奧運項目-監控系統工程技術方案（可提供下載）

2006年12月27日 09:51深圳市和盛安科技有限公司點擊量：2236

2008北京奧運
監控系統工程

技
術
方
案

深圳市道奇科技有限公司
2005年8月

目錄
一、方案簡介 2
二、監控系統網絡拓撲及分層結構 2
1、數據采集層 3
2、數據交換處理層 4
3、數據應用層 6
4、監控系統數據流向 6
三、系統設備 8
1、視頻服務器 8
2、攝像機 11
3、其他前端設備 14
4、中心服務器 14
5、數據庫服務器 17
6、數據轉發/存儲服務器 17
7、網絡矩陣服務器和顯示服務器 18
8、報警服務器 21
9、DDNS Server 22
四、網絡技術 22
1、監控中心骨干網絡 22
2、DDN專線接入 23
3、城域網寬帶接入 23
4、ADSL寬帶接入 23
5、光纖直接接入 23
6、跨網關處理 23
7、動態IP解決方案 24
五、音視頻壓縮技術 24
1、H.264（MPEG-4 Part 10） 24
2、數據流控制 27
3、圖像質量與帶寬 28
六、使用說明書 28

一、方案簡介
2008年北京奧運會即將到來，奧運會比賽期間的安全問題不僅僅關系到比賽期間的人員及財務的安全，而且關系到北京及整個中國在對世界的影響。為確保奧運會的順利進行，我們專門針對奧運會比賽現場及北京市城市監控系統進行深入分析，研發出一套現代化的網絡視頻監控方案。本方案通過對網絡資源的充分利用，以及對現代視頻壓縮、傳輸技術的充分發揮，使整個奧運會包括比賽場館、關鍵通道、賓館/酒店以及市區道路進行一體化監控。
二、監控系統網絡拓撲及分層結構

圖1 監控系統網絡拓撲圖

由上圖可以看出，整個監控系統分為數據采集層、數據交換處理層、數據應用層等三個層次，每個層次獨立完成相應的功能。每個層次技術上*獨立，并具相互關聯，完成由下至上的數據服務，可以簡單的理解為下一層次為上一層次提供數據服務，上一層次控制或者受控于下一層次。
本系統可以采用分布式管理（根據不同的片區，設立分控中心），也可以采用集中管理（只建立一個中心），由于采用模塊化設計，不管是哪一種方式，管理和操作都是一樣，沒有本質的區別，*的區別是：前者把設備分區域擺放，可以充分利用網絡資源；后者對監控中心的網絡資源要求較高。
1、數據采集層
數據采集層是收集現場數據的*設備組，其核心設備是網絡視頻服務器（Network Video Server，簡稱：NVS，本文以后簡稱NVS）。主要負責現場音視頻數據的采集，并可以通過輸出開關信號，對現場外圍設備進行控制，達到收集現場數據并實時解決危情的目的。從下圖中可以看出數據采集層的主要功能：

圖2 數據采集層

從上圖中可以看出NVS的主要功能：
① 現場的視頻（攝像機）、音頻（拾音器、麥克風）進行高質量音視頻壓縮；
② 采集報警（報警傳感器）等模擬或開關量信號進行采集處理；
③ 按照標準將上述信號轉化為數字信號并進行數字化壓縮、傳輸；
④ 如發生報警，按照用戶的設置將必要的控制信號輸出控制燈光、警號等設備；
⑤ 如用戶需要，提供高清晰現場抓怕功能；
⑥ 如果需要，可以和監控中心或者其它遠程現場進行語音對講。
2、數據交換處理層
數據交換處理層是整個監控系統的核心，核心設備是若干臺大型數字視頻網絡管理服務器（中心服務器）、數據庫服務器、數據存儲和轉發服務器、報警服務器等多臺服務器。下圖中簡單的描述了數據交換處理層的主要設備，本文后續會專門講述各個設備的用途及相互關系。

圖3 數據交換處理層

從上圖中可以看出，數據交換處理層主要負責整個系統的數據處理。主要功能是對現場的數據收集層收集回來的數據進行存儲、轉發以及報警信息的處理。主要設備包含中心服務器、數據庫服務器、轉發/存儲服務器、顯示服務器及報警服務器等。
它的主要任務是：
① 通過網絡把現場所有音視頻數據進行集中存儲，采用專門的數據存儲服務器和磁盤陣列進行數據保存，確保數據的可靠性。
② 把所有音視頻信息進行數據轉發，需要現場音視頻信息的用戶在經過*后可以遠程查看現場情況以及遠程下載/回放已經錄制好的音視頻數據。一般來說，轉發服務器可以和存儲服務器使用同樣的服務器，以便充分利用網絡資源和計算機資源。
③ 通過大型電視墻預覽現場視頻。可以對現場所有視頻進行分組，然后在電視墻上循環切換顯示，對于重要的場景可以使用單獨的電視墻進行獨立輸出顯示。
④ 對于現場的報警信息使用專門的報警服務器進行輸出和處理，通過大屏電子地圖直觀的顯示即時報警信息。
⑤ 采用專門的數據服務器對本監控系統的所有信息進行集中存儲。主要包括：設備信息、設備狀態信息、用戶信息及權限信息、視頻分組信息、報警聯動信息、報警處理信息、音視頻數據保存信息（索引）等各種系統信息。
⑥ 數字視頻網絡管理服務器是整個系統中zui核心的設備，擔負著承上啟下、數據交換處理的責任。
⑦ 對數據采集層而言，數據交換處理層是后臺處理系統，前端收集的所有數據必須經過數據交換處理層后才能轉向其他層次。
⑧ 對于數據交換處理層，主要由中心服務器進行管理，通過對數據服務器進行交互，實現對整個系統進行管理，其中，主要包括：
● 對系統、用戶、網絡等系統資源及安全進行管理；
● 對前端數據的存儲與管理，特別是對前端報警數據將實現自動存儲；
● 負責協調、管理數據應用層與數據采集層之間的數據交換；
⑨ 對于數據應用層，數據交換處理層主要負責為數據應用層提供*和數據服務。
注：嚴格來說，電視墻和報警信息處理應該屬于數據應用層，本文把他歸為數據交換處理層的目的是能讓我們更加容易理解本系統。

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