平安城市网络高清摄像机技术方案

1.1高清网络监控系统介绍高清百万像素网络摄像机是近年出来的监控领域的专业视频监控摄像机。通常采用标准h.264算法，录像分辨率达到720P（1280*720）或1080P（1920*1080）。基于标准H.264MainProfile算法的百万像素网络摄像机一般采用500万像素的逐行扫描图像传感器，清晰度可以达到720TVL的广播级图像画质。由于采用标准H.264压缩在相同码率下具有比MPEG-4倍增的画质，在同样的画面质量下，码率比MPEG-4大幅减少。由于高清百万像素网络摄像机不但清晰度高而且操作简便、易于安装，在很大程度上减少工程布线和施工成本，可以让您的CCTV网络无限延伸。高清网络监控与模拟监控的优势网络数字化在传统的远程图像监控系统中，通常是在监控点和监控中心之间敷设光缆作为传输通道，光缆两端接光端机作为视频信号转换设备，是“模转数”的过程，监控中心再通过编码将模拟信号编译成数字信号进行处理。基于这种传统方式，使得系统建设造价与网络使用费非常昂贵，而且系统维护和管理非常不方便！高清网络数字摄像机采用的是数字信号传输，它将光信号转化为数字信号，然后由DSP进行图像压缩与处理，最后通过网络将数字压缩视频输出，数字摄像机在抗电磁干扰性、逐行扫描、画面分辨率方面都拥有传统模拟摄像机所不能比拟的优势。高清网络数字摄像机从整个视频的采集、编码、传输全部采用数字化，通过网络传输能有效利用原有网络避免重复建设，可以即插即用，工程实施简便，系统扩充方便；其次，跨区域远程监控及为方便，特别是利用互联网，图像监控已经没有距离限制，而且图像清晰，稳定可靠；再者，图像的存储、检索十分安全、方便、可异地存储，多机备份存储以及快速非线性查找等。高分辨率分辨率是衡量监控系统性能的一个及重要指标。在监控行业中主要使用Qcif（176×144）、CIF（352×288）、HALFD1（704×288）、D1（704×576）720Ｐ（1280*720）1080P(1920*1080)等几种分辨率。高清监控系统分辨率必须为720Ｐ（1280*720）以上。实际应用中主要有（1280*720）/(1920*1080)两种分辨率。个别厂家为推销自己的产品把FullD1或4CIF宣传成高清。将FullD1级别的视频通过插值算法放大到720P，同样可以得到分辨率为1280×720的图像。其实FullD1或4CIF分辨率格式只有704×576和720×576，远未达到高清标准。720P高清摄像机的水平解析度可以达到或超过720TVL，而插值算法得到的所谓720P图像水平解析度一般只有500多电视线。高画质数字高清摄像机的色彩比模拟摄像机更加逼真，模拟视频信号中的亮度信号与色度信号由于占用了相同的频带，在由视频采集芯片做梳状滤波(亮色分离)时，很难将色度与亮度信号彻底分离，导致画面出现杂色斑点与色渗透现象，而数字高清摄像机则没有这个烦恼，色彩更加的逼真、更加富有层次感、画面饱和度更佳。采用标准H.264算法H.264是国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式，它即保留了以往压缩技术的优点和精华又具有其他压缩技术无法比拟的许多优点。1．低码流：和MPEG2和MPEG4ASP等压缩技术相比，在同等图像质量下，采用H.264技术压缩后的数据量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。显然，H.264压缩技术的采用将大大节省用户的下载时间和数据流量收费。2．高质量的图像：H.264能提供连续、流畅的高质量图像容错能力强H.264提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等错误的必要工具。网络适应性强H.264提供了网络抽象层（NetworkAbstractionLayer）,使得H.264的文件能容易地在不同网络上传输（例如互联网，CDMA，GPRS，WCDMA，CDMA2000等）。高清网络监控系统的技术优势1、网络化，可多人同时上网，监看不受时间、地点限制2、语音和视频数字化，画质清晰且压缩比高，已经远远的超越了一般传统CCTV所摄影的画面品质3、监控功能强大，并可以集成辨识、搜索、追踪等科技4、录像文件管理及储存容易，可同时异地备份5、安装容易，可放置在任何地方(无线网络传输或PoE供电)6、网络基础建设成熟，无需增加额外的布线成本，大幅降低成本7、操作简单，扩充及整合性高8、系统稳定，容易更新及升级9、广泛应用于民生，商业及研究等用途10、与3G手机结合，简单建构移动远程监控系统11、逐行扫描终结模拟摄像机的隔行扫描不清晰12、支持PoE供电，有效节约供电成本13、百万像素分辨率比模拟视频看得更清14、可将智能分析集成到前端降低了对后端设备性能要求15、通过网络控制PTZ16、通过网络双向音频交流17、通过网络控制报警输入输出18、数字视频可加密传输比模拟视频更安全19、数字视频通过IP网络传输更灵活距离更远更经济实用20、数字化后避免多次模数转换降低图像质量21、全数字化可选用开放标准的服务器硬件，具有更低的总体拥有成本优势1.2总体设计原则和依据实用性依照用户要求，坚持实用性为主的原则，本系统将完全满足城市刑警社区高清监控系统各项安防需求，同时考虑未来发展需求，避免追求系统的超前性，以减少不必要的投资。可靠性、安全性参照大量已建成的安防视频监控系统，借鉴其中的精华部分，为系统高可靠性的总体设计提供现实依据，选用的设备自身将具备高可靠性、高安全性，高达数万小时的平均无故障时间，并为关键设备、关键部件设计冗余备份。同时，选用安全机制健全、安全级别高的平台辅佐系统搭建。先进性本系统设计遵循系统工程的设计准则，通过科学合理地设计，既防止片面追求某一高指标，又充分体现系统的先进性，最大程度地采用成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术，使系统能在未来数年内不落后，并通过软件升级即可实现更多新功能，充分保护用户的投资。开放性本系统设计将采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它监控系统的连接。在设计和设备选型时，将科学预测未来扩容需求，进行余量设计。易管理性、易维护性本系统将采用全中文、图形化软件平台实现整个监控系统管理与维护。可自动检测系统中任何一台设备的运行状态，并示出详细参数，以辅佐管理人员及时准确地判断和解决问题。采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。网络高清视频监控系统将计算机技术、多媒体技术、网络技术与监控技术有机地结合起来。它能将监控系统和计算机网络系统连接起来，使两个相互独立的系统开始走向融合，实现真正的三网合一（数据、语音和图像），在理念和方式上取得了重大突破。利用计算机网络技术，将封装成IP包的监控信息传送到网络上，与现有的信息管理系统融为一体，使网络中的每一台多媒体计算机上均可实现对监控信息的管理和调用，提高管理水平和管理效率。网络高清视频监控系统的出现已经超出了传统监控的范畴，在其基础上增加了管理的概念。它事实上已经成为现代化管理的一个有力工具。设计依据如下：《建筑智能化系统工程设计标准》DB32181-1998《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94《工业企业通信接地设计规范》《公安部风险等级和防护级别的规定》《商业建筑物综合布线系统国际标准》ISO/IEC11801《商业建筑物综合布线系统美国标准》EIA/TIA568A《通信布线管道和空间设计施工标准》EIA/TIA569《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50312-2000《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-82《IEEE电气及电子工程师学会-民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》《电气指标标准》EIA-422EIA-485《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94《国际电联（ITU-T）HDTV标准》《安全防范工程技术规范》GB50348-2004《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007《视频安防监控数字录像设备》GB20815-2006《城市监控报警联网系统通用技术要求》GA/T669-2006《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范》《防盗报警中心控制台》GB/T16572-1996《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-200《安全防范系统验收规则》GA308-2001《视频安防系统技术要求》GA/T367-2001《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87《远程设备终端通用技术条件》《计算机场地技术要求》GB/T16435-1996GB2887-2000《综合布线系统设计规范》EIA/ITA568A、ISO/IEC11801、CECS72-79《电气装置安装工程施工及验收规范》GA/T75-94GBJ232-92注：如果以上标准或规范存在不一致或冲突，以最严格的标准为准。1.3系统需求所有摄像机均使用网络高清摄像机，采集的图象全部能够实时传输到监控室，并能实时显示，视频清晰度应为720P或1080P；摄像机应具有红外功能，以便于夜间监控；监控中心设置1台服务器、1台高清显示器实时监看，监控点位共计21个；监控视频信息通过光纤网络传输，支持网外异地浏览。1.4需求分析高清网络摄像机，达到全高清1920*1080或1280*720的效果，最清晰的监视效果，最大限度显示被监控场所画面；操作员按用户自定义的区域或预定顺序快速选择摄像机而非通过编号选择摄像机（组切，群切），以提高操作效率；系统可以对视频输入进行编组，用以对各组不同视频的显示及操作进行组别限制。系统的摄像机图像需叠加时间（年、月、日、时、分）、编号与中文地点名。系统可设定任一监视终端或监视终端组作为特定的监视器用于报警处理，报警发生时立即显示报警联动的图像；系统可记忆多个同时到达的报警。处理第一种方式是按报警的优先级别（如级别相同则按时间）进行排序，最先显示最高优先级的报警，并可逐个显示直到完全显示。处理第二种方式就是设置多台监视器用于显示报警图像时（这些监视器平常处于正常工作状态），则监视器可按设置的优先顺序依次同时显示多路报警图像。2.1全数字视频监控系统详细设计2.1图像采集作为监控系统的视频源头，摄像机对整套监控系统起着至关重要的作用。对摄像机的基本要求是：图像清晰真实、适应复杂环境、安装调试简便。图像真实清晰——摄像机种类很多，其本源是内部核心部件“图像传感器+数字处理芯片”，针对不同的行业有完全不同的优化方案。比如：广播电视系统的图像处理偏艳丽，这是符合观众的视觉需求。相对而言，视频监控系统对图像的要求是真实还原，尤其是图像的色彩应与现场一致，比如：人的肤色、衣着颜色、车辆颜色等。其次，图像清晰度主要取决于图像传感器线数，线数越高，图像解析力越高，能获取更多的图像细节。此外镜头倍数也将影响用户捕获图像的景深，广角取景能获取全景概况，长焦取景能获取人脸面部特征，因此，用户对图像要求与使用场景密切相关。当然，在特殊场景下还需要特殊功能进行匹配，比如：超低照度、逆光等等。适应复杂环境——与交换机所处环境不同，摄像机一般都置于风吹日晒的环境下，天气变化都会影响摄像机的工作。耐高温、抗雷击、防水防尘等应达到相关指标，摄像机应该能在恶劣环境下正常工作。室外摄像机护罩内应该有加热、除湿等装置，防水防尘级别应该达到IP66，内部电路应该具备防浪涌保护设计，抗3000V雷击。（具体摄像机点位请参照施工图）2.2摄像机参数高解析度、高色彩还原度色彩还原度分为色调（决定色彩性质）和饱和度（决定色彩浓淡），与景物光照条件和色温密切相关。我们的摄像机通过“自动电子快门”或者“自动光圈”来自动调节通光量以保证景物照度处于衡稳状态，通过“自动白平衡”来自动调节红、绿、蓝三基色信号电压（即色温）以保证图像不出现偏色现象。真正的超低照度我们的超低照度