智能视频监控系统功能及应用

智能视频监控系统功能及应用

一、智能视频监控系统的建设背景

随着经济的快速发展，人们生活节奏的提高，照顾家庭的时间将越来越少。但现代科技的高速发展可以让远程照顾小孩、家庭宠物等成为一种可能。人们可以在繁忙工作的同时，通过网络就能了解自己家庭概况，及时作出分析与判断。 随着网络通讯技术及图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得家庭用户能够采用最新的通讯和图像处理技术，智美达通过网络传输数字图像，架构网络视频监控系统，以此为实现家庭监控系统提供高效可行而且价格低廉的解决方案。

网络视频监控系统系统由摄像机、网络硬盘录像机组成的前端系统接入互联网；用户通过网络就可以浏览监控图像。系统最大的优点就是不受地域限制，只要使用任何一台上网计算机或上网手机，即可随时观看所需视频。

更为重要的是系统能够随时抓拍照片或定时存储视频图像，只要您的摄像机还在工作，系统就可以按照计划将您需要的图像存储在服务器中，以便用户随时查询，

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二、系统的总体功能设计

本视频监控系统主要实现以下功能：

1) 对现场视频进行本地或异地实时浏览。浏览时提供完善的云台镜头控制功能，能控制相应的摄像头指向以及镜头的变倍、光圈和聚焦，实现多方向监控和画面缩放、调整。

2) 可在本地计算机存储器中保存监控视频，实现本地或远程的检索、下载、回放；远程计算机可通过安装客户端或者直接访问IP对视频进行实时浏览、存储与回放。

3) 具有完善的监控图像切换功能。操作人员在权限范围内可任意调用不同摄像头的视频，按4路、9路、16路等多种组合在一屏同时显示。

4) 可本地或远程设置视频的帧率、压缩方式、传输带宽、亮度、对比度等参数。

5) 具有用户验证、授权等措施实现多监控点的联合管理。

6) 可自动定时定格抓拍画面，形成图片文件上网或保存。

7) 提供了完善的网页浏览系统，用户可在任何上网PC上浏览相应视频，而无需安装软件客户端。不过，这需要首先架设Web服务器。

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三、设计规范和依据

3.1我们主要依据如下的规范和标准设计本解决方案：

1、 《安全防范工程的程序与要求（GA/T75）》

2、 《安全防范系统通用图形符号（GA1T77）》

3、 《民用闭路电视监控系统工程技术规范（GB50198）》

4、 《民用建筑电气设计规范（JGJ/T16）》

5、 《智能建筑设计标准（DBJ08-47）》

6、 《安全防范工程费用概算编制方法（GA/T70）》

7、 《防盗报警中心控制台（GB/T16572）》

8、 《防盗报警控制器通用技术条件（GB/T16572）》

9、 《入侵探测企通用技术GB10408.1》

10、 《数字通信接口标准（G.703）》

11、 《国际图像音视频编码标准（ISO 11172）》

12、 《报警图像信号传输装置（GB/T16677）》

13、 《安全防范系统验收规则GA308-2001》

3.2设计原则

系统设计时紧扣最终建设需求，采用先进、成熟的技术，实现可靠、灵活的应用。设计时力求突出以下几方面特点：

1. 先进性—图像监视系统采用H.264图像压缩处理技术，具有图像质量清晰，文件占用空间小，传输带宽小，速度快等特点；系统可根据当前是否有实时浏览来动态修改帧率，以降低带宽占用量。

2. 灵活性—系统支持基于WEB方式的网络浏览功能，可供用户方便使用；灵活进行系统软件升级，避免对用户产生过大的影响。

3. 实时性—基于带宽的优势，各类前端信号可做到实时的传输；也可以调整压缩码流在100KBPS到1000KBPS区间进行传输，实现浏览与其他业务共存要求。

4. 可分级—管理、操作权限的分级实现，保障管理的统一、规范；不同人员分配不同的权限，从而实现不同的控制功能

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5. 扩展性—系统预留相应的接口以便扩充之用；控制部件（软、硬件）采用模块式结构、内部总线化等技术措施，可以方便灵活进行扩充，保证未来的适应性

6. 易用性—基于优良的操作平台，采用模块化设计，操作简便，界面人性化；同时具备强大的自诊断恢复功能；而模块化的设计使得系统中局部故障不会影响系统全局的正常工作，系统稳定，易维护

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四、系统的构成

4.1系统结构

系统由前端设备、网络硬盘录像机及手机和电脑客户端三部分构成。前端监控点由摄像头采集视频信号，通过本地局域网连接摄像机并存储录像，网络硬盘录像机通过无线路由器连接互联网，客户端需安装在手机或者PC端通过互联网（3G、WIFI、网线）添加硬盘录像机的IP观看家中的实时视频。总之，各部分自负其责，通过网络连接成一个有机的整体，其系统结构图如下：

注：下图仅为拓扑图。

4.2网络带宽的计算

在视频监控系统中，对存储空间容量和传输带宽的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以介绍。

比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(BitPerSecond)，比特率越高，传送的数据越大。比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最小的单位，要么是0，要么是1。比特率与音、视频压缩的关系，简单的说就是比特率越高，音、视频的质量就越好，但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。

码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。

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上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率，比如用FTP上传文件到网上去，影响上传速度的就是“上行速率”。

下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率，比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑，影响下传速度的就是“下行速率”。

传输带宽计算：

比特率大小×摄像机的路数=网络带宽至少大小;

注：监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到客户端);客户端的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到客户端);

例：监控分布在4个不同的地方，不同视频格式的带宽大小计算如下：

720P(100万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为4Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为4Mbps，4路摄像机所需的数据传输带宽为：

4Mbps(视频格式的比特率)×4(摄像机的路数)=16Mbps(上行带宽)

即：采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为16Mbps;

注：以上计算都是带宽没有别的资源占用的情况下的带宽值

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五、系统功能及特点

5.1主要功能：

完善的网络功能，广泛支持宽带网和窄带网的传输，可以通过网络进行远程录像、视频回放、对云台、摄像头进行远程控制,支持TCP/IP协议，轻易组成网络监控系统,全面支持LAN、WAN、ADSL、DDN、ISDN、PSTN等网络。

远程监听：可以监听任一路远程音频

远程监看：可以掉看任一路远程视频

远程回放：可以对任一路前端主机的录像资料远程进行检索回放

远程控制：可以对任一路前端云台、镜头进行远程控制，或是设置其预置位和巡航路线 可以远程接收前端主机的报警信息和报警图像，对各个网络及本地用户设置权限。

操作方便：按组、主机名、摄像机名称调用图像，省去记忆IP地址的麻烦

语音对讲：客户端及本机端之间可以进行任意的双向对讲，并可实现语音广播

远程控制前端主机录像、报警、开关自动退出等程序

电子地图：可在客户端设置电子地图，方便客户查找前端摄像机

分布式存储利用网络资源可存储超大容量数据，可在本地或中心保存数据

5.2技术特点：

强大、稳定和快速的设备接入能力：

稳定和开放的平台架构支持UNIX/LINUX/WINDOWS

优秀的软件体系结构

采用易于整合和协同的SOA_面向服务的应用软件架构

大并发量数据处理

安全可靠的身份认证和审计管理

强大的录像检索回放服务

强大的任务执行和调度引擎

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六、设备参数

6.1摄像机

主要特性：

最高分辨率可达1280×720@30fps,在该分辨率下可输出实时图像

采用ROI、SVC等视频压缩技术,压缩比高,且处理非常灵活,超低码率

逐行扫描CMOS,捕捉运动图像无锯齿

采用高效红外灯,使用寿命长,照射距离可达10米

ICR红外滤片式自动切换,实现真正的日夜监控

支持Micro SD/SDHC/SDXC卡(64G)本地存储

支持3D数字降噪、数字宽动态

支持PIR人体侦测功能,具备一路有线报警输入/报警输出接口

支持Wi-Fi功能,带WPS一键连接功能

内置麦克风和扬声器,支持双向音频

支持双码流,支持手机监控

具备PT云台,水平旋转355度,垂直向上90度,向下20度

支持走廊模式,背光补偿,数字宽动态,自动电子快门功能,适应不同监控环境

功能齐全:心跳,镜像,水印等

DC5V供电

支持国标28181协议

详细参数：

型号

型号 DS-2CD2Q10FD-IW

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名称

摄像机

传感器类型

100万1/4”智美达小芳智能摄像机

1/4" Progressive Scan CMOS

0.01Lux @(F1.2,AGC ON) ,0 Lux with IR

最小照度

0.028Lux @(F2.0,AGC ON) ,0 Lux with IR

快门 1/3秒至1/100,000秒

4mm@ F2.0, 水平视场角:59°

镜头

(2.8mm、6mm可选)

镜头接口类型

调整角度

日夜转换模式

宽动态范围

数字降噪

压缩标准

视频压缩标准

H.264 编码类型

压缩输出码率

音频压缩标准

音频压缩码率

图像

最大图像尺寸 1280 × 720

50Hz: 25fps (1280 × 720)

帧率

60Hz: 30fps (1280 × 720)

走廊模式,亮度,对比度,饱和度,锐度等通过客户端或者浏览图像设置

器可调

背光补偿 支持,可选择区域

H.264/MJPEG

BaseLine Profile / Main Profile

32 Kbps~8Mbps

G.711/G.726/MP2L2

64Kbps(G.711) / 16Kbps(G.726) / 32-128Kbps(MP2L2)

M12

水平：0°~355°，垂直：-20°（向下）~90°（向上）

ICR红外滤片式

数字宽动态

3D 数字降噪

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感兴趣区域

网络功能

存储功能

接口协议

智能报警

ROI支持双码流分别设置4个固定区域

支持Micro SD/SDHC/SDXC卡(64G)断网本地存储,NAS

ONVIF,PSIA,CGI,ISAPI,GB28181

移动侦测,动态分析,遮挡报警

TCP/IP,ICMP,HTTP,HTTPS,FTP,DHCP,DNS,DDNS,RTP,RTSP,RTCP,

支持协议

PPPoE,NTP,UPnP,SMTP,SNMP,IGMP,802.1X,QoS,IPv6,Bonjour

通用功能

接口

通讯接口

一般规范

工作温度和湿度

电源供应

功耗

红外照射距离

尺寸（mm）

-10℃~40℃,湿度小于95%(无凝结)

DC5V±10%

7W MAX

10米

100.8×124

侦测角度：80°

PIR 人体侦测

侦测距离：10 米

重量

6.2网络硬盘录像机

主要特性：

• 支持通过萤石云或hiDDNS域名解析进行外网访问；

• 支持CVBS VGA HDMI同时输出；

• 支持所有通道WD1实时编码

• HDMI与VGA输出分辨率最高均可达1080p；

• 采用HIKVISION云台控制协议时候，可通过鼠标选定画面任意区域并进行中心缩放；

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防闪烁,双码流,心跳,镜像,密码保护,视频遮盖,水印

1个 RJ45 10M / 100M 自适应以太网口

700g

• 支持多画面分割下不同通道并行预览与回放；

• 最大支持16路同步回放；

• 支持标签定义、查询、回放录像文件；

• 支持回放时对录像场景的自定义区域进行智能搜索；

• 支持按事件查询、回放、备份录像文件；

• 支持录像文件倒放功能；

• 支持硬盘配额管理，不同通道可分配不同的录像保存容量；

• 支持硬盘盘组管理，不同通道可设定不同的录像保存周期；

• 支持eSATA盘库，可用于录像和备份；

• 支持重要录像文件保护功能；

• 支持4个SATA接口；

• 支持IPv6协议；

• 支持海康威视DDNS域名解析服务，一键配置上网。

详细参数：

16路，BNC接口（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω），

模拟视频输入

视音频输入

音频输入

PAL/NTSC自适应

4路，RCA接口（电平：2Vp-p，阻抗：1kΩ）

2路，BNC接口（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω）

CVBS输出

分辨率：PAL制式704*576、NTSC制式704*480

环通输出 16路

1路，分辨率：1920×1080/60Hz、1280×视音频输出 HDMI输出 1024/60Hz、1280×720/60Hz、

1024×768/60Hz

1路，分辨率：1920×1080/60Hz、1280×VGA输出

1024/60Hz、1280×720/60Hz、1024×768/60Hz

音频输出

2路，RCA接口（线性电平，阻抗：1kΩ）

H.264

所有通道支持WD1/4CIF/2CIF/CIF/QCIF

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视音频编码视频压缩标准

参数

视频编码分辨率

视频帧率

视频码率

码流类型

音频压缩标准

音频码率

同步回放

PAL：1/16--25帧/秒、NTSC：1/16--30帧/秒

32Kbps-3072Kbps，可自定义，最大3072Kbps

复合流/视频流

OggVorbis

64kbps

16路（抽帧）

4个SATA接口,1 个 eSATA 接口

每个接口支持容量最大4TB的硬盘

1个，RCA接口（电平：2.0Vp‐p，阻抗：1kΩ），类型

硬盘驱动器

最大容量

语音对讲输入

与音频输入复用

网络接口 1个，RJ45 10M/100M/1000M自适应以太网口

1个，标准RS-485串行接口；

外部接口

串行接口 1个，标准RS-232串行接口；

1个，键盘485串口

USB接口

报警输入

报警输出

3个，USB 2.0

16路

4路

AC220V，47--63 HZ

≤35W

-10℃--＋55℃

10％--90％

2U 19英寸机箱

445mm（宽）×470mm（深）×90mm（高）

≤8Kg

电源

功耗(不含硬盘)

工作温度

其他 工作湿度

机箱

尺寸

重量（不含硬盘）

深圳智美达科技有限公司

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