智慧校园高校校园综合安防解决方案

第i页目录 11.1设计目标 11.2设计思路 11.3总体结构设计 21.3.1逻辑架构 21.3.2物理架构 41.4方案特点 51.4.1高清技术的应用 51.4.2H.265高效编码技术的应用 51.4.3智能技术的应用 5 5 61.4.6系统集成及开放性好 61.4.7革命性的安防管理理念 6 7 71.5.12.5D仿真电子地图应用，实现可视化应急实战 7 7 8 81.5.5高效稳定的存储技术，为智慧监 91.5.6规范化的案情处理流程 2.1视频监控系统 2.1.2监控前端设计 2.1.3存储系统设计 39 97 2.1.7视频质量诊断 2.1.8视频后检索设计 1882.2.2校园车辆出入口系统 2.2.3校园微卡口系统 2.2.4校园违停 202 2042.3门禁管理系统 2132.3.2门禁管理系统 2.3.3人员通道系统 2222.4报警管理系统 2.4.1入侵报警系统 2.4.2一键报警系统 2312.5猎鹰大数据应用 2352.5.1功能说明 2352.5.2应用场景 2.6传输网络设计 248 第iv页 251 3.1.1平台定位 3.1.2设计原则 3.1.3设计标准 3.2平台技术架构 3.2.1平台技术架构 3.2.2平台服务组件 3.2.3平台客户端 3.3集中管理系统应用功能 3.3.1全景地图 3.3.2地图查询 3.3.3报警管理 280 3.3.5值班巡更 第v页3.3.7配置管理 2983.3.8其他功能 311 3123.4.1车辆管理 3.4.2车辆布控 3.4.3历史过车 3.4.5统计分析 3.4.6其他功能 3.5产品性能 第1章系统总体设计系统采用高清视频监控、智能图像分析、车牌识别、RFID/NFC与报警管理等技术，实现整个校园的综合监管，实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一套“高清化、网络化、智能化、高集成”的安防综合监管系统，满足用户在综合安防业务应用中日益迫切的需求。本方案主要实现以下目标：建成统一的中心管理平台：通过管理平台实现全网统一的安防资源管理，对视频监控、车辆管理、门禁管理、报警管理等系统进行统一管理，实现远程参数配置与远程控制等；通过管理平台实现全网统一的用户和权限管理，满足系统具备以下特征：系统具备高可靠性、高开放性的特征：通过采用业内成熟、主流的设备来提高系统可靠性，尤其是录像存储的稳定性，另外系统可接入其他厂家的摄像机、编码器、控制器等设备，能与其他厂家的平台无缝对接；具备高智能化、低码流的特征：运用智能分析、带有智能功能的摄像机等提高系统智能化水平，同时通过先进的编码技术降低视频码流，减少存储成本和网络成本，减弱对网络的依赖性，提高视频预览的流畅度；具备快速部署、及时维护的特征：通过采用高集成化、模块化设计的设备提高系统部署效率，减少系统调试周期，系统能及时发现前端系统的故障并及时告警，快速相应；具备高度整合、充分利旧的特征：新建系统能与原有系统高度整合、无缝对接，能充分利用原有监控资源，避免前期投资的浪费。 校园综合安防系统解决方案本方案的总体设计思路如下：1)统一采用IP化产品，同时在需要的场景中选用智能化产品，实现车辆、人员、门禁、报警等信息的识别与管理功能。2)建立统一的综合信息管理应用平台，实现对系统的统一管理；3)充分考虑原有系统利旧，实现新老系统的无缝对接，降低成本，减少资源浪费。1.3.1逻辑架构本方案从逻辑上可分为视频监控、车辆管理、门禁管理、报警管理等几个系统，如下图所示。视频监控子系统视频监控子系统车辆管理子系统门禁门禁管理子系统报警管理子系统猎鹰大数据应用智慧型校园可视化综合管理平台星光+图1.逻辑架构图视频监控系统：采用先进的高清、智能监控技术，对校园进行全方位、全天候的全面监控，最大限度地减少各种安全隐患；车辆管理系统：采用车辆识别和智能分析技术，实现对校园内车辆的统一监控与管理；门禁管理系统：以门禁业务为核心，帮助学校在人力防范的基础上，对学校重要场所进行全面管理；报警管理系统：以报警业务为核心，帮助学校在人力防范的基础上，最大 第4页1.3.2物理架构综合安防系统物理拓扑如下图所示：高教校园综合安防高教校园综合安防门禁管理系统门禁管理系统监控专网存储管理电流媒体管理电脑网线或光纤感应器连接线视频监控系统车辆管理系统报警管理系统电视墙图2.物理架构图该系统图是学校的综合监管架构图，包含视频监控系统、车辆管理系统、门禁管理系统、报警管理系统等，结合智慧校园综合监管平台，实现整个校园的安全综合监管。学校周界、出入口、校园内部等不同区域安装合适的高清或标清摄像机， 校园综合安防系统解决方案第5页在控制中心利用视频综合平台进行视频解码输出，利用海康威视专用大屏系统进行上墙显示，同时在中心架设专用存储系统，对前端视频资源进行中心集中系统结合智能化管理手段，运用智能分析技术，同时利用车辆管理系统、门禁管理系统、报警管理系统，对学校内外的人，车，物进行综合管理，变被动监控为主动防御，中心管理平台同时可以集成学校其它安防系统，达到信息1.4方案特点1.4.1高清技术的应用系统采用海康威视全系列高清产品，图像分辨率达720p或1080p,拥有广1.4.2H.265高效编码技术的应用系统前端部分采用H.265/H.264高压缩比网络摄像机，大大提升了视频的编码效率，摄像机编码后，720P分辨率仅占1M-2M带宽，1080P分辨率仅占2M-4M带宽，有效节省传输链路带宽和磁盘存储空间。1.4.3智能技术的应用值班人员，对监控画面范围内的行为进行实时识别并及时报警，有效降低值班1.4.4高效的存储方案系统存储设计采用的中心集中存储模式架构，支持视频流经编码设备以CVR方式直接写入专业存储设备，省去存储服务器成本，避免服务器形成单点第6页故障和性能瓶颈，独特的文件结构确保监控服务的高稳定和高性能。阵列内置VTDU模块，可直接实现视频流的多路实时转发，省去VTDU服务器成本投入。1.4.5系统扩展性、兼容性行强系统全面兼容国内外主流厂商的IPC、DVR/DVS,兼容国内主流的报警系统，而且通过设备厂商提供稳定的SDK,可兼容其它前端接入设备；系统能够网设计基于GA/T669、DB33及GB/T28181等多项标准协议，能够很好的实现1.4.7革命性的安防管理理念智慧型校园可视化平台是校园安防管理工作的革命性改革。传统安防建设即安装摄像头，安防系统即查看安防视频的系统。这种模式的安防管理模式既简单又粗糙，仅能够对某一厂商安装的摄像监控点进行管理，并且使用列表的形式对摄像机进行管理。在GIS应急联动模块中，根据对学校安防管理工作的深度挖掘，为学校的安防管理提供了一种全新的管理理念。使用图形化的安防管理模式，对学校进行全校范围的仿真三维模拟，将建筑物、房间、门、草地、空地、道路等进行整合与显示，全面展示全校状况，并在全校仿真三维模拟地安防建设将不再是仅安装摄像头，而是应该包含全校范围的安防数据建设，不止是要安装新的摄像头，还应该整合校园原有的摄像头信息，并在建设中，形成统一的管理模式和统一的摄像机调用。安防系统将不再是仅为了查看摄像机视频为目标，还可以在该基础上对安防数据形成一系列的安防应用，对安防数据进行查询、统计、分析等，并可以根据摄像机的相关属性信息，建设数字化、智能化、全覆盖的安防系统，并将人员与监控点结合，进行快速、有效、第7页系统将若干个应用系统在应用功能基础上集成，实现各系统之间业务的联动，将原本独立运行、信息屏蔽的诸多系统进行横向协同。从而为应急处置提供最为直观的视频信息，并根据应急的案对突发事件进行最佳的处置。构建校1.5系统优势系统支持2.5D仿真电子地图应用，利用应急实战相关功能，提升高校应急实战能力。用户可在一张仿真电子地图上对所有监控点位进行部署，需要查看某个监控点位时，只需在地图上点击相应点位，即可实现预览、回放、上墙等操作，非常直观，便捷，同时，结合其他智能操作，可有效降低用户在寻找和Smart摄像机采用海康威视独有的超宽动态、星光级超低照度技术，同时支持透雾，电子防抖，强光抑制，背光补偿，慢快门等功能，可适应不同监控>超宽动态技术：采用业界高端传感器并结合自主研发算法，在逆光环>星光级低照度技术：采用业界高端传感器和DSP,具备很高的感光度，>实时透雾技术：基于大气透射模型，区分图像不同区域景深与雾浓度 校园综合安防系统解决方案Smart摄像机采用TI高性能DSP,H.264、ROI、SVC等视频压缩技术，压缩比高，延时小，码率最多降低3/4,存储空间最多减少3/4,带宽占用最多减少3/4。有效降低系统建设成本。至1~2M,1080P低至2~4M。>ROI(感兴趣区域编码):将码流资源集中在一块或多块感兴趣区域来>sVC(可伸缩视频编码):使网络摄像机编码后的视频流具有伸缩能第9页>智能跟踪：支持手动跟踪、全景跟踪、区域入侵跟踪、越界跟踪四种>分类识别抓拍：实时记录进入布防区域的任何车辆和行人，并对机动>视频结构化数据分析提取：支持视频结构化数据分析，自动生成智能结构化数据，自动识别提取车牌信息，支持车身颜色、车型识别等结采用更贴近安防应用的基于视频流直写技术的存储产品，实现前端Smart摄像机的智能接入、智能存储、智能回放、智能管理。同时具备ANR断网补录技术、监控级硬盘RAID技术、录像锁定技术、N+1整机热备技术等录像保护>智能接入：可接入前端Smart摄像机，实现智能事件(人脸侦测报警、行为侦测报警、音频异常侦测报警、场景变化侦测报警等)的联动录智能存储：采用标准流协议实现高性能视频/图片直存，支持视频结构>智能管理：实时监测前端在线状态，具备虚拟主机管理功能，可有效解决双网隔离模式下无法访问IP前端的问题。>录像保护：ANR断网补录技术、监控级硬盘RAID技术、N+1整机热>硬盘管理：磁盘预分配技术杜绝磁盘碎片、硬盘休眠技术降低硬盘功耗、扇区冗余技术延长硬盘使用寿命，S.M.A.R.T硬盘检测技术实时第10页不仅是对摄像监控点进行智能化、科学化的管理，还应该能够对校园中发生的突发事件与案情信息进行管理，对突发事件和案情提供解决方案，制定规范化的处理流程，为案情的处理提供技术手段，为用户在处理案情过程中的执行步骤、执行流程、执行结果等进行规范化的管控，为案情的处理制定规范化的处理流程。案情处理过程将能够存储在系统中，在系统中形成处理案情的步骤库、解决事件的方案库、案情处理的档案库，根据案情的类型、等级，按照案情的状态与严重程度，对突发事件进行精细化的管理，实现快速反应、迅速解决的目的。 校园综合安防系统解决方案第2章系统详细设计2.1视频监控系统视频解码拼控、大屏显示、视频信息管理应用平台、利旧等几个部分，如下图大屏显示大屏显示视频信息管理应用平台视频解码拼控传输网络视频存储系统视频前端系统利旧部分传输网络视频前端系统：前端支持多种类型的摄像机接入，本方案配置高清网络枪机、球机等网络设备，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，可直接接入网络并进行音视频数据的传输。传输网络：传输网络负责将前端的视频数据传输到后端系统。视频存储系统：视频存储系统负责对视频数据进行存储，本方案配置CVR 校园综合安防系统解决方案进行数据存储。模式的输出。大屏显示：接收视频综合平台输出的视频信号，完成视频信号的完美呈现。理和配置，用户可通过应用平台进行视频预览、回放。利旧部分：利旧包括前端利旧、传输网络利旧、存储利旧等。物理架构网络高清方案物理拓扑如下图所示：堂接入交换机客户请视频线监控前端分控中心总控中心橘霞频质量诊断服务器等。功能；主要部署接入交换机、CVR、客户端等。 监控前端：主要负责各种音视频信号的采集，通过部署网络摄像机、球机传输网络：整个传输网络采用接入层、核心层两层传输架构设计。前端网络设备就近连接到接入交换机，接入交换机与核心交换机之间通过光纤连接；支持流媒体直存，减少了存储服务器和流媒体服务器的数量，确保了系统架构视频解码拼控：视频综合平台通过网线与核心交换机连接，并通过多链路汇聚的方式提高网络带宽与系统可靠性。海康威视视频综合平台采用电信级ATCA架构设计，集视频智能分析、编码、解码、拼控等功能于一体，极大地大屏显示：大屏显示部分采用海康威视最新LCD窄缝大屏拼接显示。视频信息管理应用平台：部署于通用的x86服务器上，服务器直接接入核学校安防监控场景比较固定，具体可以分为室内场景与室外场景，其中室外场景主要包括学校大门口、校内主要道路、足球场、篮球场、广场和室外停车库等，室内场景主要包括教学楼、行政楼、宿舍楼、图书馆、体育馆、食堂海康威视根据不同场景的不同需求，灵活选择合适的前端监控产品，满足室内外各种场景下的监控需求。海康威视网络高清摄像机，通过其全新的硬件平台和最优的编码算法，提供高效的处理能力和丰富的功能应用，旨在给用户提供最优质的图像效果、最丰富的监控价值、最便捷的操作管理和最完善的维第14页本方案前端摄像机选型应根据不同应用场景的不同监控需求，选择不同类型或者不同组合的摄像机，室外可以依据固定枪机与球机搭配使用、交叉互动原则，以保证监控空间内的无盲区、全覆盖，同时根据实际需要配置前端基础配套设备如防雷器、设备箱等以及视频传输设备和线缆。室内可以采用红外半针对室外监控点位的实际情况，摄像机、补光灯(选配)安装于监控立杆上，网络传输设备、光纤收发器、防雷器、电源等部署于室外机箱，室内摄像机安装比较简易和方便，直接通过交换机、电源模块连接网络和取电。室外监控网络摄像机前端部署结构如下图所示：接入网外置补光灯(选配)电源模块电源线图3.室外监控前端部署结构示意图根据学校不同的应用场景，需要选择不同的前端摄像机，以达到最优的视频监控效果。具体点位分布如下：类别室内教学楼大门口宽动态摄像机走廊红外半球楼梯口红外枪机第15页大门口楼梯口电梯大门口楼梯口大门口楼梯口大门口体育场内大门口楼梯口食堂内大门口出入口大门口红外枪机、微卡口、卡口道路交叉口主席台观席台各出入口各出入口.1室内场景监控中心等具体建筑的内部场景，各建筑内部场景主要包括出入口、走廊、楼 校园综合安防系统解决方案.1.1出入口学校各栋楼进出口、宿舍门口颇多，是整个学校安全防范重点区域之一，为了加强对各个单元楼进出人员的管理，需在各楼门口区域设置监控点，考虑到要求能看清楚进出人员的样貌，本区域有全天候工作的要求。由于该区域会存在背景光较强而导致看不清室内细节问题，所以选择带宽动态功能的红外摄图4.出入口监控效果示例图传统摄像机拍摄出来的画面比例一般为4:3或16:9,看到的场景为视角广但视野不深，而学校各建筑内部的走廊具有狭长、窄小的特点，如果采用传统的摄像机需要多台摄像机才能完全覆盖狭长的走廊，但支持走廊模式的摄像机将画面比例变换为9:16,让视角更小视野更深，减少走廊中部署的摄像机数量。为了保障走廊区域设备安装后的美观和协调，需要部署支持走廊模式的红外半 第17页正常画面：16:9走廊模式：9:16图5.走廊监控效果示例图楼梯口是人员进出必经之地，如有紧急事件发生，也是留下线索最多的地方，该位置的安防监控要求也比较高。楼梯口除了需要能够看清进出人员之外，还需要看清进出人员的细节信息如携带的物品等内容，该位置需要部署高清红外摄像机进行进出人员监控。 校园综合安防系统解决方案行政办公楼基本上都会有办公电梯，而电梯作为公共交通工具，也是监控的重要区域。在电梯轿厢安装电梯半球摄像机，其通过专用的视频传输线接入到视频编码器中，从而实现对电梯的实时监控。由于电梯环境特殊，因此需要安装专用的电梯摄像机，具体安装示意图如下：图7.电梯轿厢监控安装示例图办公室、会议室是属于校领导、老师日常办公、开会的重要场所，其安防需求也非常强烈，但作为日常办公的场所，需要监控到整个办公室的场景，采用普通的摄像机无法满足该需求，需要采用专用的鱼眼摄像机将整个办公室场景看清楚，同时鱼眼摄像机外形为扁平状，安装后不会影响整体办公室的布局，比较美观。教室作为广大师生学习的重要场所，属于人员聚集度高、安全防范风险较大的重点区域，也是学校保卫部门和教务部门重点关注的场所。教室存在场景较小、需要看清细节和安装美观等要求，因此一般教室会选择高清红外半球或室内球机完成教室监控的任务，其中红外半球用于看全景，室内球用于看细节，解决既看全景又看细节的监控需求，同时室内球机和红外半球安装属于吸顶式安装，安装后不会影响教室的整体美观，效果极佳，具体监控示意图如下： 校园综合安防系统解决方案.1.7食堂食堂为人员聚集度较高场所，安防要求也非常高，在食堂的出入口、操作间、食堂大厅等重点区域部署高清红外枪机、高清红外半球和高清室内球机等设备，对食堂进行无死角、无盲区、全实时监控，具体监控效果示例图如下：图9.食堂监控效果示例图监控中心作为整个学校安防系统的核心所在，需要对监控中心内部进行24小时全面监控，确保监控中心的安全保障。监控中心内部可以采用高清红外半球或高清红外室内球机进行实时监控，具体监控效果示例图如 校园综合安防系统解决方案图10.监控中心监控效果示例图.2室外场景.2.1大门口学校的校门进出口及生活区的出入口颇多，社会人员往往是通过这些出入口强行闯入校园或生活区，是整个学校安全防范重要的区域，为了加强对学校及学校生活区进出车辆及人员的管理，需在每个门口设置监控点，安装摄像机时需考虑夜晚的光线很差，并且要求每监控点要看清楚进出车辆的车牌和人员的样貌，为学校的管理提供事实依据。本系统设计固定红外摄像机和快速球机的方式，实时记录各出入口信息。红外摄像机负责24小时监控整个场景，满足系统无盲区的要求；球机满足监控系统灵活性要求，可通过定制预置位等在不第21页图11.大门口监控效果示例图.2.2主要道路校园路面固定点需要满足在覆盖范围内看清过往行人、车辆的行为特征和体貌特征，推荐采用200万网络高清球型产品来对大范围监控区域进行监控。在重要监控区域推荐采用带有自动跟踪功能的网络高清智能球机，对进出人员进行自动跟踪。摄像机要达到IP66的防护等级，避免在雨天等环境下因为雨水或灰尘的进入；在晚上光线不足的环境下推荐采用超低照度功能或红外功能的.2.3足球场、篮球场校园足球场面积较大，出入口也非常多，在足球场各出入口安装高清红外枪机，对进出的人员进行实时监控，同时在足球场的主席台和观众席安装高清红外球机，实现主席台和球场的全程实时监控。篮球场则主要为进出口位置的全程监控，记录所有进出篮球场的人员信息。具体监控效果示例图如下：图13.足球场监控效果示例图校园广场是课余时间学生聚集较多的场所，其中主要包括图书馆广场、体育馆广场和食堂广场最为典型，这些场所经常会有一些学生、后勤活动，容易造成人员的拥挤问题，存在一定的安全隐患。为加强校园广场情况监控，在广场周边可安装高清的红外球机和360度鱼眼监控摄像机，球机看细节，鱼眼看 图14.广场监控效果示例图学校停放车辆面积广泛，是整个学校安全防范薄弱环节，为了加强机动车、自行车和电瓶车的车辆管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到停车场、单车棚的情况，发现警情能够及时处理。需在停车场、单车棚区域设置监控点，考虑到停车场、单车棚光线差，并且要求能看清楚车辆停放和人员活动情况；为停车场、单车棚安全管理提供事实依据，本区域有全天候工作 校园综合安防系统解决方案图15.自行车停车库监控效果示例图1)支架及立杆监控点根据现场实际情况，可采用立杆安装、抱箍安装、壁挂安装以及吊杆安装等方式。其中抱箍、壁挂支架以及吊杆支架有成套产品，根据现场选择室内摄像机的安装固定，根据摄像机型号和现场情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架，安装高度不低于2安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时，选用相应的安装支架来安装；若无合适的建筑物供附着安装，则需要选用视频监控专用立杆，安装高度应不低于3.5m。2)室外机箱室外摄像机的供电、信号等需要在室外进行汇集，需用专用的防水箱进行端接。端接箱内部安装架的设计充分考虑设备的安装位置，同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能。不便于在立杆上部安装设备箱的，在地面设置设备机柜，其设计按照相关的规范标准执行，同时应具有防尘、防雨、防破坏等功第25页在摄像监控中，为了使夜间得到正常的监控图像，可选择采用一定的补光措施。补光灯的光源通常有LED、金卤灯、高压钠、白炽灯、氙气灯(HID)4)防雷接地对前端供电和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的稳定性和可靠性。前端监控的防雷接地主要从以下三个方面进行：直击雷防护在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针，安装于监控点立杆顶部。提前预放电避雷针利用雷云电场周围电场强度向针尖发射高压脉冲特性，提前一定的时间引导雷电放电，不至于使局部雷云电荷积累形成过大的雷击强度，降低监控点雷击接闪强度和电子设备雷击电磁脉冲强度，提高了室>供电设施的雷击电磁脉冲防护电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源对前端设备造成危害。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，本系统对前端室外防水箱220V电源进线以及室外防水箱到摄像机的低压电源线路进行避雷接地。220V电源进线避雷标称放电电流不小于10KV,接地线缆建议不小于6mm2。>均压等电位连接技术等电位连接是将正常不带电(或不带信息)的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系统作电气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。监控点设备(含电源避雷器、控制信号避雷器)宜采用单点接地方式实现等电位连接，独立接地电阻小于10Ω。5)前端供电 校园综合安防系统解决方案稳态电压偏移不大于±2%;电压波形畸变率不大于5%。6)线缆前端网络摄像机采用网线的方式接入，对于近距离传输(100米以内),直接通过网线连接到接入交换机；对于远距离传输，通过网线先接入光纤收发器。前端功能亮点.1超低照度海康威视摄像机采用业界高端传感器和DSP,具备很高的感光度，在光照(高感光度、3D降噪)黑白图16.超低照度摄像机对比效果示例图.2星光+介于目前市面上暴增的星光产品，海康威视率先推出“星光+”产品，星“光+”产品具有1/1.8英寸传感器，可实现彩色0.0007lux的低照度效果，相比传统星光产品，效果更震撼。 第27页.3强光抑制在夜间监控车辆道路、出入口等情况下，往往因为车光线太强严重影响视频图像质量，海康威视产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近图17.强光抑制开启与关闭效果示例图.4第三代超级透雾雾霾天气下，空气中的液滴和固体小颗粒使户外监控的质量降低，图像显得色彩黯淡、对比度低，一些重要目标的细节难以观察，视频监控的实用性受到很大影响。海康威视产品中网络高清摄像机和球机大多具备高清透雾功能，基于大气透射模型，区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，同时融合目前新推出第三代超级透雾功能，采用SSD透雾算法，根据物理上雾霾的形成模型，通过局部区域灰白程度判断雾霾的浓度，从而复原出清晰的无雾霾图像。且可根据局部雾气浓度不同进行图像修复。 校园综合安防系统解决方案针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题，海康威视推出红外摄像技术可以获得清晰的夜间图像。 校园综合安防系统解决方案第29页EXIR系列IPC50米效果图20.红外监控效果示例图.63D数字降噪几帧图像，将不重叠的信息(即噪波)自动滤出，从而显示出比较纯净细腻的度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照不足时噪声明显抑制，图像细节大量保留，有效提升视频监控图像质量。图21.降噪前图片示例 校园综合安防系统解决方案.7新一代宽动态监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景，利用宽动态技术，场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。海康威视采用业界高端传感器并结合自主研发算法，海康威视新一代WDR基于动态范围达120db的多重曝光Sensor,采用局部亮度映射与图像增强相结合的处理算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝，大幅提 校园综合安防系统解决方案.8应急布控1)运动会等大型集会临时补充监控点；学校定期或不定期会举办一些大型的运动会或其他集会活动，往往针对这类集会活动，现有的监控点位不一定够用，特别在一些相对偏僻的区域，平时完全用不到，但运动会时，则很有必要，使用临时布控球，可临时补充缺失的监控点；2)设备损坏，临时顶替；有些重要点位的视频突然损坏，可以使用布控球临时补位；3)部分需要经常调整位置的监控点应用；对于惯偷，学校目前往往也很难有好的方法进行抓捕，惯偷对学校的监控点位一般比较熟悉，很难有效的通过已有的监控点位来进行取证。这时可以采用布控球在不同的位置做临时布控使用，几天换一个位置，这样可以让惯偷防不胜防，一方面有威慑作用，另一方面，可以更有效的获取惯偷作案的视频数.9360度无死角办公室、会议室等小场景区域，采用360°鱼于图书馆、食堂和体育馆前面的广场则采用鱼眼+球机的方式进行鱼球联动，从而实现360度无死角监控。鱼球联动防控系统由360°全景监控摄像机、智能IP 校园综合安防系统解决方案于上手，可在全景监控界面上随意调出任意局部细节并放大观察，满足快速搜索，全局控制的能力，方便工作人员的使用。.10可视域随着前端产品的深入应用，原有的网络高清球机逐渐无法满足业务细化的用户不能直观感受摄像机的监控范围，监控画面与实景现场无法建立形象的联系；图上作战等应用常有批量操作网络摄像机的需求，而目前没有比较方便的实现方式；校园监控范围的覆盖目前大部分仍靠增加监控点位的方式来实现；部分相机时常面临有意、无意的破坏，事后追溯比较困难。为解决上述问题，需要充分发挥网络高清球机的可运动特性、充分利用球机内置的各种传感器，配合业务平台应用开发，形成富有行业特色的整体解决方案，才能在产品严重同质化的市场竞争中抢占先机，凸显产品价值。可视域球机功能及价值：1)可视域功能用户操作业务平台下发获取可视域信息的指令，网络摄像机接收指令后实时上报视场角、安装位置信息(经纬度)、摄像机镜头指向方位等信息，业务 校园综合安防系统解决方案平台根据接收到的可视域信息，在GIS中显示网络摄为图上作战等业务应用提供直观、形象的监控范围展在已知案发地点的情况下，协助快速查找附近可视域能够覆盖该地点的网2)集中布控用户操作业务平台下发集中布控指令，并附带监控目标的位置信息(经纬度),所有可视域覆盖该位置的网络摄像机同时、自动调整方向，监控目标位随着视频监控应用的不断深入，我们对于大场景的监控需求也越来越多，一体化高清全景摄像机或通过多台摄像机后端拼接的突发性事件，我们希望能看清细节，并清晰的记录事件的整个过程；否则，虽然具备无盲区全景监控的优势，但是不能辨别监控物体与细节，此时的监控变得形同虚设。因此，对于大场景我们不仅希望可以环顾全景，同时也可以捕捉细节。针对大场景的全景监控，同时兼顾细节的监控需求，传统的实现方案往往是多台摄像机通过视频拼接服务器拼接得到1节的捕捉。虽然兼具了全景和细节，但这种方案需多台摄像机、视频拼接服务器以及高清球机，方案成本较高，系统复杂，安装调试繁琐，后期的人工维护针对传统方案的弊端，海康威视推出一体化球型鹰眼全景跟踪摄像机，既可覆盖全景，又可捕捉细节。同时，很好的解决了传统监控方案成本高、系统相比传统监控方案，一体化球型鹰眼全景跟踪摄像机以单摄像机实现全景监控和细节捕捉，成为视频监控领域新兴的监控模式，解决了传统监控方案中存在的问题和弊端，具备以下优势：①前端摄像机采用ALLinone一体化设计，内置多个水平全景摄像机第34页以及一个特写跟踪球机，集成度高，一台球型鹰眼全景跟踪摄像机即可兼顾全景与细节。②前置拼接，后端无需视频拼接服务器，拼接调试简单，相比传统监控方案整体系统大大简化。>省成本①一台球型鹰全景跟踪眼摄像机代替多台普通摄像机、一台星光球机以及视频拼接服务器，硬件成本大大降低。②前端摄像机采用一体化设计，安装维护简单，前期安装施工成本低，后期维护量小，成本低。>易安装①球型鹰眼全景跟踪摄像机具备球机的快装结构，一体化快捷安装。②摄像机安装只需一根网线、一个电源，布线简单。③多个水平全景摄像机拼接调试简单，大大提高整体系统安装调试效海康威视推出SMARTIPC系列产品，包括网络高清枪机、网络高清筒机和网络高清半球，在传统IPC的基础上，又在智能编码、智能侦测、智能控制上取得了很大的突破，通过先进的编码技术、图像感知与处理技术等在保障甚至提高监控图像质量的前提下，大幅度降低视频码流，使得在有限的网络带宽的条件下传输高质量的视频图像数据，并且通过丰富多样的功通满足不同环境的监控要求，提升视频监控系统的智能化水平。微智能大智慧音频侦测人脸侦测行为侦测 1)低码率>同等图像质量下，720p码率只需1~2M,1080p码率只需3~4M;>码率最多降低3/4,存储空间最多减少3/4,带宽占用最多减少3/4。2)ROI(感兴趣区域编码)图26.ROI示意图域，提升感兴趣区域(如车牌、人脸)图像质量；>在保证关键区域图像质量的前提下，码率至少可降低1/2。3)SVC(可伸缩视频编码技术)>SVC使得网络摄像机编码后的视频流具有伸缩能力，配合后端支持间延长3倍；硬盘，可存储4路720plPC录像47天。4)多码流局域网>支持多路独立编码码流，双路实时高清码流；>每路码流可分别设置不同分辨率、帧率、编码格式(H.264/MJPEG/>总带宽提升至80M,可满足20路同时在线预览。5)低延时>高效编码算法，所有网络摄像机产品延时均在200ms以内；>最短延时模式下，平均延时720p/2M可达140ms,1080p/4M可达.2智能侦测1)行为侦测跨界入侵检测区域入侵检测智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；>摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。第37页图29.人脸侦测示意图>智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动>摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。源输入环境噪音过滤图30.音频侦测示意图>摄像机音频侦测功能可对声音的强度进行检测，当的影响。第38页警图31.场景侦测示意图检测，并联动报警；>支持日夜两套参数配置，可实现自动切换。图32.智能smartIR示意图域亮度的效果。第39页微调图像传感器距离微调焦微调图像传感器距离微调焦距州回图33.ABF示意图>普通电动镜头受减速齿轮控制，聚集速度慢，且不海康威视电动镜头支持变倍后自动对焦功能(AF),无需手动聚清，且聚焦速度快，同时具有自锁功能，抗震效果好。第40页2.1.3存储系统设计实时监控存储应用中，无论采用DAS直接存储结构或是SAN的网络化存储结构，都需要配置大量的视频存储服务器。数据流通过视频存储服务器写入存储设备，点播回放的数据流也是需要通过存储服务器读出。这样造成的问题有：1)服务器往往会成为存储系统的瓶颈；2)服务器增加了整体系统的单点故障；3)服务器也增加了成本开销。海康威视在业内率先提出的中心流媒体直写存储方案，方案支持前端编码器、网络摄像机的录像数据以流媒体(国标或者rtsp的标准流媒体传输协议)直接写入存储系统，能够为客户提供更加优化，更高性能，更加可靠的监控存储服务，能够满足客户更多更高的需求。网络高清视频监控系统的存储设计采用先进的视频流直存技术和CVR视频监控专用存储设备，通过集中式的存储方式部署在总控中心，用于存储管理所有前端监控摄像头的实时监控视频。 校园综合安防系统解决方案e高清网络枪机高清网络球机高清网络半球高清网络一体机采用集中式存储方案，物理介质集中布放，更方便管理，数据更可靠、更安全，更容易实现数据的大规模共享和应用。此外，采用流直存技术的CVR设备内嵌了流媒体模块，是集编码设备管理、录像管理、存储和转发功能为一体的视频专用存储设备。设备支持编码器数据流直接写入存储，或通过流媒体转发写入存储，节省大量存储服务器。平台和客户端可以直接从存储中点播、下载。流媒体直存技术可以提高系统性能和可靠性，同时降低客户使用成本，并具备高性能、高可靠、高密度、大容量、易扩展的特点。.2存储特点.2.1低成本>省硬件：CVR流媒体直存模式，支持前端视频流和图片直接写入，可节省大量存储服务器或图片服务器成本，项目越大，优势越明显；CVR存储可内嵌流媒体转发模块，可节省流媒体转发服务器成本。>省空间：在对录像质量要求不高的环境下，可通过子码流录像和抽帧存储的方式进行录像，存储容量空间最高可节省70%。>高密度机箱设计：提供高密度存储设备，以更少的结构空间提供更大的存储容量，可节省机房空间等其他资源，降低系统建设成本。 校园综合安防系统解决方案>绿色节能：支持磁盘休眠，CVR设备无业务访问时磁盘可休眠，大大节省电能消耗成本。>CVR存储支持低成本的监控级硬盘组建RAID,既保留了RAID数据保护的特性，又降低了系统建设成本。.2.2高性能>采用专用数据管理结构，无文件系统，规避长期循环覆盖写产生的文>提供高性能并发点播下载能力，满足智能后分析高速提取、突发事件高并发点播和下载的应用需求。.2.3高可靠工作机工作机多盘容错VRAID海康威视VideoRAID(VRAID)技术突破传统RAID,确保RAID组内坏第43页多块硬盘时，录像、回放业务均不中断。智能跳过坏盘数据，回放流畅，且录CVR可取前端一路流实现多重数据备份，无需平台参与，节省网络带宽和网络线备份数据流智能补录(ANR)前端与数据中心网络异常时，前端设备启动录像并保存在本地存储设备上(SD卡，硬盘等);网络恢复后，录像自动回传到中心CVR存储，保证数据的完整性。同时，CVR设备支持回传策略设定，可选择在业务空闲时(例如下班时间)进行回传，解决业务繁忙时录像数据与业务数据的带宽竞争问题。第44页网络摄像机网络交换机CVR存储>录像丢失检测报警.3存储容量计算系统支持200万像素高清、130万像素高清图像的实时存储和管理，新建视频监控系统存储容量按照1920*1080(1080P),4Mbps码流；第45页微视云存储.1系统简介随着高清视频的大规模应用，安防视频监控系统规模越来越大，系统中需要存储的数据类型多样、行业应用的复杂程度不断提高，且视频数据需要长时间持续地保存到存储系统中，并要求随时精确调用，对存储系统的可靠性和性能等方面都提出了新的要求。在未来的复杂系统中，数据将呈现爆炸性的海量增长，提供对海量数据的快速存储及检索技术，显得尤云存储是在云计算(cloudcomputing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，应用存储虚拟化技术将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。所以在通常的云存储设计方案中，通常硬件设备较多、初始部署成本高。在小型监控系统以及大规模分散部署的场景下，云存储的常用部署方式会受到严重的制约。因此海康威视微视云存储系统作为海康威视视频云存储系统的小型化方案，其诞生旨在通过少量存储设备的集群化、虚拟化构建.2设计目标海康威视微视云存储系统设计的核心目标其一是实现对各类型数据存储以满足用户需求；其二是贴合用户实际场景提供灵活多样的部署模式，其三是为用户应用数据提供高效、稳定、快速的服务；其四是系统可以实第46页1)视频流直写采用标准的信息传输控制协议、传输控制流程和协议接口；通过监控前端2)稳定可靠的数据存储能力采用系统负载均衡策略，多台存储设备组建系统集群，在系统运行中能保证存储节点故障后，最大支持不超过(n-1)/2台存储设备故障业务不中3)持续稳定的线性扩展能力海康威视微视云存储系统通过集群智能化部署以实现性能与容量的线4)应用服务海康威视微视云存储系统是一套贴合用户需求而设计的视频云存储系统，其先天的基因中就融入了面向应用的特质，在不断发展的趋势下这种5)统一管理及运维微视云存储系统具有高效灵活的空间管理能力，通过全系统分层集群的设计将系统的管理资源进行整合，并根据负载均衡算法提供全高效并发视频云存储系统内的设备和资源的运行情况进行统一监控，以标准的SNMP协议与运维服务器进行数据交互，能够非常便捷的实现系统整体运.3总体设计海康威视微视云存储系统是由海康威视自主研发的一套针对安防监控行业应用的专业级云存储系统。采用软硬件一体化设计，结合先进的集群化技术、虚拟化技术、离散存储技术等，通过流式文件系统对存储资源进行虚拟化和应用化整合，为用户提供高性能、高稳定、高扩展性的数据存 第47页储服务。.3.1需求说明.3.1.1功能性需求说明1)视频功能回放等。>检索要求支持对录像按照多种方式检索，如按照类型、标签、时间段等方式。>管理要求支持锁定、标注、循环覆盖(时间、空间)等方式进行管理。2)图片功能>要求视频存储系统支持图片的高速写入、并发下载、图片压缩、锁定删除等功能。3)运维管理功能要求支持对系统的运行状态、存储使用情况进行监控，以及对软硬件异常状态报警，便于用户处理。4)系统管理功能对接。>要求提供统一的管理界面，通过管理界面能进行存储设备和资源的配第48页1)可靠性需求采用云存储技术，将网络中各种不同类型的存储设备通过应用软件整合起来协同工作，共同对外提供视频数据存储和业务访问。保证单个节点失效时，系统能够通过自动负载将业务调整到其他设备上以满足用户业务的持续性；并且需要能够提供数据的迁移备份，在设备故障无法快速修复2)稳定性需求随着容量和存储设备的增加，如何保证海量数据存储的安全性和可靠性是传统视频存储面临的巨大挑战，要求存储系统具备7×24小时的不间断写入的能力。在系统运行的过程中，系统运行压力持续加大时能够通过集群技术、虚拟化技术动态自动调整业务压力，将业务响应的压力进行分3)扩展性需求云存储系统的建设在不同的阶段可能会有不同的容量要求。随着项目的不断扩大、应用的不断加强，容量将会不断扩大。那么云存储系统需要能够提供动态扩展功能，要求对在线系统增加、减少设备时业务不中断。另外对于系统的扩展性，在动态调整具体监控区域的存储资源时要求能够做到良好的灵活性，即不但能够增加存储资源的配给，也能够减少存4)可用性需求云存储系统需要提高良好的可用性，将复杂的应用、繁琐的操作流程简单化。对用户而言只需要使用唯一的IP地址就能够访问和管理云存储系用户在唯一的界面上就能够准确并安全地进行配置、部署、监控整套云存储系统，能够为用户对设备状态、资源、报警、升级、扩展，维护方第49页5)性能需求要求系统提供线性递增的性能属性，容量越大性能越强；同时提供并6)成本需求要求系统在提供云存储服务的同时降低系统部署的整体成本，节省服务器投注，将元数据服务器功能植入存储节点，通过仅由存储节点构建的海康威视微视云存储系统基于云架构进行开发，采用面向用户业务应用的设计思路，融合集群应用、负载均衡、虚拟化、云结构化、离散存储等技术，可将网络中大量各种类型的存储设备通过专业应用软件集合起来协同工作，共在视频云存储系统的设计中，采用的核心技术如1)采用存储全域虚拟化技术对具有海量存储需求的用户提供透明存储构架，可持续扩容避免瓶颈限制，可以更有效的进行资源管理，灵活增减空间，2)采用高经济性架构设计，不再部署独立的元数据服务器，将云存储系统3)采用集群技术，解决单/多节点失效问题，并利用负载均衡技术充分利4)采用离散存储技术，保障了用户高效的读写的同时保证了业务的持续性。5)采用统一完善的接口，降低对接成本、平台维护成本和用户管理的复杂6)采用视频、图片的全直存技术方案，保证项目整体的成本控制，优化存 .3.3逻辑架构层、存储层、管理层、接口层。接口层接口层AH接口管理层日志管理存储层流式数据存储流式文件系统设备层IPSAN存储设备·设备监控·服务管理调度管理资源管理集群管理设备管理流式数据转发流式数据索引管理图40.微视云逻辑架构图1)设备层2)存储层3)管理层管理层分为流式数据管理子系统融合了虚拟化管理、分散策略、资源管理、 校园综合安防系统解决方案集群管理、等多种核心的管理功能。可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理，以及硬件设备的状态监控和故障维护等；实现整个存储系统的虚拟化的统一管理，实现上层服务(视频录像、回放、查询、智能分析数据请求；图片URL提取、附属下载)的响应。4)接口层应用接口层是云存储最灵活多变的部分，接口层面向用户应用提供完善以可以根据实际业务类型，开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务。实现和行业专属平台、运维平台的对接；实现和智能分析处理系统之间的对接；实现视频数据的存储、检索、回放、浏览转发等操作；实现关键视频数据的远在海康威视视频云存储系统中，为了与视频监控系统的建设和应用更加紧密的结合，更加符合用户的业务需求，将应用层纳入了整个系统架构中，从根可将行业视频监管平台、运维平台、智能分析平台等通过相应的接口与云行业视频监控平台可与云存储系统进行配置录像计划、配置存储策略、检索视频资源、重要录像的备份存储等指令的交互，辅助流数据、视频数据、图运维平台采用标准的SNMP协议实现并提供Mibs接口，对云存储系统以将智能分析平台可与云存储系统进行对接，实现基础数据的读取，以.3.4系统特点.3.4.1高经济性的架构设计海康威视微视云存储系统在架构设计中将传统云存储架构中的元数据服务器与存储设备进行高效集成，在存储设备中植入元数据管理模块后降低对硬件第52页成本投入，以少量的硬件投入提供功能丰富的云存储服务。1)高经济性的云存储服务云存储系统架构中元数据服务器与存储设备是不可缺失的两个重要硬件形态，一般情况下云存储系统会要求元数据服务器进行独立部署，以管理整个云存储系统的存储空间、资源申请、分配，以及策略调度等工作。而存储设备则负责独立的数据存储、转发等执行工作。海康威视微视云存储系统将元数据管理模块从服务器形态中剥离，将其职责和功能与存储设备进行合并，从而在小型云存储系统的构建中省去服务器的投入，降低项目成本。2)自主高效的竞选机制海康威视微视云存储系统由存储节点组成，每台存储节点均内置元数据管理模块。多台设备的管理模块在运行时通过内部竞选创建主节点，主节点维护唯一的虚拟IP,提供存储空间、资源申请、分配，以及策略调度等工作。当主节点故障时，系统内部会重新选举主节点，并且维持同样的虚拟IP,在系统外部感知不到微视云存储系统内部的任何变化。微视云存储系统可支持3-8台存储设备组建，最可大容灾设备数量不超过 (n-1)/2台存储设备故障业务不中断，有效保障整个云存储系统运行的稳定性和可靠性。当存储节点数量持续扩容增加时，可过度到海康威视视频云存储标准解决方案，系统服务保持不变。.3.4.2高效灵活的空间整合海康威视微视云存储系统具有高效灵活的空间管理能力。为了突破传统存储在存储容量和系统性能上的矛盾，在管理大容量空间时通过全系统分层集群的设计将系统的管理资源进行整合，并根据负载均衡算法提供全高效并发处理机制，大大地提高了系统的整体性能。1)存储资源的虚拟化对存储空间的管理方面海康威视视频云存储系统将全域各存储节点的资源进行虚拟化后，向用户呈现出一个持续的、超大的数据资源池，将其第53页称之为存储资源池。存储资源池的整合过程完全透明，由系统算法自行完2)存储资源的在线扩展当存储资源无法满足用户的容量需求，需要进行存储资源的扩展时，海康威视视频云存储系统能为用户提供十分便易的操作。用户只需要在集群内添加新增存储设备的IP地址，系统会自动辨别新增设备，对新增设备进行虚拟化整合，这样新增设备的容量就能融入集群，并作为集群内全部存储资源的一部分为用户所用；同时，在整个存储资源的扩展过程中，视频云存储系统的录像业务正常运行，保障用户不会因为系统的扩容而中断云存储的系统架构保证了存储资源在线扩容的同时，可以满足容量与3)虚拟空间的灵活使用用户对存储资源池的使用完全可以做到随心所欲，可以按照监控系统的需要和监控区域的容量大小将存储资源池的存储资源进行分配，分配后的存储资录像池的划分采用灵活策略方式，对于已经分配好的并在线运行的录像池策略依然能够进行调整。调整方式非常灵活，不但能够做到将录像池进行扩大，4)数据类型的多样化混合存储海康威视微视云存储系统实现对视频、图片的统一混合存储。一套云存储即可解决传统数据存储需部署多套存储分别存储不同类型的数据的问题，不仅解决数据混合存储，实现数据统一管理，而且实现在项目存储架构简化、项目海康威视微视云存储系统为用户能够提供7X24小时不间断高效可持续的第54页1)集群化节点设计海康威视微视云存储系统在管理层面通过部署集群化存储节点用户提供系统级的存储性能和可靠性。通过云存储管理集群将管理压力、业务压力、调度压力、检索压力等同时分担在不同的节点上，不但能够使系统整体性能提升，在数据存储时微视云存储系统采用离散存储算法，可以为用户提供系统级分散存储服务。支持将同一IPC提供的数据流按照分片的方式分布式存储在不这样即使单台或多台存储节点出现故障该IPC的录像数据仍然可用。在存储节点内运行管理和业务软件也可用对数据进行合理分配，同时高效的Raid2)高可靠的录像功能海康威视微视云存储系统在存储节点上内置视频云接入软件，所提供的录像服务和流媒体服务统一调度，每套存储节点负责一部分前端的录像工作。当这台节点宕机时视频集群会根据当前资源情况按照负载均衡策略将这部分录像.3.4.4高可扩展的应海康威视微视云存储系统是一套为视频、图片等监控行业而设计视频云存储系统。其先天的基因中就融入了面向应用的特质，在不断发展的趋势下这种1)数据应用性能支撑由于视频数据具有持续时间长、数据量大等特点，在存储和读取上对存储设设备的压力会尤其的严重。传统存储在遇到视频流数据的时候往往会出现存储/读取慢、前端支持路数底的瓶颈。而海康威视微视云存2)流数据存储结构设计海康威视微视云存储系统的集群化、分布式设计使得系统的性能有很大的 校园综合安防系统解决方案提升，能够并发服务以满足视频数据的高速读取需求。海康威视微视云存储系统的流数据结构系统也是专门为视频、图片数据而设计，能够合理将整段数据进行划分。这样设计的优点是满足视频数据的持续对于划分的粒度，通过海康威视多年视频监控行业的服务经验，同时配合对大数据服务的扩展需要，以及考虑到后期数据读取和应用的频率而进行的专业调整。在具体存储空间的分配上海康威视视频云存储也是自有知识产权的设3)高扩展性应用设计视频录像的应用方面海康威视微视云存储也进行了充分的考虑。如支持对I帧的快速定位、对录像标注、修改、对存储周期采用时间和存储容量双轴线覆盖策略等。海康威视微视云存储这些专业化设计使得用户在应用过程中不再需要平台分析服务器采用反复读取完整录像后再进行分析而得出结论的方式。这样大大优化了应用的服务质量，使得监控系统的服务也更加专业、有效。同.3.4.5开放透明的兼容系统海康威视微视云存储系统的设计理念就是通过云的概念将所有不同类型的应用、业务接口全部封闭在云内，为上层业务和用户提供统一的、透明的、可1)统一开发平台接口云存储系统在软件接口设计上采用API的模式对内部所有处理模块进行筛选，将对业务有决定性的模块按照接口的模式进行统一封装，提供给上层业务进行调用，这样云存储系统内部实现对上层业务就不再重要，上层业务只用调用云存储系统提供的统一接口即可，大大的优化了上层业务的代码结构、简化了操第56页.4系统设计.4.1软件设计.4.1.1视频云存储基础组件视频云存储管理软件：CVM(CloudVideoManage)整套软件，主要功能包括视频云存储系统内资源管理、存储节点管理、集群管理、策略调度、运维监控等。流式数据的索引由CVS存储，响应用户的查询操作时，由CVM向云中CVS下发流式数据段查询、并对结果进行去重、排序，降低CVM的索模块分散策略模块集群模块 第57页通信层：负责建立维护与API和CVS之间的通信，收发协议命令，通信及协议解析模块由共享组提供标准接口调用。会话层：维护协议命令的状态，判断协议命令的合法性；业务层：负责具体的业务逻辑处理，比如集群管理、资源分配、设备管理等；业务层又分为流式数据及通用模块，每个部分为独立进程，流式数据通过本地Socket与通用模块进行通信。数据层：为系统访问内存、数据库中的数据提供支持；数据接入及数据库访问模块也由共享组提供标准接口调用，详细内容的描述不属于本设计文档的范畴，下文不再赘述。.视频云存储模块CVS视频云存储软件(CVS)接受视频云存储管理软件(CV视频云存储软件按照功能模块化设计，整体软件架构如下图所示：管理层用户层应用层设备层接入层用户层：存储节点的管理页面：可创建RAID、初始化设备等应用层：负责处理视频/图片/附属等，调用接口写入数据；同时上报本机状态到管理管理层：整个存储设备的虚拟化统一管理，存储设备的读写、定位及索引备份等；.视频云数据转发模块CDT云数据转发子系统，包含流式数据的转发，可以跟CVS部署在一起，可以脱离CVS独立部署。本子系统设计的目的在于简化平台与云存储的协议交互逻辑，支持点对点的数 第59页图片下载协议处理录像回放录像下载模型下载附属下载CDT软件架构按照层次划分，CDT可以分成三层：业务层，会话层，通信层。业务层：负责对具体业务进行处理，主要包括各种数据和流的收发，数据包的组装和解析等。目前需要支持的业务有附属下载，模型数据下载，录像数据下载，图片数据下载录像数据回放。会话层：针对每一种业务设计一个会话类，在该类中实现所有相关的业务处理。设计一个会话管理类，会话管理类负责对所有业务会话进行统一管理，支持对具体业务会话的增删改查操作。通信层：主要包括对底层通信接口的调用和处理，对二进制协议的组装和解析处理，对RESTful协议的组装和解析处理。通信层负责提供通信连接的建立和关闭操作，解析到协议后调用具体的会话对象进行业务操作。.视频云存储应用模块CPM制和负载均衡算法最大限度的保证录像计划顺利执行，降低录像丢失的概率。第60页协议处理协议处理异常梳理API交互通讯层：负责实现基本的网络通讯、协议收发、协议封装与解析，以及网络通讯会话管理等；交互层：依托通讯层提供的功能，实现CPM模块与API、CVA和CCU模块之间的交互逻辑，将网络协议转换成对应的交互过程、发起与响应对应的操业务层：主要核心功能和业务逻辑的实现，包括负载均衡逻辑、异常处理逻辑、RTSP重定向功能、录像计划管理功能、智能检索管理功能以及以图搜数据层：提供基本的数据库操作、以及集群模式下节点间内存数据同步等云存储视频接入模块，其主要功能是在CPM模块的调度管理之下，根据上层下发的录像计划，执行取流录像的工作，将实时流、历史流和其他附属码流存储到云存储中。在正常取流录像的工作之外，对于由于前段故障或者网络异常情况导致的CVA的模块划分如图3.1.1-6所示：CPM交互数据库访问状态上报数据存储交互层如图3.1.1-6所示，CVA内部可以划分为四个层次：通讯层：负责实现基本的网络通讯、协议收发、协议封装与解析，以及网络通讯会话管理等；交互层：依托通讯层提供的功能，实现CVA模块与CPM模块之间的交互逻辑，将网络协议转换成对应的交互过程、发起与响应对应的操作；业务层：主要核心功能和业务逻辑的实现，包括实时流取流、历史流取流、数据存储、智能补录、通道管理和状态上报等；基础层：提供基本的数据库操作、内部服务间通讯等基础设施；云存储计算模块，其主要功能是在CPM模块的调度管理之下，实现本机CCU模块采用插件化的设计方式，将不同的功能划分为不同的插件，以保证CCU模块的高可扩展性。CCU的模块划分如图3.1.1-7所示：第62页CPM交互插件管理如图3.1.1-7所示，CCU内部可以划分为四个层次：通讯层：负责实现基本的网络通讯、协议收发、协议封装与解析，以及网络通讯会话管理等；交互层：依托通讯层提供的功能，实现CCU模块与CPM模块之间的交互逻辑，将网络协议转换成对应的交互过程、发起与响应对应的操作；业务层：主要核心功能和业务逻辑的实现，根据插件规范将智能检索和以图搜图等封装成智能检索功能插件和以图搜图功能插件，实现核心功能的高可基础层：提供基本的插件管理、内部服务间通讯等基础设海康威视微视云存储系统仅由存储设备(存储节点CVSN)组成。存储设备通过集群自治推选主节点负责整个云存储资源的统一调度、分配。主节点与从节点同时承担数据存储工作。主节点支持故障时自动重选功能，由从节点自动推选新主节点保障系统稳定性。第63页.4.2.1视频云存储节点CVSN视频云存储节点在微视云方案中通过节竞选方式产生主节点，由主节点承担资源统一调度、负载均衡、容量分配等职能工作。其它从节点负责视频录像、主节点故障时可由众从节点自由竞选，选举出新的主节点接替故障主节点工作。如果从节点故障，主节点可将视频录像、数据写入等工作动态调整到其它从节点完成。通过以上机制保障微视云系统的整体可靠性，系统可部署台数在3-8台，最大可故障数据台数不超过(n-1)/2台。视频云存储节点模块具有以下功能：>资源管理、存储节点管理、集群管理、策略调度、运维监控等负责根据接收云存储管理节点下发的录像计划，并根据录像计划向对>负责将接收到的录像数据写入到存储底层或从存储底层读取数据，通过协议接口主要向API提供录像、查询、回放及下载>提供存储设备的状态检测和信息上报功能。>存储底层：使用Raid技术来保证数据安全。微视云存储系统仅由存储节点(物理存储设备)组成，无独立的元数据服务器。系统内部通过集群竞选主管理模块负责上层业务调度响应、内部负载均衡、分布式存储等业务执行。云存储系统可以组建海量的存储资源池，容量分配不受物理硬盘数量的限制；并且存储容量可进行线性在线扩容，性能和容量微视云存储物理结构如下图所示：第64页微视云存储系统行业平台e视频类前端图片类前端图43.微视云存储物理结构图o功能说明第65页操作。.4.4.2视频存储功能功能说明系统可以按照用户制定的计划保存前端设备采集的录像数据，录像类型、录像头由用户指定，存储开启相关的资源。动态修订录像类型：前端采集视频数据过程中像的类型，修改后采集的视频数据即时保存到系统中，并在数据保存类型上得到反映。视频检索用户可以按监控点编号、录像类型、时间组合、锁定、标注等条件查询录像数据。支持根据监控点编号以及时间段、录像类型对录像数据进行回放。支持根据监控点编号以及时间段对录像数据进行回放时间定位。支持手动开启回放、暂停回放、停止回放。支持根据监控点编号以及时间段对录像数据进行下载。支持断点续传。视频锁定支持指定的录像片段进行锁定，锁定后的数据不被循环覆盖掉。支持已锁定的录像片段锁定时长到期自动解锁。按策略支持按周期、容量进行录像数据的周期覆盖式存储。(可选)视频补录当取流出现异常时，支持自动将丢失的录像补全(可选)主/子码(可选)视频抽帧转存支持按周期进行录像数据的抽帧存储(只存储I帧) 第66页.4.4.3图片存储功能功能说明图片存储支持图片从卡警服务器、图片服务器等直存云存储；支持图片从抓拍机直存云存储。图片检索支持根据URL进行图片预览；图片预览支持多种图片压缩方式：百分比压缩、大小压缩、宽高压缩。图片下载支持根据URL进行指定图片下载；支持根据车道/卡口编号、时间段对图片批量下载；图片下载时支持多种图片压缩方式：百分比压缩、大小压缩、宽高压缩。图片锁定支持指定URL的图片进行锁定，锁定后的数据不被循环覆盖；支持根据车道/卡口编号、时间段对图片批量锁定；支持已锁定的图片锁定时长到期自动解锁。图片覆盖按策略支持按周期、容量进行图片数据的周期覆盖式存储。以图搜图CVS系列支持)支持对写入的图片数据进行建模并存储模型；支持根据输入的图片，进行模型分析，并返回相似度高的图片表5图片存储功能.4.4.4智能流功能功能说明智能流存储视频存储时，支持剥离视频中的智能流数据单独存储；支持智能流和其对应的视频数据按照不同的周期存储。智能流检索用户可以按监控点编号、时间组合等条件查询智能流数据。智能流下载支持根据监控点编号以及时间段对智能流数据进行下载；支持断点续传；支持高速下载。智能检索智能事件检索表6智能流功能.4.4.5系统管理功能功能说明(视频/图片/智能流混合存储)表7系统管理功能.4.4.6运维管理功能功能说明系统信息获取支持系统信息：版本、CPU、内存、网卡、磁盘等信息的获系统故障告警支持系统故障(CPU、内存等超过阈值)主动告警到运维平台。支持设备故障、掉线会主动告警到运维平台。支持标准的SNMP协议对接。表8运维管理功能第68页.4.5系统业务流程.4.5.1视频业务流程视频数据存储：视频监控平台向微视云存储集群下发视频录像计划，微视云系统根据存储集群内各存储节点的负载状况，给存储节点的接入服务软件同步录像计划。接入服务软件获取录像计划后，直接访问监控点IPC获取到视频数据，再通过调用数据存储软件将数据写入存储节点中。当监控点录像计划发生变更，视频监控平台下发实时信令，告知存储集群。存储集群定期向主存储节点获取录像计划，并上报自身状态。各存储节点间自动均衡负载，保障在节点故障时的任务自切换，不间断的提供视频数据存储服务。详细的视频存储流程如下图所示： 客户端2、存储集群内部进行录像计划的同步存储节点信令存储节点3、存储集群向前端取流1、平台向微视云存储集群下发录像计划4、存储集群内部同步取流信息信令数据存储节点图44.视频存储流程流程优点：1)录像数据是直写磁盘方式，优化了读写性能；已经写入存储节点的数据不会受系统和其他设备的影响导致丢失。2)视频数据是分散存储，根据需求将IPC的数据按照算法分散到不同的存储节点上，提高数据读写的速度，在可靠性和安全性上得到了加强。3)存储系统采用无元数据节点，精简了信令交互链路，减少了故障节点。.视频检索流程视频数据检索：视频监控平台检索视频录像信息，视频监控平台向微视云存储系统的存储集群发送检索指令，由存储集群查询检索信息，并做去重、排序处理后返还到平台，采用分布式检索方式完成整个流程。详细的视频检索流程如下图所示：微视云存储系统信令前端流程优点：独有的分布式检索技术，多线程并发处理，改进了传统的索引机制，使得检索就能够快速精确定位到存储的数据。视频数据读取：用户通过视频监控平台调用监控点视频时，视频监控平台向微视云存储的存储集群发送获取数据的请求，存储集群同步给各存储节点，数据从存储节点由数据管理服务软件直接(或转发)送至调用者。详细的视频读取流程如下图所示：第71页 1、平台向微视云存储集群下发读取指令信令数据2、存储集群内部查找索引3、存储集群根据素引向平台发送录像数据:4前端图46.视频读取流程流程优点：视频数据是分散存储的，便于数据的快速提取及分析，提高了数据读取的速度，在可靠性和安全性上得到了加强。.图片存储流程云存储的图片存储由两种不同流程组成：1、图片直存方式；2、图片非直存方式。图片直存云存储的方式可以省去行业平台的接入服务器，但直存云存储方案目前仅支持我司抓拍机单元。非直存云存储方式对抓拍机单元无限制， 校园综合安防系统解决方案图片数据存储：直存流程由卡口抓拍设备发起，抓拍机抓取图片后主台的接入服务器，由接入服务器写入数据库中保存。存储节点设备之间能够自动进行均衡负载，保证在故障时做到自动切换，不间断的提供图片数据的存储业务。详细的图片存储流程如下图所示：客户端接入服务器服务器服务