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文档简介
1、目 录 1.闭路监控系统建设目的.2 2.选用数字化监控系统的原因.2 2.1 模拟监控系统 .2 2.1.1 模拟监控系统的优点.2 2.1.2 模拟监控系统的不足.2 2.2 数字化监控系统 .5 2.2.1 数字传输的特点.6 2.2.2 数字化系统的优势(和模拟系统相比较).8 3.数字视频监控系统的比选.8 3.1 采用网络摄像机.9 3.2 采用硬盘录像机方式.9 3.3 采用网络视频服务器方式.10 3.4 采用分布式数字编解码设备方式.11 4.dvx 全数字视频监控系统(dctv).14 4.1 dvx 系统简介.14 4.2 dvx 系统功能.16 4.3 dvx 系统带宽
2、.19 4.3.1 视频码流.19 4.3.2 系统带宽.20 4.3 dvx 监控系统的相关参数.20 5.闭路监控系统的设计内容.21 5.1 设计依据 .21 5.2 工程概况及思路 .21 5.3 设计的详细内容 .21 5.3.1 前端设备(信号的采集和编码部分).22 5.3.2 中心控制设备(解码部分).23 1.项目概况 xx 厂区共由液力变矩器分厂、工程钻机分厂、天庆分厂、粉体分厂、昌达分厂、 科研开发楼、综合办公楼、综合试验楼、车库、厂区主要出入口、等建筑物组成。为 提高企业管理水平、及加强工厂的安全管理,厂区决定建设一个综合性强,多功能的 电视监控系统。 2.选用数字化监
3、控系统的原因 实现监控系统的方式有 2 种,其一为传统方式的模拟监控系统,其二为在计算机 网络技术、视频编解码技术基础上的数字化监控系统。它们之间有以下区别: 2.1 模拟监控系统 2.1.1 模拟监控系统的优点 对于视频监控系统的使用者而言,模拟监控系统的操作非常简单、方便。虽然在 模拟系统中也采用了大量的计算机控制技术如矩阵内部的控制系统,但对于用户,使 用者无需了解系统内部的结构,不需具备很好的技术基础,这对于模拟矩阵监控系统 的正常工作是非常必要的。而且,在一个模拟监控系统中,可以为用户提供清晰的视 频图象,多数模拟监控可以轻松为用户提供超过 400 电视线的图象清晰度。 2.1.2
4、模拟监控系统的不足模拟监控系统的不足 但由于模拟视频监控系统采用了一对一的点对点传输结构,当系统较大或者应用 较复杂时,这种传输结构使大量无用的图象在传输系统中传输(对于矩阵而言,当前 操作员没有调看的图象是没有用的,而这些没有使用的图象也在传输系统中传输) ,这 会使信号传输变的庞大、复杂且效率低下,成为监控系统中的成本中心(系统中最消 耗成本的部分) ,有些功能甚至无法实现。例如:传统的监控系统可以方便的实现简单 的一点对多点的监控系统,而实现多点对一点、多点对多点的监控系统时则显得力不 从心。 但当监控系统所处的区域范围较大或者是超大型的监控系统,模拟系统中采用的 点对点传输方式则对系统
5、有较大的影响,成为系统的瓶颈并严重影响监控系统的成本。 随着监控地域的扩大,视频传输的距离也越大。传输距离的增加要求传输系统采用新 的昂贵的传输方式如光纤传输,使传输系统的造价在整个系统中占的比重越来越大, 结构也越来越复杂。 如下表,随着系统规模的扩大,模拟视频监控系统的缺点就逐渐暴露了出来, 项目中小型系统大型系统 前端设备摄象机、云台、解码器等摄象机、云台、解码器等 切换设备中小型矩阵大型矩阵和多级矩阵 传输结构一对一的点对点结构一对一的点对点结构 传输成本较低急剧上升。规模越大、距离越远、复 杂程度越高,所占系统成本越大。 综上所述,并结合 xx 厂区监控系统多中心、多用户的特点,采用
6、模拟监控系统 是不能满足该监控系统需求的。 2.2 数字化监控系统 在以上对模拟视频监控系统的分析中我们可以看到,模拟监控中一对一的点对点 传输结构限制了模拟监控系统在大型监控系统或复杂的视频监控系统中的应用,例如 距离较远的视频监控系统、需求复杂的视频监控系统。 模拟系统中传输结构对整个系统的制约使人们开始寻找一种区别于一对一的点对 点传输结构的全新的适合视频监控系统的传输系统,一种可以方便实现一点对多点、 多点对一点、多点对多点监控、可以灵活适应各种传输需求并可方便的扩充、转移、 升级的传输系统。这样的传输系统是一种网络化的传输系统,即在传输系统中,任意 两点间均可进行通信,传输音频、视频
7、及控制数据。 在现有的各种传输技术中,模拟传输技术(包含采用数字技术的数字非压缩光端 机)一般不具有网络化的传输结构,很难满足这种传输要求。而只有采用数字传输技 术才能视频监控系统对传输系统的全面要求。 2.2.1 数字传输的特点 在各种数字传输技术中,以太网传输技术是成熟的、标准化的数字传输技术。其 网络化的传输特性也非常适合用在视频监控系统中,以解决视频监控系统中多点对一 点、多点对多点的传输要求,而且以太网的带宽成本是各种数字传输技术中最低的, 非常适合远距离视频、音频、数据的传输,可以极大的降低远距离传输的成本。 现代以太网是建立在存储/转发机制上交换式以太网,可以传输视频、音频、控制
8、 数据等多种数据形式。以太网传输技术与其他技术相比,有以下特点: 面向无连接 以太网是一种面向无连接的传输技术,在源地址(数据发送端)与目的地址(数 据接收端)之间并无固定连接,当源地址要向目的地址发送数据时,才会在源地址与 目的地址之间建立连接,这种连接是虚拟的,源地址与目的地址的通信结束后,相应 的虚拟通道可以为其他连接所用-这种技术与模拟矩阵内部的交换结构是完全相同的。 当我们将以太网传输技术应用于 cctv 系统中时,可以充分利用以太网的面向无连接 的技术特点,在传输网络上实现分布式的视频矩阵切换功能,无需专用的矩阵切换电 路。在图十二中,只要所有点接入以太网中(图中 abcde) ,
9、则各点之间均可随时建 立通信,传输音频、视频及控制数据。 可伸缩性 以太网是一种伸缩性非常强的传输技术,可以方便的从一个 10mb/s 的以太网向 100mb/s 的快速以太网甚至是 1000mb/s、10gb/s 的网络过渡。一个已建成的以太网 也可以方便的进行扩充,以满足用户数量的增加和地域的扩充,这种扩充方便而且成 本较低。以太网的这种极强的可伸缩性,可以方便的满足 cctv 系统的扩展和增容以 及监控系统功能的调整如主控中心的改变、临时增加分控中心等。 冗余性 以太网是一种可冗余的传输技术,通过合理的配置网络,以太网可以实现自愈。 这种技术对于保证系统的不中断运行十分重要。 低成本带宽
10、 以太网技术十分重要的特点之一是具有非常低廉的带宽成本。与其他传输技术相 比,以太网的单位带宽成本要低得多。采用以太网传输技术解决 cctv 监控系统的复 杂的传输要求并不意味着高成本。 标准化接口 以太网传输技术是一种全球化的标准化技术,有定义明确的、标准化的网络接口, 为以太网传输技术的应用奠定了良好的基础。 灵活的体系结构 以太网的网络结构十分灵活,可以是一个环形网络,可以是一个树形网络或星形 网络,也可以是这几种结构的灵活的组合。这种灵活的网络结构可以非常方便的实现 用户各种各样的功能需求。 2.2.2 数字化系统的优势(和模拟系统相比较) 采用以太网传输技术可以解决监控系统中的传输问
11、题。采用以太网传输技术实现视 频监控系统,可以改变模拟监控系统中一对一的点对点传输结构,使传输系统具有 灵活、高效、可伸缩、可冗余的特性,可以同时满足监控系统一点对多点、多点对 一点、多点对多点的监控需求。 采用以太网传输技术实现数字监控系统可以在传输的同时实现视频信号的切换,即 在解决监控系统传输问题的同时实现监控系统中矩阵的功能,将传输与切换功能合 在一起,成为一个不可分割的系统。 采用以太网传输技术实现视频监控系统可以带来许多模拟系统所不具备优点,同时 可以实现多种信号的传输如门禁、报警、消防等,因此,监控系统必然朝着网络化 的方向发展,成为网络化的综合安防系统,这也是视频监控的发展方向
12、。 而以太网传输技术是一个数字化的传输技术,必须传输数字化信号,这就要求将 视频信号数字化并进行合适的处理以适合在以太网上传输。同时随着安防市场的发展, 多种安防数据如门禁、消防、报警等都已采用网络化技术,视频监控系统的网络化, 可以与这些系统纳入到一个传输网络中,成为一个整体的网络化安防系统。 由此我们可以看出,视频监控数字化是由于监控对于传输的网络化需求而提出的 必然要求,而且一个全数字化的监控系统可以很好地将监控系统对于传输、切换、存 储的功能集中在一个系统内实现,成为一个完整的整体解决方案。 同时,数字化也能 提供更多的功能如音频监听、音视频对讲、控制数据传输,同时为报警、门禁、消防
13、等安防工程提供一体化的传输来台,构建综合的数字化安防网络,视频监控系统必然 朝着数字化、网络化方向发展,成为数字的网络视频监控系统。 因此 xx 厂区的监控系统选用数字化的网络视频监控系统。 3.数字视频监控系统的比选 数字化的网络视频监控系统的实现可以采用以下 4 种方式实现: 采用网络摄像机,直接接入计算机网络系统中; 采用硬盘录像机方式; 采用网络视频服务器,将模拟信号转换为数字信号,接入计算机网络系统中; 采用分布式数字编解码设备,实现全数字化视频监控系统 上述 4 种实现方式的优点及不足比较如下: 3.1采用网络摄像机 1)前端设备 该方式前端设备就采用网络数字摄像机,具有系统简单,
14、工程实施容易的优点。 2)显示方式 该方式的显示及控制必须采用计算机,保安人员使用不方便。 3)图像质量 该方式的传输图像质量较差。 4)应用场所 一般只在小规模系统中应用,没有大规模应用的案例。 因此该方式不适用于 xx 厂区的数字化视频监控系统。 3.2采用硬盘录像机方式 采用硬盘录像机方式是指将前端摄像机根据规模的不同分别接至 4/8/16 路硬盘录 像机,在硬盘录像机中进行图像的数字处理、存储及本地观看。虽然硬盘录像机也支 持网络浏览,但图像质量很差,实质上其只解决图像的数字化存储功能。它具有以下 特点: 1)前端设备 该方式前端设备采用模拟摄像机,采用同轴电缆传输视频信号至硬盘录像机
15、。 2)显示方式 该方式的显示及控制必须采用计算机,保安人员使用不方便。 3)图像质量 编码分辨率为 cif(352*288)格式,本地查看图像效果较好,网络浏览图像质量较 差。而且由于 xx 厂区面积较大,摄像机安装位置很分散,将所有视频信号集中到中 控室会造成线路过长,信号质量衰减大的结果,如果采用硬盘录像机方式,需将硬盘 录像机安装到车间内,通过计算机网络系统接至中控室,这样将来不但在综合办公楼 中的图像质量得不到保证,在厂区中控室的图像质量就已经得不到保证了。 4)应用场所 一般只在小规模系统中应用,适用于本地查看。 5)操作系统 目前硬盘录像机的操作系统有采用 windows 的,也
16、有采用嵌入式的。采用 windows 操作系统的硬盘录像机会造成易死机的现象。 6)系统管理功能 采用硬盘录像机进行联网后,中控室中如调用不同硬盘录像机的图像,必须进行设 备的切换后,才能进行图像查看。 因此该方式不适用于 xx 厂区的数字化视频监控系统。 3.3采用网络视频服务器方式 采用网络视频服务器,将模拟信号转换为数字信号,接入计算机网络系统中。该方 式具有以下特点: 1)前端设备 该方式前端设备采用模拟摄像机,采用同轴电缆传输视频信号至视频服务器。 2)显示方式 该方式的显示及控制必须采用计算机,如将图像显示在电视墙上,必须增加解码卡。 3)图像质量 个别视频服务器可将图像质量解决的
17、较好,但大多数的视频服务器其图像质量较差。 4)传输方式 系统前端不设存储装置,所有图像需在中控进行存储,每路图像均在计算机网络 上传输,在一定程度上增加网络负担。 5)应用场所 可在大规模系统中应用。 6)操作系统 采用视频服务器方式,其中控设备必须设置服务器或高性能 pc 机,其采用 windows 操作系统,易出现死机的现象。 7)系统管理功能 系统管理功能较强。 通过上述分析,采用视频服务器的方式,可实现 xx 厂区监控系统的功能,但有缺 陷,特别是在中控设备上,目前的视频服务器对图像的调用、控制均采用计算机操作, 在日常使用上,对操作人员的能力提出较高要求,一般保安人员使用有一定难度
18、。 3.4采用分布式数字编解码设备方式 随着网络技术及视频编码技术的发展,目前已推出新一代的数字化监控系统采 用分布式数字编解码设备的系统。其具有以下特点: 1)前端设备 该方式前端设备采用模拟摄像机,采用同轴电缆传输视频信号至数字化编码设备。 2)显示方式 该方式的显示及控制可采用两种方式,第一种可设置数字化解码设备,将数字图像 信号解码为普通视频信号,直接接至电视墙,同时配备主控键盘,实现图像的调用 和前端摄像机的控制。第二种可采用计算机进行显示。 3)图像质量 采用 d1(704*576)标准的编码分辨率,图像质量好。在局域网中查看图像可做到 画面无抖动,无马赛克现象。 4)传输方式 该
19、方式在系统前端可设置存储装置,只有在中控或用户查看某些图像时,编码设 备将图像传到计算机网络系统中,供电视墙显示,或供网络用户端进行查看。这种措 施可有效地降低图像传输对网络系统的压力。 同时该系统还可以在前端不设存储装置,在中控集中设置大型存储装置,进行集 中存储。这种方式与采用视频服务器方式是一样的。 5)应用场所 可在大规模系统中应用。 6)操作系统 采用嵌入式操作系统,可有效地提高系统稳定性。 7)系统管理功能 系统管理功能较强。 通过上述分析,采用分布式数字编解码设备的方式,可实现 xx 厂区监控系统的 功能,特别是在中控设备设置、图像质量方面具有一定的优势。 下面采用列表方式将各种
20、方式的特点一一体现: 序号比较项目视频服务器 嵌入工控 硬盘录像机 视频编解码器 1 主要解决的 问题 主要解决远程 低带宽下的视 频传输问题 主要是解决本地监 控系统的视频存储 及查询问题;并具 备一定的网络传输 功能 综合解决本地及远程 化网络视频监控系统 中的传输、存储、访 问、控制、切换及联 动等功能,是一套整 体化的解决方案 2设备结构 编/解码设备为 嵌入式结构, 但工作的软件 需基于普通 pc 机。导致整个 系统缺乏稳定 性 采用 pc+视频卡的 方式的,基于 windows 操作系 统,易死机,缺乏 稳定性 完全采用嵌入式结构, 高稳定性、高安全性 3压缩方式mpeg4mpeg
21、4 mpeg4(硬件压 缩,非 dsp+算法结 构) 4编码分辨率 cif(352*288 ) cif(352*288) d1(704*576) half d1、cif 等多 种分辨率,提供近似 于 dvd 画质的图像 质量,全程图像一致 性 5录像 设备本身不能 录像,需配客 户端 pc 及相 应软件进行录 像;不支持对 视频存储的网 络访问功能 本地存储,支持网 络查询 本地存储或中心存储, 支持网络查询; 6组网结构 编码设备+pc 机+软件 或者编码设备+ 解码设备+pc 机+软件 存储设备+软件 前端输入设备+中心控 制设备 或再加邮件转发服务 器(可选支持网上浏 览)+客户端软件(
22、可 选支持 pc 机访问管 理系统) 7单设备容量 1 路(25 帧) , 4 路(共享 25 帧) 4/8/16 路,本地存储 可实现全实时,因 受带宽限制,网络 传输路数有限 4/8 路,设备可堆叠, 采用点播方式,无总 资源限制,全实时 8系统容量 由于图像的存 储均由中心处 理,组网结构 多采用点对点 方式,对网络 带宽要求高, 系统容量受限 制大 主要解决本地的视 频存储,远程访问 功能为辅,因此不 能成系统 由于中心设备具备切 换功能,巧妙减轻网 络压力,无初建容量 或终期容量的限制, 保证任何时候的投资 9 多级联网功 能 实现代价高, 会造成部分设 备的重复投资; 且相应多级控
23、 制功能较弱 无 多级控制联网简单, 投资少,相应级别权 限管理完善。 10网络介质以太网 以太网(仅用于远 程图像查询) 以太网、e1、光纤等 多种方式 11 对前端设备 的控制(对 云台、摄像 机) 通过 pc 机上 安装的软件界 面进行控制 本设备上进行控制 操作 前端、中心设备、管 理软件或控制键盘进 行操作, 12报警联动有有有 13 中心控制切 换功能 无无 具备象模拟矩阵一样 的切换和控制功能等 功能 14网管功能无无 具备对前端中心设备 的自动监测、诊断、 管理、设置等功能; 极大减少日常维护量 15 带宽管理功 能 无(单纯使用 网络) 无(单纯使用网络) 具有带宽和流量管理
24、 功能,对网络进行实 时的监测和管理,从 而保证网络始终处于 良好的运行状态 16视频安全性无无 对每路视频在网上的 传输时行加密,保证 图像在网上的安全 17 视频输出方 式 计算机+软件方 式浏览,或是 编码设备与解 码设备一一对 应后,输出放 大的 cif 图像 到监视器 计算机监视器 系统直接输出到监视 器,图像达 400 线以 上。 基于多种技术方式的比较,我们建议采用分布式数字编解码设备构建 xx 厂区的监 控系统。 4.dvx 全数字视频监控系统(dctv) 目前选用的数字编解码设备的功能及特点如下: 4.1 dvx 系统简介 dvx(digital video matrix)是
25、采用以太网传输技术与视频编解技术实现的全新的 数字化视频监控系统(dctv) ,可以实现模拟视频矩阵(matrix) 、数字视频记录 (dvr) 、数字视频传输(transmit)的功能,是一个数字化、网络化、一体化的数字 视频监控系统(dctv) 。 一个基本的 dvx 系统是由与摄像机数量相同的编码设备 dvx-tr 及与监视器数 量相同的解码设备 dvx-s 组成的。键盘是完成各种功能如视频切换、云台控制、录 像调看的控制设备。 在 dvx 系统中,采用 mpeg-4/mpeg-2 编码技术实现视频信号的数字化输入和 模拟输出,用 d1(704576)分辨率对图像进行 mpeg-4 /m
26、peg-2 编码、存储、传输 并解码输出,解码输出与模拟视频监控系统相当的图像质量,最高可达 450 电视线, 完全满足了现有监控系统的技术要求。 dvx 完全基于以太网传输技术,并实现网络化数字视频传输。充分利用以太网面 向无连接的传输特点实现模拟矩阵的视频切换功能,将视频传输与切换有机结合,在 传输网络上实现矩阵切换功能-在采用 dvx 构成的监控系统中,当操作台选择某摄 像机信号输出至指定监视器时,dvx 系统在相应的摄像机和监视器之间建立传输通道, 将所需的视频信号传输到网络上,并在操作端解码输出摄像机的模拟视频信号并在监 视器上显示,对于操作台没有监看的摄像机信号,则不在网络上传输-
27、这种操作模式 与模拟视频矩阵是完全相同的。对于模拟矩阵监控系统而言,dvx 系统的视频信号输 入设备即为模拟矩阵的视频输入板(接摄像机信号) 、dvx 系统的视频信号输出设备 即为模拟矩阵的视频输出板(接监视器) ,矩阵的输入板与输出板之间是采用以太网技 术不受地域限制连接在一起的,并在切换视频信号的同时传输视频信号。这种方式充 分发挥了以太网传输技术的优势,可双方便地实现一点对多点、多点对一点、多点对 多点的视频监控需求。 dvx 系统采用与模拟矩阵相同的操作控制方式-键盘控制。dvx 系统的控制键 盘在外观、功能、操作模式上与模拟矩阵控制键盘相同-一个用于控制云台的控制杆、 用于控制监视器
28、切换显示摄像机图像的操作键、用于基本功能设置的功能键-它的操 作模式与模拟矩是完全相同的,对于 cctv 监控系统的操作人员而言,这种方式使他 们面对数字化、网络化的新型监控系统,无需了解更多的专业知识,就可熟练的使用, 这对一个能稳定、长期工作的 cctv 监控系统是至关重要的。 dvx 系统在实现与传统监控系统功能相同的数字化、网络化监控系统的同时,很 方便的实现了图像的数字化记录(dvr) ,这种图像记录功能是与 dvx 系统紧密结合 的,dvx 系统的视频输入设备在完成视频信号的数字化编码的同时即可完成视频信号 的数字化记录(digital videorecord) ,而主控中心可以通
29、过操作键盘查询、调看录像 资料,并在监视器上播放分布在系统中的所有录像资料。 dvx 系统是采用数字技术实现的 cctv 监控系统,建立在全嵌入式系统之上。 dvx 系统的运行无需任何 pc 机系统的支持。而对于需采用 pc 实现临时或随机的监 控需求,可以通过在系统中随时接入 pc 机实现全部监控功能。由于 pc 机系统对于 dvx 全数字化视频监控系统运行不是必须的,pc 机本身的可靠性与稳定性不会对 dvx 系统的稳定性和可靠性造成任何影响。虽然系统运行不需 pc 机的支持,但系统 中可以随时加入 pc 机,形成以 pc 机为终端的视频监控系统,而且 pc 机工作状态 不会对 dvx 系
30、统本身造成任何影响。 4.2 dvx 系统功能 全数字化、网络化的 dvx 数字视频监控系统的功能众多,可以实现模拟矩阵切 换系统的全部功能、dvr 的全部功能以及其他现有系统所不具备的功能。 矩阵功能 矩阵功能是 dvx 系统的基本功能。dvx 系统主要由两种设备组成,完成视频信 号数字化输入的 dvx-tr 与完成数字化信号模拟输出的 dvx-s。dvx-tr 设备与 dvx-s 设备通过以太网连接。这样构成的 dvx 系统具有模拟矩阵系统的全部功能。 矩阵手动切换功能 操作员可通过控制键盘选择摄像机图像切换到指定的监视器显示输出,这种切换 模式与模拟矩阵是相同的-先指定监视器,再选择摄像
31、机,将摄像机图像信号切换至 指定的监视器显示输出。 矩阵定时切换功能 操作员可通过控制键盘定义定时切换,dvx 系统根据定义,定时将所需摄像机视 频信号切换输出至指定监视器。 矩阵报警切换功能 dvx 编码设备 dvx-tr 可接入多路报警信号,当有报警产生时,可按事先定义 的策略在指定的监视器上显示指报警摄像机的视频图像。 字符叠加 dvx-tr 设备内置有字符发生器,可为每一路摄像机信号叠加时间、名称等中文 字符。摄像机名称可方便地通过 pc 输入。 数字图象记录功能 dvx 系统内置的数字图像记录具备 dvr 的全部功能,可以实现手动录像、定时 录像、报警录像、移动检测录像等多种功能,对
32、于录像资料的查询、回放既可在本地 完成,也可在网络中任意一点完成,是一个分布式的图像记录系统。这种分布式的图 像存储功能,可以有效降低 dvx 系统对传输网络带宽的要求,有效地降低系统的整 体成本。 控制功能 dvx 系统中集成了多种云台、球机协议,可以在主控中心通过操作台键盘控制接 入 dvx 系统的球机、云台。dvx 系统中甚至可以接入模拟矩阵系统,实现对模拟矩 阵系统的远程控制,保护用户原有的投资。 方便实现多级监控 dvx 是建立在以太传输网络上的全数字视频监控系统,而在以太网中各设备并没 有级别的区别,可以方便的设置每一台设备可以接入的摄像机图像,实现真正意义上 的分级控制。对于级别
33、最高的主控中心,只需一次切换即可观看全部摄像机的图像, 而级别较低的分控中心,只能观看本级别的可以观看的摄像机图像,而且这种级别是 可以交叉的。如主控中心可以观看全部的图像,而另一分中心可以观看所有分控中心 的某几路图像,这种灵活结构可以使视频监控更加适应用户的需求。 时间同步功能 在 dvx 构成的 cctv 监控系统中,集成了时间同步功能,无论设备安装的位置 如何分散,他们均可工作在同一个时钟下,保持各设备之间时间地严格一致。 音视频同步功能 dvx 系统中提供与视频相对应的音频通道,音视频可以同步切换,方便实现对前 端的音频监听。 音视频对讲 dvx 系统为每一个编码设备 dvx-tr
34、提供一个反向的音视频通道,通过使用这 一反向音视频通道,可以实现不同地点间的音视频对讲。并可利用音视频对讲实现简 单的视频会议。 方便的扩充和升级 dvx 数字视频监控系统采用的分布式结构使系统的扩充和升级非常简单,对于摄 像机数量的增加,只需增加相应的编码设备 dvx-tr 即可,无需重新敷设大量的视频 电缆。对于增加分控中心,只需简单地接入网络、增加相应的解码输出设备 dvx-s 即可完成。这种扩充和升级对于用户来说是低成本和快速的。 4.3 dvx 系统带宽 对于一个数字化、网络化的监控产品,如何有效利用网络带宽是系统成功应用的 关键。如果不能很好的管理、使用传输网络所能提供的有效带宽,
35、则系统规模就会受 到限制,甚至无法使用。 在 dvx 数字视频监控系统中,有两个关于带宽的定义: 每路视频所需带宽-视频码流 dvx 系统所需带宽-系统带宽 4.3.1 视频码流 视频码流是在视频信号的数字化编码过程中,为提供更好的清晰度而设定的一个 数值,dvx-tr 设备根据设定的码流对每一路视频信号进行数字化编码。在 dvx 系 统中,每路视频的码流可以在 64k3000k 的码流范围内设定,不同的码流所能提供的 图像清晰度不同。 4.3.2 系统带宽 在 dvx 实现的数字视频监控系统中,所需带宽并不是由摄像机数量视频码流所 决定。dvx 的系统带宽是由监视器数量确定,即系统中监视器数
36、量视频码流决定 dvx 的系统带宽。我们知道,在一个视频监控系统中,监视器的数量是大少于摄像机 数量的,因此在采用 dvx 构建大型数字视频监控系统时,并不需要十分巨大的网络 带宽。 4.3 dvx 监控系统的相关参数 设备dvx 1000tr设备dvx 1000s 技术参数 视频 压缩标准mpeg-4、mpeg-2 标准 记录速度 pal 每路 1-25 桢/秒可调,ntsc 每路 1-30 桢/秒可调 码流范围32k-4000k 支持编码标 准 mpeg-4、mpeg-2 标准 音频 压缩标准 g.72、ac-3、mpeg-1 等标准可 选 码流范围8k-384k 支持编码标 准 g.72
37、、ac-3、mpeg-1 等标准可 选 图象 分辨率 d1:704*576,3/4 d1:528*576,2/3 d1:480*576,1/2 d1:352*576,vga:640*480, cif:352*288,qcif:176*144 图象压缩mpeg-4、mpeg-2 图象清晰度最高可达 400 电视线 5.闭路监控系统的设计内容 5.1 设计依据 本系统设计的主要依据以下资料和标准而提出: 1、中华人民共和国公共安全行业标准安全防范工程程序与要求gat75-94 2、 民用建筑电气设计规范jgj/16-92 3、中华人民共和国公共安全行业标准安全防范工程费用概预算编制办法gat70-
38、 94 4、 民用闭路监视系统工程技术规范 (gb/50198-94) 5.2 设计的详细内容 xx 厂区的视频监控系统主要由摄像机等前端设备、传输设备、中心控制设备三部 分构成。伴随着数字化监控产品技术上的成熟,我们提出如下设计思路:采用数字化 监控系统,提供高清晰度的图像质量;利用快速以太网(1000m/100m)传输方式,建 立网络化远程监控系统,方便不同级别用户使用与控制;实现与其他系统资源共享与 兼容;着眼未来的发展,系统应能方便的扩容与升级,保证系统能适应科技的发展而 不落后。 本次设计选用基于嵌入式视频编、解码技术的远程网络视频监控。尚科 dvx 分布 式数字视频监控系统,基于
39、10m/100m 自适应以太网的传输,组建以千兆光纤、百兆 铜缆为通道的高速以太网网络,实现全套数字化监控。 5.3.1 前端设备(信号的采集和编码部分) 前端配置:采集模拟视频图像,电光、摸数转换后通过以太网传输到主控中心,视 频在前端存储,可远程调用,极大减轻网络压力 前端设备包括:摄像机、数字编码设备 摄像机 ka482ka482 日日/ /夜型低照度彩色摄像机夜型低照度彩色摄像机 性能指标性能指标 摄像元件:1/3 sony exview had ccd 讯号系统:pal 有效像素:752hx582v 水平清晰度: 480 线 最低照度:0.03lux/f1.2 垂直相位控制:适用(工
40、作电压 ac24v) 水平相位控制:适用(工作电压 ac24v) 视频信噪比:大于 48db (agc off ) 电子快门:开/关(最快 1/100,000 秒) 白平衡:自动白平衡(atw)2500k 至 9500k 自动增益:40db 开/16db 关 背光补偿:开/关 视频输出:1vp-p,bncx1 自动光圈:视频/直流驱动 镜头安装:cs/c 接口 工作电压:12vdc10% 工作电流:185ma 外形尺寸:124(l)52.8(w)50(h)mm 重量:350g ka1320hvka1320hv 室外匀速智能球机室外匀速智能球机 规格规格 适用环境:室外 扫描面积:1/4 寸彩色
41、 扫描方式:2:1 隔行扫描 同步系统:内同步 视频输出:复合迅号 1.0vp-p/75 白平衡:自动 电源:ac24v 功耗:15va 外型尺寸:6 英寸 安装方式:嵌进式天花型、垂吊式天花型(内室风扇、加热器) 相对湿度:10-75%(无凝聚情况下) 操作温度:-30 55 c 摄像机功能摄像机功能 扫描系统:15.625khz(h) 50hz(v) 水平解像度:480 线(彩色) 信噪比:大于 52db 电子快门:1-1/100,000 秒 最低照度:1lux 镜头参数镜头参数 焦距长度:f3.9 85.8mm,22 倍光学,12 倍电子 光圈:自动 变焦:自动 机械参数机械参数 水平转
42、动:18/秒 垂直转动:12/秒 水平限制:360连续旋转,无限制 控制方式:内置解码器,rs485 通迅 预置位:64 个 数字编码设备设计 由于 xx 厂区的摄像机位置较为分散,因此根据摄像机的数量、位置并结合数字编 码设备的容量在厂区内的网络配线间内,设计安装 4 路、8 路数字编码设备。 数字编码设备功能:主要包括对本地进行实时监控、切换、控制的基于 ip 传输的 数字图像编码设备(dvx-1004/8tr),此设备具备远程视频监视传输功能,利用集成 的 10m/100m 以太网通信口通过 xx 厂区内的局域网(1000m/100m) ,将图像传输至 主控制中心,并可以在本地进行存储。
43、 5.3.2 中心控制设备(解码部分) xx 厂区内的中控室中设有电视墙,因此在中控室中设置解码设备(dvx-1000s) , 用于将需显示的图像解码为视频信号,直接在电视墙上显示。1 个主控键盘(dvx- key)用于调用需要查看的图像。 dvx-1000s 通过计算机网络系统从前端设备 dvx-1004/8tr 传输到中心的图像数 据包,输出 8 路模拟图像到监视器或大屏幕电视墙,便于直观地监视和控制各点图像。 设备清单: 设备名称品牌型号数量 摄像机 kaka48246 摄像机 kaka1320hv20 dvx 前端编码 设备 汉尚 dvx1008tr8 dvx 前端编码 设备 汉尚 d
44、vx1004tr1 dvx 后端解码 设备 汉尚 dvx1008s2 客户端汉尚 控制键盘汉尚 dvx-k20001 硬盘 监视器 kckc8021hp16 葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄
45、蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿
46、膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂
47、芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀 螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄
48、螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿
49、蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆
50、蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅 罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁
51、芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃
52、肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆
53、芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅 膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿
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55、螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇蚁螀肁膆蒄螆肀荿蝿蚂聿蒁薂羁肈膁螇袇肇芃薀螃肆莅螆虿膆蒈蕿羇膅膇莁袃膄芀薇衿膃蒂莀螅膂膂蚅蚁膁芄蒈羀膀莆蚃袆膀葿蒆螂艿膈蚂蚈芈芁蒅羆芇莃蚀羂芆薅蒃袈芅芅螈螄袂莇薁蚀袁葿螇罿袀腿蕿袅罿芁螅螁羈莄薈蚇羈薆莁肆羇芆蚆羂羆莈葿袈羅蒀蚄螃羄膀蒇虿羃节蚃羈肂莅蒅袄肂蒇
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