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1、海康威视解决方案杭州海康威视数字技术股份技术热线：400-700-5998第 65 页目录1概述31.1项目基本信息31.2设计原则31.3总体目标31.4设计依据32需求分析42.1总体需求分析43系统总体设计53.1总体设计思路53.2系统定位53.3系统架构53.4系统关键业务流程63.5系统组网示意图84系统详细设计114.1前端子系统114.2存储子系统144.3解码子系统184.4显示控制子系统225应用软件平台255.1中心服务模块265.2存储服务模块285.3流媒体服务模块295.4电视墙服务模块305.5报警服务模块315.6配置客户端模块335.7操作客户端模块366附录
2、426.1海康威视简介426.2成功案例431 概述1.1 项目基本信息项目名称：xx合同编号：xx招标单位：xx1.2 设计原则1.3 总体目标根据我们对建设目标的分析，结合XX工程的实际应用情况，该监控系统由以下几部分组成：l 前端信号采集子系统l 图像传输子系统l 监视分中心子系统l 监视中心子系统l 监控管理软件子系统l 电视墙（含DLP大屏）显示子系统l 网络设备及网络安全子系统1.4 设计依据2 系统总体设计2.1 总体设计思路数模结合（网络）视频监控系统由监控专网、监控设备与应用软件组成。建成以后是一套综合性网络视频监控系统。按照“数字化、网络化、智能化”的思路，在可靠运行的前提
3、下借助先进的视频监控技术提升系统的先进性，满足未来3-5年的发展要求；完善监控系统的管理与运用，使监控系统对安保、业务的作用最大化；完善系统之间的联动与应用软件的功能，使用户在运用本套系统时能充分感受到稳定、实用与便利。充分利用监控资源，发挥整体效益，做到系统具有可持续发展特性。2.2 系统定位数模结合（网络）视频监控系统建设我们提出以下定位：l 高起点的设计系统，系统具有先进性与可持续发展特性；l 强调系统的实战性，一切围绕用户业务与安全防范展开，系统服务于实战；l 强调系统的联动，将报警系统与监控系统结合起来，在一个平台上实现报警联动的功能；l 强调系统资源的共享，让本次建设的系统成为一个
4、立体的、多层次的、全方位的、具备防御层概念的视频监控系统，开放式平台为系统资源二次利用、共享提供基石；l 强调录像图像画面的有效性与实时监控的有效跟踪；l 强调系统的稳定性与简单操作性；l 确保系统是一个安全可靠的信息系统。2.3 系统架构本系统架构按数模结合（网络）模式设计视频监控系统。通过实地调研对比分析，我们认为该模式更符合本次项目的原因如下：l 数模结合（网络）视频监控系统是当前各种网络视频监控模式中最稳定的，也是先进的，全国各地“全球眼”、“宽视界”项目都采用这种模式；l 数模结合（网络）视频监控系统是实现高性价比的联网视频监控的基石；l 数模结合（网络）视频监控系统易于扩容，易于开
5、发应用新功能，是一套符合发展规律的、具有可持续性的的联网视频监控系统；l 数模结合（网络）视频监控系统运作于监控专网内，对未来跨公网网络监控系统改造具有指导意义。2.4 系统关键业务流程数模结合（网络）视频监控系统按安防规范分作几个部分：采集部分（模拟摄像机、编码设备）、传输部分（IP视频专网、流媒体模块）、存储部分（存储模块）、显示部分（电视墙模块）与管理控制部分（中心服务模块、客户端），并单独设计一个报警服务模块来接收、转发报警信号。各服务模块因信令交互构成一套有机整体，在网络上合理部署服务模块，优化信令（数据流）流程，使监控系统更好地运作，整体效能得以最大限度地发挥。系统关键业务流程如下
6、图所示：图2.1 系统关键业务流程图图2.1呈现以下几类信令、数据交互：l 注册、管理、控制信令包含注册信令、管理信令与配置信令。前端设备与服务模块都注册到中心服务模块上，接受中心服务模块的统一管理与资源调度。统一管理指：只有在中心服务模块上注册成功的组件才能使用，重要性尤其表达在对复杂前端设备的接入管理与后端客户端的权限管理。资源调度指：主要表达在存储服务的调度、流媒体服务的调度等。l 实时流（预览）前端设备的实时流送至流媒体服务模块，再转发给1个（或多个）客户端解码显示在PC显示屏，亦可转发给电视墙服务模块解码输出到电视墙显示。采用流媒体服务模块一方面能减轻前端设备接入带宽的压力与设备的处
7、理压力，另一方面能将用户与设备隔离，确保系统的安全性。通常前端设备的接入带宽较少，所处环境也较恶劣；使用流媒体模块以后，后端多路并发预览也只需从前端获取1次码流即可，相应地降低了前端处理输出多路码流带来的压力与功耗。其次，用户若能直接访问前端设备，会存在系统风险，存在用户恶意破坏前端设备的可能。将它们隔离开，能从根本上杜绝这种风险。l 存储流前端设备根据录像计划将视频流写入存储服务模块。如前文所述，合理设计存储系统能确保录像过程高效、稳定、可靠。l 检索指令、回放流客户端向存储服务模块发起录像检索请求，后者从存储介质中检索出指定录像并返回给客户端解码显示，客户端也可将回放流推给电视墙服务模块解
8、码上墙回放。l 告警信令可能存在的11O报警、视频丢失报警、遮蔽报警、移动侦测报警、智能分析报警、设备运行状态报警都将上传到报警服务模块，由它判断报警归宿与报警优先级，将报警信息转发给合理的客户端去处理。2.5 系统组网示意图图2.2 系统拓扑示意图图2.2以功能模块方式呈现数模结合（网络）视频监控系统的系统拓扑架构。从图可知系统分为4大块，分别是：新建监控资源、区域分中心、中心机房与监控中心。新建监控资源指本项目的前端子系统，散布在各监控点。区域分中心指按一定区域范围建设分控中心，加强监控力度，保存区域的监控录像。中心机房设置在监控中心旁，内部包含了存储子系统、管理控制子系统与集成联动部分。
9、是整个监控系统的核心，是软件平台的核心。监控中心一般分2大块，总控中心与查询室，表达在解码显示部分、控制台与操作位。前端采集部分采用模拟摄像机（或/与）模拟半球作为图像采集设备，特点为图像清晰流畅，夜间照度较差又无补光措施的位置选用红外摄像机，复杂环境选用1只高速球供机动监控使用。所有摄像机都采用SYV75同轴线接入视频服务器。视频服务器将模拟视频信号转换为数字视频信号，并采用H.264算法对其编码压缩，形成利于网络传输的视频数据流，经视频服务器的以太网口送入监控专网，该数据流既可用于网络存储，又可用于远程实时监控。网络存储部分采用支持国际标准iSCSI/NFS传输协议的磁盘阵列作为核心存储设
10、备，因此，网络存储可分为两种模式以适应更广泛的需求。视频服务器能以NFS传输协议直接将视频数据写入磁盘阵列（NAS方式）。也可在视频服务器与磁盘阵列之间加载存储服务器，存储服务器从视频服务器获取视频码流以后，以iSCSI传输协议将其写入磁盘阵列（IPSAN方式）。若所有磁盘阵列为全新购置，推荐使用前一种方式，能省却存储服务器的投资；若用户已经有了第三方的磁盘阵列，推荐使用后一种方式，用户无需再购买磁盘阵列，保护用户的既有投资。管理控制部分包含管理服务器、流媒体服务器、报警服务器与控制（配置客户端）。管理服务器对全网监控设备与服务器实行统一的注册管理功能，包括对前端网络摄像机的巡检、配置、维护，
11、工作异常的网络摄像机将在平台产生报警；监视存储系统的工作状态，监视电视墙服务器的工作状态，设备工作异常产生报警信息，并产生相关的日志；管理控制中心与客户端的登陆用户名/密码，并为每个用户分配对应的权限，用户只能在授权范围内操控监控资源。流媒体服务器将视频数据转发给分控客户端使用；控制（配置客户端）对整套网络视频监控系统执行配置操作。操作位部分由多台PC客户端组成，主要用于监控、追溯非杭州地区的监控点。解码显示部分采用嵌入式解码器或解码服务器构建数字矩阵，由它们将网络传来的视频数据解码输出到电视墙显示，能全面支持解码QCIF4CIF多种分辨率的图像，兼具传统模拟矩阵的切换、轮巡等功能。每台嵌入式
12、解码器最高可同时解码输出8路视频信号，每台解码服务器的解码路数由内部插卡数量决定。控制台的操控客户端（或/与）控制键盘能完成：调看实时监控图像，回放录像文件，切换电视墙的显示方式等等。多系统联动部分，管理控制部分的报警服务器能接收来自报警主机与门禁主机的报警信号，通信基础为互通协议。根据提前设置好的联动策略，报警服务器会在收到报警信号之后，完成转发功能，由监控中心执行接警处警工作，属于预案体系中级别较高的报警信号来临时，平台将自动弹出报警点的图像与报警点对应电子地图的位置，并以“应急预案”的方式提示处警人员如何采取下一步动作。多级联网部分，软件平台支持将已建监控系统的视频图像都接入该平台。选择
13、一套易于接入现有DVR的软件平台，一方面可保护用户投资，实现可持续发展，另一方面可充分减小互联对接的难度，避免利用视频网关等二次编解码对图像造成的损失。3 系统详细设计3.1 前端子系统1、 简述数模结合（网络）视频监控系统的前端子系统包含了图像采集与编码服务两种功能。主要满足各级监控中心对各监控点图像的调用与观看。采用模拟摄像机获取模拟图像，与弱电井的视频服务器相连，通过视频监控专网汇集到各区域中心，并完成数据转发，供各部门调用。2、 组成及选型原则前端部分主要包括：摄像机、护罩、防雷器、补光灯、立杆及视频服务器等。本项目总共包括xx个监控点。l 摄像机选型原则3、 前端工作方式前端设备连接
14、示意图如下所示：图3.1 前端连接示意图模拟摄像机（含枪机、半球与快球）采集的视频图像在视频服务器内执行编码压缩，通过六类线接入监控专网，输出IP数据流（包含视频、音频、控制、报警等）。基于实时流与存储流分离的原则，实时流送往流媒体交换并转发给客户端、数字矩阵等解码显示，存储流写入网络存储系统。视频服务器采用先进的H.264编码算法，输出码流为变码率1.5Mbps，图像分辨率为4CIF，全帧率25fps。视频服务器还提供报警输入、输出接口，一些紧急报警点能以开关量形式直接送入视频服务器，并能在本地产生报警联动输出，如：打开射灯、蜂鸣器响。报警信号也能经过IP专网上传至软件平台，并在监控平台产生
15、一系列的联动功能，比如：自动弹出现场图像、电子地图上对应报警点与监控点图标闪烁等。视频服务器可选择能内置SD卡、SATA硬盘的型号，当它与网络存储设备之间无法通信时，产生的录像文件将缓存在SD卡、SATA硬盘内。4、 前端设备选型及主要参数3.2 存储子系统存储部分主要是对网络存储设备进行选型，并优化网络存储结构以保证网络存储的可靠性。本项目设计的存储系统需满足xx个监控点按xx分辨率（xx码率）保存xx天的要求。1、 简述数模结合（网络）视频监控系统的存储服务子系统主要为实现各监控点在区域中心进行集中存储、在总中心进行冗余存储与集中管理而设计的，并且视频存储服务系统能够向总控中心、区域分控中
16、心、分控客户端等用户提供历史视频检索回放等服务。存储服务子系统支持NAS、IP SAN、磁盘阵列等方式的海量视频存储功能，支持快速定位检索功能，支持对视频存储数据的查询、管理、备份功能。2、 设计思想在设计数模结合（网络）视频监控系统的存储部分时，我们依据以下设计思想：l 监控系统的存储压力全部集中到监控专网，需解决大规模持续并发视频数据写操作的存储难题。要考虑网络故障以后，录像数据的缓存以及网络恢复以后的补录技术。l 关键录像需冗余存储，提高关键录像可靠性。对关键录像的定义是移动侦测触发的录像、报警信号触发的录像、电视墙显示过的图像。l 系统平台能集中管理所有存储资源并统一调度，统一部署存储
17、策略。与存储资源分布的物理位置无关，只要IP网可达，便可实现对存储资源随时随地检索与回放。l 保障存储数据的安全性，对访问权限进行集中管理与分配。存储的数据无法被更改，利用水印技术检测视频数据在传输过程中是否被篡改。l 存储可无缝扩容。3、 存储架构本方案采用分布式存储与集中存储相结合的存储架构。分布式存储表达在各管理区域中心安装网络存储设备，保存本区域的视频图像；集中存储表达在总中心安装网络设备，保存总中心直属区域的视频图像与全网关键录像的冗余数据。如下图所示：图3.2 存储架构示意图本项目中，存储设备均为新购设备，区域存储的网络存储设备建议选用NAS存储方式，视频服务器能直接将录像数据写入
18、NAS，省却了存储服务器的资金投入。同时，视频监控专用的磁盘阵列具有支持长时间大规模数据并发写的特征，有利于保证录像过程的稳定与录像数据的可靠。虽然是视频监控专用的磁盘阵列，但构成的依然是一套开放式的存储系统，在为视频服务器提供存储服务的同时，接受软件平台的统一管理。总中心提供两种存储服务，一种是直属监控点的定时录像，与区域中心提供的存储服务相同，选择NAS存储方式；另一种是“关键录像”的冗余录像、备份、长期保存等，建议选用IPSAN存储方式，因为IPSAN将作为裸盘提供给存储服务器，只担任存储空间的提供者与数据的承载者，各种存储功能与存储服务则由存储服务器担当，有利于用户在使用前、使用中增减
19、存储策略与存储功能。比如：中心报警录像、冗余录像、电视墙显示录像与录像备份。包含总中心与区域中心的NAS、存储服务器+IPSAN都将接受总中心的存储管理服务器的集中管理，监控它们的工作状态，存储设备产报警产生提示信息，比如：录像失败、磁盘坏等。管理与分配录像任务，部署录像计划以及设定录像参数等。所有存储设备全部采用千兆以太网线接入监控专网，采用双千兆冗余链路接入，以提升可靠性。4、 数据流示意图图3.3 存储过程数据流示意图视频服务器按录像计划向区域中心NAS写入录像数据；触发式录像由存储服务器向视频服务器获取视频数据，并写入IPSAN；存储管理服务器与视频服务器、存储服务器等保持通信，实时监
20、测录像过程。5、 存储功能l 视频存储功能存储子系统支持存储服务器、磁盘阵列、NAS、IPSAN等多种存储设备。支持手动录像、计划录像、报警录像，对这三种方式触发的录像方式如下：手动录像：当用户在客户端上选择手动录像后，将要录像的摄像机信息存储到数据库对应的表中，并通知视频存储服务系统执行该条记录。计划录像：用户可以在客户端软件上制定录像方案，并对录像方案进行保存，当选择执行某个录像方案时，就会通知视频存储服务系统按照该方案进行计划录像。报警录像：当发生视频报警时，视频存储服务系统会收到触发视频报警录像的信息，视频存储服务系统便根据包含的摄像机信息进行录像存储。视频服务器支持双码流，其中一路码
21、流用于视频存储，另一路码流用于实时预览。并可根据需要扩展支持OggVorbis等音频编解码标准实现音频同步存储。支持节假日设定、录像文件最大长度设定、存储容量设置与状态显示等功能。l 视频存储管理功能支持对存储的视频数据进行管理与设置。可设置当磁盘空间不足时处理方式（提前预警、覆盖）。录像状态（计划、手动、报警、运动检测）显示。可检测存储设备的工作状态，对异常情况报警。l 视频资料检索功能支持客户端的历史视频检索功能。系统支持客户端按日期、时间、类型、服务器、通道检索客户端本地或远程服务器端的录像文件，系统以文件信息列表形式将检索结果返回给客户端。l 视频资料回放功能支持同时回放多个服务器或本
22、地的多个存储通道的同一时间的录像文件，最多可达16画面同时同步回放，支持1/4/6/9/16画面显示。回放时能够支持暂停、播放、停止、快放、慢放、单帧步进、循环播放、精确定位到某帧、备份、调节音量、调节亮度色度对比度色调等操作。支持录像剪辑，录像文件下载等功能。6、 存储设备选型l 区域中心存储设备推荐使用DS-A1016R（NAS方式）每台DS-1016R最大可接入180个D1通道，最大可挂接16块SATA硬盘，目前单块硬盘可选用1TB容量。录像保存周期如下：前端接入类型分辨率/帧率码率总容量保存周期60路标清前端4CIF/25fps1.5Mbps16TB15天120路高清前端4CIF/25
23、fps1.5Mbps16TB7天l 总中心存储设备推荐使用DS-A1016R（IPSAN方式）每台DS-1016R最大可接入180个D1通道，最大可挂接16块SATA硬盘，目前单块硬盘可选用1TB容量。录像保存周期如下：前端接入类型分辨率/帧率码率总容量保存周期60路标清前端4CIF/25fps1.5Mbps16TB15天120路高清前端4CIF/25fps1.5Mbps16TB7天存储服务器推荐使用DELL 2950。DS-A系列还有24盘位、48盘位供用户选择，目前最大可达到24TB、48TB的存储容量。3.3 解码子系统1、 简述视频解码服务子系统主要是为满足不同监控中心对模式图像应用需
24、求而设置的，视频解码服务子系统可相应视频显示控制子系统的控制指令，并调用新建与已建的视频资源。视频解码服务子系统主要完成如下功能：l 响应控制指令：视频解码服务子系统响应视频显示控制子系统的视频调用、切换功能。l 视频调用功能：视频解码服务子系统可根据用户调用指令，实现对制定视频源的调用功能。l 视频解码功能：对接收的视频，完成解码，输出模拟信号。因为解码子系统也按“交换”方式实现图像的切换控制，与模拟矩阵相似，故称为数字矩阵。2、 数字矩阵工作方式在监控中心采用多台嵌入式解码器与解码服务器构成数字矩阵取代了传统的模拟视频矩阵来管理电视墙。它的主要功能与模拟视频矩阵基本相同，都是基于交换的原理
25、来管理前端视频源切换上电视墙。控制中心向数字矩阵发送相关预览指令，数字矩阵从指定前端获取高清数据流，并解码输出到电视墙；由此能进一步实现切换、轮巡等操作。控制中心还能向存储系统发送检索指令，存储系统将相关的历史码流推给高清数字矩阵，解码上墙。单台嵌入式解码器最大可同时解码8路全实时4CIF码流，解码服务器可同时解码xx路全实时4CIF码流（与插卡数量有关）。图3.4 解码数据流向示意图3、 数字矩阵功能l 高清解码性能数字矩阵支持解码QCIF/CIF/2CIF/DCIF/4CIF等多个编码格式的视频。解码服务器并能解码HD720p、1280*960、1600*1200等多个高清编码格式。为未来
26、接入高清前端预留性能。l 全实时解码效果预览与回放时，画面均可达到25fps全实时图像画质，随着系统的不断优化，未来将突破传统的25fps限制，达到更高的帧率，比如50fps。l 优化的解码方式正对数据源不同，可设置更合理的解码方式。当数据源为实时数据流时，可设置为实时性优先以降低延迟；当数据源为回放数据流时，可设置为流畅性优先以获得更清晰流畅的回放效果。l 单画面与四画面分割目前业内首推支持高清视频四分割显示，更合理利用大尺寸的高清显示屏。l 拖拽操作可将任意高清监控头拖拽至任意高清显示屏解码显示。可将一组监控头拖拽至一组高清显示屏解码显示。l 多种轮切效果由海康威视首推的IP矩阵概念实现基
27、于IP网络的轮切功能。多个高清监控头在1个高清显示屏中自动轮巡切换显示；一组高清监控头在一组高清显示屏中自动轮巡切换显示；轮巡间隔时间可由用户自定义。灵活的切换模式有利于提高监控有效性。4、 数字矩阵优势l 高清图像质量高清数字矩阵可无损地还原出原始编码图像的效果（与模拟系统不同，数字信号经过网络传输后，不会因传输距离、线路质量等因素受到干扰）。在标准的HD720p分辨率格式下，还原出的模拟图像可实现大于700TVL以上的图像效果，确保图像显示质量。与此同时，还能解码HD960p、1600*1200的高清码流。l 易于搭建高清数字矩阵采用成熟技术与产品，易于构建与维护；其次，数字解码器的视频输
28、入是通过网络来完成，不涉及大量的模拟信号输入，其安装与管理都非常简便；l 易于部署如上所述，高清数字矩阵的视频输入是通过网络来实现的，只要有IP网络的地方都可以部署数字矩阵，不受到信号传输距离的限制；l 易于扩展前端高清网络摄像机的码流经过网络传输到高清数字矩阵后，经过解码还原为非压缩信号输出到电视墙。也就是说，只要能够接入网络的视频信号，均可作为数字矩阵的输入端。这与传统的模拟矩阵MN的架构（例如128进16出矩阵，M=128，N=16）相比，其输入数量几乎是无限制的。l 易于管理与模拟系统不同，数字矩阵系统是标准的IP网络模块，可接入统一的视频管理平台进行统一管理，其视频切换策略等均可通过
29、电脑管理界面完成，不受到硬件的物理限制。而且通过管理平台可方便的实现其工作状态管理与在线保活等网管功能。5、 解码设备选型嵌入式解码设备选用DS-6004D、DS-6008D多路视频解码器。能并发解码显示4路/8路4CIF全实时图像，输出接口为4个/8个BNC口，通过SYV75-5电缆直接与监视器连接。高清解码器能并发解码显示4路HD720p全实时图像，输出接口为VGA，通过VGA线与高清显示器或高清监视器连接。3.4 显示控制子系统1、 简述视频显示控制子系统主要为实现总控中心、区域分控中心与全网视频统一调用、控制及显示而设计的，实现对数字视频的远程访问、视频流接收、数字视频的解码显示与大屏
30、幕视频显示控制等功能。以显示电子地图的形式，展示可用的视频资源，通过点击电子地图上视频标识的方式，查看该处的视频，以图形化的操作方式，实现了视频的统一调用及管理。2、 组成及选型显示控制子系统由电视墙与操作台组成。监控中心效果图：图3.5 监控中心电视墙效果图电视墙包括32台19英寸液晶监视器及一个 30600cm 的LED 显示屏。根据实际工程实施经验，建议控制台到大屏幕的观看距离不小于 3 米。同时，为了方便安装维护，投影单元箱体后面至少需要保留净空间 80 厘米。3、 主要功能视频显示控制子系统的主要功能如下：l 监控视频资源调用、控制功能，实现对所有监控位及相关设施视频进行统一调用、切
31、换与控制的基本功能；l 原有视频资源调用接口功能，提供接入、调用、显示视频图像；l DLP大屏幕多种显示模式设置，支持根据用户需要在DLP大屏幕上设置多种显示模式，实现视频、报警、地理位置等各种信息的展示功能；l 基于电子地图的视频资源展示功能，可以通过电子地图直观显示各视频资源的分布，并可以通过电子地图直接调用相关位置的视频图像；l 基于列表的视频资源展示功能，提供快捷的视频图像调用操作方式，实现摄像机图像的快速调用；l 视频轮巡功能，可以对大屏幕指定的显示单元预先设置轮巡列表，人工、自动触发视频轮巡功能；l 摄像机云台的控制功能，可控制摄像机镜头的转动、光圈、变倍、焦距等参数；l 可以通过
32、键盘操作，控制摄像机镜头的参数；l 视频解码服务器控制功能，控制视频解码服务器视频流的连接，从而控制大屏幕显示图像的内容；l 历史视频检索回放及智能检索功能，可以根据摄像机的属性、时间等条件检索回放存储的历史视频图像；l 报警视频联动处置功能，可立即响应园区内发送的视频报警信息，对报警视频进行实时查看、处置，并可以选择在大屏幕上显示。4、 显示控制设备选型SMT-1922P监视器l 屏幕大小：19l 屏幕模式：4:3l 最大分辨率：12801024l CUBS分辨率：620TVLl 亮度: 300cd/l 对比度: 1000:1l 响应时间: 5msl 可视角度(上/下/左/右):80/80/
33、80/80l 2路视频输入/输出l 1路Y/C输入/输出l 1路VGA输入l 2路音频输入l 尺寸：412 (W)398.5(H,连底座高度)220(D,底座深度)mm4 应用软件平台平台软件是一套定位在监控专网环境中使用的网络集中监控软件，以分布式系统设计理念为基础，从监控业务中抽象出各功能模块，各施其职、相对独立，之间的信令交互又使它们构成一个有机的整体。网络视频监控系统需要实现前端接入、网络存储、网络接处警、监控中心图像呈现与控制与集中管理的功能。因此，平台软件包括以下功能模块：中心服务模块、存储服务模块、流媒体服务模块、电视墙服务模块、报警服务模块、客户端模块。各服务模块的物理承载形式
34、为Server，构成中心服务器、存储服务器、流媒体服务器、电视墙服务器与报警服务器，客户端模块的物理承载形式为高性能PC，构成配置客户端与操作客户端。各应用服务器的主要功能如下表所示：软件平台各应用服务器主要功能中心服务器视频安防监控系统的“大脑”，统一管理视频监控设备，包括：IP前端、DVR、DVS、NVR、Hybrid DVR及上述各应用服务器。存储服务器网络存储服务的提供者，它依托于磁盘阵列等存储介质为其提供存储容量，阵列挂载方式支持DAS、NAS、IPSAN、FCSAN等。它能解决IP前端、视频服务器（DVS）的网络存储难题，也能为DVR提供中心备份存储。多台存储服务器通过逻辑堆叠的方
35、式构成存储子系统，为大规模视频监控系统提供海量、可靠的存储服务。流媒体服务器把实时数据流转发给多个用户观看，起到缓解前端设备压力、节省网络接入层带宽与隔离内外网设备的作用。电视墙服务器实现数字矩阵功能的组成部件，兼具解码、显示输出、轮巡切换等功能。软件界面呈现上与真实电视墙一一对应，对它的操作结果将直接反应在电视墙上。报警服务器监控系统报警信息的汇聚点，接收报警信息并按优先级转发报警信息给不同客户端执行处警。过程记录在报警日志中。客户端配置客户端系统维护员的操作对象，它对设备、服务器、控制单元信息、用户执行添加、修改、删除等操作，维护中心服务器的数据库信息。它还能配置录像计划、电子地图、用户权
36、限、电视墙布局等。操作客户端用户执行日常监控操作的对象，包括：预览、PTZ控制、回放、切换上墙、报警处理、日志查询等。根据分配权限的不同，控制中心具备分级功能，所能访问的监控资源与使用的功能截然不同。将各服务模块组合使用便能构成多级视频监控系统，结构示意图如下所示：图4.1 软件平台架构4.1 中心服务模块中心服务模块的软件界面图如下所示：中心服务模块担当系统管理的角色，将完成以下功能：l 设备与服务注册管理记录设备与服务模块的信息，设备包括：IP前端、DVS、DVR、Hybrid DVR，服务模块包括：流媒体服务、存储服务、电视墙服务、报警服务。l 客户端信息管理记录配置客户端、操作客户端的
37、信息，包括用户名、密码与用户权限（系统资源），在客户端访问监控系统前执行登陆验证功能。l NTP全网校时功能对监控专网内全部设备启用NTP校时服务，保持全部设备时间统一。可由操作员发起手动校时或中心服务器启用定时自动校时功能。l 自动切换备份存储设备功能为了确保录像数据存储的可靠性，当中心服务模块发现存储服务器出现损坏、掉线、宕机等异常情况时，会将存储服务自动切换到备用存储服务器上，维系存储服务正常运转。l 手机网关服务功能中心服务模块自带手机网关服务功能，手机客户端能登陆至监控系统使用权限范围内的监控资源。也支持关闭手机网关服务。l 内置WebServer服务功能中心服务模块内置WebSer
38、ver服务功能，维护员可通过IE浏览器登陆管理页面完成配置维护工作。也支持关闭WebServer服务。4.2 存储服务模块存储服务模块担当管理集中存储的角色，将完成以下功能：l 磁盘分组管理功能自动获取可用磁盘分区，包括本地磁盘与网络映射盘，用户可将各磁盘分区指定到不同的磁盘分组。用户可利用磁盘分区大小来控制循环录像保存的时间。l 预分配技术对磁盘执行格式化与预分配功能，确保未来使用中不产生磁盘碎片，磁盘不会因为长期运行而导致工作效率降低。l 受损分区修复技术存储服务器因掉电或系统被恶意重启导致磁盘分区（索引文件）遭受破坏，存储服务器重启后，对受损分区自动执行修复操作，确保存储服务器能继续正常
39、工作。l 主动更新录像计划存储服务器会自动从中心数据库获取最新的录像计划并执行，接受配置客户端实时更新录像计划。支持定时录像计划、移动侦测报警录像计划、报警录像计划，并提供预录功能。l 自动重连机制因网络异常或设备重启导致丢失与视频源的连接，存储服务器将持续执行重连操作，侦测视频源是否上线，直到恢复连接为止，继续执行录像计划。l 自动接续存储服务当存储服务器遭遇掉电或恶意重启后，重启自动修复受损分区并恢复录像服务。若存储服务器受损严重，将报警信息自动上报中心，发出报警信息提示工作人员排障，给出排障的参考信息。异常信息保存在本地日志文件中。l 故障自调整功能存储服务器出现程序崩溃、异常退出等情况
40、时，将自动重启以确保存储服务正常工作。l VOD点播服务为客户端提供录像检索、点播服务，支持按录像起止时间、录像类型检索录像文件，播放历史数据。支持播放过程中按时间定位功能，用户可快速跳转到某时间点的录像。l 录像片段锁定功能支持用户对重要录像数据执行加锁功能，防止执行循环录像时重要录像数据被覆盖。当录像数据被下载备份以后，可对其执行解锁功能，释放存储空间。l 数据补录功能当存储服务器与备份存储服务器均失效或网络故障以后，IP前端将数据缓存在本地SD卡内，DVS将数据缓存在本地磁盘内，当存储服务器或网络恢复工作以后，将缓存的数据自动补传至存储服务器挂载的磁盘内，保证录像文件的完整性。l S.M
41、.A.R.T检测存储服务器对挂载的磁盘执行S.M.A.R.T检测操作，当发现磁盘工作不正常或寿命将近时，主动向报警信息上报中心，提醒工作人员更换硬盘。4.3 流媒体服务模块流媒体服务模块的软件界面图如下所示：流媒体服务模块担当数据流转发的角色，将完成以下功能：l 实时流转发功能将客户端请求的实时流转发给客户端查看，若请求的实时流已经被流媒体服务器获取，将执行复制分发工作，若请求的实时流未被流媒体服务器获取，将执行连接获取再转发的工作。l 连接情况统计功能能统计流媒体服务器的进出码流数，每个通道码流转发路数、客户端的请求路数以及实时流丢包率与延时。l 故障自调整功能流媒体服务器出现程序崩溃、异常
42、退出等情况时，将自动重启以确保存储服务正常工作。l 异常信息主动上报流媒体服务器可将自身遇见的实时流断流等异常信息上报中心，提醒管理员检查断流原因。异常信息记录在本地日志文件中。4.4 电视墙服务模块电视墙服务模块的软件界面图如下所示：电视墙服务模块担当管理电视墙显示的角色，将完成以下功能：l 远程修改显示参数客户端可远程修改解码分辨率（CIF或4CIF）、输出制式（PAL或NTSC）、输出通道数、索引号显示与画面分割方式。索引号可帮助客户端控制切换操作，支持1、4、9、16等画面分割方式。客户端能实时获取电视墙服务器的运行状态，显示通道是否有输出、画面分割类型、分割区域是否解码及是否有音频输
43、出。l 远程切换上墙操作客户端能任意指定某一路视频源（含音频）显示在任意显示通道的画面分割区域中，电视墙服务器支持直连设备与从流媒体服务器获取数据流。客户端也可远程停止某一路视频源的解码显示。l 主动轮巡解码输出电视墙服务器将按照预先配置好的轮巡计划进行轮巡解码输出，能实现单画面按序列轮巡、单画面多分割按组轮巡、多画面按序列轮巡与多画面多分割按组轮巡。抑或仅在部分监视器轮巡，灵活的轮巡策略帮助用户提高监控有效性。l 实时流解码记忆功能电视墙服务器将保存最后一次解码上墙显示的命令，重启以后能自动获取相应的实时流进行解码上墙操作。l 实时操控功能对电视墙上显示的图像，可直接对具有PTZ功能的前端设
44、备进行操控，使其完成八个方向移动、变焦、聚焦等动作。l 录像回放上墙显示能解码录像视频流（含音频）在电视墙上显示，可指定在某个显示通道的画面分割区域内呈现，在录像上墙回放过程中可调节解码速度，支持按1/8速，1/4速，1/2速，正常播放，2倍速，4倍速，8倍速，最大倍速等8个速度进行播放。l 故障自调整功能电视墙服务器出现程序崩溃、异常退出等情况时，将自动重启以确保解码服务正常工作。l 异常信息主动上报电视墙服务器可将自身遇见的实时流断流等异常信息上报中心，提醒管理员检查断流原因。异常信息记录在本地日志文件中。4.5 报警服务模块报警服务模块担当管理报警信息的角色，将完成以下功能：l 巡检与故
45、障提醒功能中心服务器将周期性地监测设备与服务模块的工作情况，对设备采用巡检的方式，通过发起多线程巡检手段，确保从设备故障到中心发现故障的时间不超过XX分钟，对服务模块采用保持心跳的方式，每隔XX分钟验证一次心跳信息。中心发现设备故障以后，将自动通知设备所属监控中心的客户端，发出报警信息提示工作人员排障，给出排障的参考信息。l 报警信息接收与转发功能接收来自前端设备与服务器的各类报警信息，并将报警信息转发给相应的客户端进行处理。来自前端设备的报警信息有两类：一类是前端设备工作异常或掉线，报警服务器将显示报警状态、转发给客户端、联动声音提示或/与邮件通知；另一类是部署在前端设备的报警信息，如：IO
46、报警、视频丢失报警、遮蔽报警、移动侦测报警、智能分析报警等，报警服务器将显示报警状态、转发给客户端并产生一系列预设的联动操作，如：联动启动录像、联动调用预置点、联动本地与中心报警输出、联动发送Email等。来自服务器的报警信息与上述第一类相同，服务器工作异常或掉线，报警服务器将显示报警状态、转发给客户端等。l 报警布防重连可以处理网络不稳定或设备不稳定，报警布防失效的情况下，保证在网络或设备恢复正常后5秒内恢复报警布防状态。l 报警日志记录功能将接收的报警信息写入中心数据库，用户可根据时间/报警类型查询报警日志，提供日志打印功能。报警服务器将自身运行的异常信息记录在本地日志中，可保存365天。
47、l 实时显示报警状态能实时显示所有前端设备与服务器的工作状态，包括服务是否正常、网络是否正常等。l 故障自调整功能报警服务器出现程序崩溃、异常退出等情况时，将自动重启以确保报警服务正常工作。4.6 配置客户端模块配置客户端模块的软件界面图如下所示：配置客户端模块担当配置系统的角色，可配置以下几大块参数：配置信息交互过程如下图所示：配置客户端可配置如下信息：l 角色、用户类可以添加（含修改、删除）不同角色并赋予不同的操作权限，比如：管理员用户、高级用户、普通用户等。权限可细化至通道级别，具有预览权限、云台控制权限、录像权限、回放权限、报警处理权限、电视墙控制权限、服务器状态监视权限、外设控制权限等可选。可以添加、