园区高清视频监控系统主要功能是辅助保卫系统对于整个园区内外的现场实况进行监视。它使管理人员在监控中心能观察到整个区域内外所有重要地点的情况，为各种设备运行和人员活动提供了监视手段，是整个区域安全体系最重要的部分。系统前端全部采用高清网络摄像机，通过网络传输到安保中心。中心通过高清数字矩阵实现图像的控制操作显示。所以建立行之有效的安防体系是智能安全防范的重要基础，视频监控系统是安防系统改造的重要组成部分，也是智能化管理的体现，并极大提高现代化管理层次，为建设和谐社会的重要组成部分。

本次建设的高清视频监控系统设计以数字网络架构为基础，应用基于计算机网络的多媒体控制管理技术，将监控视频图像的控制、储存、传输、查询纳入计算机网络的统一管理，两者互为补充、相辅相成，共同构建实用、效率、快速的安防监控系统体系。为安防监控系统提供先进的技术手段，以保障整个区域的安全。利用技防手段建立起一套功能完善、强大的技术防范体系，满足客户的安防监控要求，同时配合安保人员管理，实现人防与技防的统一与协调，以达到安全、高效管理的目的。

二、设计原则

“园区安防工程”是一个综合应用项目，整体方案设计原则是将体现“总体规划、统一标准、注重实效、经济共享”的原则。

互通性

系统之间、系统与监控资源、用户终端之间应能按照国标的相关要求进行信息的传输、交换和控制，应能够有效地进行通信和共享数据，应能够实现不同厂商、不同规格的设备或系统间的兼容和互操作。在新建的平台基础之上，与前期建设系统无缝对接。

规范性

控制协议、传输协议、接口协议、视音频信号编解码、视音频文件格式等除应符合GA/T 669.1-2008、GA/T 669.4-2008、GA/T 669.5-2008、GA/T 669.6-2008、GBT 28181 2011中相关部分的规定外，还应符合相应国家标准、行业标准、地方标准的规定。

易操作性

管理软件应提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操作应简便、灵活、易学易用，便于管理和维护。

可靠性

系统应支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施，有较强的容错和系统恢复能力，能够保证系统长期正常运行。对系统整体性能有影响的关键设备宜支持负载均衡。

可维护性

系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能快速确定故障点，并及时恢复。

可移植性

系统对运行环境（硬件设备、软件操作系统等）具有一定的适应性，不应只依赖于某一款计算机设备和固定版本的操作系统软件。

经济性

在确保实用性、可靠性、先进性和安全性的前提下，要注重系统建设成本和投入的阶段性。设备选型多采用国内知名品牌。项目的建设需满足政府其它部门的监控图像共享需求，为社会监控资源数字化整合共享提供接口。

三、系统设计

1、系统拓扑图

设计说明：

整个视频监控系统使用数字IP架构形式；

前端摄像机配置200万像素高清网络摄像机，根据环境地点不同采用相应的红外高清网络球机、高清网络球机；

前端网络摄像机采集信号编码压缩成数字IP信号，通过网络传送到监控中心，视频信号采用H.264编码后由NVR存储，实现中心对前端监控点的集中管理和数字录像；

中心配置综高清数字矩阵，高清数字矩阵支持混合信号输入：HDMI/DVI/VGA/AV/SDI/IP等不同接口的视频信号同时接入，输出到大屏可进行拼接、漫游、叠加、透明度调整等功能操作；

各报警子系统的报警信号通过报警主机IP模块与高清数字矩阵实现报警联动输出报警对应视频；

网络交换机根据实际需求不同选配百兆或千兆交换机，以实现网络数据的传输冗余交换。

2、系统组成

本系统主要由前端摄像机、传输链路、中心控制/显示部分组成。各监控点的摄像机通过网络把视频图像信号发送给监控中心，通过IP-SAN网络进行存储，计算机都可以通过客户端对监控视频录像等数据进行查询服务；另一方面通过在控制中心设置的显示单元把多路监控图像实时地显示在值班人员的面前。

（1）前端视频采集系统

前端视频采集系统其功能为观察、收集信息。前端监控设备可根据用户实际需求，采用基于标准的H.264算法的高清网络摄像机。高清网络摄像机采集压缩后的分辨率达1980X1280，由于高清网络摄像机的显示比例为标准的16：9宽屏显示比例，具有比传统模拟视频更大的可视范围，而且由于有效像素和分辨率更高，所得到的视频画面比传统模拟摄像机的效果更清晰。

（2）视频传输系统

视频的传输专网是要保证视频流的通畅，就类似于人体的“血脉”，需要保证不被堵塞。主要的设备包括：接入交换机、光纤收发器、汇聚交换机、核心交换机，主干传输光缆，视频接入选用超五类（六类）非屏蔽双绞线。视频传输专网的建设需要考虑带宽、包转发率、背板带宽和组播及QoS技术。视频传输网络如果要求外网访问功能，需要做好安全防病毒措施，在专网系统中还需要增加防火墙。依照客户的要求建设数字视频专网，承载视频图像等数据。

对于监控的视频质量和接入带宽相对关系来讲，上行384Kbps的带宽，可以传送清晰流畅的CIF分辨率图像，上行512Kbps，可以传送清晰流畅的2CIF分辨率图像，在上行1.5Mbps，可以传送清晰流畅的D1分辨率图像。本次选用高清1080P传输的视频带宽约为8Mbps来算。根据实际相机的数量及带宽选用不同的交换机进行交换传输。

（3）中心管理控制系统

监控中心是整个系统的核心，汇接各类监控资源，并进行相应的管理、存储、调用与显示，主要目的是提高安全防范和各级领导决策、指挥调度、取证提供集中应用场所。本系统中心控制设计由三部分组成：

a、控制部分

系统的控制部分主要由高清数字矩阵完成，高清数字矩阵用于高清/标清、数字/模拟等多种视频控制切换上墙的专用设备，控制视频分割、缩放、叠加、拼接等图像处理显示功能。

b、网络存储部分

视频的存储是为了保证历史报警事件的查询，做好事后取证的重要作用。所以图像的分辨率至关重要，后端视频存储的设备配置NVR网络存储设备，实现对前端监控点的集中管理和数字录像。设备的稳定性决定系统整体性能，图像的分辨率必须达到1080P（1980×1080）以上，保证录像回放细节的清晰度。由于需要二地分别存储调阅，故存储设备要一式两套。

单套视频容量存储计算

按单路1080P画质、8M/S码流、视频存储30天计算：

单路容量＝3600（秒）×24（小时）×30（天）×1（路）×8M÷1024÷1024÷8=2.47T

40路容量=2.47T×40（路）=98.8T，再留有硬盘冗余量,

总容量=110T

c、显示部分

图像显示单元配置中间为3×3的DID拼接屏，每块显示屏均具有单画面显示、4画面显示、轮循显示等。

3、系统特点

（1）数字矩阵特点

是纯硬件非压缩嵌入式的高清数字矩阵，视频无损耗，无延时；

模块化结构并支持多业务单板混合任意组合，系统灵活；后期扩展升级便捷；

支持支持HDMI/DVI/VGA/AV/SDI/IP等不同接口的视频信号可同时接入混合信号的任意切换；

具有图形处理的功能，支持视频的显示、分割等功能；

专用控制软件或用户可二次开发的SDK，方便用户系统集成。

配置专用控制键盘，考虑使用习惯及现场硬件环境，键盘功能上要做到集中、全面、操作简捷，键盘摇杆中心应配备图像抓拍按钮，实时对动态画面进行瞬间抓拍。其中矩阵提供的输入输出接口数量须进行实地勘测，并充分考虑后期的接入系统的扩展应用。

（2）兼容性强  

因历史原因和竞争需要，在同一个网络视频管理系统中，往往会使用不同厂家和不同编码格式的编解码设备。 从设计和需求上看，用户也需要不同的编解码设备，需要开放体系的视频管理系统，满足灵活应用并高度稳定。

系统支持一类新的数字设备需要实现新的驱动，而不需要更改设计和复杂定制开发，已成功地实现对海康、博康、大华、DVMUX等多个厂家的数字设备支持，可在同一系统中支持不同类型的数字设备混用。并支持不同厂家不同型号报警主机和矩阵的快速互联。

（3）可靠的录像

本系统采用专业的的存储产品，单机可并发录像同时并发点播，支持防错冗余，在多个大型项目中成功应用。

系统采用先进的存储方案，比早期存储体系具备更高的性能价格比，支持热插拔、电源冗余，可保证录像数据的稳定，提供完备的存储管理软件，可实现大型存储系统的各项功能。

（4）后期扩展功能

安防行业的发展是高清化、智能化，而传统的监控设备都是基于控制并与内容无关的处理设备，而在分析了行业发展趋势后认为，监控数字化后将必然要求监控设备具备更多的视频智能化处理能力。

因此，数字矩阵采用了高性能的可编程视频处理芯片，可以对视频进行像素级的分析和处理，为智能化处理提供了优异的平台；为安防领域日益增加的诸如行为分析、内容智能化索引和人脸识别等需求提供了可行性平台。