视频监控技术方案

视频监控技术方案一、需求分析依据市场经营部和商业客户部所提的需求，用户需求分为两大类：家庭用户需求和商业用户需求；对于家庭用户需要做到，使用机顶盒上的USB接口作为与摄像头的连接口，一台机顶盒配一台摄像头。根据机顶盒的摆放位置决定，如分别设置在客厅、卧室等家庭重要位置进行监控，满足任何时间、任何地点的监控需求，其使用场景主要有以下两个方面：（1）安全类监控：主要采用隐蔽方式，满足监控门、窗或特定物品的需要；（2）管理类监控：监控家中小孩、老人或满足特定活动所需；对于商业客户需要做到以下几点：（1）安全类监控，宾馆酒店、楼宇住宅、超市、餐饮等行业用户，以上需与110联网；（2）管理类监控，停车场智能停车，利用监控系统查询并指引空车位指引停车；（3）拓展类监控，支持高清视频会议。二、行业现状目前，国内外运营商都在进行相关业务的开展，具体情况如下：移动已经开展了千里眼业务，同时基于自己的流媒体服务平台建设监控平台，平台采取国家和各省的两级架构，由中心平台管理各省的二级平台，具体业务开展分为中小企业和专业监控，资费情况如下：电信已经开展了全球眼业务，也是基于自己的流媒体服务平台建设监控平台，平台采取国家和各省的两级架构，由中心平台管理各省的二级平台，具体资费情况主要采取流量+功能费的模式，每个手机每月收取20元，办理套餐后送摄像头。联通已经开展了“沃的家园”需要在摄像头中插入3G卡，预设5个电话号码能呼叫摄像头，采取P2P协议，采取办理套餐、余存话费，签订固定两年协议的可以免费送终端。歌华有线，开展了飞视监看业务，服务销售：以存储时间为单位销售（如7天CVR以及100张照片，9元/月；30天CVR以及500张照片，29元/月）+摄像头硬件销售（通过配置高低分为基础摄像头与高配摄像头），基础摄像头599元：提供基本的摄像、100张照片存储；高配摄像头999元：进行动态捕捉、30天的CVR存储、500张照片、语音对讲等。国外的comcast,美国COMCAST公司将互联网、影视娱乐播放、家庭监看打包组合销售,在安装COMCAST包年宽带情况下，才可以上价格订购监看产品,免费获取包括925美元价值的装备,需要收39.95美元/月的月功能费。三、设计依据在系统总体设计上考虑到用户的功能需求及相关技术指标为设计依据，同时参考以下相关行业标准：《测量、控制和试验室用设备的安全要求》(GB4793.1-1995)

《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》(GB4943-1995)《电力工程电缆设计规范》(GB50217-94)《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(中华人民共和国国家标准

GB50168-《电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ232-92)《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/T74-94)四、设计原则可扩展性平台必须保证市场上多家的摄像头能简单快速的接入系统，充分考虑平台的发展因素，设计方案充分利用现有的信息化建设成果和路口资源，并预留扩展接口；技术先进性系统采用先进而又成熟的技术（如视频检测技术、数据库技术、数据融合技术、网络技术、多媒体技术等）、先进的体系结构、先进的软硬件选型，既能保证实用成熟，又能适应未来的业务发展和技术的更新要求；保证平台始终处于国内技术领先位置。开放性采用开放性设计，可配置多种数据传输接口，并且对外提供标准的数据接口，以满足更多信息共享用户和其他系统协同工作的要求；高可靠性平台功能和设备须全面、完善、安全、稳定而可靠。确保系统处24小时不间断工作。具有抵抗恶性攻击、抵抗任何系统入侵的企图和抵抗企图从系统中获取敏感数据和信息的能力。保证数据和照片的安全性、保密性、完整性、一致性和相容性；能够动态调整视频识别参数，以适应户外环境的各种变化，保平台工作在最佳状态。异常故障（如非正常关机情况）发生后系统能够自动恢复到正常工作状态，如果系统工作出现异常可自动恢复系统，以适应路口的各种恶劣环境和稳定要求；高可用性平台应易于掌握，人机界面友好，容易操作、管理和维护。五、系统组成视频监控系统由终端、视频监控云平台、客户端、对外接口网关四部分组成。终端包括摄像头画面采集、云台控制、声音处理、和前端平台登录认证、视频流的加密、视频流的上传等功能；视频监控云平台包括认证、鉴权，实时视频流的采集、视频流录制、视频流分发、加密密钥管理、云空间管理、终端管理等功能客户端主要包括B/S、C/S两种架构，主要实现PC终端、移动终端、电视墙的监控登录及呈现。对外接口网关包括现网络侧业务逻辑的提供、业务管理以及计费账务等支撑功能，主要实现和BOSS系统、统一业务管理平台、网管系统的对接。六、平台方案设计（分为商业客户和家庭用户两大类）6.1商业客户视频监控方案6.1.1平台物理架构图6.1视频监控云平台架构图本方案需要建设省市两级视频监控云平台，对需要对接进入平台的摄像头进行软件改造和加工，开发监控客户端（WEB、手机客户端、Pad客户端、电视墙）。同时与BOSS系统、统一业务管理平台、网管系统等周边系统进行互联互通。商业客户开通监控业务并安装好监控摄像头，通过广电宽带（CMTS、FttLan方式）、电信宽带（ADSL等）、移动网络等方式连接到视频监控云平台。监控终端自动向监控云平台上报出厂时所分配的终端ID号，完成接入认证。用户通过客户端携带目标摄像头ID等信息向视频监控云平台发起远程视频监控请求，由视频监控云平台根据上报的终端ID号寻找到对应的摄像头终端，并对该终端监控视频流进行转发、上传到用户的客户端呈现。以下为监控设备在视频监控云平台的注册流程：图6.2视频监控云平台设备注册流程图6.1.2系统逻辑架构图6.3视频监控云平台逻辑架构图6.1.3系统建设监控流管理系统建设监控流管理系统实现对监控终端采集的音视频流统一编转码为H.264-TS格式的视频流，并支持输出高中低多种码率的码流以适配不同客户端的播放要求。切片模块采用虚拟切片技术，系统把格式和切片信息保存到索引文件中，根据索引文件的指引，在终端申请监控视频流时，实时虚拟出多个小的切片文件，从而有效减少头端文件个数，大幅提高系统的效率，使得服务器能对外提供更强的并发能力。流存储模块基于RAID技术，对系统中所有的RAID硬盘实行统一管理，将监控视频内容分散存储在整个系统中，按需自动调度。同时同一视频内容在多个服务器上存有拷贝，彼此之间相互备份，天然具有容灾备份能力。在保证系统并发效率的同时，兼顾了高安全性和可靠性。流分发模块根据内容请求完成对实时视频流和录制视频流的分发，系统支持中心节点和边缘节点分布式部署，兼容HLS、RTMP、P2P、HTTP、UDP、IGMP等流输出协议，同时可方便与DRM加密系统对接。监控流加密系统建设监控流加密系统用于对实时视频流和录制的视频流进行内容加密，以保证监控流的安全传输。具体工作流程如下：实时监控视频流或录制的监控视频流进入到流分发模块后，首先交给内置的DRM加扰器处理；加扰器通过双向认证的https通道向授权服务器获取ECC加密算法的公钥；加扰器使用标准的AES-CBC加密算法对数据流进行加密，其中AES的IV向量，使用获取到的ECC加密算法的公钥进行加密放到ECM数据包中并插入到TS流里。最后加扰器把加扰后的流缓存或写入文件，进入数据流推送流程；终端解扰器收到加扰数据流后，使用双向认证的https通道从授权服务器获取ECC加密算法的私钥，使用该私钥从ECM里解密出AES的IV向量，并使用AES算法和该IV向量对TS流数据进行解密；解密后的数据流，送到终端内置的解码器进行播放；省/市中心控制系统建设视频监控云平台系统分为省级和地市两级架构部署，因此需要建设省级中心控制系统对地市子平台进行统一管理与调度，建设地市级中心控制系统对监控业务进行管控。省市两级平台无逢对接，地市可独立运营业务。中心控制系统主要实现用户管理，权限管理、设备管理、网络管理和二级平台管理（仅省平台有此管理功能）。1.用户管理指对平台所覆盖区域内的所有用户信息进行统一管理，各地市的用户信息统一上传至省平台用户管理系统；2.权限管理根据不同的系统操作需求划分不同的操作权限，省平台划分省管理员、省操作员、用户三层权限，地市平台划分市管理员、市操作员、用户三层权限，其中市管理员由省管理员统一操作生成并分配相应权限；3.设备管理主要是对平台所覆盖区域的所有摄像终端ID信息进行统一的管理，各地市摄像头终端ID信息由省平台进行统一资源分配。然后各地市的设备管理子系统将终端ID信息同步至各地市BOSS系统已完成开户处理。终端ID序列号生成规则ID序列号由厂家标识和厂家内部编号组成。其中厂家标识部门由省平台统一规划并发放给厂家。厂家内部编号由厂家自行生成，主要包括产品型号和产品生产序列号，其中产品型号可以反映出该款产品所具备的产品功能，如：软件版本、设备型号、是否有云台，是否支持外部存储、是否支持WIFI连接等。终端ID序列号导入终端厂商在省平台登记申请，获得生产摄像头终端ID的厂商标识代码。厂商生产摄像头，确定每个终端的产品生产序号，与厂商代码一并形成一个完整的ID序列号烧入摄像头中。并在每个摄像头终端的包装盒上印上ID序列号。厂商将每批摄像头的信息（包含摄像头ID）整理形成数据文件提交给省平台设备管理系统，设备管理系统将数据文件导入到摄像头信息数据库。4.网络管理主要是对平台所覆盖区域内的路由配置和网络资源进行统一管控，包括省市两级平台之间的网路配置和各地市平台之间的网络资源调度。5.二级平台管理是指省平台对地市子平台进行个性化系统配置和跨地市流调度管理。个性化系统配置是指根据地市的实际情况开放相应的能力域和数据接口。跨地市流调度管理是对全省视频监控流的集中管理，并可实现地市之间监控流的传输、播送。门户管理系统建设视频监控云平台可支持手机、Pad、PC和电视墙的接入和展示，因此需要建设手机客户端门户、Pad客户端门户、WEB门户和电视墙门户满足用户不同终端的视频监控需求。同时通过门户协同管理机制对以上4个门户进行统一管理与内容适配，支持RTMP、HLS、HTTP等多种协议，通过识别来自不同客户端的请求返回相应的监控视频内容。视频监控客户端开发1、WEB客户端开发视频监控业务独立网站，提供统一域名服务地址，供所有用户登录使用。具体网站功能设计开发要求如下：业务介绍：支持用户登录视频监控业务平台，浏览目前为用户提供的各种视频监控业务说明，具体包括业务描述、业务定价、退订购流程等。业务使用：用户登录到视频监控云平台后，通过菜单方式使用视频监控的各项功能，包括查看实时监控视频流、控制云台，焦距调节等。业务订购、查询和退订：用户登陆后可根据自身需求进行各项业务的订购、查询和退订操作账号管理：用户账号密码的修改、用户信息的修改。支持本地和云端录像存储。用户可在PC终端侧进行监控录像的存储，录像时间、存储路径由用户自行配置。同时支持录制视频流上传至云平台存储服务器。广告区，展示公司各项业务宣传。2、手机、Pad客户端为满足用户随时随地查看视频监控的需求，开发手机、Pad客户端，与业务云平台实现功能对接，主要功能规划如下：用户登录：实现用户登录视频监控云平台，进行用户身份认证。密码修改：修改设置用户账户对应的密码。支持单画面和多画面切换。支持图像实时抓拍功能。支持本地/云端的实时监控录像，以及录像视频查看。设置抓拍和本地录像路径云台控制，包括自动巡航和复位等。镜头远近、大小、焦距调节。摄像头色度、亮度、饱和度、对比度的实时控制。客户端支持移动侦测布防设置，当侦测到异常时进行短信报警。电视墙监控系统为满足某些特殊行业客户的监控需求，开发电视墙监控系统，主要功能规划如下：电视墙同时监视所有摄像机图像；支持通过矩阵切换在电视墙监视器上显示任意一路摄像机图像；支持设置、制定录像工作计划时间表。要求有多种录像检索方式；系统可以通过硬盘录像机存储所有摄像机的图像资料，录像资料自动保存时长由用户自主设置；支持通过矩阵主控键盘和硬盘录像机同时控制云台和镜头的各种动作（包括上下左右，镜头变焦、远近控制以及高速球的变速控制和预制位控制）；重要的录像资料可以在本地和云端进行备份存档；电视墙监控系统具有用户权限管理功能，不同级别的用户拥有不同的使用权限；支持与安防报警系统对接，并可实现报警系统的定时布撤防；支持电子地图功能，当某一路监控侦测到异常时要求在电子地图中显示报警点位置；6.1.4系统功能1、远程视频监控：支持手机、电脑客户端远程访问，访问地点不受地域限制，能随时随地访问被监控地点。2、多人同时访问监控点：支持多人同时在线访问，并实行访问权限管理。3、集中控制分散的监控点：实现多监控画面的集中管理和显示。4、系统支持多种不同类型、不同档次（高、中、低）的监控终端设备，用户数、被监控点的数量可以方便地增减。5、视频录制与存储：系统具备监控视频的录制功能，支持本地录制存储和云端录制存储，并可进行检索、备份功能。6、信息安全化：通过多重密码权限认证，杜绝非授权用户访问；视频数据加密传输，有效保证用户信息的安全性。7、视频监控功能智能化：支持移动侦测，接入安防报警设备实现报警(需特定型号摄像头支持)。8、支持高清720P/1080P点对点监控。9、支持高质量夜视监控。七、大华设备在广电监控系统中的应用7.1家庭用户系统建设基于家庭用户现有网络基础，我司IPC、NVR设备可通过有线或无线方式接入到广电监控平台，客户通过电脑客户端或手机客户端能查看实时监控图像及近期录像。鉴于家庭用户对存储时间要求较低，推荐在IPC端采用SD卡存储方式，同时也能降低家庭用户系统建设成本。室内推荐型号：DH-IPC-KW100系列小巧、美观、安装方便，具备系统双备份、本地SD卡存储功能、支持有线/无线接入、支持报警、人体红外感应等功能，低码流、低功耗，在网络带宽有限的环境下也能获得较好的图像效果。室外推荐型号：DH-IPC-HFW4105B(经济型)DH-IPC-HFW5100C（高端型） 相比室内机型的优势：红外距离大于30米、符合IP66防水等级。 注：我司IPC网络摄像机设备均支持本地SD卡存储，对存储时间要求较 高的客户，我们可提供前端NVR存储方式。7.2商业用户系统建设（1）安全类监控，宾馆酒店、楼宇住宅、超市、餐饮等行业用户：我司IPC网络摄像机设备支持三码流、系统双备份、走廊模式、智能分析，在智能楼宇行业有完整的解决方案，能较好的满足行业客户的需求；针对传统的模拟系统高清升级改造，采用我司HDCVI完整解决方案，可利用原有系统传输线路轻松实现高清改造，施工操作简单、项目周期短、经济实惠，在楼宇行业有着独到的优势。(2)管理类监控，停车场智能停车，利用监控系统查询并指引空车位指引停车：出入口摄像机（一体化相机、自带护罩、LED补光灯）：摄像机对经过该节点的车辆进行抓拍识别，通过后台对数据进行分析处理，为车辆出入的图像对比提供数据，并作为判定车辆出入的依据。车位检测摄像机（可同时检测两个车位，自带车牌识别、车辆信息识别等功能，集成指示灯，七种颜色可选）：通过智能化算法对实时视频流进行分析，实现对车位状态的自动实时监测，若有车辆进入，自动完成车辆图片抓拍以及相关信息的分析，为车位引导及反向寻车系统提供基础数据。停车场系统拓扑图如下：7.3中心平台产品 推荐型号：DH-DSS7016-D随着城市建设及治安管理的发展，政府职能部门在治安管理、城市管理、应急指挥通讯等方面的需求日趋繁杂，通过建设一套高度集约化的视频监控管理平台，实现数据信息综合管理，整合并利用现有信息化资源，开发深度应用，从而建立起一个统一指挥、科学监控、协调有序的城市监控运行机制，快速、及时、有效地保障人民生命财产和社会稳定。DH-DSS7016-D产品，将视频监控各方面资源进行了有效的整合，将高效的自主硬件平台，与视频监控平台、视频存储、网络通道等多方面资源和功能进行了高度融合，构建了集传统视频监控、视频存储、电子地图，以及安防业务应用等功能于一体的综合视频监控管理平台。系统架构：平台是综合性、专业性的信息整合、业务管理与决策支持平台。整个平台综合运用通讯、计算机、网络、信息处理等技术，实现信息资源管理、设备管理、用户管理、网络管理、安全管理、日志管理等业务功能。智能接入智能接入针对广电视频监控业务全省平台建设，采用级联模式，在省级中心部署DSS7016一级平台，在各地市部署二级平台，在地市的每个区可部署三级平台，级联模式拓扑图如下：同级平台的DSS7016设备采用堆叠模式协同工作，以增加本级平台的存储、转发、接入能力。堆叠模式拓扑图如下：八、视频监控云平台周边系统改造8.1AMSP平台改造为使得AMSP平台能对视频监控业务进行良好的支持，需进行以下管理功能的开发与改造。8.1.1SP接入管理为视频监控业务提供相应的SP账号与权限，分配鉴权地址，同时为其开放相应的能力接口和数据通信接口。8.1.2认证鉴权管理依据视频监控业务运营信息、用户端订购状态等信息进行决策分析，判定是否应当向该用户提供对视频监控业务的访问以及用户是否有权限进行订购；若有，则向用户提供订购渠道。8.1.3报表管理对用户信息、业务使用信息按条件进行统计，可分类显示、查询，形成统计报表，可以图标方式（二维、三维的柱状图、饼图等）显示、打印、存储。8.2BOSS系统改造为使得BOSS系统能对视频监控业务进行良好的支持，需进行以下管理功能的开发与改造。8.2.1用户开户和终端划归功能在营业受理前台，开户生成访问视频监控云平台的用户账号（或使用用户的手机号作为用户账号），发放摄像头终端，并将摄像头包装盒上的ID号输入，并经过之前由视频监控云平台同步过来的摄像头数据信息进行存在验证，然后将生成的用户账号与该终端ID序列号进行绑定，形成用户账号与终端ID对应关系数据库。同时由BOSS系统将此终端ID与用户账号对应的数据同步至视频监控云平台的用户管理系统。终端激活时，用户将摄像头连接上宽带，终端自动向监控云平台上报终端ID号。如果该终端ID号在用户账号与终端ID对应的数据库中存在，则该终端即可被激活使用。同一终端ID号同时在线时只能激活一次，并作激活标记。终端只有在激活后方可接入平台，实现与平台的正常通信。8.2.2用户信息录入与管理（1）用户基本信息管理：用户姓名、用户标识码、联系人姓名及联系电话、联系地址、开通业务功能、监控点数量、业务使用起始时间、付费方式等；（2）用户受理信息：开户、开通、变更、销户、暂停、复通；（3）管理部门可对以上信息进行追加、修改、删除、查询等。8.2.3权限管理（1）设置管理员、操作员、用户三层权限；（2）管理员具有最高权限，可创建操作员，完成用户开户，设置用户数量的操作；可配置及修改各操作员的管理范围，实现对整个系统客户群的分组管理；（3）操作员可在管理员的授权下进行操作，可在根据客户需求在营业系统中进行数据的录入、修改、维护；（4）用户行使管理员所赋予的操作及管理权限，可进行修改密码、监控录像等操作。8.3网管系统改造为保证视频监控云平台的正常运行，网管系统需对接云平台的服务器设备资源和线路资源，管理分配相应的网络资源，并进行安全管控。视频监控云平台设备的运行参数允许通过远程登录的方式进行配置，系统显示服务器的设备名称、主要技术参数（如CPU、内存、硬盘）、IP地址、网络接口等信息。同时对设备的运行状态、进程数及运行情况、CPU、内存、带宽等资源占用率信息进行实时监控，采集并处理上报的告警信息，为维护人员处理故障提供查询、统计和诊断手段。8.4终端管理系统改造终端管理系统对接视频监控云平台的设备管理系统，将摄像头终端信息纳入到系统中，通过远程获取用户使用的行为数据完成相关终端运行报表的发布和分析。同时完成摄像头终端软件的版本管理与定期升级，以及终端硬件配置的升级改造，满足视频监控业务不断发展的需求。九、项目建设计划（1）第一阶段：201重点建设完成南京市视频监控云平台的搭建和IMS系统对视频监控业务的升级改造，实现行业客户和家庭用户的视频监控功能需求。视频监控云平台一期建设支持最大1000路终端监控的并发，预计可支撑150家行业客户。（2）第二阶段：2014年完成AMSP、BOSS、网管系统等视频监控云平台周边系统的升级改造，并与视频监控云平台实现互联互通，完成整体测试联调。同时平台带用户进行试运行。（3）第三阶段：2014年视频监控平台正式商用运行，并进行持续的业务优化和技术改造，确保稳定高效。同时建设省级视频监控平台，进行视频监控业务的全省推广。十、摄像头分类及成本品牌型号设备参数价格（元）备注海康威视DS-2CD2210-I3（130W红外枪机）1/3"CMOS130万像素日夜型筒形摄像机，4mm(6mm,8,12mm可选)，日夜型(ICR)，阵列灯红外30米，DC12V/支持PoE390DS-2CD4212FWD-I（130W红外枪机）1/3"CMOS130万像素2.8-12mm/8-20mm变焦超宽动态防水筒型网络摄像机，日夜型(ICR)，带SD卡接口，DC12V/PoE1600DS-2CD2310-I（130W红外半球）1/3"CMOS130万像素日夜型防水海螺摄像机，4mm(2.8,6mm,8,12mm可选)，日夜型(ICR)，阵列红外20-30米，DC12V/支持PoE400DS-2CD4112FWD-I（130W红外半球）1/3"CMOS130万像素2.8-12mm变焦自动光圈超宽动态10-30米红外室内防暴半球网络摄像机,日夜ICR,带SD卡接口，DC12V/PoE1600DS-2DE5174-A（130W球机）130万E系列网络高清智能球(CMOS)(960P/超低照度/3D降噪/低码率/水平键控每秒250°）2400DS-8108HWS-SH路/16路视频输入，4路音频输入，支持环通输出；所有通道支持WD1实时编码；支持8路/16路同步回放；支持HDMI、VGA、CVBS同时输出，支持1个矩阵输出；2U普通机箱，千兆网卡；8个SATA接口，1个eSATA接口2100硬盘录像机DS-8116HWS-SH2500大华DH-IPC-H