智慧幼儿园解决方案(4)

2018-12-05 20:18

2.6.2总体结构

根据幼儿园视频监控要求,结合实际情况,设计如下方案:

所有的视频的传输、切换主要是由SD-CSVision系列网络视频服务器及综合管理软件来完成。

SD-CSVision视频服务器能清晰的实时的显示监控画面的图像信息,满足系统的严格要求。

对本系统的设计,我们严格遵照国家及部级标准进行设计,使整个系统的配置充分的体现科学合理、实用、经济的原则,以达到较高的性能价格比和技术的先进性,同时也使系统的功能和容量都具有可扩展性,为今后的升级和扩充创造一个较大的技术空间。

幼儿园网络视频监控系统管理现主要分为一级管理,下设一个视频监控中心,所有的前端监控源通过网络全部接入到监控中心的视频管理服务器上进行统一的管理。考虑到未来与上级教育部门的联网,本系统还提供能与上级部门连接及系统扩容的接口。系统结构如下图:

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2.6.3分布设计

监控前端

摄像头:由于整个监控体系需要在多个区域进行布防监控,包括园区内主要公共场所如教师、休息室、活动区及园区出入等,针对不同地方的实际情况和需求安置不同类型的摄像机,比如在公共活动区需要安装球机,在楼道可以安装吸顶半球或者枪机,如果考虑到夜间监控或光线不足的地方监控可以使用带红外灯的摄像机等。

网络视频服务器:网络视频服务器主要功能就是将前端输入的视频信号以方便在网络上进行远程传输。根据各监控点之间相对集中程度,该系统前端可以采用一路、两路或者四路的SD-CSVision系列网络视频服务器,SD-CSVision系列网络视频服务器支持MPEG4图像压缩标准,并按照TCP/IP标准送入专网传输。SD-CSVision系列网络视频服务器支持实时图像传输和双向的音频对讲,支持6路报警输入和3路报警输出。同时可以通过网络视频服务器上的485接口、RS232接口等可以和多个其他系统进行整合。

视频监控中心

监控中心建设包括电视墙显示系统、服务器及存储系统、监控管理软件。 监控中心配备高性能的管理服务器并在其上安装监控服务器软件,可以对多级服务器、用户权限、视频录像回访和检索、报警联动等功能进行管理。

根据监控点数量情况和录像时间要求,可以在服务器上添加磁盘阵列或者硬盘扩展柜来进行海量存储,同时转发数据流,用来管理记录指向到该服务器的视频服务器的视频流。这样与前端子系统就建成了一个完全基于网络,功能非常强大的网络视频系统。

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联网的授权用户都可通过登陆SD-CSVision管理服务器完成包括查看系统内任意一路图像及录像文件等操作。

2.6.4安全体系

物理安全

物理安全性主要分设备自身安全性和网络安全性。 1)软件自身安全性

对于SD-CSVision软件,服务端提供完善的事件日志和系统诊断功能;整套软件包括日志管理、设备巡检、客户端巡检、服务器巡检、服务器工作上下文诊断、故障弱化功能;有效的避免了故障的发生,并能第一时间自愈。

2)网络安全性

幼儿园网络视频监控系统网络采取独立的监控局域网,保证了系统数据的基本物理安全性。

用户权限安全

监控系统的整体架构通过多目录服务器来统一管理的用户和监控设备的权限管理。系统的管理规则由用户自行定义,多目录服务器的管理模式可以保证系统内所有用户的权限管理统一,采用身份认证技术最常用的是使用者名称与密码或Key认证等方式。

对于整个系统的用户安全性,可以采用身份秘密认证系统对整个系统的用户进行整个认证。

拥有统一的用户权限管理,每一级机构的用户只要在自己所属的监控中心开设帐号、分配权限即可。以此设立用户权限(可细分为图像浏览、控制、语音等权限)。

监控设备管理安全

统一的监控设备管理机制,所有前端监控的信息和权限由设备管理服务器管理,设备管理服务器的权限由目录服务器管理,形成一个统一管理机制。所有的设备登陆必须经过用户认证才能够登陆。

网络阻塞

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方案采用分布式的多服务器群的设计理念,利用流媒体技术,完成视频信号的存储和转发,避免客户端直接访问前端摄像机,降低网络流量,避免了大流量数据造成网络阻塞的问题,同时由于这种结构,使得系统在部分子系统出故障时整个系统不会瘫痪,仍然能正常运行。在有限带宽下处理大流量数据主要采用以下技术避免网络堵塞:

基于发端的速率控制

因为TCP重传造成的时延对于实时业务质量的影响是不能承受的,通常采用UDP包来传输实时业务。但UDP包没有提供拥塞控制和质量保证的机制,所有需要在UDP的上层加上拥塞控制的机制。这个过程主要是通过调整视频编码的速率使其适应网络带宽。

抽侦策略

码率控制是视频编码中一个重要的问题,在超大运动量时,由于运动量的急剧增大,使得这时编出的码流突然增多。在IP网络中,将引起丢包。要解决此问题,在超大运动量的情况下,须采取一定的抽帧策略来降低码流,使得上述情况避免发生,同时还要保证图像的流畅。

打包策略

限制每次发送数据帧IP通信中物理层要限制每次发送数据帧的最大长度。每当网络层接收到要发送的数据报时,它要判断向本地哪个端口发送数据,并查询该端口的MTU。IP把MTU与数据报长度进行比较,如果需要则进行分片。分片可以由发送端或中间路由器执行。过多的IP分片会导致如下问题:

分片的独立性导致这些片到达目的端时有可能会失序;如果对数据报分片的是中间路由器,而不是发送端,那么发送端就无法知道数据报是如何被分片的,当一片数据丢失,发送端无法只重传丢失的数据片,只能重传整个数据报或将整个数据报丢弃。因此需要提供打包策略。

访问策略

利用组播,就近访问流媒体服务器。

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2.7系统功能

2.7.1功能与性能

根据上述的系统结构设计,在充分的系统功能需求的基础上,我公司自主定制开发的核心软件—SD-CSVision,该软件基于增强型C/S(客户端/服务器)架构。系统采取多级服务器结构,作为SD-CSVision核心软件的运行环境。软件主要功能如下:

监视功能:根据监控点的实际情况,提供全天候及全方位的画面监视功能。通过实时观测手段进行图像查看,采用全天候、多方位、固定、移动等方式对监看目标进行实时、直观、清晰的监视,全天24小时均可在监控中心、监控室观察到前端现场的实时监看画面。监视界面分为16、13、12、10、9、8、7、6、5、4、3、单画面显示,可通过轮询选择对所有的镜头进行分时段的浏览。

图像远程调节:系统通过矩阵的控制功能来操作前端活动云台的运动方向,摄像机的焦距及景深来达到最佳的监控效果。

音视频存储功能:可以通过录像计划对音视频信息进行记录,可采用硬盘、磁盘阵列多种存储介质,有本地和远程两种存储方式。

日志信息查询:通过查询此日志了解与分析系统运行情况。

图像传输功能:利用网络视频服务器压缩编码后,将音、视信号通过以太网络把数据传送到远程用户,实现网络内计算机的远程观看。

录像播放器:根据对画质或对时间的不同需求选择VCD、SVCD、DVD选择存储,依据录像时间、地点、企业信息、等各种关键字进行综合查询、检索,查询后可以实时显示录像资料,对于其中的图像可以单帧存储以便于做进一步的分析处理。

图像联网功能:系统通过城市综合治安系统也可以进行图像的联网传输,各级目录管理中心内安装各分级SD-CSVision远程网络视频监控系统,在实时观看的同时还可调用远程目录管理中心的录像资料。相关部门领导也可通过中心的内部网络随时随地监看或调用各级目录管理中心的图像,使本系统更好地为水务系统服务。

配置管理:系统配置包括:设备参数、摄像机管理、录像计划、报警计划、

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