高速公路视频监控技术方案(编辑修改稿)

高速公路视频监控技术方案(编辑修改稿)内容摘要：

13 说明。 危防演习实测画面 (桌面效果 ) 系 统后台提供良好的带宽适应性和视频压缩率，适应从 56Kbps 拨号上网到宽带的网络环境。 采用先进的码流控制机制和带宽自适应机制，保证在网络状况较差时系统仍能提供较理想的视频效果。 视频图像的采集帧率随着视频图像采集码率的增加而增加。 用户也可根据网络带宽条件和实际会议需求，自行设定会议的视频模式和最大终端应用带宽，实现从桌面级别到会议室级别的不同会议需求。 系统支持从 176*144 直至 704*576 等多种视频分辨率选择，并支持会议过程中的视频参数动态调整，最大程度上满足了多码率接入的应用需求； 数据会 议 数据会议可以提高工作效率，实现多媒体沟通、培训，信息技术实际应用在日常工作的独特功能包括：电子白板、视频会议中的文档 /文件共享、应用程序共享（即协同办公）、会议材料分发、实时文字交流等供。 移动电话用户加入会议 对于正在进行的监控指挥会议，移动用户可以通过手机或固定电话，拨打视频会议专用电话号码，根据语音提示输入会议密码加入到会议中来。 移动用户可以旁听或发言。 对于实现监控和现场的联动性有着非常重要的意义。 深圳黄河数字技术有限公司 14 移动电话用户加入会议示意图 按照湖北楚天高速公路 网络状况及实际操作的可行性，黄河 数字监控系统主要组成模式为三层分布式系统架构，即 B 楼各个监控点 B 楼分监控中心、 A楼监控点 A 楼总监控中心，从下而上分级传输。 监控点 ：  在这一层仅仅架设若干个黄河视频编码器，用于采集红外线高清晰摄像机等视音频捕捉设备所采集的视音频信号，与监控中心网络相连，将所采集的视音频信号传送到分中心监控中心以及总监控中心相应的 MCU 设备。 分监控中心 ：  分监控中心由于处于整个分布体系的中枢位置，处于整个网络结构的汇聚层，所以在分监控中心安装一台 MCU，存储服务器，控制主机以 及领导查询主机。  存储服务器用于 B 楼分监控中心对所监控的信号进行实时无损的高质量 24 小时连续录像，并可以通过刻录等手段进行定期备份。 深圳黄河数字技术有限公司 15  总控主机用于对监控子网中各个视频编码器所采集到的视音频信号进行调整，包括视频质量、音频质量、云台的控制以及录像的设置等操作。  领导查询主机为一固定视频监控系统视频监控点，用于领导的日常审查，另可用分布于 IP 网络内的台式 PC 或笔记本电脑作为日常移动监控点。 分中心监控中心通过若干路由与总监控中心网络互连。 总监控中心  是整个分布式监控系统中的核心，处于整个网络结构的核心层，总 监控中心与分监控中心相比，增加了中心管理服务器，中心管理服务器负责所有监控服务器和监控点的分配。 通过三层分布式的管理架构，对网络带宽的需求降到最底，即每个监控点并不是直接到视频编码器获取视音频，而是直接从 mcu 所分配的监控服务器上去获取，这样就避免了当发生多个监控点同时获取一个视频编码器所采集的信号时，对此视频编码器的上行网络带宽要求非常高的局面，只需在每层视频监控服务器的上行带宽进行一定保障即可。 、总示意图和系统总体架构拓扑图 系统总体架构拓扑图如下： 深圳黄河数字技术有限公司 16 全数字化技术是构成分布式系统的根本所 在，正是由于全数字化的技术的全面使用，使整个监控系统的体系结构发生了根本性变化，从编码器开始MCU系统控制平台，已经从传统的一个复杂而庞大的信号传输、控制、矩阵、存储等系统转变为标准的 IP 网络，稳定且具有管理特性的计算机网络使得整个监控网络模块化。 分布式结构 系统更加安全 系统由中心服务器软件平台、各级 MCU 和视频编解码器组成，通过网络连接构成整个监控网。 视频编码器独立完成某一区域的控制或实现某一控制功能，当系统要扩大规模时，只需在某一分中心的视频监控服务器增加管理一个监控点即可，所以监控点的多少几乎没有限制且不增加系统的复杂性，系统配置十分灵活，扩展性好，极易实现对较大区域的控制。 真个系统采用并行连接的模式，某一视频编码器本身的设备故障不影响其他视频编码器的正常工作，体现系统整体的可靠性。 深圳黄河数字技术有限公司 17 MCU 交叉互连，满足大容量监控需求 在 B 楼将配置分中心的 MCU，其容量为单台支持支持 128 路视频监控信号同时接入，满足 B 楼区域监控要求，自行召开工作会议的需要。 并通过中心 MCU与 B 楼的 MCU 的连接，实现同时 480 个视频点同时需求。 黄河数字监控系统的交叉 MCU 互连技术使得网络 传输得到优化，并具备容错能力，为会议提供安全保障。 同时事实证明黄河可以胜任上千个终端通道同时工作，为用户的扩展提供空间。 、监控点结构示意图 监控站，是系统中最基层的部分。 所有的前端设备都工作于此。 监控站包括三类硬件设备：前端视频设备、网络设备以及视频编解码器。 对于监控站的硬件配置来说，以可靠、稳定为主。 前端视频硬件  支持接入 1～ 16（最大）路传统的固定摄像机或者云台摄像机。  内建大容量高速硬盘，共同提供本地存储的功能。 所有的监控点可以保存 1 周的录像资料。 深圳黄河数字技术有限公司 18  以 的编码方式进行视频信息的压 缩。  支持用户 /用户组管理  支持电子地图管理  支持警报系统管理 /警报联动管理  支持摄像机管理  支持网络化视频硬件管理  提供录像管理 /查询功能  提供警报查询、打印功能  提供单画面监看、多画面分割、轮跳功能  提供云台的 PTZ 以及镜头的控制 、分中心结构示意图 分监控中心，作为连接总监控中心监控中心和各个监控点的中间枢纽，其作 深圳黄河数字技术有限公司 19 用不可小觑。 其基本配置与总监控中心类似。 分监控及会议中心还有一个特殊的作用，即在总监控中心发生完全故障时（主 MCU 以及冗余 MCU 均不能正常工作），可以以手动的方式，将若干个片区 MCU 中的任意一个提升为临时主 MCU，不会影响用户的使用。 因此，对于分监控及会议中心的硬件配置来说，以稳定、高效为主。  二级 MCU 采用 64 路视频监控及会议数据流支持，确保对管辖区域内所有监控站及视频会议培训系统的有效管理。  主服务器通过 GSM 模块，发生系统告警时，以短信息方式通知管理人员。 （增值业务）  存储系统  在分监控中心，存储系统并不是十分重要，一般来说，只对部分重要的监控点进行录像。  由于存储容量相对较小，因此存储系统采用磁盘阵列，提供 200GB以上的存储空间，保证系统内需要录像的监控点 7 天的录像存储 容量。  存储服务器可以直接采集前段视频硬件的视频信息进行资料保存，或者与监控点的存储系统进行定时的资料备份。 深圳黄河数字技术有限公司 20 、总监控中心结构示意图 总监控中心作为整个系统的核心，担负着整个系统的协调、监管职责。 只有保证总监控中心内所有的设备 7*24 小时不间断运行，才可以保证“黄河数字监控系统”项目的服务质量，也同时可以用户建立网络化视频监控及会议系统的需要。 因此，对于监控中心的硬件配置来说，以稳定、冗余为主。  主 MCU 单台支持 240 路视频监控数据流接入，确保对所有监控分中心的有效管理。  中心 MCU 采用两台大容 量 MCU 设备，一是当主 MCU 发生由于某种原因不能正常工作，备份 MCU 可以在用户不察觉的状态下接管主 MCU 的工作，二是当某个片区 MCU 不能正常工作，备份 MCU 可以接管这台片区MCU 的工作，从而保证全网 MCU 安全可靠的运行。  主 MCU 以及冗余 MCU 通过 GSM 模块，实现系统告警时，以短信息方式通知管理人员。  存储系统  虽然监控站的部分前端硬件具有本地存储的功能，但为了系统的安 深圳黄河数字技术有限公司 21 全可靠，建议采用本地存储和中心备份存储的异地备援方案。  中心的存储系统采用工控磁盘存贮系统，提供 2TB 以上的存储空间，保证系统内所有的监控点 15~30 天的录像存储容量。  存储服务器可以直接采集前段视频硬件的视频信息进行资料保存，或者与分中心的存储系统进行定时的资料备份。 存储服务器配置同主服务器。  带宽要求  每路视频占用约 128Kbp 带宽。  总监控中心的上行带宽取决于中心内外所有监控终端的数量，以及每个监控终端同时监看的画面数量。 若总监控中心为平行带宽，则2M 带宽可以满足 15 个监控终端同时监看。  监控终端获取来自主服务器的视频分发信息，并能控制前端监控站的视频云台等。 系统提供各种分割画面方式，最大为 25 画面分割，每个画面为 QCIF 格式，因此最大占 用带宽为 25*64Kbps2Mbps。 黄河 数字监控系 统 安全策略 在数字视频监控中，所有的数据 内 容都是通 过 网 络发 送的。 当这 些 数 据通 过公网 发 送 时 ，有可能 会 因 为网络监 听而造成 数 据包被截取， 从 而 对 传输的数据保密和安全性 产 生威 胁。 因此，一 个 好的安全机制 对 于监控 来说 是非常必要的。 黄河 数字监控系 统 的安全性分 为两 部分，一部分是系 统 的安全性，即非法用户 是否能 够对 系 统进 行攻 击 ，是否可以非法 获 得管理 员 身份等；另一部分是 视频会议 的 数 据安全性， 即 监控的 内 容是否可能被 窃 听。 、系 统安 全的保障 系 统安 全策略主要 针对 操 作系 统及产 品 运 行平台的最大安全化配置，系 统对数 据 库 的 访问是 在服 务 器后端 进 行的，因此 断开 了用 户 直接和 数 据 库连 接的途径 ，有效保障 数 据 库数 据的安全，同 时 ，系 统 可以有 选择 地 进 行 数 据 库备 份。 从 系 统 的安全性 来说 ， 黄河 数字监控系 统 的 管 理平台使用的是 JSP + LINUX 深圳黄河数字技术有限公司 22 + MySQL 的 标 准架构。 这 种架构已 经 在大量的网站和 电 子商 务 平台中 获得验证 ，被 证 明是安全的。 、系 统 分等 级权 限 设 置 监控 系统 使用 统 一，完 备 的 访问权 限控制体系。 机构、 部门 及用 户 信息的 读取是由系 统 平台提供的。 用 户 安全 认证 是一套 多级审 核系 统 ，系 统为 了 保 证管 理的 统 一性，采用三 级管理机制，也避免集中管理所 带来 的复 杂 性。 系 统将 管理 员细 分 为 城域网管理 员、机构管理 员、应 用系 统管 理 员。 黄河 数字监控 系统 提供一 个 完整的 数 据接口，便于系 统 的集成 和扩 展。 、系 统账号 管理 黄河 监控服 务 器的用 户密码 按要求 设为 8 位 数 以上（加英文字母），每一 个用 户 在城域网中身份是唯一的，且用 户 信息不保存在用 户 工作机上，因此，在公用和共享 计 算机上使用 个 人信息是安全的。 另外，用 户 在登 录 管理平 台时 ，所有 账号 的密 码 都是通 过 128 位的加密算法进 行加密后 传输 的， 这就 保 证 了即使有 人窃 听了网上的 数 据， 也 无 法 获 知确切的密。