設備的資源配置有較高的要求,而數位化產品的系統資源,如CPU處理能力往往相當有限。視頻編碼、視頻解碼、錄像存儲、視頻顯示操作、
系統設定及安全管理,是
數位化系統的主要功能,各項功能均占用相當高的系統資源。若將多項甚至所有功能集中於單個
設備完成,不但各功能所分配到的資源相對低、效果相對差,而且若多項功能同時啟動,設備的負載急劇提高,較易引起阻塞甚至當機。
因此,數位化
系統必須由多個系統
設備組成,各設備僅完成其所屬功能。“專有
設備專門化使用”,這便是明確組建的含義。
2.2 實時圖像與語音對講
應能按照指定
設備、指定通道進行圖像的實時點播,支持點播圖像的顯示、縮放、抓拍和錄像,支持多用戶對同一圖像資源的同時點播,支持IP
組播技術。
應保證圖像信息的原始完整性,即在色彩還原性、圖像輪廓還原性(灰度級)、事件後繼性等方面均與現場場景保持最大相似性。
系統的最終顯示圖像應達到四級(含四級)以上圖像質量等級,對於電磁環境特別惡劣的現場,圖像質量應不低於三級。高風險對象的圖像存儲、回放的圖像解析度應與其相對應的風險等級劃分規定的要求相一致,保證目標圖像質量的有效性。經智慧型化處理的圖像,其質量不受上述等級劃分要求的限制,但對指定目標的處理,其處理前後的保留信息應保持一致。
根據套用需要(如聲音覆核、通信指揮等),能支持在監控點和
監控中心以及各監控中心之間實現語音雙向對講功能。
2.3 存儲備份與檢索和回放
前端
設備的媒體發布是聯網監控系統的瓶頸之一。前端
設備頻寬有限,一般只有1Mb-10Mb,多路用戶(5至10路)並發訪問就會發生
網路擁塞,而
流媒體系統能夠支持1000路以上並發視頻播放,並且可通過消除抖動和圖像後處理保證客戶端的
視頻質量,將
流媒體技術套用到
視頻監控系統中將極大提高系統的媒體發布能力。通常是將
網路攝像機作為流媒體的前端,流媒體
系統作為視頻傳輸的載體,充分利用流媒體系統的傳輸優勢,擴展系統的容量,容納上千、上萬用戶的並發訪問。同時平台的存儲
系統也可以通過
流媒體伺服器的點播能力實現。諸如存儲網路的讀寫,視頻檔案的檢索和發布等功能都可以藉助
流媒體伺服器強大的轉發能力完成。
監控
控制平台的資料庫在記錄圖像信息的同時還應記錄與圖像信息相關的檢索信息,如
設備、通道、時間、報警信息等。平台應能存儲視音頻信息並保持30天;對需要長期保存的信息可配置專用存儲
設備備份。
應能按照指定
設備、通道、時間、報警信息等要素檢索歷史圖像資料並回放和下載;回放應支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐幀進退、畫面暫停、圖像抓拍等;支持回放圖像的縮放顯示。
2.4 報警管理及遠程控制PTZ功能
Ø 報警的接收和分發
應能接收報警源傳送過來的報警信息,根據報警處置策略將報警信息分發給相應的
系統、
設備進行處理。報警源包括前端報警(
探測)
設備/報警子
系統、監控設備的視頻
移動偵測輸出和現有公共網路
報警系統的聯動輸出。
Ø 報警聯動
若報警位置存在監控
設備,報警發生時應能通過預設方式自動調用視頻或聲音信息進行報警覆核,並觸發錄音錄像。
系統應支持與其它警用業務系統進行報警聯動。
Ø 報警記錄
當發生報警時,
監控中心應記錄報警的詳細信息,如報警地址、報警所屬組織、報警級別、報警類型、報警時間、處警時間、處警結果等。
Ø 報警延遲
報警信號到達
監控中心後,在本監控中心的IP 網路內與視頻顯示的直接聯動回響時間應不大於4秒.
Ø PTZ控制
應能通過手動或自動操作,對前端
設備的各種動作進行遙控;應能設定控制優先權,對級別高的用戶請求應有相應措施保證優先回響。在20000路規模情況下,所有用戶對遠端攝像機PTZ遠搖操縱時間應不高於300ms。
“
監控系統”發展至今已有相當長的歷史。其間,
系統的規模、結構及功能曾經過多次變革及提升。可以發現,無論
監控系統如何進化發展,其本質並未改變——監控系統實質為切換顯示系統,而其他諸如編程、聯動、集成等都是在此基礎上的附加,目的使監控系統功能更強大。因此,切換操作是否便捷、是否流暢、是否簡單易控,是判斷一套
監控系統本質性能的關鍵。
傳統的模擬
系統,其切換顯示只需利用鍵盤即可完成。其操作流程的簡單快捷,已經廣泛受到全球各類用戶的青睞與認定。目前,不少數位化
系統採用圖形化界面,通過滑鼠拖曳實現切換操作,其用戶操作體驗與模擬系統相比,不可否認地缺乏流暢性,且較易因用戶誤操作而引起系統故障。數位化
系統擁有如模擬系統般流暢的操作體驗,這不但是系統本質的堅持,更是廣大用戶的強烈需求。
應具有直觀、友好、簡潔的
人機互動界面,應具有視頻畫面分割顯示、信息提示等處理功能。應能反映自身的運行情況,對正常、報警、故障等狀態給出指示。
2.6 網路頻寬考慮及性能指標
各種異構網路接入條件存在差異性,表現在
頻寬、時延、誤碼率等方面。為保證
視頻流在傳輸的過程中的實時性、連續性和平穩性,需根據網路的當前狀況自適應調節視頻的
碼率、質量,以適應當前的網路環境。
視頻監控的城域和廣域互聯都必須採用這種自適應視頻傳輸機制以適應目前公安專網或公網的實際網路環境。目前的自適應
網路傳輸可以分為基於傳送方的、基於接收方的以及混合控制的速率調整方式。也可以採用動態多
碼率技術,使
視頻流的碼率能夠根據
頻寬的不同而相應變化。
數位化
系統的
視頻流屬於高頻寬信號,傳輸時要求網路具備足夠的頻寬資源及交換能力。然而目前的
監控系統,其視頻量往往達到百餘路甚至幾百路,而用戶對圖像質量的追求(如4CIF@25IPS)再次加劇了
視頻流的頻寬占用。如此數量龐大的高頻寬信號傳輸於網路,若不進行有效的頻寬管理,對任何類型的網路都將是一場災難!
合理的網路結構,可通過劃分VLAN等方式,對
視頻流進行“圍堵”。將高數量高頻寬
視頻流限制於VLAN內,而各VLAN間僅傳輸有限數量及頻寬的視頻流,以保障
系統主幹網的通暢。
信息(包括媒體信息、控制信息及報警信息等)經由IP
網路傳輸時,端到端的信息延遲時間包括傳送端信息採集、編碼、網路傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經歷的時間。
前端
設備與
監控中心間端到端的信息延遲時間應不大於1 秒。前端
設備與用戶終端間端到端的信息延遲時間應不大於2 秒。
第3章 系統總體設計3.1 系統總體拓撲結構
3.2.1高清化的百萬像素視頻監看
前端我們採取130萬像素全實時百萬像素
網路攝像機進行監控,最高解析度可達1600*1200的解析度。並且基於H.264的百萬像素
網路攝像機,實現
高清視頻壓縮、畫質比傳統視頻監控系統提升了2倍多。這樣提高了畫面清晰度以及監視的有效性,滿足
系統建設的先進性。
百萬像素高清網路VGA數字矩陣單機可管理44路百萬像素攝像機相當於110路D1視頻的錄像存儲以及解碼顯示,
流媒體轉發。
3.2.3海量化的錄像回放系統
網路流媒體存儲伺服器, 該
系統提供了中心存儲與前端存儲等多級存儲方案,用戶根據具體情況可以選擇三種存儲方案,確保錄像數據安全。一是只做前端存儲;二是只做數字矩陣後端存儲;三是前端全面存儲,後端做重點監控存儲。前端存儲方案的好處在於減少網路頻寬,但可能缺少安全;後端數字矩陣存儲方案是能確保視頻數據的安全,但缺點是每路視頻都需要占用實時頻寬;多級存儲方案能解決前面兩種方案的問題,是最佳解決方案,但卻需要更多的存儲
設備。如果是重點監控存儲將不占用額外頻寬。並且流媒體存儲伺服器單機最大支持24TB的存儲,解決了海量存儲問題,並且支持
磁碟陣列功能,確保數據的安全性。
分散式
存儲,集中存儲與分散存儲相結合實現多級存儲,支持1000GSATA硬碟,單機最大支持24TB的
存儲容量,並支持
磁碟陣列存儲,前端
設備與數字矩陣可以同時存儲;或者前端做全面存儲,數字矩陣做重點存儲;或者數字矩陣做全面存儲,前端不做存儲,三種存儲方案任選。
監控中心電視牆輸出採取14台44進22出的高清網路VGA數字矩陣輸出到42個42寸液晶大屏,每個大屏4/9畫面分割顯示,42個屏可同時輸出300路720P視頻,同時各單畫面可單獨控制同步、群組、程式切換、報警聯動切換等所有
模擬矩陣的切換功能。
統一控制功能。通過統一操作平台或三維鍵盤可以
遠程控制:(A)遠程切換控制任意螢幕和視頻信號;(B)遠程控制前端攝像機、
球機和雲台,如變亮變暗,調焦,預置位等。
系統可提供與其它信息系統的互聯接口。如110
報警系統、應急指揮系統、GIS 地理信息系統、等各警用業務工作相互集成。
3.2.6全網化的報警聯動系統
當
系統啟動布防時,一旦編碼器檢測到告警檢測裝置的開關量輸入,系統將有如下的報警聯動:圖像輸出到指定解碼器或
視頻監控客戶端,系統按照預定義的方式使用視頻和音頻方式提醒
管理員進行報警覆核,觸發攝像頭打到預製位,GIS地圖上以醒目的圖示顯示報警的攝像頭位置;
報警轉發主要是前端
設備收到
報警信號以後進行相應的轉發,包括轉發給相應設防的主控及大屏等顯示設備,並且進行相應的報警提示信息。
報警中心可接受多種報警輸入方式:包括
移動偵測、探頭報警、視頻丟失報警並且報警輸出時可聯動圖像、聲音、並將報警信息上傳中心進行處理。
報警設防、撤防可以按分區進行設防、撤防,也可以按單個報警點進行設防、撤防。
報警聯動處理方式有多種:包括視頻的自動切換,並且支持多路視頻的同時自動切換、
球機預置位的自動調取、電子地圖的自動切換(即把報警點所在的電子地圖自動切換到大屏上)、報警輸出的聯動等。報警提示方式:包括文字提示、圖片閃爍、聲音提示等方式。
第4章 系統功能及核心業務流程4.1 數字矩陣基本功能介紹
4.1.1數字矩陣功能概述
數字矩陣是大型網路監控領域最核心部分,處於監控電視牆
系統的咽喉地帶,包括前端網路信號的輸入以及後端視頻的輸出,都需經過數字矩陣來完成。網路VGA大屏數字矩陣是網路電視牆領域的極少廠家所具備的產品。他完成電視牆
系統的多路數視頻集中1:1解碼輸出或同步、程式、群組切換輸出、多畫面分割顯示、多屏拼接輸出、多機級聯以及集中錄像存儲、回放歷史視頻上電視牆等功能特色,集成了多個產品的功能。使得整個
系統在結構簡單、布局合理、操作簡易的前提下實現了用戶的需求。
4.1.2模擬矩陣切換功能
數字矩陣首先定義於電視牆矩陣功能,具有
模擬矩陣的所有切換功能,包括群組、同步、程式、報警聯動等自動切換及手動切換功能,並且能夠使用三維矩陣鍵盤操作所有功能,支持256組群組切換,1024組同步切換,2048組程式切換,4096路以上報警聯動切換, 8192路音視頻的自由切換。平均切換回響時間低於200ms,平均視頻延遲時間小於600ms。
模擬矩陣的核心切換功能是通過8816多路
交叉開關來實現切換的,它來自於第一代電話交換即線路交換的主要晶片。數字矩陣是通過實時
流媒體來實現切換,同樣來自於第二代(IP)電話交換即包交換功能。只有擁有實時的網路切換功能,實現了
模擬矩陣在切換方面的功能邏輯,才算得上是真正意義上的數字
網路矩陣,而不是個別商家實現了簡單的解碼輸出功能的“網路解碼器”。
流媒體轉發是整個
系統的視音頻數據和通訊命令的中轉樞紐,同時可以完成數據集中存儲功能。將多個
流媒體伺服器進行級聯,可構建複雜的分散式網路套用。中轉是用來跨網套用,通過對
流媒體的請求轉發和管理,使其處於樹型模型任意位置的
流媒體服務節點,即使不在一個網段,獲得指定授權的
客戶端仍然可以訪問並獲得該流媒體服務點上的數據。
流媒體轉發功能主要是在前端獲取一次數據,後端多個用戶共享前端數據的功能,此功能可以解決前端頻寬的壓力問題,並且解決了前端
設備多次訪問相應硬體設備處理不了的硬體瓶頸問題,並且數字矩陣流媒體轉發功能是實時轉發,不存在延時問題,即收到數據即刻進行轉發,使得網路轉發、網路解碼上電視器延時小於1秒;而非一般平台軟體所採用的檔案流媒體,延時比較大,一般在4秒以上。
流媒體轉發是IP監控里最常用的功能,我們一般了解的是它在一對多轉發方面的功能,但為什麼會在稍大一點的
系統就必須用到流媒體,其重要的原因是IP監控
設備普遍存在的一個重要局限。
IP
設備最常用的晶片是DSP,因為其能完成高運算能力要求的
圖像壓縮計算,但正因為如此,其在
網路傳輸方面是非常薄弱的。如果是DVR,通過MIPS等晶片進行處理,這個瓶頸就更為明顯。因為這個晶片要負責通過PCI匯流排從DSP取到
視頻流,並同時負責錄像存儲,那么在網路方面的資源就非常少了。不僅從晶片本身的功能,或是
嵌入式設備上程式表達空間的局限,或是從1000M網路技術的消化難度,都對IP編碼設備形成了難以突破的屏障。
按海康的
硬碟錄像機而言,它的總會話資源是24路,單路最多訪問是6個。即最多可以實現第一個用戶預覽全部16路視頻,第二個則最多只能預覽8路視頻。或是6個用戶,同時訪問其中某4路視頻。另一個重要局限是它的總頻寬資源是25Mbps,這個局限在D1畫質的情況尤為明顯,也就是說DS8016HF最多每路只能達到1.28Mbps,而且沒法向第二個用戶提供任何視頻了。從技術的角度,海康能達到這個水平已屬不易,相信國內IP監控廠家在通訊方面少有能與海康匹敵,但從用戶的角度特別是大規模的
網路監控系統里,這是IP編碼
設備未能形成燎原之勢的重要因素。
通過市場力量的推動,電影/廣播
系統里的
流媒體被引入到安防行業里,流媒體一對多轉發成為了這個問題的救星,許多大公司都推出了類似的技術服務。但好景不長,源於電影/廣播
系統里的
流媒體屬於檔案型流,經轉發後的延時平均在4秒左右。這在
網路電影等行業里是可以接受的,即便是現場轉播也是可以接受的,但習慣了
模擬視頻全實時效果的安防行業,非常難以接受這個條件。特別是通過網路對
球機進行控制後,誰也不能接受4秒針以後才開始動。
經過業內一些IP監控廠家的潛心研究,引入了電信
多媒體交換機的核心即實時
流媒體(Realtime Stream)技術,實現了大容量網路視頻數據的實時轉發,達到了電信級在600毫秒以內的行業要求標準,同時也實現了PTZ的一對多控制、報警信號的一對多廣播。直到實時
流媒體技術的引入,才算是真正意義上安防行業的流媒體。
4.1.4遠程多分控視頻瀏覽與控制功能
由於具備
流媒體功能,數字矩陣
系統吸實現可遠程多分控聯網調看任意視頻,比如領導辦公室或保全室都可通過幅控軟體來實現視頻的瀏覽以及控制。所有視頻信息經過交換機上傳區域網路,通過主控授權給網內的多達16個分控點(
客戶端),各分(副)控點可以同一時間訪問查看主控授權範圍內的任意一路或多路視頻信息,最多每個分控可以16分屏同時察看16路視頻。
4.1.5集中多路數視頻解碼顯示功能
“兩邊小屏全面覆蓋,中間大屏重點監控”是網路VGA大屏數字矩陣套用在總控中心電視牆的核心指導思想。實現輸出視頻跟輸入視頻2:1顯示,最重要的是矩陣的網路解碼能力。在大規模
網路監控系統中,網路的解碼能力是其中最重要的瓶頸資源。早期的DSP解碼卡或網路解碼器技術方案,由於市場銷量遠低於編碼的市場,及單晶片解碼能力非常有限,至今都維持著解碼是編碼2倍以上的單路成本。
按海康4路解碼能解4路D1、8路CIF,單台機最多裝4張解碼卡來核算,一個512路CIF畫質(32台錄像機)的解碼需要高達64張4路解碼卡、16台伺服器,相當於兩台42U的大機箱才能實現,業內人士應該不難核算出它的硬體成本將超過二十萬。
當前端輸入升級到720P或1080P的編碼能力後,後端的解碼、顯示將會面臨著更大的挑戰,要控制管理這么多視頻輸入與輸出,平台軟體一項的成本也是一個不低的數字,在操作方面對於普通的安保人員來說將是一個巨大的挑戰。
4.1.6多畫面分割功能
網路VGA大屏數字矩陣具有多畫面分割功能,單屏支持1、4、9、16畫面分割,每個屏運行HDMI/DVI/VGA等多種接口,每個畫面之間可以相互切換調看,執行程式切換跟自動切換,也可以單獨進行單屏擴大輸出。以液晶屏
採用42/46寸液晶屏做為顯示
系統,即節省了顯示
設備的成本,又達到了最佳的顯示效果,單屏可以1、4、9、16畫面分割,即方便靈活,又解決了大比例輸出的高低成本的問題。
目前解碼卡不僅有解碼能力的限制,更重要的是在多畫面分割顯示方面有著更大的局限,其中關鍵的一個因素是解碼卡受制與DSP的DA晶片,最高只能達到D1(704×576)的單通道顯示輸出。
仍以海康的4路解碼卡為例,一張卡最多只能實現2個4分屏。一張4路解碼卡是由2個獨立的DSP晶片組成,即一個晶片只能完成2路D1或4路CIF的解碼。結合解碼能力,若超過4分屏以上則需要通過其它晶片解碼,再通過PCI將解碼後的原始圖片傳替給輸出的通道,如果實現9個CIF將需要三個晶片才能完成。
而分畫面分割的問題在D1畫質的多畫面分割方面將會更加突出。一個16路D1的16分屏將需要4張四路解碼卡資源才能完成,不僅成本非常昂貴,而且PCI上需進行14路原始圖像的傳輸,最後的總輸出解析度還只能是704×576,即D1畫質的輸入最後還是回到了QCIF畫質。只有單路輸出達到1280×1024(或以上)的解析度,多畫面分割顯示視頻才有意義;1280×1024的解析度,按4分屏顯示,可以充分展現D1(704×576)編碼優勢,按16分屏顯示,也能達到CIF畫質效果。配合大尺寸的液晶監視器,就解決了較低成本來實現多路數解碼輸出顯示的問題。
4.1.7多屏拼接輸出顯示功能
本
系統中間大屏是由42個42寸高清液晶屏組成,在操作方面它即獨立於解碼系統,也獨立於VGA
切換系統,需專業的人員經過專業的培訓才會些簡單的操作。網路VGA數字矩陣巧妙的借用解碼顯示的硬體,用較低的成本實現了
監控系統中需要的拼接功能。因為少了獨立的拼接硬體,又是與解碼顯示完全的溶為一體,所以可以通過在JSUP上簡單的兩次雙擊就可以實現拼接放大功能或復原功能。極大的降低了
系統的成本,也簡化了總控中心的操作。
4.1.8歷史視頻回放上電視牆功能
數字矩陣支持任意多路歷史視頻同時切換到電視牆,包括音視頻,支持任意路數、任
意時間、在任意視窗回放,並且主控與大屏同步回放。在
視頻監控客戶端上,可以對回放進行正常播放、快速播放、慢速播放、回放抓拍等操作。可以控制圖像的縮放顯示,分屏顯示和全螢幕顯示。
不同於一般
系統的回放功能,數字矩陣的錄像回放不是簡單的播放器回放功
能,不需要選擇攝像機、回放時間,然後從一堆檔案中選擇一個檔案進行回放,並且需要在錄像的地方回放或者把錄像檔案下載到本地之後才能進行回放,數字矩陣的回放只需要選擇攝像機、回放時間,不需要用戶選擇回放檔案,
系統自動進行定位回放,並且能夠在系統的任意地方進行回放,不需要下載檔案,可以同時回放多路上電視牆,在任意位置進行回放,同一路視頻的同一個時間點支持多個地方同時回放,即回放也具有
流媒體轉發功能。
4.1.9攝像機統一編號控制功能
如何實現網路上成百上千的前端攝像頭,雲台,報警
設備,中間的採集傳輸存儲設備,後端的解碼與輸出等設備的統一管理與控制,並滿足遠程環境下在方便性與實時性方面的需求,也是個不小的挑戰。的JSUP及整套基於IP電話及
模擬矩陣的編號方式,避免了網路環境多IP位址帶來操作上的不便.
系統內有一套完善的編號機制及靈活的對應關係,以攝像為主線進行多級綁定.如101為一號樓的1號攝像機,那么對其相應雲台的控制也是101,方便操作,JSUP統一監控操作平台是一種面向業務套用服務的、全數位化、基於網路和高度集中管理的第三代安防管理平台軟體,以滿足行業客戶高可靠性、複雜性和靈活性的視頻與
安防監控業務管理需求為主要目的,適用於大型
網路視頻監控環境下對不限路數的PC架構DVR、嵌入式DVR、DVS、IP攝像機和報警
設備的用戶角色、設備配置、報警關聯策略、電子地圖、
流媒體轉發、
集中存儲、數字矩陣等的集中監控與管理。
4.1.10多矩陣無縫級聯功能
數字矩陣源於網路,並與網路有著密不可分的關係,網路的重要特徵在於它的分散式計算能力。那么其功能不應受制於類似於
模擬矩陣或
硬碟錄像一樣單台機箱的約束,而是應充分的借用它在網路方面的先天優勢,方便地進行分散式計算。
多機無縫級聯是大型
網路監控系統里必備的功能,多機全交叉切換則是
網路矩陣賴以生存的重要職能。如果說實時
流媒體是數字矩陣的軟晶片,那么
網路交換機就是它的硬晶片。很多人能夠理解非常複雜的模擬
系統的接線結構,或許也是電腦方面的專家,但對於家喻戶曉的普通
網路交換機,卻不知道它在這樣大型的
監控系統里起著不可估量的作用。
通過實時
流媒體及
網路交換機,進行多機聯網全交叉
矩陣切換,則可輕鬆實現256入256出(16屏)、512入512出(32屏)等超大型聯網監控系統。
對於多台數字矩陣級聯的大型功能,不需要一台一台去操作,只需在主控上進行統一操作即可,既可操作各台矩陣的所有螢幕的畫面分割,也可單獨控制每個視窗的視頻切換顯示,或者控制某個視窗的自動切換顯示。視頻信號可以在多台矩陣之間混合交叉切換顯示
4.1.11所見即所得操作功能
行業領先的所見即所得的操作方式,實現了“所見即所得”的功能,實現對電視牆所有螢幕及前端
球機等
設備的
遠程控制,並支持多個網路分控進行遠程切換及控制,即主控上的操作結果會即時反應到電視牆上,不需要對著電視牆進行操作,並且對所有電視牆設備都實現了此功能,使得電視牆的操作變得非常簡單。
4.2.1存儲系統的性能
由於
存儲系統不僅要支持多路攝像頭的監控數據為並發實時順序寫入,同時要滿足三級
監控中心對同一數據源的多路並發隨機讀取,對於存儲系統頻寬、持續讀寫性能、系統控制器處理性能要求很高。存儲
設備的控制性能、持續讀寫頻寬必須需隨著攝像頭數量的增加和存儲容量的擴展而同步提升,以滿足
監控系統的頻寬、性能需要,存儲設備不可有內部頻寬、性能的瓶頸。
當網路集中存儲的需求產品化後,即出現了專門的獨立
存儲伺服器。這個產品雖然解決了存儲的問題,但卻加重了核心骨幹網上的壓力。比如512路視頻進入骨幹網後,按512K來算,即產生了256M的實際網路頻寬。如果這個256M的頻寬,經
流媒體伺服器,再轉
存儲伺服器,然後輸出到解碼伺服器,有一部分通過分控訪問,就會產生超過1000M實際碼流的
網路風暴。
網路存儲採用流媒體、存儲一體化設計,即網路視頻一經輸入到某台
存儲伺服器,則少有機會再需轉發出來。同一路視頻的實時存儲以及第三方的多路並發隨機讀取都由本伺服器的內部
流媒體來完成,這樣該部分視頻所引起的網路頻寬就不會負載到
監控中心骨幹網路上。這樣極大的減少了整個網路
系統的頻寬壓力。
4.2.2監控數據安全性
存儲系統採用監控專用SATA硬碟,其安全性跟讀寫速度以及電源功耗都遠優於企業級SATA硬碟或IDE硬碟,可保障監控數據的安全性,事後監控、調閱、調查有充分保障。硬碟可實現RAID保護,並採用熱備盤進行二級保護,進一步保障監控數據的安全性。
4.2.3快速精準的檢索
採用
數據塊指針紀錄技術,實現歷史影像資料的基於指針資料庫的檢索,檢索效率相對基於影像基於檔案檢索速度從數十分鐘提高秒級,同時指針資料庫考慮考慮對錄像檔案的採取防篡改或完整性檢查措施;支持按
圖像來源、紀錄時間、報警事件類別等多種方式對
存儲的圖像數據進行檢索,支持多用戶同時並發訪問同一數據源。
4.2.4管理與維護方便性
在統一監控模式下,可統一監控整個
監控系統中的數十台,乃至數百台的存儲
設備的運行狀態,實現集中管理。另外,由於採用專業存儲
設備,降低了分散式DVR帶來的維護工作量大、數據丟失頻繁等問題,降低了日常維護工作量。同時
系統支持熱插拔功能,硬碟維護方便。
第5章 設計方案涉及主要設備技術參數5.1 MPC-AL7百萬像素網路攝像機
高清網路槍機
MPC-AL7高清型百萬像素
網路攝像機採用130萬像素逐行CMOS感測器和高性能多媒體處理器設計開發,選用嵌入式Linux操作
系統,支持H.264 Main Profile、Baseline Profile、MJPEG、JPEG等多種
視頻編碼協定,支持G.726、G.711、ADPCM多種音頻編碼協定,具有先進的百萬像素技術,SD卡存儲圖像抓拍技術,可與標準IPTV系統互通,是一款集
視頻採集、圖像處理、視頻傳輸、視頻存儲、視頻管理功能於一體的高清型、高性能網路攝像機,其設計理念是All in one(高度集成化),Ready to go(
即插即用),極大地方便了用戶安裝、使用和維護。主要針對對圖像清晰度要求比較高的高端監控市場的套用需求,包括:高速公路,銀行,
遠程醫療,安檢關口等領域。
產品特性:
-採用高性能
多媒體處理器設計開發
,單晶片SOC,內置(ARM9+DSP)和高速視頻協處理器
-高靈敏度、高信噪比130萬像素逐行CMOS感測器-最佳化的H.264 Main Profile@Level 3壓縮算法,方便在
窄帶上實現高清晰的圖像傳輸
-最高支持1600*1200解析度的實時編碼
-最大可支持10個用戶同時瀏覽
-內置Web Server方便用戶使用標準的IE瀏覽器實現對前端的實時監看和設定管理
-支持CDMA1X 和GPRS 行動網路,支持手機監看,兼容多種智慧型手機操作平台
-支持本地及
網路存儲功能,內置SD卡接口,集成多種網路存儲協定,支持網路硬碟功能
-支持
動態域名解析,支持LAN和Internet (ADSL、Cable Modem)
-支持多種
網路協定:HTTP, TCP/IP, UDP, SMTP, DDNS, DNS, SNTP,BOOTP, DHCP, FTP,SNMP
-支持雙向語音對講和語音廣播
-網路自適應功能:根據
網路頻寬自動調整碼流大小和編碼幀率
-提供視頻丟失、移動檢測(區域、靈敏度可設)和感測器報警功能
-提供RS485/RS232 串口和內置各種解碼協定,支持
透明傳輸協定
-異常自動恢復功能,網路中斷自動連線功能
5.2網路VGA數字矩陣參數
型號:IPV6HWAD44V22(2*9+4)
(一)產品簡介
網路VGA數字矩陣,是我們針對全部是網路數字視頻流輸入監控顯示終端的情況而專門製作的一款產品,用於完成解碼、切換、
存儲、轉發、遠程控制等功能。主要有
CIF:64入16出(4*4),64入64出(4*16),96入24出(6*4),96入96出(6*16)D1: 54入16出(4*4),54入36出(4*9),80入54出(6*9) 720P:44入16出(4*4),44入20齣(5*4),44入24出(6*4)等系列產品。
(二)功能特性
採用電信
多媒體交換機的核心即實時流媒體(Realtime Stream)技術,實現了大容量網路視頻數據的實時轉發,突破了安防行業普遍採用的檔案流媒體(File Stream)高達四秒延時的局限,達到了電信級在600毫秒以內的行業要求標準,同時也實現了PTZ的一對多控制、報警信號的一對多廣播。
兼容海康、大華、黃河、朗馳、安士訊(AXIS)等國內外廠家的
硬碟錄像機、視頻伺服器、
網路攝像機的網路視音頻流。
★1000M網路平衡負載功能
採用標準的TCP/IP輸入及輸出,雙1000M網口,含IP路由以及網關功能,將前端DVR/DVS/IPC與後端訪問網路相隔離,對監控網進行多片區物理切割,大幅度減少中央骨幹網路的網路壓力,減少
網路風暴的出現,充分保證骨幹的穩定性。
音視頻輸入: 44路數位訊號輸入
音視頻輸出: 22路輸出,每路可手動/自動/程式/同步/群組切換輸出
顯示輸出: 3個VGA/DVI/HDMI 液晶屏/等離子屏/DLP屏輸出,單屏最高解析度達1600*1200
顯示模式:1、4、9畫面
遠程監看/ 回放解析度:720P(1280*720)
遠程切換:遠程群組切換、同步切換、程式切換,支持16個分控點電視牆進行同步切換,1000路以上視頻,並同時進行雲鏡等控制
切換模式:256組群組切換,1024組同步切換,2048組程式切換,4096路以上報警聯動切換, 8192路音視頻的自由切換
雲鏡控制: 遠程高速球及雲鏡控制,如:光圈,變焦,預置位設定等功能
主控副控:主控與副控功能不受地理條件的限制,可以遠程網路執行主控與副控許可權
視頻轉發:主控授權可達16個分控點,每個分控可同時查看訪問許可權內的任意一路或多路視頻
錄像回放:遠程回放到電視牆
檢索方式:按錄像通道、時間進行自由檢索
字元疊加:可同時進行時間、日期、攝像機標題、運行狀態、圖形、圖像等字元疊加,疊加字元長度為256個漢字
攝像機編號:全部攝像機統一編號識別,或矩陣號加攝像機號來編碼識別
報警輸入:全網路統一編號與聯動切換,可通過網路接入110等異構系統中,兼容多廠家報警主機
報警輸出:全網路統一編號與聯動報警輸出,可通過網路接入110等異構系統中
報警聯動:全網報警輸入輸出統一編號,統一聯動,聯動形式多樣化,如:移動偵測聯動,同步切換聯動,電子地圖聯動等
級聯實現:多種異構系統的互聯。前端可以局部集中後再向上級聯,多個矩陣的級聯可以連續統一編號,實現全網交叉切換,實現無縫拼接切換
網路接口:RJ45 1000M乙太網接口,TCP/IP協定
控制鍵盤:矩陣專業控制鍵盤
工作溫度:-30℃~60℃
工作濕度:< 90%
電源功率:500W以上
尺 寸:2U:482*650*89(mm)
重 量:≤20KG
IPV5300實時流媒體存儲伺服器
IPV5300實時流媒體存儲伺服器是網路數字視頻監控系統環節中的伺服器級產品,
流媒體技術的高低直接影響到網路視頻眾多效果的好壞,採用電信級專業網路實時流媒體技術,不僅解決了在網路視頻里多個分控同時訪問同一路視頻時的“瓶頸”問題,而且做到對視頻切換的實時性、流暢性的要求。結合多廠家兼容,集中存儲功能,及報警廣播等安防行業的專用功能,是一款安防行業的專業級
流媒體,是大型
網路視頻監控系統中不可缺少的核心產品。
1、採用電信多媒體
交換機的核心及實時
流媒體(Realtime Stream)技術,實現了大容量網路視頻數據的實時轉發,突破了安防行業普遍採用的檔案流媒體(File Stream)高達四秒的延時缺憾,達到了電信級在600毫秒以內的行業要求標準,同時也實現了PTZ的多用戶轉發控制、報警信號的廣播,這個功能也是數字矩陣實現所有功能的最核心基礎
2、兼容國外廠家三星(SAMSUNG)、索尼(SONY),國內廠家海康、大華、漢邦、恆億、金鵬、朗馳、黃河、德加拉、拓普生、及所有映佳方案相關廠家的
硬碟錄像機、視頻伺服器、網路攝像機的網路視音頻流
3、採用動態虛擬結構,各媒體流可以通過簡單配置實現增加或減少各媒體流所管轄的DVR、DVS、IPC。單機支持100路CIF(25FPS)、60路D1、50路720P(25FPS)視頻輸入,每路視頻支持64個以上客戶端同時訪問
4、採用標準的TCP/IP輸入及輸出, 1000M網口,含IP路由以及網關功能,將前端DVR/DVS/IPC與後端訪問網路相隔離,對監控網進行多片區物理切割,大幅度減少中央骨幹網路的網路壓力,減少網路風暴的出現,充分保證骨幹的穩定性
5、存儲與
流媒體一體化設計,支持計畫錄像、循環錄像、移動幀測錄像及錄像回放功能。單機9TB存儲,含9個1000G以上SATAII硬碟位,並且具有RAID陣列功能
設備接口LAN/Ethernet(RJ-45) 1000M網口
組網架構單平台單
設備組網;單平台多設備堆疊組網;多平台多級級聯組網
錄像轉發和存儲能力單機最大可接24個1000G硬碟,單平台組網:50*2048Kbps轉發50路720P畫質SATA陣列並發存儲;
RAID策略RAID0 RAID5
網路適應性具備多網口功能,可跨接不同網段
業務功能圖像監控、
流媒體轉發、錄像存儲回放、音頻通信、報警聯動、
移動偵測、電子地圖等
管理功能許可權管理、
設備管理、日誌管理、
系統遠程升級等
客戶端註冊可不受限制,根據實際需求而定
工作溫度-10℃~50℃
工作濕度5%~90%
存儲溫度 -20℃~70℃
存儲濕度5%~90%
電源功率 400W以上
網路接口RJ45 1000M乙太網接口,TCP/IP協定
尺 寸4U:555*435*160(mm)
重 量40KG
5.3 IPK-A三維矩陣控制鍵盤
★金屬殼體,電腦鍵盤按鍵設計
★液晶英文顯示
★有自檢功能
★有操縱桿參數誤差校正功能
★通訊RS-485接口有1500W防雷、短路過流保護自動恢復設計
★監視器/攝像機控制
★攝像機預置位設定/調用控制
★鍵盤的主/副控工作方式
★具有對快球雲台變速調控、多個預置點巡航、報警聯動設定等功能
★實時顯示解碼器和矩陣的工作狀態
★具有對報警器布/撤防設定、狀態查詢顯示功能
★報警
設備報警時鍵盤能發出蜂鳴進行警示和報警區域顯示
★具有8組管理員操作登入和鍵盤鎖定功能
★有浪涌保護措施及抗雷擊干擾設
5.4 JUSP統一操作平台
(一)產品簡介功能特色
★支持1-16路畫面分割及實時預覽功能,支持CIF與D1畫質自適應方式;支持本地錄像、回放功能,視頻源來自JUNSDA、海康、大華、汗邦等編碼
設備以及IPV5000
流媒體的實時視頻,或回放視頻。
★群組切換、同步切換、程式切換的設定及指令的執行,向前向後切換;遠程高速球及雲台控制,光亮光暗,遠焦,近焦,預置位設定等功能。
★電子地圖功能,實現電子地圖與報警和視頻聯動功能,能夠直觀看出哪個地方報警,進而切換輸出現場視頻圖像,視頻觀察現場整個情況實現電子地圖與警視聯動功能,當需要查看報警點的具體位置時,可以把電子地圖切換到大螢幕,實現了電子地圖與視頻互切功能。
★所有
設備管理上採用樹型結構:方便對
系統內所有設備進行統一管理,而且設備之間的等級分明。如某個矩陣屬於某個行政區域等,所有
設備採用統一編碼機制,即每個設備一個設備號,設備號是該設備在整個
系統內的唯一標識。
★操作界面美觀大方:
系統採用Window XP風格,界面美觀又大方,顏色協調一致。
系統範圍內操作一致:同一用戶,不管在什麼地方作業系統(如深圳或北京),所擁有的許可權、操作的界面完全一致。使用方便:採用所見即所得,大部分操作都是一步到位,把複雜的業務邏輯隱藏在
系統內部。
★許可權控制嚴格、等級分明:
系統具有嚴格的許可權管理器,可針對不同的區域、管理人員設定不同的帳戶,限制其對系統的操作、訪問許可權,用戶分為不同的等級,每個等級的用戶又可以分配不同的許可權,用戶的所有操作全部控制在許可權範圍之內。
★全網路化、數據化的
系統:硬體及軟體皆通過網路進行連線,傳輸數據全部進行數據化,解決數據傳輸過程中的數據衰減的問題。
★強大的報表輸出功能:包括操作日誌報表、報警日誌報表、
設備統計報表等等報表功能。
運用1000G以上工業
伺服器硬碟實現海量集中存儲,發揮胃高性能的
中央處理器的多路網路視頻解碼能力,從而可輸出到大尺寸、高解析度的液晶屏、等離、DLP等顯示
設備進行多畫面分割顯示。
支持多機無縫級聯,組成M*N的64個螢幕1024個視窗輸出的大型
網路電視牆,即任意視頻輸入可切換到任意螢幕輸出。支持64個以上分控電視牆的串列級聯,即多個分控可以串列到總控電視牆,組成多級
網路監控系統。