一、監控系統架構及組網
網絡高清方案由前端子系統和監控中心兩大部分組成，其中前端子系統在各個點位部署高清網絡攝像機及相應配套設備，監控中心主要部署存儲設備、顯示大屏、視頻綜合管理一體機、核心交換機、客戶端PC等設備。此外，傳輸網絡為前端子系統與監控中心的信息傳輸提供通道，主要包括光纖收發器、EPON設備和接入交換機等。
監控中心網絡高清方案物理拓撲如下圖所示：
二、監控系統的需求
1） 系統需要有中心平臺進行統一管理，涵蓋全方位的系統管理功能；
2） 實現高清視頻解碼、拼接控制、大屏顯示、平臺管理等功能的一體化，監控中心設備組網結構清晰簡單，便於維護；
3） 系統需全IP網絡化，從而實現靈活組網，便捷管理；
4） 系統具備智能化屬性，能對事件作出及時響應，事後檢索效率高。
5） 系統應滿足高清視頻的採集、傳輸、存儲及顯示，實現端到端的高清；
6） 降低視頻碼率，提高視頻預覽的效果，降低存儲成本。
三、前端設計
前端子系統根據不同場景的不同需求，選擇超低照度、強光抑制、高清透霧、防紅外過曝、3D數字降噪、超寬動態等功能的攝像機，保證在各種特定場景及環境下采集清晰的圖像。
不同場景攝像機的選擇：
1） 室內場景
- 樓梯/走廊/電梯/出入口等室內通道採用高清紅外半球型攝像機。
- 室內大型區域採用高清紅外球機或高清槍式攝像機。
- 室內小型區域採用高清紅外半球型攝像機。
2） 室外場景
- 停車場、廣場等室外大場景採用高清紅外球機或高清槍式攝像機。
- 路面監控採用超低照度或紅外高清槍機或球機。
- 制高點監控採用具有透霧功能的一體化雲臺或紅外高清球機。
前端配套設施：
1） 支架及立杆
監控點根據現場實際情況，可採用立杆安裝、抱箍安裝、壁掛安裝以及吊杆安裝等方式。其中抱箍、壁掛支架以及吊杆支架有成套產品，根據現場選擇符合要求的產品即可。
2） 室外機箱
室外攝像機的供電，信號等需要在室外進行採集，需用專用的防水箱進行端接。端接箱內部安裝架的設計充分考慮設備的安裝位置，同時具有防雨、防塵、防高溫、防盜等功能。
四、傳輸系統設計
傳輸網絡主要作用是接入各類監控資源，為中心管理平臺的各項應用提供基礎保障。
1） 網線直接接入：當前端IPC距離交換機小於100m時，可採用以太網線直接將前端設備接入交換機。
2） 光纖接入：當前端設備距離交換機大於100m時，可採用一對光纖收發器實現點對點接入或者採用EPON實現點對多點接入。
考慮到網絡傳輸過程及其他應用的開銷，鏈路的可用帶寬理論上為鏈路帶寬的80%左右，為保障視頻圖像的高質量傳輸，帶寬使用時建議採用輕載設計，輕載帶寬上限控制在鏈路帶寬的50%以內。
1） 核心交換機到接入交換機的網絡採用光纖傳輸，帶寬建議達到千兆；
2） OLT到交核心換機之間的帶寬需達到千兆；
3） 一對光纖收發器之間，光纖收發器到接入交換機之間的帶寬建議達到百兆。
五、監控中心設計
監控中心是整個視頻監控系統的核心，部署存儲設備、顯示大屏、視頻綜合管理一體機、核心交換機、客戶端等設備，可以實現視頻存儲、解碼拼控、大屏顯示、平臺管理等功能。
1、存儲設備
存儲子系統採取的存儲策略為：在競賽指揮中心機房部署存儲設備進行集中存儲，實時存儲前端採集的信息，存儲週期為30天。存儲設備集錄像管理、存儲和轉發功能於一體，整體建設成本低、系統可靠性高、數據可靠性高。此外，存儲設備集成了流媒體轉發功能，支持從前端採集設備直接取流錄像，平臺和客戶端可以直接從存儲設備中取流實現預覽和回放。視頻存儲子系統結構設計及視頻流向如下圖所示：
2、顯示拼接屏
監控中心可採用46英寸LCD拼接屏組成2行×2列的拼接大屏作為顯示幕牆，不僅可以顯示前端設備採集的畫面、GIS系統圖形、報警信息，其他應用軟件界面等，還能接入本地的VGA信號、DVD信號以及有線電視信號，滿足用戶各種信號類型的接入需求。大屏顯示結構示意圖：
顯示大屏支持BNC、VGA、DVI、HDMI等多種接口，通過控制軟件對需要上牆顯示的信號進行顯示，通過視頻綜合管理一體機可實現信號的實時預覽、視頻拼接顯示、任意分割、開窗漫遊、圖像疊加、圖像拉伸縮放等一系列功能。
1） 單屏實時預覽
通過先進的硬件技術及先進的圖像處理算法，使畫面有更好的色彩表現力。同時，嚴格控制不同屏的機芯部件性能，確保不同屏幕亮度、色彩的一致性，使得輸入視頻信號可以真實、高質量的顯示。
2） 視頻拼接顯示
將系統中多個或者全部屏幕作為一個整體進行畫面顯示。
3） 畫面分割顯示
在大屏系統中選擇任意選擇一個屏幕單元進行4、9、16分割窗口，分別顯示視頻圖像。
4） 開窗漫遊疊加顯示
在系統中任意選擇一個區域作為一個新的窗口，顯示視頻圖像，可以任意拖動變換該窗口位置，並可以拉伸該窗口縮放圖像大小。
3、解碼拼控管理
採用視頻綜合管理一體機實現解碼拼控及平臺管理功能，視頻綜合管理一體機為軟硬件一體化設計，在硬件層面上包含解碼、大屏拼接控制功能，在軟件層面上可實現一步到位的全方位系統管理功能，具體包括設備接入管理、報警處理、存儲管理、流媒體轉發、電視牆管理、用戶接入、用戶管理等功能模塊。
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