视频安防解决方案
一． 系统概述
随着社会主义市场经济的发展，社会各行业在实际应用中对安全防范行业提出了更高的要求。而数字网络监控技术作为一种行之有效的安防和自动化管理,已被各个行业安防监控系统所广泛采用。它一方面使单位管理部门能获取各个重要场所内的情况、安全防范，产生的大量实时信息，更有利于加强对单位的安全的管理；另一方面又可提高工作效率,达到现代化网络的管理水平。
视频监控系统设计强调中心监控的综合管理和操作性能，力求系统操作简便直观。一方面激活内部配置管理，利用现代计算机技术和网络技术加强过程控制，以提高管理的水平；另一方面需要使有关部门在事后获取相关录像记录,提供有效现场证据和线索，在事前，事中、事后进行全面防范。
二． 系统设计要求
— 视频监控覆盖到各通道或重要区域的监控需求的地方，对其进行24小时实时视频监控，特殊区域还可以进行实时音视频监控；
— 在监控中心能够实时接收前端传统报警装置传送的报警信息；
— 在网络计算机上可以远程控制各个监控点的摄像机云台，实现变焦、变光圈、聚焦的控制，达到更大范围、更佳效果的监控；
— 在网络计算机上能够实时接收前端传统报警装置传送的报警信息，实时反应出报警点即时的视频情况；
— 能够对以上所有视频信号进行长时间的视频录像，网络上的计算机能够随时调看录像资料；
— 具备完善的安全级别控制，实现完善的安全策略管理；
— 支持在视频监控中心将所有视频图像输出到大屏监视器显示 ；
三． 系统设计原则
根据项目的要求和国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计系统方案。该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。
网络视频监控系统就是要实现在网络系统上的图像传输和共享。本系统采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。
由于用户以后的需求会不断发展，监控数量将随之扩大，只要增加前端设备和升级软件不用添加其他附加设备，以保证用户的投资。
Ø 为了适宜未来系统扩展的要求，系统在满足现有功能的基础上预留足够的设备容纳性以便系统扩充之用。系统中控制部件（软、硬件）采用集中式结构、嵌入式等技术措施，可以方便灵活的进行扩充，充分保证系统在将来的适应性。
Ø 灵活的组网方式，方便被监控点的增加。
Ø 几个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统，可按多级组网的方式，形成大规模的监控网络，高一级监控中心能管理和监控低一级监控中心的运行。
软件使用界面良好，用户安装相应软件（客户端控件）后就可进行实现监控，完全智能控制，不用单独设置。
Ø 系统可以很方便进行升级，保证用户投资。系统采用的程序，包括：服务器程序和客户端程序，均为客户提供升级服务。
Ø 可调节图像质量与带宽占用，系统采用H264硬件编解码，可以根据用户需求调节帧数、分辨率、图像质量等。带宽和码流，支持64K-4096Kbps的传输码率
Ø 多种图像浏览方式，包括单画面、四画面、九画面、十六画面、二十五画面、三十六画面多种浏览方式。
Ø 系统建立基于B/S架构(即WEB)的组网技术，可以方便灵活的使用。
Ø 具有设计独到的视频流量管理功能，保证网络通畅。
Ø 实行操作权限管理，保证统一、规范管理。
Ø 系统具有自诊断功能。
Ø 系统设备的平均无故障工作时间MTBF>10000小时。
Ø 分布式由于每一个设备均以分散的方式安装于远端的摄像机端，即使单个设备发生了故障也仅仅是影响到这个设备，而不至于影响整个系统
Ø 具有强大的视频、音频和数据告警功能：
当某台摄像机发生移动侦测报警时，系统可实时启动录像，或驱动云台前往预置位实时监视；
当发生报警时，能把联动报警的信号进行接入，识别报警。
Ø 功能完善的录像管理体系：
系统可选用手动、移动侦测、报警、定时录像四种录像方式；提供指定周期的滚动删除功能，有效防止存储空间耗尽。同时可提供分布式网络存储或中心集中存储功能；
Ø 系统具备完善的控制功能：
系统设权限管理，对不同级别的用户给予不同的权限，有效防止越权操作；
四． 系统设计方案
网络视频监控系统项目统一规划、统一管理的基础上，以项目内部网络传输介质，采用高清网络摄像机模式来实现，要求达到统一的监控，对各重要区域进行实施24小时实时音视频监控。要求作到集中监控、集中存储，可以在内部网络铺盖的任何地点查看、控制任何一个监控点，随意调用监控画面，要求画面清晰连贯。
实现对重点区域的视频监控，以各监控点为基本单元，基于数字化网络视频技术实现中心联网监控；
所有的视频监控点必须考虑全天候监控的效果；
能够对所有监控的视频进行长达7×24小时的视频录像，录象资料保存30天以上，在需要的时候，能够作为证据进行分析、调用；
组建视频监控中心，采用数字化视频还原技术组建电视墙，形成传统的类矩阵集中集中系统，实现对所辖区域视频监控的集中管理；
在监控中心组建系统调度指挥中心，统筹安排和调度整个系统，对统一系统进行现场调度和管理；
视频监控系统是一种以LAN/WAN等多种网络组成方式，构成具有高质量的、动态图像实时的监控系统，它是大型的、分散的地理区域监控网络系统的技术基础。IP 网络监控系统是基于传统模拟监控系统（采用矩阵/画面分割器/长延时录像机等很多种设备构成的、记录和检索均为模拟信号的第一代监控系统）和数字硬盘录像监控系统（记录和检索的是数字信号，仅具有简单的点对点联网功能的第二代监控系统）后最新发展的第三代监控系统，它正以无可比拟的绝对优势取代着早期的监控系统。
视频监控系统是完全基于计算机，以其为核心、结合安防监控的实际要求以及多年来不断完善的安防理论和经验，运用最新的数字视频技术、现场总线技术、网络通信技术建立的一套软硬件相结合、崭新的、完整的安防系统，优化了内部结构，减少了不必要的环节，提高整体性能和反应速度，满足新技术不断发展的需要，并能向用户提供全面的增值服务。
系统架构示意图
IP 网络监控系统是建立在计算机和网络基础上的监控系统。工业标准的计算机是大工业生产的产物，经过了全方位的质量检测，符合国际标准，同时也通过了国际安全及质量论证。随着新技术的发展，视频监控向以计算机为核心的数字化、网络化发展已经成为不争的事实，而计算机的国际标准化设计又给第三代网络监控系统的维护和使用带来了极大的方便，一旦出现问题，用户只需对局部进行更换或者维修，能保证用户的长期不间断使用。不像早期监控系统，生产厂家的规模相对较小，没有一个统一的国际标准，产品样式繁多，不具备大规模的监测和应用条件，产品稳定很难保证，而且一旦某个部件发生损坏，就需要整机进行更换。
视频监控系统以网络为平台，采用全新的设计理念，集成当今最先进的网络技术、计算机技术以及数字处理技术。全 IP 网络监控系统以IP地址来识别所有的监控设备，采用统一的TCP/IP协议来进行图像、声音和数据采集传输能够实现：
Ø 更广阔地理区域的布局： 网络数字视频监控采用了网络数字传输信号，没有线缆长度和信号衰减的限制，而网络自身又不受地理区域的限制，因此，可以实现更广阔区域的监控布局，这种广阔性几乎不存在距离的限制，唯一的限制是网络带宽和应用者的想象力。
Ø 无限的可扩展能力：在一个网络视频监控系统中，只要在技术上采用统一的标准，对于应用的扩展而言，只是增加相同的设备和增加管理上的IP地址而已，对管理而言，增加设备站点只是意味着IP地址的扩充。
Ø 庞大的网络监控：将型号从模拟转换到数字，在采用统一的协议在网络上传输，对网络解决方案上的用户而言，监看视频画面、录制视频资料、控制传统云台镜头，仅仅是网络在线连接这么简单。因此，一个庞大的网络系统，完全可以通过网管的形式，使网络监控的随时随地性得到淋漓尽致的应用。
视频监控系统的基础理论建立在传统的模拟监控理论基础之上，结合网络的无地域及不受空间限制的特性和现今先进的视频数字化处理技术的理论总结，以IP地址为单元组建IP地址组合的大型监控系统，其在系统结构上具有得天独厚的灵活性。
监控中心作为整个系统的核心，担负着整个系统的协调、监管职责。只有保证总监控中心内所有的设备7*24小时不间断运行，才可以保证“监控系统”项目的服务质量，也同时可以用户建立网络化视频监控及会议系统的需要。
因此，对于监控中心的硬件配置来说，以稳定、冗余为主。
Ø 监控主机集中管理各监控点的视频服务器，并能控制前端监控站的视频云台等。
Ø 电视墙管理主机集中管理,形成一个数字矩阵，管理和控制视频服务器从监视器上输出。
Ø 存储系统
Ø 监控图像质量主要采用HD 720P为主或以上。
Ø 存储直接选用网络存储服务器，可基于网络实现存储。
Ø 监控中心示意图如下。
五． 视频监控系统功能
Ø 数字监控系统能进行高质量的视频采集以及音频的实时采集。
Ø 在系统内部网，任意一个授权用户都可以通过浏览器均可以观看来自现场摄像机的实时彩色图像。每一个授权用户可以观看的图像在数量理论上没有限制。
Ø 对关键区域和出入口通道进行24小时全天候监控，现场画面实时显示在本地监控中心的屏幕上，并采用高清监控。
Ø 工作时间内对工作区进行实时监视。
Ø 发生报警后，联动前端镜头对报警区域进行实时监视。
Ø 出入口控制等设备联动前端镜头对通道进行实时监视。
Ø 监视区域内图像的动态变化，检测监视区域内的物体运动。
实时监控画面
Ø 数字视频监控系统可以管理声光报警器的输入节点。声光报警器通过连接红外线摄像机等入侵检测设备。当前端有报警发生时，远程监控端不但有声音提示，同时能显示发出报警点的实时图像。这样，通过报警管理功能，用户不必再额外安装专门的报警管理系统。在发生入侵时，会自动记录现场情况，调用相应的摄像机，以声、光方式通知值班人员。数字视频监控系统具有同时处理多任务能力，对于多个地方的同时报警情况也可以及时处理。
Ø 支持温度、火警、烟感、红外等多种报警信号的采集和记录，对报警进行手工/定时/自动设防和撤防。采集报警传感器的开断信号，经过报警解码器或报警主机处理，通过串行总线（RS232/RS485）传输给本地的监控主机，在本地显示和记录报警信号、发生时间和地点，同时将重要报警信号及时上报给上级监控中心。
Ø 监控主机和监控中心接收到报警信号后，在数据库中查找对应的联动规则，产生对应的报警输出（声音警报、灯闪、门禁动作等），通过应急广播系统可以产生相应的应急广播输出。报警联动规则可以设定为自动产生报警输出，也可以通过人工确认方式产生。
Ø 发生紧急事件时，总控中心弹出事先设定的紧急处理预案流程，规范对安全紧急时间的处理过程，产生设备故障时，根据事先设定的故障处理预案，分配具体人员进行故障处理，并记录故障处理过程和状况。
远程监控系统可对网络高速球机进行焦距、景深距离的控制操作，对云台可做全方位控制。
对编码器、转发服务器等关键设备提供注册、检测的管理能力，凭借系统强大的网络管理能力，系统能直观、方便地检测设备和线路的工作状态。
IP 网络视频监控系统对视频的存储及传输压缩方式采用先进的H.264的网络视频压缩技术。压缩比和帧率可调，图像压缩比率400-700:1，传输质量非常理想（最高可达30帧/秒，分辨率1280*720）。
常用视频压缩模式的带宽占用指标：
167*144@1-30fps 约20Kbps-60Kbps
240*180@1-30fps 约50Kbps-100Kbps
320*240@1-30fps 约80Kbps-200Kbps
352*288@1-25fps 约80Kbps-250Kbps
640*480@1-25fps 约100Kbps-1000Kbps
720*576@1-25fps 约100Kbps-1500Kbps
1200*720@1-30fps 约1000Kbps-3000Kbps
图像的品质、记录的保存、系统的安全性是数字监控系统三大要素，在记录保存方面，使用了硬盘录像技术，达到以下特点：
Ø 多路实时性：系统用实时并行处理技术，每路信号均可独立操作互不干扰。
Ø 长时间录像存储：在保证图像清晰度和实时性的前提出下，提高了录像效率，支持长时录像
Ø 智能录像管理：可按时间等设置参数对录像进行管理。
Ø 精细查询、回放功能：用户可根据摄像枪编号，时间段，事件等条件准确快速查找到所需要的录像文件并回放。回放时可随意快进、慢放、逐帧、逐秒、重复等方式，图像可以全屏放大。
Ø 高效成熟的压缩算法：系统采用压缩比大，实时性较强的压缩方式，减少存贮的介质。
按照2.048Mbps单路视频图像码流，视频图像分辨率为F—LL D1 720*576PAL 25幀，变化运动率保持在视频图像40％左右，计算图像存储容量。以2.048Mbps单路视频图像码流，视频图像分辨率为D1 720*576 PAL 25幀,变化运动率保持在视频图像70％左右，计算图像存储容量。
2.048Mbps=2048000比特/秒；
2048000比特/秒÷8÷1024=250KB/秒；
每小时容量＝3600秒×250KB/秒＝900000 KB/小时＝878.9MB/小时；
每路图像一天24小时；
1天容量＝24H×878.9MB/小时＝21093.6MB/天＝20.6GB/天；
30天容量＝30×20.6GB/天＝618GB；
网络内的任意授权用户可以通过视频监控点回放其授权范围内的任意图像即使这路图像在其他的地市。
网络内部的操作员通过显示器以及模拟监视器可以观察所有摄像机的图像。