1 商业广场视频监控项目背景
商业广场监控系统是针对商家实际需要的具体情况专门开发的监控管理系统。本方案利用高清数码网络摄像机的优势,配合高清解码器、集中存储服务器等设备,提出基于高清产品的视频监控系统解决方案。该系统采用世界领先的图像压缩和处理技术,结合先进的计算机网络和通信技术,通过高速视频处理芯片和嵌入式实时操作系统对视频信号进行高速压缩。IP)总线到平台服务器。网络上的用户也可以直接在工作站上观察图像,
项目背景
本项目是针对东北某处新建的商业广场的综合视频监控项目。近年来,中国视频监控市场受到“平安城市”工程、“平安校园”工程、奥运安防工程等因素的强烈刺激和带动,各地区安防工程需求加速增长,产业,并取得了较快的发展。整体市场规模迅速扩大。相关数据显示,2000-2006年中国安防行业市场规模从250亿元增长到1200亿元,年复合增长率接近30%。到2009年,市场规模已达1900亿元,年均增长超过25%。根据“
传统的视频监控还是以模拟为主,使用的最高画质是D1(720×576),由于种种原因,在实际应用中,它的实际视觉效果确实和高-高清画质,而且随着距离的增加,信号衰减也很严重,稳定的系统和更高的画质一直是业界的追求。
基于以上原因,该项目决定采用全数字高清解决方案。
设计依据
商业广场共8层,分为地下3层和地上5层,每层面积4、5000平方米。视频监控的范围包括地下停车场、商业走廊、自动扶梯和电梯区域、商场出入口以及所有视频门禁中心监控机房等重要场所。该项目要求整个视频监控系统具有视频压缩质量高、布线维护方便、系统运行稳定可靠等特点。
实现方法
1),视频质量高
传统的D1不高清,720p、1080p才是真正的高清。传统的视频处理包括采集、压缩、存储等几个环节。
采集:一般依靠前端摄像头的传感器,以CCD和CMOS为核心器件。
:一般指视频压缩技术,目前以H264为核心。
存储:一般是指硬盘的存储容量。目前以2T为主,也出现了3T。
当这些技术不再是瓶颈时,人们对高清的需求将会普及。
与模拟摄像头相比,同样范围和面积的场景,由于高清摄像头带来更多像素,分辨率提升,图像清晰度自然大大提升。
2 网络高清监控应用广泛
高清摄像头采用16:9的纵横比,像素数高,视野更广。例如,面向大门、商业通道等区域应安装多台摄像机。如果改用高清摄像机,使用广角镜头,可以根据人员的位置合理布置高清摄像机。商场,并可大面积监控整个区域。消除了多区监控的盲点,高分辨率压缩带来的图像清晰度足以清晰地区分每个活动人脸,整个过程的细节在放大后依然清晰可辨。
目前,720P、1080P甚至500万台高清网络摄像机陆续投放市场,体现了高清视频的主流趋势。当然,这些高清视频流的传输和存储也得益于近年来高速宽带网络的建设和海量存储技术的快速发展,而这些传输和存储技术的快速发展也将促进高清视频监控系统的广泛应用。
对于这个商业广场项目,在前端视频处理上,我们使用了720P和1080P的子弹头网络摄像机和球机。比如在地下停车场,视频覆盖范围比较广,所以使用1080P子弹型网络摄像机;在地面商业走道、自动扶梯等区域,监控范围有限,但预计设备外观较小,因此采用720P半球网络摄像机;IP球罩用于商场外部区域的室外监控。
目前,在网络摄像机产品方面,相关的硬件解决方案包括DSP和ASIC。随着H264算法的日益普及和稳定性,各家厂商在方案的选择上也逐渐从DSP过渡到ASIC。目前提供ASIC解决方案的厂商主要有海思、盛迈、安霸、NXP、TI等,各厂商的解决方案各有特色。本项目使用的硬件方案是安霸A2的平台方案。该方案的特点是支持H264 B帧压缩。在相同码流下,视频质量更好。同时,该方案还具有硬件接口丰富、芯片功耗低、支持的前端传感器种类丰富等特点,
该项目除了前端采集设备采用高清产品外,还需要在中央监控室配置高清解码器和集中存储服务器。中央监控室配备18块高清液晶屏,其中46寸屏幕2块,22寸屏幕16块。2个大屏支持中央服务器的显示输出,主要用于平台软件的配置和显示功能;两侧的16个小屏幕主要用于显示巡演中前端高清摄像头的视频画面。
项目中使用的高清解码器是单通道输出高清信号的设备。每块显示屏背后都装有一个高清解码器,接收网络传来的视频压缩信号,解码显示输出。输出接口支持VGA和HDMI。单台设备可解码4路1080P,可合成1路缩放后的高清信号输出,满足整个商场多路视频巡视显示输出的需求。
高清视频解码设备是网络中的无源设备。为减少网络负载,不直接连接前端网络摄像机,而是显示在中央监控室,接收平台服务器转发的视频信号。
3IPC+高清解码器+NVR方案
由于前端设备采用高清网络摄像机,在存储方面无法使用传统的模拟摄像机+DVR方式,因此考虑使用集中式存储服务器来实现多路存储需求。视频监控主要是视频码流的写入安防监控系统,由码流、编码方案、上一段视频接入通道数、网络状况等组成。在多通道并发写入的情况下,对带宽、数据容量、缓存等都有很大的影响,给存储带来很大的压力。适合安防视频存储的产品,必须对视频写入数据有专属的优化处理。同时,在选择存储产品的过程中,
针对具体的项目,服务器存储的优势是扩展性强、性能配置灵活、规格普遍较高,如4核处理器、8GB内存、6个千兆网卡等高规格配置方式。所述规格侧重于双核 IOP 芯片(专用于处理 Raid 操作的芯片)和双控制器冗余的参数。在项目应用功能方面,服务器架构具有多协议兼容的优势,往往可以同时具备SAN和NAS功能。控制器比较单一,往往只有IP SAN的功能。
由于商业广场项目接入400多台高清摄像机,综合考虑接入通道数量、存储时间、成本等因素,决定采用IP-SAN服务器架构的存储服务器安防监控系统,主要解决数据容量问题,更接近存储本质的基本要求,在TCP/IP网络上为客户提供大容量的可用空间,由于该技术协议的优越性,特别适合用于大并发数据写入。同时,该设备还支持热插拔、Raid、服务器专用电源、标准机架服务器机箱等。网络拓扑图如下:
2)易于接线和维护
项目涉及面积较大,共8层。每层通过2个千兆Hubs与中央监控室相连,再通过光纤与中央监控室相连。在中央监控室,通过带光纤接口的网络交换机连接。中央监控室通过网络交换机汇聚平台服务器和集中存储设备。、高清解码器等网络设备。各层布线主要以普通网线为主,各层通过光纤与中央监控室相连。接线简单,易于维护。
3)系统运行稳定可靠。
系统设计具有较高的安全性和保密性,通过对系统的分级保护和数据存储权限的控制,可以有效防止各种形式的非法入侵和攻击系统。在操作和访问系统之前,必须注册系统的所有最终用户。系统会根据注册时获得的用户唯一ID和密码控制该用户的访问权限,防止非法操作。不同级别的授权具有相应的操作权限。该项目已运行半年多,各项条件良好。整个系统联网,出现问题时维护和更换也非常方便。
总结
项目采用高清网络摄像机+高清解码器+集中存储服务器的方式,解决客户的高清视频监控需求。对于其他一些应用,也可以通过高清网络摄像机+高清解码器+分布式存储(NVR)来解决问题。对于小规模的高清监控系统,使用高清NVR具有明显的成本优势。同时,部分高清NVR实际上采用了高清本地存储和标清网络传输的过渡方案,既解决了项目网络带宽紧张的问题,也为现有的监控需求预留了全面的空间。未来的高清。集中存储方式多用于大规模监控网络的部署。通常大型监控网络项目涉及的监控点较多,位置分散,采用带宽充足的网络进行传输。因此,集中存储方式更有利于大规模监控网络的管理和应用需求。
既然都是网络传输,那么视频传输的标准也是一个重要的环节。目前各厂商都有自己的传输协议,无法实现互通互联。虽然政府支持引入TC100等国家标准,但中国市场上仍有国家标准。标准与区域标准并存、不同厂商联盟标准并存等,缺乏有效的项目监督和检测机制。但随着各安防企业对视频监控的不断重视,以及对技术投入的不断加大,我们相信视频监控所面临的问题终将得到解决。视频监控将进入越来越多人的日常生活,