基于IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字安防產(chǎn)品建立監(jiān)控報警系統(tǒng)解決方案

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)速度和規(guī)模也逐漸加大，但是相應(yīng)產(chǎn)生的城市安全問題也倍受人們的關(guān)注，城市的發(fā)展需要很多外來人口，外來流動人口的增加也就增加了很多人為的犯罪因素，按照公安部的統(tǒng)一部署和建議，基于金盾網(wǎng)的城市安全監(jiān)控也提到了日程。現(xiàn)在以派出所為基層單位建立監(jiān)控報警系統(tǒng)，在發(fā)生緊急事件時警方能夠即時得到現(xiàn)場圖像信息和聲音信息以使得警方可以針對現(xiàn)場的實際情況做出快速反應(yīng)，保障人民財產(chǎn)和人身的安全，達(dá)到預(yù)防犯罪和打擊犯罪的目的。

利用局域網(wǎng)（LAN）擴(kuò)展傳統(tǒng)模擬CCTV系統(tǒng)和現(xiàn)有的報警系統(tǒng)，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)（寬帶網(wǎng)）建立數(shù)字化視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以為用戶節(jié)省費(fèi)用，并且可以完全達(dá)到用戶對安全的要求。

本方案采用了國際上先進(jìn)的基于IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字安防產(chǎn)品，為使用者提供功能齊全、應(yīng)用新穎、投資合理的網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案。方案充分體現(xiàn)出了可持續(xù)發(fā)展的理念，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)字圖像處理技術(shù)提供多種綜合服務(wù)功能。

一、設(shè)計原則

標(biāo)準(zhǔn)化 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是要實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的圖像傳輸和共享。本系統(tǒng)采用的產(chǎn)品均遵循網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和傳輸標(biāo)準(zhǔn)的要求。

可擴(kuò)展性 由于用戶以后的需求會不斷發(fā)展，監(jiān)控數(shù)量將隨之?dāng)U大，只要增加前端設(shè)備和升級軟件，不用添加其他附加設(shè)備，以保護(hù)用戶的投資。

可用性和可靠性 我們的方案在充分考慮用戶實際情況的基礎(chǔ)上，選用AV1320e-T作為視頻服務(wù)器，采用了嵌入式的操作系統(tǒng)，減少了其他因素造成故障的可能性。

易用性 軟件使用界面良好，用戶安裝相應(yīng)軟件（iDVR Ver3.0）后就可進(jìn)行實現(xiàn)監(jiān)控，完全智能控制，不用單獨(dú)設(shè)置。

開放式結(jié)構(gòu) 軟件可以與第三方系統(tǒng)相融合，可以讀取第三方系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，也可以為第三方系統(tǒng)提供其需要的相關(guān)數(shù)據(jù)，提供SDK（二次開發(fā)包），具有開放式結(jié)構(gòu)。

可靠性 具有設(shè)計獨(dú)到的視頻流量管理功能，保證網(wǎng)絡(luò)通暢。實行操作權(quán)限管理，保證統(tǒng)一、規(guī)范管理；系統(tǒng)具有自診斷功能；系統(tǒng)的平均無故障工作時間MTBF＞100000小時。

完善性 具有強(qiáng)大的視頻、音頻和數(shù)據(jù)告警功能，以及完善的控制功能和錄像管理體系。

實時性 視頻延時小于0.5S。

良好的硬件平臺 系統(tǒng)硬件平臺為嵌入式設(shè)計，實現(xiàn)高度一體化、高度工程化，便于施工、安裝、調(diào)試。

良好的軟件平臺 系統(tǒng)的軟件操作簡便，模塊化結(jié)構(gòu)，能應(yīng)用Windows2000/NT/XP等操作系統(tǒng)。

二、 系統(tǒng)的設(shè)計思想

該系統(tǒng)是一個典型的分布式系統(tǒng)，彼此相對分散。這個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對于使用傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)來講是非常困難的。解決這個問題需要新建設(shè)一個開放式的軟件平臺并提供相應(yīng)的硬件設(shè)備，因此，我們推薦使用北京先進(jìn)視訊科技有限公司專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案iDVR系統(tǒng)平臺以及AV1320e系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)，完成多系統(tǒng)、多任務(wù)綜合處理、分布式、高度安全的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)。

遠(yuǎn)程安全監(jiān)視系統(tǒng)的最基本的要素是網(wǎng)絡(luò)。隨著各個城市互聯(lián)網(wǎng)、城域網(wǎng)的不斷擴(kuò)容，我們利用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供的寬帶服務(wù)完成網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的自助銀行遠(yuǎn)程安全監(jiān)視與服務(wù)系統(tǒng)成為可能。

該方案具有以下特點(diǎn)：

網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)“一線多能”、方便日后擴(kuò)展

網(wǎng)絡(luò)化的好處是視頻、音頻、數(shù)據(jù)可以在一條網(wǎng)絡(luò)線纜內(nèi)同時傳輸，解決了傳統(tǒng)布線一種電纜僅僅能夠傳輸一種信號的問題。網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)使得日后系統(tǒng)的擴(kuò)展工作變得極其容易。我們僅僅需要找到一個信息點(diǎn)（網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)）就可以，不必再敷設(shè)任何的電纜。

嵌入式操作系統(tǒng)免維護(hù)

網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器使用嵌入式操作系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性能、安全性能很高。通過網(wǎng)絡(luò)，用戶可以方便的進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理以及固件的更新。

分布式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)更加安全

由于每一個設(shè)備均以分散的方式安裝于遠(yuǎn)端的攝像機(jī)端，即使單個設(shè)備發(fā)生了故障也僅僅是影響到這個設(shè)備，而不至于影響整個系統(tǒng)。傳統(tǒng)的DVR系統(tǒng)實際上還是一個集中控制系統(tǒng)。所有的攝像機(jī)信號必須連接到DVR主機(jī)，一旦DVR主機(jī)失效，整個系統(tǒng)就會崩潰。所以我們說分布式網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻系統(tǒng)的這些特點(diǎn)是傳統(tǒng)的DVR（數(shù)字錄像機(jī)系統(tǒng)）所無法達(dá)到的。

分布式存儲系統(tǒng)更加靈活

iDVR基于B/S（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)提供多服務(wù)器服務(wù)，允許客戶根據(jù)實際需要靈活的配置存儲和管理服務(wù)器。

分布式存儲、分布式觀看更加方便使用

iDVR的客戶端可以分散在LAN的任何地點(diǎn)，數(shù)量沒有限制。假如不對客戶端的權(quán)限進(jìn)行限制的話，那么每一個客戶端都可以觀看所有網(wǎng)絡(luò)上的圖像。這一點(diǎn)是DVR系統(tǒng)目前的技術(shù)所不能夠達(dá)到的。目前的DVR系統(tǒng)同時可登陸的用戶數(shù)量一般不超過5個，在多于這個數(shù)量級時，系統(tǒng)的速度會明顯下降，表現(xiàn)的現(xiàn)象為圖像刷新速度下降，丟幀。iDVR的B/S結(jié)構(gòu)以及多服務(wù)器結(jié)構(gòu)有效的解決了這個問題。

三、 系統(tǒng)可以完成的功能

本系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下的功能：

網(wǎng)絡(luò)化圖像傳輸 在互聯(lián)網(wǎng)（專網(wǎng)）內(nèi)以及公安系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，任意一個授權(quán)用戶都可以通過瀏覽器觀看來自現(xiàn)場攝像機(jī)的實時圖像。每一個授權(quán)用戶可以觀看的圖像在數(shù)量理論上沒有限制。

多存儲服務(wù)器圖像記錄 圖像記錄在若干個Archiver（存儲服務(wù)器）端，利用分散在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的普通IDE硬盤記錄圖像。圖像的存儲是靈活的、分布式結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)對于要求長時間、大容量記錄場所至關(guān)重要。多個Archiver可以提供幾千支攝像機(jī)連續(xù)24小時記錄要求。

圖像回放 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意授權(quán)用戶可以通過Archiver（存儲服務(wù)器）回放其授權(quán)范圍內(nèi)的任意圖像即使這路圖像在其他的區(qū)域。

圖像監(jiān)視 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的操作員通過顯示器以及模擬監(jiān)視器可以觀察所有攝像機(jī)的圖像。

虛擬矩陣 系統(tǒng)支持軟件方式完成的“虛擬矩陣”（Virtual Matrix）功能；支持通過AV1320R解碼器將來自遠(yuǎn)端的網(wǎng)絡(luò)視頻信號還原為模擬視頻信號，利用模擬監(jiān)視器（電視墻）來顯示所有的遠(yuǎn)端攝像機(jī)的畫面；支持使用軟件代替模擬硬件矩陣，完成圖像的矩陣切換功能，當(dāng)然，也支持點(diǎn)-點(diǎn)的硬件的還原。

圖像輸出 支持各種格式的圖像、圖片輸出。圖像可以制作為光盤，使用標(biāo)準(zhǔn)的播放軟件播放。

圖像遠(yuǎn)程傳輸 如網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)連接到公網(wǎng)，那么公網(wǎng)內(nèi)部任意授權(quán)合法用戶均可以登錄到iDVR服務(wù)器，通過服務(wù)器遠(yuǎn)程觀看現(xiàn)場圖像（授權(quán)范圍內(nèi)）、歷史記錄圖像。

報警管理 iDVR可以管理AV1320e-T的輸入節(jié)點(diǎn)。每一個AV1320e-T具有3個獨(dú)立的輸入節(jié)點(diǎn)。這三個輸入節(jié)點(diǎn)可以連接傳統(tǒng)的入侵探測器，如門磁、紅外運(yùn)動探測器等入侵檢測設(shè)備。這樣，通過iDVR的報警管理功能，用戶不必再額外安裝專門的報警管理系統(tǒng)。在發(fā)生入侵時，iDVR會自動記錄現(xiàn)場情況，調(diào)用相應(yīng)的攝像機(jī)，以聲、光方式通知值班人員。iDVR具有同時處理多任務(wù)能力，對于多個地方的同時報警情況也可以及時處理。

四、 解決方案

每個派出所系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（前端子系統(tǒng)）可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況提供設(shè)計方案

說明：每個派出所設(shè)置64個以上的監(jiān)控點(diǎn)，經(jīng)AV1320-T/TA進(jìn)行編碼后，通過專線傳輸?shù)脚沙鏊谋O(jiān)控中心（三級中心），三級中心通過客戶端對前端的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行管理、瀏覽和控制，還可以在三級中心的電視墻上輸出模擬信號進(jìn)行瀏覽監(jiān)視，采用系統(tǒng)中的VM（虛擬矩陣）功能；可以在監(jiān)控中心的少數(shù)的監(jiān)視器上瀏覽前端的任意監(jiān)控點(diǎn)。

二級監(jiān)控中心（分局監(jiān)控中心）

二級監(jiān)控中心（分局監(jiān)控中心）配置iDVR目錄服務(wù)器，將所有監(jiān)控點(diǎn)建成了一個完全基于網(wǎng)絡(luò)，功能非常強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)。實現(xiàn)了各派出所的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理。Archiver提供圖像的存儲、回放、服務(wù)。每一個Archiver服務(wù)器可支持多個攝像機(jī)圖像存儲、瀏覽。這多個攝像機(jī)可以是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意位置的攝像機(jī)，不必按照順序或區(qū)域設(shè)置。在二級監(jiān)控中心為了保障系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，中心的目錄服務(wù)器和錄像服務(wù)器都采用雙機(jī)熱備份方式。通過iDVR軟件的虛擬矩陣功能，在監(jiān)控中心的電視墻上可以任意顯示前端編碼設(shè)備的圖像。原則上有多少個監(jiān)視器就配置多少個解碼設(shè)備（AV1320-R ）。互聯(lián)網(wǎng)的授權(quán)用戶都可通過登陸iDVR目錄服務(wù)器查看各自家中的任意一路圖像及錄像文件。

系統(tǒng)整體構(gòu)架

整個城市聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過網(wǎng)通提供的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了主管人員瀏覽直轄片區(qū)的安全情況，若有報警則在監(jiān)控中心可以對報警點(diǎn)進(jìn)行聲光報警和錄像，并可以聯(lián)動道110 指揮中心或直屬派出所，能及時地處理報警信息。

所有的模擬攝像機(jī)的圖像數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，并通過TCP/IP協(xié)議掛在LAN上。通過強(qiáng)大的服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫對網(wǎng)絡(luò)上的視頻流進(jìn)行管理。所以我們認(rèn)為AVinfo iDVR軟件非常適合作為本系統(tǒng)的完整、專業(yè)的解決方案。AVinfo的iDVR（Ver3.0）版本軟件具有管理幾千個視頻流的能力，支持多服務(wù)器結(jié)構(gòu)，客戶端的數(shù)量理論上沒有限制。固件（firmware）升級免費(fèi)并可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程進(jìn)行。所有的維護(hù)、參數(shù)設(shè)置全部可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程進(jìn)行。

五、 安全機(jī)制

iDVR系統(tǒng)采用多種安全機(jī)制，確保系統(tǒng)高可靠性。

1） 客戶端程序安全機(jī)制 客戶端程序與平臺服務(wù)進(jìn)行通信，采用高加密認(rèn)證產(chǎn)品iKey1000，用戶登錄服務(wù)器必須使用USBKEY硬件身分標(biāo)識，并要求用戶名密碼，具有極高的身份認(rèn)證級別及通信數(shù)據(jù)不可更改性。

2） 視頻服務(wù)器安全機(jī)制 AV系列視頻服務(wù)器，采用CA證書技術(shù)進(jìn)行通信身分認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密。應(yīng)用程序必須提供正確的CA證書才能與視頻服務(wù)器進(jìn)行安全通信。

3） 設(shè)備接入認(rèn)證機(jī)制 每臺AV系列視頻服務(wù)器，具有128位UUID身分標(biāo)識。設(shè)備網(wǎng)關(guān)服務(wù)只允許在系統(tǒng)中注冊的設(shè)備接入系統(tǒng)。

4） 日志 系統(tǒng)提供完整的日志功能，所有用戶事件和系統(tǒng)事件都能完整記錄。并提供詳細(xì)的查詢功能。

5） 錄像數(shù)據(jù)加密 視頻加密（水印）是通過給每一楨被保存的圖像加一個數(shù)字簽名來實現(xiàn)的。如果之后有人想更改錄像（增加，刪減或修改），數(shù)字簽名就會和之前的不符，從而檢測出文件是被改動過的。

六、小結(jié)

由于AVinfo的iDVR具有相當(dāng)?shù)撵`活性、安全性，當(dāng)系統(tǒng)日后接入到千兆、萬兆網(wǎng)時非常的方便、安全。分布式、網(wǎng)絡(luò)化視頻是CCTV（電視監(jiān)視系統(tǒng)）系統(tǒng)的必然發(fā)展方向。分布式、網(wǎng)絡(luò)化、高度的安全性使得客戶日后系統(tǒng)的擴(kuò)展、升級異常的方便；FOS（故障切換服務(wù)）功能使得系統(tǒng)非常穩(wěn)定。所有的這些特點(diǎn)越來越老化的DVR系統(tǒng)是不可能提供的。我們相信，AVinfo的iDVR解決方案一定會給用戶帶來全新、靈活以及安全的解決方案，能夠有效保障客戶的投資。

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