同轴高清核心技术专业方案.docx

江苏中烟工业有限责任企业淮阴卷烟厂高清监控系统改造项目技术方案 一、技术方案1、项目概况淮阴卷烟厂保卫部门为了深入加强对制丝和卷包等关键生产部位、高科技生产线进行监控管理,展现高科技生产线，提升效率，特此改造原有模拟视频监控系统(模拟摄像机能达成最高清楚度为704*576),采取200万像素(19201080)同轴高清摄像机高清还原现场生产关键部位，立即正确把握生产关键工序。2、项目建设需求本系统关键由包含到视频采集、传输、存放、管理、共享、视频分析等步骤。整个需求可分为前端监控资源采集、监控资源接入、联网集中管理平台、图像资源存放和图像资源共享平台建设等部分。整个系统采取统一集中管理和多点访问方法来进行架构，实现资源整合最大化和平台管理集中化等要求。2.1前端监控资源采集平台需求分析前端监控资源采集关键是指现场视频图像采集。本系统采取同轴高清数字摄像机（200万像素），经过现在最优异H.264编码标准和关键视频编码优化算法处理了高清视频图像和低码流共存视频采集编码难题；而且前端高清网络摄像机含有其高度集成化设计满足制丝、卷包生产步骤中不一样监控区域多样性要求。从模拟标清到同轴高清无缝升级，系统低码率存放，整体Smart升级，海康威视为HDTVI系统融入了智能功效，含有智能编码、智能流控、智能侦测等一系列Smart功效。高清摄像机布署还包含到镜头选择，系统需要采取配套高清镜头。并依据现场光线强弱和逆光、视角等关键原因，选择不一样类型高清摄像机镜头。另外在环境污染较为严重、粉尘较大场所，需要采取室外密封性强摄像机，确保前端摄像机工作寿命。烟厂早年前已建高清摄像机系统也接入本系统统一监控、管理、存放。2.2传输平台需求分析前端摄像机因为采取同轴传输，支持同轴电缆远距离传输，最远可达500m，低频信号传输，系统含有可靠抗干扰 性能，有效规避手机、路由器等造成日常干扰问题。2.3集中管理平台需求分析 联网集中管理是网络视频监控一个关键功效之一，在同轴高清视频监控系统中一样如此。联网管理在通常可分为集中管理认证和多级多终端访问，数量众多同轴高清摄像机直接经过同轴高清录像机传输回到监控中心汇聚并进行集中管理，而其它下属部门需要得到授权后到监控中心访问系统相关流媒体服务器等获取资源。 因为视频数据流传输特征不仅依靠于网络交换设备性能，更对为整个系统提供多种服务管理平台服务器性能是个考验，所以一套性能可靠、服务功效强大、基于模块化高清网络视频集中管理平台是整个淮阴烟厂高清网络视频监控系统工程最关键组成部分之一。集中管理平台需要对整个网络视频监控系统进行有效管理，同时能够承载多种不一样业务访问需求；集中联网管理平台示意图以下： 上述示意图关键对整个高清网络视频各个组成部分进行了一个划定，其中集中管理平台关键组成部分有用户管理服务器、数据库服务器、流流媒体服务器、集中存放服务器等，这些服务器各自担承载相关监控服务功效，并经过有效模块化机制进行信息交换，完成前端设备管理和视频数据处理等任务。各个模块可依据各自服务功效不一样能够灵活布署在相关硬件服务器上，下面将对每个服务器所承载服务功效和布署进行叙述。2.4显示系统 系统配置视频综合管理平台将高清数字视频信号还原成DVI或HDMI高清视音频信号送到支持高清分辨率液晶电视机进行显示。2.5分中心和其它机构访问为了能其它管理部门更多用户访问系统，高清网络视频监控管理平台需提供C/S或是B/S两种访问接入模式，二者全部可经过网络接入设备和高清系统接驳，经过授权后，进行远程登陆访问，获取和该授权用户相关信息资源。C/S模式需含有丰富操作功效和良好人机界面，智能引导式操作。3、项目处理方案淮阴烟厂应借助此次制丝车间和卷包车间视频高清化改造锲机，前瞻性地为烟厂构建一个兼容性、扩展性极高高清视频综合管理平台，能兼容现在烟厂正在运行模拟视频、标清视频和建好及待建高清视频信号，并能够后全部无缝过渡到高清平台上，实现“统一视频编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注、统一位置标识、统一带宽控制策略”目标，同时经过优异技术手段和系统架构，整合烟厂各个监控资源，统一计划，分步实施，实现资源之间互联互通、资源共享，真正实现E监控。3.1总体处理方案3.1.1系统拓扑图以下 从上图可知：本系统当地分为三个部分，分别为前端同轴高清信号及原有模拟信号采集、信号编码网络传输，信号控制、显示和存放。网络逻辑结构分为三层：烟厂监控室现场监控、各科室领导内部局域网访问监控、科室领导利用手机等通信工具经过广域网访问监控。烟厂前端视频信号分为3种类型：原有传统模拟视频信号、原有网络视频信号和新增同轴高清视频信号。模拟信号利用模拟硬盘录像机，同轴高清信号利用同轴高清录像机经过视频综合管理平台进行整合解码，综合管理平台依据后台屏幕墙实际情况配置解码输出板。并将烟厂全部视频信号经过视频综合管理平台统一编码转换成同一编码标准高清视频信号。并经过流媒体服务器提供当地管理人员图像浏览和当地图像高清存放。同时，视频综合管理平台提供高清视频输出接口，可在当地实现高清视频图像上墙监控。监控室操作人员经过流媒体服务器可调用烟厂当地实时监控图像在液晶大屏上进行显示、轮巡和控制，并对关键图像有选择性进行当地存放。系统配置了带有现场三维电子地图监控管理平台软件，经过监控平台软件可形象地调用烟厂当地监控图像进行用户端显示和浏览。3.2前端设备处理方案前端设备关键包含模拟摄像机、同轴高清摄像机、高清网络摄像机，视频设备关键监控烟厂厂区厂貌、高科技生产线、关键生产工艺等。3.3系统网络计划整个高清视频监控系统中，总线上用网线必需要求传输带宽1000M以上。双绞线理论传输距离为端到端90米，超出这个距离，需要采取光纤配合光模块完成网络视频流传输。3.4管理平台高清监控系统出现首先带来一系列优点，但也给存放、解码等方面带来巨大压力，同时也间接得给管理平台带来巨大挑战。基于高清应用管理平台，关键表现在强大数据处理能力及技术优化等方面。3.4.1高清管理平台视频综和管理平台是一套实时性能十分强大中心平台管理软件，视频综和管理平台是以宽带网络为基础，将分散、独立现场监控点进行联网，实现跨区域统一监控和管理，为管理决议者提供了一个全新、直观管理工具。除了含有视音频和多种报警信息远程采集、传输、储存、处理等业务功效外，作为新一代数字视频监控系统，视频综和管理平台能够有效地处理当今网络视频监控系统存在很多问题，含有高质量、广覆盖、大容量、多业务、可融合、易管理、可运行、一站式服务等很多优势。服务器有：中心管理服务器、设备管理服务器、流媒体服务器、存放服务器、WEB 服务器。用户端：管理员用户端、操作员用户端。职能服务器介绍中心管理服务器：系统关键业务服务器。负责处理监控业务逻辑，进行权限控制。依据业务逻辑需要，会发送命令给设备管理服务器、流媒体服务器、存放服务器等进行处理。系统容错、负载均衡、动态集群等全部在中心管理服务器上实现。存放服务器：经过流媒体服务器向设备获取视音频数据，存放在第三方存放介质上，支持标准 NFS、SAMBA、ISCSI 等文件协议。支持中心存放、回放，支持设备端录像查询、回放、下载等操作。实施存放计划。支持标准流媒体协议。流媒体服务器：负责从设备获取视音频数据，以标准流媒体协议转发给用户端、存放服务器、上级转发服务器、上级存放服务器等。实现媒体数据一对多、多对多转发。设备管理服务器：负责设备管理，向设备实施查询配置命令，向设备发送操作命令，搜集设备网管信息，搜集报警信息并实施报警联动策略。WEB 服务器：向用户提供 WEB 访问功效。管理员用户端以 WEB 形式提供，方便灵活修改管理逻辑，方便和其它系统接口。分布式布署：分布式架构即把各个模块装到不一样服务器上，从而增加加了系统容量，提升了系统性能。 视频服务器有五个模块：中心管理服务器、设备管理服务器 、流媒体服务器 、存放服务器 、WEB 服务器。中心管理服务模块和 web 服务单独安装到一台服务器上，设备管理服务器、流媒体服务器、存放服务器装到一台服务器上。因为中心管理服务器和设备管理服务器 、流媒体服务器 、存放服务器是 1 对多关系，所以在一定条件下能够根据需求不停扩展进行。本项目包含烟厂高清摄像机前端设备，数据交换设备、存放设备、流媒体服务器、智能视频分析服务器等配套项目。3.4.2已建图像接入方法已建视频资源整合应充足考虑对模拟图像和数字图像接入支持，采取一套满足工业级应用、高兼容性和高度整合处理方案，充足利用现有资源。系统采取一台视频综合平台接入模拟硬盘录像机数字信号、同轴高清录像机数字信号和数字视频图像，经过软件平台中视频解码模块，实现对原系统统一管理和控制。视频综合平台硬件结构设计参考ATCA高级电信计算架构标准，是一款集模拟和数字视频信号切换、视频智能行为分析、视频信号编解码、数据集中存放和网络实时预览、视频高清上墙，和多种网络功效、日志功效、用户权限管理、设备维护等功效于一体综合视频处理平台产品。3.4.3存放部分本系统采取IP SAN实现分布式集中存放，立即存放服务器、磁盘阵列布署在烟厂监控中心，保留烟厂前端录像数据。依据数据量需求大小，存放服务器可挂接多台磁盘阵列）。磁盘阵列支持多个RAID等级，含有磁盘损坏恢复功效，避免因磁盘损坏造成录像文件丢失。3.4.4显示部分显示部分可充足利用当地已建显示设备，视频综合管理平台高清输出给当地显示设备。视频综和管理平台使用共性能DSP可实现单块编码业务板编码32路4CIF；单块解码业务板解码32路4CIF标清图像，或32路720P和8路1080P高清图像。视频综合平台采取基于PCIE和基于以太网双交换技术，可实现对模拟、网络标清、网络高清视频图像无延时、无损失数字矩阵切换功效。