6.5“深眸”倾斜双目(行为分析)智能摄像机133
6.6“深眸”筒型(人脸抓拍)智能摄像机133
6.7“深眸”倾斜双目(人脸比对)智能摄像机134
6.8“神捕”系列卡口134
6.91600万360°二代鹰眼135
6.10热成像网络筒型摄像机135
6.11热成像双光谱网络球型摄像机136
6.12鱼眼摄像机137
6.13“超脑”NVR137
6.14视频综合平台138
6.15脸谱139
6.16微视云存储主机140
6.17视频图像云存储主机141
第七章系统运维管理142
7.1统一门户界面142
7.2运维监控143
7.2.1视频设备监控143
7.2.2视频质量诊断144
7.3告警中心144
7.3.1告警阀值配置144
7.3.2告警执行策略144
7.3.3告警通知145
7.3.4告警统一展现145
7.4统计报表146
7.4.1监控点视频诊断统计146
7.4.2录像情况统计147
7.5运维考核147
第八章方案优势148
8.1全面高清148
8.2智能高效148
8.3整体联网150
8.4高效集成151
8.5运行可靠152
8.6灵活扩展152
8.7简单易用153
表格目录
表1存储空间需求表30
表2存储空间需求表46
表3存储空间需求表49
表4产品参数表69
表5园区外围及道路场景监控推荐配单表73
表6园区大楼周边推荐配单表74
表7可见光视频周界防范推荐配单表75
表8热成像相机盲区及有效报警距离表77
表9热成像周界防范推荐配单表80
表10大门出入口监控推荐配单表80
表11园区内部道路推荐配单表81
表12园区广场、绿地监控推荐配单表82
表13园区内建筑出入口监控推荐配单表83
表14园区办事大厅监控推荐配单表84
表15电梯轿厢监控推荐配单表85
表16财务室、机房、资料室监控推荐配单表86
表17食堂及会议室监控推荐配单表86
表18设备间、地下室监控推荐配单表87
表19设备间、地下室监控推荐配单表89
表20大楼制高点监控推荐配单89
表21常规卡口与“神捕”系列卡口性能对比119
图片目录
图1.视频监控系统架构示意图7
图2.人脸识别和比对摄像机效果示例图10
图3.超低照度摄像机对比效果示例图10
图4.强光抑制开启与关闭效果示例图11
图5.红外监控效果示例图11
图6.降噪前图片示例12
图7.降噪后图片示例12
图8.宽动态摄像机图片效果示例图13
图9.传输网络结构示意图15
图10.单点接入方式19
图11.汇集接入方式19
图12.无线网桥传输方式20
图13.WiFi传输方式21
图14.监控中心系统架构图23
图15.CVRN+1工作原理示意图26
图16.CVR数据备份示意图26
图17.CVR智能补录示意图27
图18.微视云存储物理结构图29
图19.威视云存储系统功能图30
图20.视频云存储技术架构图38
图21.视频云存储逻辑架构图39
图22.云存储物理架构示意图39
图23.视频云存储系统功能41
图24.单屏显示示意图46
图25.拼接显示示意图46
图26.分割显示示意图47
图27.叠加显示示意图47
图28.半透明显示示意图48
图29.图像拉伸显示示意图48
图30.OSD显示示意图49
图31.网络抓屏显示示意图49
图32.花式显示模式图50
图33.PC信号全高清实时上墙效果图51
图34.LCD高亮度对比图52
图35.LCD高对比度对比图52
图36.LCD快速响应对比图53
图37.LCD超宽视角对比图53
图38.LCDDCDI技术对比图54
图39.LCD真色增强技术对比图54
图40.LCD动态自适应降噪技术对比图54
图41.LCD串色抑制技术对比图55
图42.LCD大屏效果展示示例图155
图43.LCD大屏效果展示示例图256
图44.LED完美无缝拼接57
图45.某项目LCD大屏效果图57
图46.LED大屏对比度58
图48.LED色温宽域调节58
图49.LED操作便捷59
图51.HiRackB系列集成智能机柜系统组成62
图52.视频监控联网系统整体拓扑图65
图53.平台内媒体和信令流示意图67
图54.平台间媒体和信令流示意图片68
图55.NCG(1UDS-68NCG024)68
图56.由外至内的“圈线面点”布建模型72
图57.周界外围道路机非人抓拍72
图58.周界外围徘徊滞留检测73
图59.PTZ筒机大楼周边监控74
图60.周界去误报流程75
图61.热成像点位覆盖示意图77
图62.内部道路人员轨迹示意图81
图63.全景监控+细节查看82
图64.全景鱼眼室内监控84
图65.走廊模式85
图66.鱼眼全景(1路全景和3路PTZ矫正局部)86
图67.热成像防火系统流程图88
图68.制高点全景监控89
图69.人脸身份核验刷脸开门100
图70.人脸布控报警101
图71.人脸陌生人报警事宜图102
图72.人脸以图搜图102
图73.人脸轨迹示意图103
图74.人脸轨迹点击抓拍图104
图75.人员名单库分组管理105
图76.名单库人员添加105
图77.名单库人员快速导入106
图78.人员徘徊检测107
图79.人数异常和间距异常检测107
图80.人员倒地检测107
图81.安保人员离岗检测108
图82.周界报警示意图108
图83.周界报警示意图109
图84.平台客流实时监控界面110
图85.平台客流统计报表示意图111
图86.场景示例:园区门口112
图87.场景示例:广场112
图88.场景示例:候车、候机厅112
图89.监控区域配置113
图90.热度分析114
图91.社区内部占道检测115
图92.300万抓拍机现场真实拍摄效果图116
图93.传统卡口夜间效果图117
图94.深度学习算法卡口夜间效果图117
图95.可视域地图展示示意图118
图96.可视域设备控制118
图97.视频浓缩播放119
图98.企业仓库防火报警119
图99.热成像火点检测120
图100.Smart265VSH.265码率对比图121
图101.自动跟踪122
图102.PT半球(左),PT筒机(右)122
图103.火点检测123
图104.SSD算法浅透雾124
图105.超级透雾效果124
图106.鹰眼摄像机拍摄效果125
图107.机动车测速系统结构示意图126
图108.手拉手串联摄像机组网126
图109.流媒体集群127
图110.园区占道球产品图片(DS-LG21Q421IW-A/TC9)128
图111.“深眸”黑光球机(iDS-2DF8225IH-A)129
图112.“深眸”垂直双目客流统计摄像机(左边室内、右边室外)129
图113.“深眸”人员密度筒机130
图114.“深眸”倾斜双目(行为分析)智能摄像机图片130
图115.“深眸”筒型智能摄像机图片131
图116.“深眸”倾斜双目(人脸比对)智能摄像机图片131
图117.“海康神捕”系列卡口132
图118.1600万360°二代鹰眼全景摄像机(iDS-2DP1636ZIX-D(5mm))132
图119.热成像网络筒型摄像机(DS-2TD2136-25)133
图120.热成像双光谱网络球型摄像机(DS-2TD4035D-25)133
图121.经济型鱼眼摄像机(DS-2CD2942F-(I)(W)(S))134
图122.专用型鱼眼摄像机(DS-2CD6332FWD-I(V)(S))134
图123.“超脑”NVR(iDS-9632NX-I8/FA)135
图124.“超脑”NVR(iDS-9632NX-I8/S)135
图125.视频综合平台136
图127.存储主机(DS-A81016S-CVS)137
图128.存储主机(DS-A71048R-CVS)138
图129.24硬盘位云存储磁盘阵列138
图130.综合管理平台运维管理功能示意图139
图131.统一门户界面140
图132.告警中心143
图133.监控点视频诊断统计143
图134.录像情况统计144
第一章方案概述
一.1背景与趋势
随着社会快速的发展,安全防范的需求层次也越来越高,传统的人防与物防已经无法满足现代生活的安全需求。技防手段作为最高安全的技术,在安全防范中显示出其急迫性和必要性。视频监控是技防的基础核心手段,已广泛应用于安防领域。
当前视频监控领域也呈现出一些显著的趋势:
1)H.265大潮已在中国掀起。H.265技术可有效降低计算复杂度、提升编码性能,同时借力3G/4G无线网络的推广以及更多支持H.265的终端设备的应用,新的编解码压缩标准虽然还处于逐渐被市场接受的过程中,但市场对新标准的接受速度越来越快,将会在中国安防产业中掀起新的浪潮。
2)高清、甚至超高清已经成为视频监控行业发展的主流。在2015年,视频监控显示市场已经全面进入了高清时代,甚至有往超高清发展的趋势。
3)智能分析不断引领视频监控新高度。随着视频技术的高清化、大联网,视频监控系统产生了巨大的信息数据,特别是海量的非结构化视频数据,以及飞速增长的特征数据(卡口过车数据、人像抓拍数据、异常行为数据等),这些海量数据和掩藏其内的巨大价值,一致都是视频监控系统向着智能分析发展的主要推动力,不断引领视频监控的新高度。
一.2需求分析
1)视频监控需求:满足用户监控需求,为用户提供清晰的图像或视频监控,包括监控视频的预览、上墙、回放、存储、云台控制等基本的业务需求。
2)智能视频分析需求:智能化要求系统本身有足够的智能,能够识别不同的物体,发现监控画面中的异常情况,以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息,从而更加有效地协助安全人员处理危机,并最大限度地降低误报和漏报现象,成为应对袭击和处理突发事件的有力辅助工具。
一.3建设内容
建设内容主要包括视频监控系统的系统架构设计、前端设计、传输网络设计、监控中心设计和联网设计,并对典型应用场景进行设计,满足用户对视频监控的基础管理、基础应用和智能应用的需求。
第1章
一.4设计原则
视频监控系统要求在设计中采用先进、安全、可靠的技术,同时考虑功能需求的变化和智能应用的快速发展,要求整个系统性能具有开放性、标准化、可扩展、性价比高,以此确保系统建成为技术先进、实用可靠、经济合理、具有国内外先进水平的视频监控安防系统。
1)先进性
2)集成性
本方案所设计的各类视频基础功能和智能应用,应可集成到统一的综合安防系统内。同时,视频监控的标准接口,设计应符合国际标准或国际流行标准为原则,可方便第三方系统集成使用。
3)安全性
系统设计时考虑多级安全防范措施,包括加密传输、身份认证等多种方法组合防护。用户可根据不同的需要进行不同的安全等级设计,最大程度地保护系统的自身安全。
4)可靠性
系统设计时不仅要考虑所采用系统设备的先进性,更重要的是考虑系统设备的适用性与方案的可靠性,使其长期地发挥其功效。
5)可扩展性
系统需兼顾目前的安全防范需求和今后较长时期的安全防范技术发展需要,即要确保系统具有良好的可扩展性。
6)实用性
安全预警是系统建设的目的。如果脱离开的实际使用目的而只是简单堆砌一些安全防范技术,那无异于空中楼阁。安全防范系统设计的实用性建立在对用户需求的仔细理解基础上。
7)标准化
系统应满足在扩充及更换部分设备时的通用性及可替换性。
一.5设计依据
1)智能建筑设计方面
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006
《智能建筑工程质量验收规范》GB/T50339-2003
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)
2)视频监控设计方面
《中华人民共和国公安部行业标准》(GA70-94)
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94)
《电视和声音信号的电缆分配系统》GB/T6510-1996
《CATV行业标准》GY/T121-1995
《彩色电视图像质量主观评价方法》GB7401-87
《彩色电视图像传输标准》GB1583-1979
《电磁兼容性标准》IEC801
《信息技术互连国际标准》(ISO/IEC11801-95)
3)监控联网及报警设计方面
《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》(GB/T28181-2016)
《信息技术开放系统互连网络层安全协议》(GB/T17963)
《计算机信息系统安全》(GA216.1-1999)
《计算机软件开发规范》(GB8566-88)
《大楼通信综合布线系统》YD/T926-2009
《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007
《综合布线系统工程验收规范》GB50312-2007
《以太网10Base-T标准》IEEE802.3
《快速以太网100Base-TX标准》IEEE802.3u
4)安防工程建设方面
《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)
《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)
《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)
《建设物防雷设计规范》(GB50057-94)
《建设物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)
《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T670-2006)
《民用建设电气设计规范》(JGJ/T16-92)
《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007
《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007
《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94
《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115-87)
《建设及建设群综合布线工程设计规范》(GB/T50311-2000)
一.6名词解释
第二章系统设计
第2章
二.1设计思路
视频监控系统的设计思路如下:
1)高清化。系统采用高清视频监控技术,实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示。
2)网络化。系统基于IP网络传输技术,提供视频监控的联网功能,实现全网调度、管理及智能化应用。
3)云边智能化。系统建议前端设备采用海康威视主推的智能系列摄像机,如“深眸系列”、“神捕系列”的各类智能摄像机,在高清视频采集的基础上,实现前端智能采集和智能分析;后端设备采用海康威视主推的超脑NVR和脸谱服务器,将前端采集的视频、图片信息进行智能化分析,为用户提供各类智能应用和功能,满足用户前后端融合的智能分析。
5)充分考虑原有系统利旧,实现新老系统的无缝对接,降低成本,减少资源浪费。
二.2系统架构
视频监控系统的由前端、传输网络、监控中心组成。系统架构如下:
图1.视频监控系统架构示意图
1)前端部分
前端支持多种类型的摄像机接入。系统可配置高清网络枪机、球机等,按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议,直接接入网络并进行视频图像的传输。
2)传输网络部分
3)监控中心部分
监控中心的设计主要包括视频存储、视频显示及实现统一管理的平台软件。
在大型项目中,监控中心可采用CVR或云存储等主流存储模式对高清视频图像进行存储。小型项目或需要前端分布式存储的场景也可以采用NVR方式,解决数据落地问题。用户根据实际需要选择不同的存储方式。
监控中心采用视频综合平台完成视频的解码、拼接,上墙等应用。通过部署LCD、LED大屏用来将视频进行上墙显示。
中心平台采用海康威视iVMS-8700综合安防管理平台对视频监控设备和用户进行统一管理,实现视频的预览、回放、权限控制以及各类智能应用。
二.3前端设计
二.3.1前端选型设计
系统推荐使用网络高清摄像机。前端摄像机按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议,接入网络并进行视频图像的传输。视频采集质量要求:
1)能够采集和传输不同分辨率下的昼夜实时视频。针对夜间或超低照度下光线不好的场景下通过红外补光或星光级感光成像使图像质量清晰;
2)在夜间监控车辆道路、出入口等情况下,采用强光抑制技术来解决大灯照射困扰,有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊。
3)视频的亮度、对比度、饱和度、3D降噪、宽动态等采集参数可动态调节;
另外,前端摄像机选型应根据不同应用场景选择摄像机。例如,用户对现场情况需要快速响应,可选择带智能分析功能的前端摄像机,满足用户人车物智能分析的需要;又如,室内可以选择半球型摄像机,美观大方,室外可以选择枪机或球机搭配使用,以保证监控空间内的全覆盖、无盲区;同时,室外场景需要配置前端基础配套设备,例如如防雷器、设备箱等以及视频传输设备。
二.3.2前端配套设施
1)支架及立杆
监控点根据现场实际情况,可采用立杆安装、抱箍安装、壁挂安装以及吊杆安装等方式。
室内摄像机的安装固定,根据摄像机型号和现场情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架,安装高度不低于2.5m。
安装在室外的摄像机,当可借助建筑物附着安装时,选用相应的安装支架来安装;若无合适的建筑物供附着安装,则需要选用视频监控专用立杆,安装高度应不低于3.5m。
2)室外机箱
3)补光设备
在摄像监控中,为了使夜间得到正常的监控图像,可选择采用一定的补光措施。补光灯的光源通常有LED、金卤灯、高压钠、白炽灯、氙气灯(HID)等。
4)防雷接地
对前端供电和控制部分,需要采取有效的避雷接地措施,充分保障前端的稳定性和可靠性,前端监控的防雷接地主要从以下三个方面进行。
均压等电位连接:等电位连接是将正常不带电(或不带信息)的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系统作电气连接,防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。
5)线缆
前端网络摄像机采用网线的方式接入,对于近距离传输(100米以内),直接通过网线连接到接入交换机;对于远距离传输,通过网线接入光纤收发器或者ONU设备,再汇聚到接入交换机中。
二.3.3IPC功能亮点
1)智能分析
海康威视“深眸”系列专业智能摄像机依托强大的多引擎硬件平台,内嵌专为视频监控场景设计、优化的深度学习算法,具备了比人脑更精准的安防大数据归纳能力。“深眸”系列摄像机可实现了在各种复杂环境下人、车、物的多重特征信息提取和事件检测,满足用户精度更高、种类更多、环境适应能力更强的智能需要。
如人脸学习方面,在人脸模糊、大角度、人脸目标小等各类复杂场景下“深眸”系列能够获得更高的识别准确率,使得具备深度学习的深眸产品对场景的适应性更好,能够广泛运用到各类场景中。
图1.人脸识别和比对摄像机效果示例图
2)超低照度
海康威视摄像机采用业界高端传感器和DSP,具备很高的感光度,在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。
图2.超低照度摄像机对比效果示例图
3)强光抑制
在夜间监控车辆道路、出入口等情况下,往往因为车光线太强严重影响视频图像质量。海康威视产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰,有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊,能自动分辨强光点,并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。
图3.强光抑制开启与关闭效果示例图
4)红外增强
针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题,海康威视推出红外摄像机和红外球机,采用阵列红外灯使红外距离最远可达150米,并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。
图4.红外监控效果示例图
5)3D数字降噪
图5.降噪前图片示例
图6.降噪后图片示例
6)宽动态
监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景,利用宽动态技术,可将场景中特别亮的部位和特别暗的部位都能看得特别清楚。普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像,宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。海康威视采用业界高端传感器并结合自主研发算法,推出的新一代宽动态是基于动态范围达120db的多重曝光Sensor,采用局部亮度映射与图像增强相结合的处理算法,在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝,大幅提升宽动态场景的图像质量。
图7.宽动态摄像机图片效果示例图
二.4传输网络设计
二.4.1设计思路与要求
二.4.1.1设计思路
视频监控子系统网络的建网思路需要做一个整体规划,应考虑如下几个方面:
1)采用新一代、主流网络技术来设计监控网络,新一代网络技术往往能提供更高的性能,而且有更长的产品生命周期,便于维护。传统的设计方法是按核心层、汇聚层、接入层分级设计,但是随着网络管理技术的进步和发展,网络设计向扁平型方向发展,采用核心、接入层设计。
2)监控网络需要按照模块化、结构化的原则设计,便于今后扩容和升级。
3)针对网络的安全隐患,系统应通过多种安全措施保障系统的安全。
二.4.1.2设计要求
1)网络传输协议要求
系统网络层应支持IP协议,传输层应支持TCP和UDP协议。
2)媒体传输协议要求
视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议;视音频流的数据封装格式应符合标准要求。
4)网络传输带宽
联网系统网络带宽设计应能满足前端设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求,并留有余量。
5)网络传输质量
联网系统IP网络的传输质量(如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包率等)应符合如下要求:
?网络时延上限值为400ms;
?时延抖动上限值为50ms;
?丢包率上限值为1×10-3;
?包误差率上限值为1×10-4。
二.4.2有线网络规划设计
二.4.2.1网络结构设计
监控传输网络系统主要作用是接入各类监控资源,为中心管理平台的各项应用提供基础保障,能够更好的服务于各类用户。网络结构如下图所示:
图8.传输网络结构示意图
1)核心层
核心层主要设备是核心交换机,作为整个网络的大脑,核心交换机需具备高可靠性及高稳定性的要求,一般均采用模块化框式交换机,在可靠性配置上需具备双电源、双引擎的要求,在稳定性配置上需选择合适的背板带宽及处理能力较高的板卡,对特殊行业还可采用双核心交换机部署方式。
2)接入层
?前端视频资源接入
前端网络采用独立的IP地址网段,完成对前端多只监控设备的互联。前端视频资源通过IP传输网络接入监控中心或者数据机房进行汇聚。对于传输距离小于100米的情况下可采用超五类或者六类双绞线就近直接接入交换机;对于传输距离大于100米的情况下,可采用一对光纤收发器实现点对点接入或者采用PON实现点对多点接入。
?用户接入
对于用户端接入交换机部分,需要增加相应的用户接入交换机,提供用户上网服务。监控中心部署接入交换机,通过千兆光纤链路接入到传输网络中,保证设备及客户端的正常使用。
二.4.2.2VLAN规划
VLAN就是虚拟局域网,随着视频专网中用户和终端设备大规模接入,网络广播的流量呈几何级数量增多,通过VLAN技术,把一定规模的用户和终端归纳到一个广播域当中,从而限制视频专网的广播流量,提高带宽利用率。
每一个VLAN在数据转发时,可以二层和三层方式实现数据转发,二层VLAN技术能将一组用户归纳到一个广播域当中,从而限制广播流量,提高带宽利用率。三层VLAN是基于IP协议,一组用户归纳到一个网段内,通过网关与别的组进行交换。
在网络用户VLAN规划方面,一般可根据视频用户、前端设备、后台设备等所属的部门,以及具体的网络应用权限来划分。在具体VLAN规划中,应合理规划每一个VLAN中实际用户数量。
一般规划VLAN资源参考如下几个做法:
1)VLAN1在所有设备上不启用三层接口地址,不使用VLAN1承载实际业务或者作为网管VLAN。
2)全网每台设备的网管VLAN可以使用同一个,方便设备预配置与日常管理。
3)我们一般建议按照每个区域进行VLAN资源的划分,所有IPC使用的VLAN均遵从所在区域的VLAN规划。
4)尽管在不同的汇聚设备上使用相同的VLAN并不冲突,但是不允许这样的做法,会对后期的维护和故障的排除造成很大的困难。
5)如果建设网络所使用的设备不能直接在端口上配置互联用的IP地址,需要绑定相应的VLAN的话,还需要单独划分出来一大段VLAN资源用于设备互联,强烈建议全网设备互联用VLAN按照链路去划分,每条链路使用一个互联VLAN。
注:交换机中标记VLAN的数据长度是12位,所以VLAN取值范围是0~4095,通常0和4095是系统保留,1通常是交换机的默认VLAN号。
二.4.2.3网络IP地址规划
IP地址的合理分配是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键,要充分考虑到地址空间的合理使用,保证实现最佳的网络地址分配及业务流量的均匀分布。
IP地址空间的分配与合理使用与网络拓扑结构、网络组织及路由有非常密切的关系,将对网络的可用性、可靠性与有效性产生显著影响。因此在对网络IP地址进行规划建设的同时,应充分考虑本地网对IP地址的需求,以满足未来业务发展对IP地址的需求。IP地址规划原则:
1)唯一性
一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址;这就需要选择一个足够大的IP地址范围,不但能够满足现有的需要,同时能够满足未来网络的扩展。两个不同网络互联时应避免使用同一网段IP地址,以免造成IP地址冲突。
2)简单性
地址分配应简单易于管理,降低网络扩展的复杂性,简化路由表项。
3)连续性
连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合,大大缩减路由表,提高路由算法的效率;IP地址分配既要考虑到扩充,又要能做到连续。
4)可扩展性
地址分配在每一层次上都要留有余量,在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的连续性。
5)灵活性
地址分配应具有灵活性,以满足多种路由策略的优化,充分利用地址空间。
二.4.2.4路由总体规划
路由分为静态路由和动态路由,根据项目实际情况进行选择。
静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预,否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映,一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中,静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时,以静态路由为准。
动态路由是网络中的路由器之间相互通信,传递路由信息,利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络,其中最常用的动态路由是OSPF(OpenShortestPathFirst开放式最短路径优先)协议。
二.4.2.5网络传输带宽要求
考虑到网络传输过程及其它应用的开销,链路的可用带宽理论值为链路带宽的80%左右,为保障视频图像的高质量传输,带宽使用时建议采用轻载设计,轻载带宽上限控制在链路带宽的50%以内。
1)核心层交换机到接入交换机的网络采用光模块来传输,带宽需达到千兆以上,原有带宽未达到要求的,增加带宽;
2)传输设备如光纤收发器到接入交换机之间的带宽建议达到百兆;
3)传输设备如光纤收发器之间的传输带宽建议达到百兆;
4)结合项目实际需求,网络带宽规划可做相应调整。
二.4.3无线网络规划设计
实际项目中,部分监控环境的特殊性较强,如老旧楼宇内部有线网络难以甚至无法布置到位,无线网络成为一个重要的选择。另外,越来越多移动监控设备投入使用,也需要采用无线网络进行数据传输。
视频监控系统采用的无线网络传输方式主要包括移动通信网络(3G/4G)、无线网桥、WiFi网络等,实际应用中可根据实际情况合理选择。
二.4.3.13G/4G传输方式
针对移动监控、移动终端应用和大范围覆盖场景,可以选择3G/4G传输方式。选用集成了无线网卡的监控设备,直接接入运营商提供的移动通信网络,这类设备主要包括单兵、无线IPC、无线NVR等。
1)单点接入方式
自带无线网卡的摄像机、单兵等设备,可以直接接入移动通信网络,可以满足单点接入需求。
图9.单点接入方式
2)汇集接入方式
对于同一地点有多个设备接入的场景,则可以通过NVR或交换机先将零散的前端进行汇聚,再统一通过内置网卡的无线NVR设备接入移动网络。
图10.汇集接入方式
二.4.3.2无线网桥传输方式
针对定向传输的中长距离覆盖场景,可选用无线网桥传输方式,其传输速率快、安装周期短、维护方便、扩容能力强,适合工地、电梯井道等应用场景。
图11.无线网桥传输方式
二.4.3.3WiFi传输方式
针对企业园区、商业综合体等区域性场景中不便进行布线的点位,采用WiFi网络进行视频传输是一种可选的技术手段。
WiFi网络主要由无线接入点(AccessPoint,AP)和无线控制管理器(AccessController,AC)组成。AP被看作是无线网络的无线交换机,是移动设备进入有线网络的接入点,单个AP有效覆盖范围与实际环境有很大关系,大多为几十米。AC负责集中管理、配置多个AP,是整个无线网络的核心。
图12.WiFi传输方式
二.4.4网络可靠性设计
1)传输链路可靠性
传输链路的可靠性一般通过链路聚合技术来进行保障。链路聚合设计增加了网络的复杂性,但是提高了网络的可靠性,使关键线路上实现了冗余功能。除此之外,链路聚合还可以实现负载均衡。
2)网络设备可靠性
网络设备的可靠性主要通过关键部件冗余备份、设备冗余备份、传输告警抑制和快速链路故障检测来进行保障。
设备冗余备份是指通过双机虚拟化或虚拟路由器冗余协议等方式实现网络设备的冗余备份。一旦出现设备不可用的情况,可提供动态的故障转移机制,允许网络系统继续正常工作。
传输告警抑制是指对告警进行过滤和抑制,避免网络频繁振荡,因为当接口启动快速检测功能后,告警信息上报速度加快,会引起接口的物理层状态频繁在Up和Down之间切换。
快速链路故障检测是一套全网统一的检测机制,用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况。
二.4.5网络安全性设计
网络安全性方面是保护网络系统中的软件、硬件及数据信息资源,使之免受偶然或恶意的破坏、篡改和泄露,保证网络系统的正常运行、网络服务的不中断。网络安全性设计主要有结构安全、访问控制、安全审计、边界完整性检查、入侵防范和网络设备防护这几方面的内容。
二.4.6网络管理规划
网络管理主要是从网络监控管理、应急操作管理和日常维护管理三个方面对网络管理规划进行简要说明:
1)网络监控管理
网络系统监控主要是通过网管系统统一进行信息采集和事件呈现,配合网络系统进行实施。
2)应急操作管理
应急操作管理主要是通过固定的操作流程,通过对故障设备进行主备切换、脱网隔离和旁路等方式快速恢复网络系统的连通性。
3)日常维护管理
日常维护管理主要包括故障诊断、配置和设备操作等内容,指导网络运维人员的日常维护管理工作。
二.5监控中心设计
监控中心建设内容具体包括视频存储部分、视频解码拼控部分、大屏显示部分、平台管理软件、设备机柜、服务器等。
二.5.1系统结构设计
监控中心系统架构图如下所示:
图13.监控中心系统架构图
监控中心是整个视频监控系统的核心,实现视频图像资源的汇聚,并对视频图像资源进行统一管理和调度。其中,存储设备实现视频图像资源的存储及调用;视频综合平台完成视频解码上墙和图像的拼接控制;服务器支撑综合管理平台,并通过网络键盘进行视频切换和控制,通过高清大屏对高清视频进行精彩展现。
二.5.2存储部分(四选一)
二.5.2.1CVR存储
海康威视在业内率先提出的中心流媒体直写存储方案,方案支持前端编码器录像数据以流媒体(国标或者RTSP的标准流媒体传输协议)直接写入存储系统,能够为用户提供更加优化,更高性能,更加可靠的监控存储服务,能够满足用户更多更高的需求
二.5.2.1.1CVR存储设计
网络高清视频监控系统的存储设计采用CVR视频监控专用存储设备,通过集中式的存储方式部署在中心机房,用于存储管理所有前端监控摄像头的实时监控视频。采用集中式存储方案,物理介质集中布防,更方便管理,数据更可靠、更安全,更容易实现数据的大规模共享和应用。
CVR采用了先进的视频流直存技术,可以提高系统性能和可靠性,同时降低使用成本,并具备高性能、高可靠、高密度、大容量、易扩展的特点。此外,CVR设备内嵌了流媒体模块,是集编码设备管理、录像管理、存储和转发功能为一体的视频专用存储设备,支持编码器数据流直接写入存储,或通过流媒体转发写入存储,平台和客户端可以直接从存储中点播、下载,节省大量存储服务器。
存储空间计算公式:单路实时视频的存储容量(GB)=【视频码流大小(Mb)×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/1024
下表为分别按照1路每天存储24小时、采用H.264算法进行编码,按照D1、720P、1080P的分辨率存储不同天数所需的存储空间表,如下表。(H.265编码设备的码率为H.264设备的1/2,故存储空间也仅需1/2)
表1存储空间需求表
二.5.2.1.2CVR存储优势
1)低成本
?省硬件
CVR流媒体直存模式,支持前端视频流和图片直接写入,可节省大量存储服务器或图片服务器成本,项目越大,优势越明显;CVR存储可内嵌流媒体转发模块,可节省流媒体转发服务器成本。
?省空间
在对录像质量要求不高的环境下,可通过子码流录像和抽帧存储的方式进行录像,存储容量空间最高可节省70%。
?高密度机箱设计
提供高密度存储设备,以更少的结构空间提供更大的存储容量,可节省机房空间等其他资源,降低系统建设成本。
?绿色节能
支持磁盘休眠,CVR设备无业务访问时磁盘可休眠,大大节省电能消耗成本。
?监控级硬盘RAID
CVR存储支持低成本的监控级硬盘组建RAID,既保留了RAID数据保护的特性,又降低了系统建设成本。
2)高性能
?支持高达768路2M码流并发写入。
?视频流无需打包成文件,可即时回放查看、快速定位,检索效率高。
?采用专用数据管理结构,无文件系统,规避长期循环覆盖写产生的文件碎片而引起的系统性能下降的问题。
?提供高性能并发点播下载能力,满足智能后分析高速提取、突发事件高并发点播和下载的应用需求。
3)高可靠
?N+1集群
指定一台存储设备作为监控主机,对网域内其他存储设备(工作主机)启动监控功能,当发现被监控的工作主机出现异常成为故障主机时,此台监控主机主动接管故障主机的工作,可以实现取流,存储,下载,回放等功能,同时继续监控故障主机,当发现故障主机恢复正常成为工作主机时,则停止所有的接管工作,并将接管期间的录像数据回迁到工作主机中。
图14.CVRN+1工作原理示意图
?多盘容错VRAID
海康威视VideoRAID(VRAID)技术突破传统RAID,确保RAID组内坏多块硬盘时,录像、回放业务均不中断。智能跳过坏盘数据,回放流畅,且录像数据可持续写入。
?数据备份
CVR可取前端一路流实现多重数据备份,无需平台参与,节省网络带宽和流媒体负载,备份数据可保存于本机和其它存储设备,加强视频数据的安全性。
图15.CVR数据备份示意图
?智能补录(ANR)
图16.CVR智能补录示意图
?录像丢失检测报警
?离线报警
当因异常状况导致CVR存储掉线时,平台会接收CVR离线报警事件;当CVR存储恢复正常时,平台会接收CVR存储恢复事件。通过在事件中心的联动设置,管理人员可时刻掌握CVR存储状态,便于存储设备及录像管理。
4)兼容开放
?支持H.265/H.264/MPEG4/SVAC等编码方式的前端接入。
?支持SmartIPC接入,实现智能录像、智能检索、智能回放。
?支持RTSP/RTP/ONVIF/PSIA/GB28181等标准协议取流存储。
?支持第三方管理平台。
二.5.2.2微视云存储
二.5.2.2.1微视云存储设计
视频监控数据的存储系统历经了多个阶段的发展,传统的视频存储技术主要有DVR存储、IPSAN存储等存储模式。新兴的视频云存储模式基于云架构开发,采用面向用户业务应用的设计思路,融合了集群应用、负载均衡、虚拟化、云结构化、离散存储等技术,可将网络中大量各种不同类型的存储设备。同时,通过专业应用软件集合起来协同工作,共同对外提供高性能、高可靠、不间断的视频、图片数据存储和业务访问服务。
在目前多数安防场景中,用户希望一套存储系统能同时满足视频和图片数据的存储要求,并将复杂的业务存储场景简单化,为用户提供一体化的存储解决方案;同时,考虑到项目规模大小问题,云存储方案也需要满足中小型项目、经济型项目的需要。因此,可推荐海康威视微视云存储方案。
微视云存储系统仅由存储节点(物理存储设备)组成,无独立的元数据服务器。系统内部通过集群竞选主管理模块负责上层业务调度响应、内部负载均衡、分布式存储等业务执行。云存储系统可以组建海量的存储资源池,容量分配不受物理硬盘数量的限制;并且存储容量可进行线性在线扩容,性能和容量的扩展都可以通过在线扩展完成。
1)架构设计
微视云存储物理结构如下图所示:
图17.微视云存储物理结构图
视频云存储节点(CVSN):作为云存储系统业务的具体执行者负责视频数据存储、读取、存储设备管理、存储空间管理等。
2)系统功能
微视云存储系统面向视频、图片应用定制化开发,提供丰富的功能接口供上层综合管控平台调用,主要功能如下图所示:
图18.威视云存储系统功能图
?视频存储功能
?录像管理功能
?图片存储功能
?系统管理功能
?运维管理功能
3)微视云容量计算
?图片容量计算
以卡口车辆图片为例。车辆图片信息采用JPEG编码格式,符合ISO/IEC1544∶2000要求,压缩因子不高于70,700万“海康神捕摄像机”输出照片文件平均大小为700K,按单车道日均1000辆流量估算,4个车道存储所需容量计算公式如下:
2000辆×0.7MB×4车道×30天/月×3个月/1024/1024=1.5TB
?视频容量计算
以1路每天存储24小时、采用H.264算法进行编码的200万监控摄像机为例。设计码流为1080P@30帧(1920×1080)6~8Mbps,这样的算法和带宽可以确保图像清晰度、色彩还原及编解码延时等几个关键指标的综合最佳效果。
1路1080P摄像机,90天的存储所需的容量计算公式如下:
8Mbps×3600秒×24小时×90天/1024/1024/8=7.44TB。
同时,建议考虑适当的冗余空间,一般为总容量的110%-120%
?存储设备数量配置计算示例
根据总容量计算出所需要的设备数量和硬盘数量(考虑到存储数据一致性原则,建议视频和图片存储设备分别计算后得出系统总的存储设备数量):
视频存储设备台数M1=视频总存储容量/每台设备的净存储空间;
图片存储设备台数M2=图片总存储容量/每台设备的净存储空间;
系统需要的存储设备数量M=M1+M2台
其中,单台存储设备的净存储空间计算为:
以16盘位网络存储设备为例,为了保证数据的可靠性,存储设备一般采用如下冗余措施:每台设备配置1片热备盘,剩余15片盘做2组RAID5。单块硬盘的实际可用存储容量,如采用4TB企业级硬盘,标准4TB硬盘的由于十进制与二进制计数的不同,其实际容量为4000GB÷(1.024×1.024×1.024)=3725.3GB;
单台网络存储设备的实际可用存储容量,考虑到RAID5冗余措施,每台设备可用的有效存储硬盘位15片,同时考虑5%的格式化空间损失,则每台存储设备的净存储空间为:单台存储设备净存储空间=2组RAID容量之和
3725.3GB×7×0.95÷1024+3725.3GB×8×0.95÷1024≈51.85TB
二.5.2.2.2微视云存储优势
1)高经济性的架构设计
海康威视微视云存储系统在架构设计中将传统云存储架构中的元数据服务器与存储设备进行高效集成,在存储设备中植入元数据管理模块后降低对硬件成本投入,以少量的硬件投入提供功能丰富的云存储服务。
?高经济性的云存储服务
云存储系统架构中元数据服务器与存储设备是不可缺失的两个重要硬件形态,一般情况下云存储系统会要求元数据服务器进行独立部署,以管理整个云存储系统的存储空间、资源申请、分配,以及策略调度等工作。而存储设备则负责独立的数据存储、转发等执行工作。
海康威视微视云存储系统将元数据管理模块从服务器形态中剥离,将其职责和功能与存储设备进行合并,从而在小型云存储系统的构建中省去服务器的投入,降低项目成本。
?自主高效的竞选机制
海康威视微视云存储系统由存储节点组成,每台存储节点均内置元数据管理模块。多台设备的管理模块在运行时通过内部竞选创建主节点,主节点维护唯一的虚拟IP,提供存储空间、资源申请、分配,以及策略调度等工作。当主节点故障时,系统内部会重新选举主节点,并且维持同样的虚拟IP,在系统外部感知不到微视云存储系统内部的任何变化。
微视云存储系统可支持3-8台存储设备组建,最可大容灾设备数量不超过(n-1)/2台存储设备故障业务不中断,有效保障整个云存储系统运行的稳定性和可靠性。当存储节点数量持续扩容增加时,可过度到海康威视视频云存储标准解决方案,系统服务保持不变。
2)高效灵活的空间整合
海康威视微视云存储系统具有高效灵活的空间管理能力。为了突破传统存储在存储容量和系统性能上的矛盾,在管理大容量空间时通过全系统分层集群的设计将系统的管理资源进行整合,并根据负载均衡算法提供全高效并发处理机制,大大地提高了系统的整体性能。
?存储资源的虚拟化
对存储空间的管理方面海康威视视频云存储系统将全域各存储节点的资源进行虚拟化后,向用户呈现出一个持续的、超大的数据资源池,将其称之为存储资源池。存储资源池的整合过程完全透明,由系统算法自行完成,将用户从繁琐的空间管理和配置中解脱出来,提高了管理效率。
?存储资源的在线扩展
当存储资源无法满足用户的容量需求,需要进行存储资源的扩展时,海康威视视频云存储系统能为用户提供十分便易的操作。用户只需要在集群内添加新增存储设备的IP地址,系统会自动辨别新增设备,对新增设备进行虚拟化整合,这样新增设备的容量就能融入集群,并作为集群内全部存储资源的一部分为用户所用;同时,在整个存储资源的扩展过程中,视频云存储系统的录像业务正常运行,保障用户不会因为系统的扩容而中断正在进行的正常业务,从而实现存储资源的在线扩展。
云存储的系统架构保证了存储资源在线扩容的同时,可以满足容量与处理性能的线性增长,从而提供了无限制的容量增长能力。
?虚拟空间的灵活使用
用户对存储资源池的使用完全可以做到随心所欲,可以按照监控系统的需要和监控区域的容量大小将存储资源池的存储资源进行分配,分配后的存储资源称为录像池。
录像池的划分采用灵活策略方式,对于已经分配好的并在线运行的录像池策略依然能够进行调整。调整方式非常灵活,不但能够做到将录像池进行扩大,同时也能非常灵活的支持将录像池进行缩小,而这点在传统存储中则非常困难。
?数据类型的多样化混合存储
海康威视微视云存储系统实现对视频、图片的统一混合存储。一套云存储即可解决传统数据存储需部署多套存储分别存储不同类型的数据的问题,不仅解决数据混合存储,实现数据统一管理,而且实现在项目存储架构简化、项目存储投入优化。
3)持续可靠的数据服务
海康威视微视云存储系统为用户能够提供7X24小时不间断高效可持续的数据服务,充分保护数据安全和可靠性。
?集群化节点设计
海康威视微视云存储系统在管理层面通过部署集群化存储节点用户提供系统级的存储性能和可靠性。通过云存储管理集群将管理压力、业务压力、调度压力、检索压力等同时分担在不同的节点上,不但能够使系统整体性能提升,还可以使得单台节点的压力下降。
在数据存储时微视云存储系统采用离散存储算法,可以为用户提供系统级分散存储服务。支持将同一IPC提供的数据流按照分片的方式分布式存储在不同视频云存储节点上。
这样即使单台或多台存储节点出现故障该IPC的录像数据仍然可用。在存储节点内运行管理和业务软件也可用对数据进行合理分配,同时高效的Raid技术在设备层面也能保证数据的高安全和可靠性。
?高可靠的录像功能
海康威视微视云存储系统在存储节点上内置视频云接入软件,所提供的录像服务和流媒体服务统一调度,每套存储节点负责一部分前端的录像工作。当这台节点宕机时视频集群会根据当前资源情况按照负载均衡策略将这部分录像任务重新进行分配,保证业务的不中断。
4)高可扩展的应用支撑
海康威视微视云存储系统是一套为视频、图片等监控行业而设计视频云存储系统。其先天的基因中就融入了面向应用的特质,在不断发展的趋势下这种面向应用的特质会不断地为用户提供高效、灵活、可靠、的专业级存储服务。
?数据应用性能支撑
?流数据存储结构设计
海康威视微视云存储系统的集群化、分布式设计使得系统的性能有很大的提升,能够并发服务以满足视频数据的高速读取需求。
海康威视微视云存储系统的流数据结构系统也是专门为视频、图片数据而设计,能够合理将整段数据进行划分。这样设计的优点是满足视频数据的持续写入。
对于划分的粒度,通过海康威视多年视频监控行业的服务经验,同时配合对大数据服务的扩展需要,以及考虑到后期数据读取和应用的频率而进行的专业调整。在具体存储空间的分配上海康威视视频云存储也是自有知识产权的设计,摒弃传统存储的分配方式而为视频、图片数据而特别设计的。
?高扩展性应用设计
5)开放透明的兼容系统
海康威视微视云存储系统的设计理念就是通过云的概念将所有不同类型的应用、业务接口全部封闭在云内,为上层业务和用户提供统一的、透明的、可调用的系统级存储资源。
?统一开发平台接口
云存储系统在软件接口设计上采用API的模式对内部所有处理模块进行筛选,将对业务有决定性的模块按照接口的模式进行统一封装,提供给上层业务进行调用,这样云存储系统内部实现对上层业务就不再重要,上层业务只用调用云存储系统提供的统一接口即可,大大的优化了上层业务的代码结构、简化了操作步骤,也将应用的效率和性能进行了大幅提高。
二.5.2.3标准云存储
二.5.2.3.1标准云存储设计
标准云存储通过集中式的存储方式部署在中心机房,用于存储管理所有前端监控摄像头的视频、图像及结构化数据。采用集中式存储方案,物理介质集中布防,更方便管理,数据更可靠、更安全,更容易实现数据的大规模共享和应用。
1)标准云存储技术架构
标准云存储系统采用分层结构,整个系统从逻辑上分为五层,分别为设备层、存储层、管理层、接口层、应用层。
系统技术架构如下:
图2.视频云存储技术架构图
2)标准云存储逻辑架构
标准云存储系统采用前端摄像机直写存储设备的方式,使用集群方案解决单节点失效问题,并利用负载均衡技术充分利用各存储节点的性能;采用统一接口与平台对接,降低平台维护和用户管理的复杂度。
平台管理中心仅和云存储系统中的云存储管理集群完成各种具体业务的信令交互工作,其他数据存储和读取工作直接由存储节点完成。采用信令和视频数据的完全分离,降低整个系统的网络压力,提高整体性能。
图3.视频云存储逻辑架构图
3)标准云存储物理架构
标准云存储系统主要由存储管理节点(视频云存储管理服务器)和存储节点(视频云存储主机)、运维节点(视频云存储运维服务器)三部分组成。该系统可以组建海量的存储资源池,容量分配不受物理硬盘数量的限制,并且存储容量可进行线性在线扩容,性能和容量的扩展都可以通过在线扩展完成。
图19.云存储物理架构示意图
标准云存储管理节点:部署存储管理服务器,是标准云存储系统的核心节点,作为云存储系统的调度中心负责云存储系统资源管理、索引管理、计划管理、策略调度等,还需要负责集群内部的负载均衡,失败替换等管理职能。
标准云存储节点:作为云存储系统业务的具体执行者负责视频数据存储、读取、存储设备管理、存储空间管理等。前端高清视频信号编码后以视频流的方式直接写入存储节点,录像回放有存储节点直接回放至用户和解码器,录像和回放不通过中转环节;同时存储节点可内嵌流媒体软件模块,集成部分转发功能。
运维节点:负责对整个云存储系统进行运维管理,包括系统信息获取、故障告警、设备告警等,提升系统运维管理水平。
4)存储容量计算
表2存储空间需求表
二.5.2.3.2标准云存储优势
1)标准云存储功能
标准云存储系统集成基础的视频、图片专属存储功能,有效提高安防监控系统的运行效率与行业应用扩展。同时丰富的系统管理、运行维护功能提供了更为智能、稳定的运行环境与良好的服务体验。
视频云存储系统功能如下图所示:
图20.视频云存储系统功能
2)标准云存储系统优势包括:
灵活高效的空间管理:
?真正PB级存储容量,最高支持100PB存储规模。
?首创流式文件系统,全面优化视频、图片数据存储效率。
?数据块级存储,资源垂直化管理,存储粒度精确控制,提升空间利用率。
?存储资源虚拟化透明管理,简化空间管理复杂度,提升存储服务体验。
?自主研发离散存储算法,实现数据合理分散存储,提升数据安全性和可用性。
海量数据的快速检索:
?一体化索引技术,全面提升查询速率,毫秒级响应。
?应用化索引技术,快速I帧定位与读取,高效的应用业务快速检索。
持续可靠的数据服务:
?全高清、海量数据存储7×24小时不间断服务。
?系统性能负载均衡,降低设备损耗、提升处理效率,绿色环保。
?全系统并发数据读取,提升数据读取速率,满足大数据业务需要。
?全集群化N+M高可靠性存储服务,多点故障时系统管理、存储业务自动调整,确保业务应用的持续性。
开放透明的兼容系统:
?提供标准API接口与平台对接,透明存储业务处理流程,避免重复开发。
?支持标准IP-SAN、FC-SAN存储设备接入,保护已有投资,利于系统整合。
持续稳定的运维服务:
?系统运行情况实时监控,运行异常时自动告警。
?支持实时在线实时扩容,有效保障系统运行和业务处理的连续性。
?支持标准的SNMP协议,提供Mibs接口进行标准化对接。
二.5.2.4NVR存储
二.5.2.4.1NVR存储设计
存储部分采用NVR模式时,IPC不与平台直接对接,而是先接入NVR,再通过NVR接入平台。IPC与NVR之间实现了直接对接,而直接对接模式一般采用底层协议而非SDK方式,更有利于提高接入效率。NVR直接获取IPC的音视频直接存在本机上,实现视频直存。
存储空间计算公式:单路实时视频的存储容量(TB)=【视频码流大小(Mb)×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/1024/1024
表3存储空间需求表
二.5.2.4.2NVR存储优势
1)可靠性高
设备采用嵌入式操作系统,不会因病毒等原因导致无法使用或者异常关机重启,确保系统高可靠性,而且环境适应能力更强,更切合于监控行业当前的实际情况(介于民用与工业之间)。
嵌入式NVR采用分布式存储方案,采用就近存储、快速存储、分散存储的策略,保证数据尽可能早的存储,有效规避网络异常等问题,把单点故障的风险降到最低。
该设备支持主辅双操作系统,主系统异常后辅系统立即顶上,保证设备稳定运行。同步降低功耗的同时,提高了运行寿命和稳定性,也增加了环境的适应性。
具备N+1热备功能,通过设置备份主机的方式,保证系统中任意一台NVR网络中断、工作异常的时候,录像数据可靠、完整。目前N+1的热备功能中,1台备机支持32台工作主机。
具备ANR断网补录功能,ANR(AutomaticNetworkReplenishmentTechnology)即自动网络补偿技术,在NVR与网络摄像机之间的网络出现异常的时候,自动启用前端SD卡缓存,将录像保存在网络摄像机SD卡中,网络恢复正常后自动将前端数据同步到NVR中。
2)性价比高
嵌入式NVR采用分布式存储的模式,图像资源都分布存储在前端,汇聚网络投资成本低,同时数据可靠性得到有效保证。
3)灵活性高
海康威视新一代NVR产品灵活性高,在智能搜索、浓缩播放等智能化功能的基础上可根据不同情况进行灵活运用。
4)兼容性高
作为专业视频转发存储设备,嵌入式NVR能够兼容大多数网络高清摄像机的接入。
5)利用率高
嵌入式NVR采用磁盘空间预分配技术,整个系统仅损耗格式化空间,硬盘空间利用率在98%以上。
6)数据安全性高
通过磁盘预分配技术、文件保护技术、硬盘Smart预警技术和硬盘休眠技术等多种安全技术手段,确保存储数据高安全性。
该设备还支持硬盘分组管理、通道配额设置、冗余录像、重要录像文件保护等机制,在提高数据安全性的同时,可针对实际应用提供更加灵活的配置和管理机制。
7)适应性高
NVR存储部署方式较为灵活,即可采用分布式存储,又可进行集中存储部署,可以适应不同场景的应用需求。
8)能耗低
设备采用TI嵌入式专用视频处理芯片,打造专业的嵌入式NVR,设备运行功耗低,配合硬盘休眠技术,有效降低设备整机功耗。
二.5.3解码拼控部分
解码拼控部分采用海康威视系统级的以解码、控制、拼控等功能集于一体的视频综合平台,该设备集所有控制解码设备于一体,参考ATCA(AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算架构)标准设计,支持模拟及数字视频的矩阵切换、视频图像行为分析、视音频编解码、集中存储管理、网络实时预览、视频拼接上墙等功能,是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级视频综合处理交换平台,解码拼控子系统采用视频综合各平台,性能强大,集成度高。
二.5.3.1视频综合平台设计
视频综合平台采用一体化设计,可插入各类输出接口类型的增强型解码板,进行上墙显示,并可进行拼接、开窗、漫游等各类功能。也可插入各类信号输入板,可将电脑信号输入并切换上墙;除此之外,还也可接入模拟、数字(HD-SDI)或光信号的信源接入。
视频综合平台可将平台软件模块以X86板插入的形式全部部署在视频综合平台内,无需购置各类服务器,平台各模块借助综合平台高性能的双交换总线技术,高效平稳的运行,无需考虑原先网络压力问题。
二.5.3.2视频综合平台功能
视频综合平台支持网络编码视频输入、VGA信号输入,支持DVI/HDMI/VGA接口输出,可进行实时视频、历史录像回放视频解码上墙和报警联动上墙,并支持动态解码上墙云台控制功能。
视频综合平台支持画面风割、开窗漫游等拼控功能,还集成了视频输入、输出,视频编码、解码,大屏拼接控制、视频开窗、漫游等其他功能。
二.5.3.3主要功能效果展示
1)单屏显示
组合大屏的每个单元单独显示一路视频画面,每个单元的视频信号可以任意切换。
图21.单屏显示示意图
2)整屏显示
整个大屏显示一路完整的视频图像,显示的图像可以是复合视频(PAL或NTSC)、VGA、S-Video、Ypbpr/YCbCr、DVI。
图22.拼接显示示意图
3)任意分割组合显示
以一个屏为单元可任意1、4、9、16路画面分割显示;可以任意几个大屏组合显示一路画面。
图23.分割显示示意图
4)图像叠加漫游
可以将任意一个或者多个信号叠加到其他信号之上显示,并且可以随意移动,进行漫游。
图24.叠加显示示意图
5)图像半透明混合处理
可将任意一个信号叠加到其他信号(地图)之上,图像透明度可调,即可以看到实图像又不覆盖其他信号。
图25.半透明显示示意图
6)图像拉伸
图26.图像拉伸显示示意图
7)LOGO/OSD显示
在不占用视频输入的情况下,可通过网络在任意单元上以任意大小显示任意多幅静止图像,也可以是LOGO信息或地图。可在任意单元任意位置显示适量字库文本信息,文字透明度可调。
图27.OSD显示示意图
8)网络抓屏
图28.网络抓屏显示示意图
二.5.3.4视频综合平台优势
1)高性能解码拼控
视频综合平台在规划时采用高性能DSP芯片,具备强大的解码能力,单板8个输出接口,具备128路D1或32路1080P的解码资源,只要使用一张板卡就可实现8个屏幕的4画面显示1080P的要求,并可满足16分割显示D1的资源要求,在这点上是同类任何产品单独使用或组合都无法实现的,同时能很好的解决多解码器多分割时出现的问题。具体优势如下:
?解码、拼接一体化
单块板卡支持32路1080P高清前端解码上墙,并可实现8块大屏的拼接,同时支持32个1080P全高清窗口的漫游漂移等功能。解码板的解码拼接一体化设计也避免了传统解码加拼控结构中解码器输出到拼控器输入的瓶颈。
?节约成本
解码拼控能力强,并根据实际需要配置板卡即可,无需采购多台解码、拼控设备监控中心部署接入交换机。
?主码流解码
?多种花式视频显示
如开窗、漫游、组合等任意形式的显示模式。
图29.花式显示模式图
2)全高清电脑信号实时上墙
视频综合平台全新VGA输入板采用最先进芯片,支持1080P、1600×1200、1920×1200等多种全高清分辨率输入,并且上墙时采用非压缩的方式,很好的解决了客户的高清电脑视频上墙功能,并且能很好的满足客户实时性的要求。
在此基础之上,视频综合平台也具备网络抓屏上墙的模式,用来辅助使用,满足客户多数量、多类型的电脑上墙需求。
图30.PC信号全高清实时上墙效果图
二.5.4大屏显示部分
二.5.4.1LCD大屏
1)LCD大屏结构设计
显示大屏支持BNC、VGA、DVI、HDMI等多种接口,通过控制软件对需要上墙显示的信号进行显示,通过视频综合平台可实现信号的实时预览、视频拼接显示、任意分割、开窗漫游、图像叠加、图像拉伸缩放等一系列功能。
2)LCD大屏亮点
?高亮度
常规电视、电脑显示器等显示设备亮度值介于250~300cd/m2之间,海康威视液晶拼接屏的亮度值介于450~800cd/m2之间。高亮度保证了画面显示质量,可以更加真实反映出信号源的画面质量。
普通显示方案海康威视高端显示方案
图31.LCD高亮度对比图
?高对比度
海康威视液晶拼接屏的对比度高达2000:1~4500:1。高对比度可以更有效的凸显画面本身的层次感,画面过度更显细腻,有助于观看者有效捕捉到画面中的每一个细节。
图32.LCD高对比度对比图
?快速响应
图33.LCD快速响应对比图
?超宽视角
图34.LCD超宽视角对比图
?超窄边结构
海康威视液晶拼接屏双边综合拼缝仅为5.3-6.7mm。
?DCDI技术
海康威视液晶显示单元采用高端图像处理芯片,可实现移动画面边缘并且可调节每个像素周边应该插入的像素点,即DCDI(DirectionalCorrelationalDeinterlacing)技术,利用该技术可以做到每个场景中的所有像素点总是和周围的像素点相统一,即使是在图像边缘的像素点的填充上也能做到合二为一从而消除图像边缘的条文或锯齿状的东西。
图35.LCDDCDI技术对比图
?TrueLife?真色增强技术
海康威视采用高端显示芯片来加强图像高频的质量,利用其TrueLife?Enhancement技术来识别图像的细节转换,如皮肤细纹,斑点或头发。这些细节的处理使得画面看起来更清晰更生动。避免了传统的peakingfilter技术所带来的躁点、锯齿、干扰等问题。
图36.LCD真色增强技术对比图
?动态自适应降噪技术
海康威视采用的高端显示芯片利用动态自适应降噪技术来减少躁点,同时又不产生污点,真实的还原了图像原有的面貌。
图37.LCD动态自适应降噪技术对比图
?串色抑制技术
串色抑制(Crosscolorsuppression)利用动态检测器技术来有选择性的对静态画面进行短暂滤波,并利用图像存储技术对被要求存储的色度进行存储。使用此技术后,在颜色交错变化的场景:如平铺的屋顶,交叉图案的衣服,树叶场景等,不再出现多余的杂色。
图38.LCD串色抑制技术对比图
3)LCD大屏效果展示图如下:
图39.LCD大屏效果展示示例图1
图40.LCD大屏效果展示示例图2
二.5.4.2全彩LED
1)全彩LED结构设计
全彩根据使用场所分为户外、半户外、室内,海康威视目前最小为P0.9,尺寸为业界最小尺寸。LED的箱体包含4:3、16:9、1:1等。
全彩LED的配件包括控制卡,也称为控制器、发送卡,DVI分配器,DVI分配器的主要目的是节省拼控设备的输出端口的数量;配电柜是根据显示面积*产品峰值功耗/电源转换效率,粗略估计可以采用面积*1KW来计算;可采用立式支架,需要提供屏面到墙面600mm以上的空间。
2)LED的亮点
?无缝拼接
真正的无缝拼接技术,画面色彩亮度均匀一致,无分割,没有黑线;LCD大屏有一定拼缝,画面被分割,存在黑线,影响观看效果。
图41.LED完美无缝拼接
图42.某项目LCD大屏效果图
?超高对比度
专业的黑色亚光LED灯体设计,能够最大限度提高屏幕对比度,使显示内容色彩更加丰富、饱满。
图43.LED大屏对比度
?色域宽广
LED≥113%NTSC,屏色域宽广,色彩能表达281万亿颜色,所以LED屏显示效果是最好的,显示很真实。
图45.LED色温宽域调节
?操作便捷
通过遥控器就可快捷操作。
图46.LED操作便捷
二.5.4.3LCD和LED对比
LCD和LED各有优缺点,需要根据不同的应用场景来选择,同时用户自身的喜好也决定了选择哪种大屏。
LCD屏具有如高亮度、高对比度、高分辨率、宽视角、亮度及色彩均匀,而且具备大尺寸、显示质量优异、单位面积成本低、使用寿命长等特点;同时,在兼顾良好性能基础上,考虑系统总体造价和长期运行维护成本均有较高的性价比。LED屏很多场景下也,比较适合指挥中心、监控中心、会务中心、展厅中心、商场大屏等场景的展示应用。
二.5.5配套设施
监控中心及机房的配套设施也是方案的重要组成部分,涉及到机柜、供配电、消防、防雷接地、综合配线、动环监控等配套设施。
1)机柜配套设施
要根据实际情况计算总共所需的机柜空间,并合理进行规划,全面考虑机柜尺寸、样式、供电方式、走线情况等,进行科学合理的配置,规划好设备在机柜内的部署;同时也要考虑监控中心及机房通道与机柜间的距离,并进行合理规划。
2)供配电配套设施
设备供配电配套设施是设备正常运行的前提和保证,《电子计算机机房设计规范》GB50174-2008和《电子计算机场地通用规范》GB/T2887-2000中对计算机供电方式可分为三类:
一类供电:需建立不间断供电系统。
二类供电:需建立带备用的供电系统。
三类供电:按一般用户供电考虑。
监控中心及机房要能根据不同功能区域供配电等级要求的不同,采用不同的供电方式。
3)消防配套设施
根据监控中心及机房的使用性质,划分消防保护等级如下:
监控中心与机房为一级保护对象,采用控制中心报警系统,报警系统与大楼消防控制室的消防联动控制主机间相连。
下辖分支机构监控中心为二级保护对象,采用区域报警系统。
根据不同的等级要求选择合适的灭火设备和报警控制设备等,通常由装修公司或专业消防公司负责设计。
4)防雷接地配套设施
监控中心及机房防雷接地设施及设计要符合国家规范要求,建立各项防雷安全工作,建立各项防雷设施的定期检测,雷雨后的检查和日常维护等。在防雷接地设施的设计和建设时,应根据地质、土壤、气象、环境、被保护物的特点,雷电活动规律等因素综合考虑,采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计施工。应采用技术和质量均符合国家标准的防雷设备、器件、器材、避免使用非标准防雷产品和器件。
5)动力环境配套设施
动力环境配套设施科学的实现了监控中心及机房7×24小时全面集中的监控和系统管理,要能方便地对各个智能设备运行状态和运行参数进行显示、处理和存储,并实现各子系统之间的数据流动,具备强大的跨系统联动功能。此外,系统的故障自动检测与专家诊断功能以及报警功能,将保障环境以及设备的安全高效运行。
6)综合布线配套设施
7)其他配套设施
二.5.6集成智能机柜
海康威视推出了针对机房一体化集成建设的集成智能机柜产品--HiRack(HikintegratedRack)。该产品立足于解决用户传统机房建设投资大、建设周期长、运行维护难、后期扩容复杂等缺点,提供投资小、建设周期短、维护管理智能化、部署快速、一站式安装等高度集成化解决方案。
1)尺寸外观
B系列产品分带空调系统和不带空调系统两种,尺寸相同,均为800mm*1200mm*2050mm,但外观有一定区别。带空调系统为内封闭式冷热风道隔离设计,所以前后门均为玻璃门;不带空调系统需要靠机房空调散热,所以前后门均为网格门。
图47.带空调机柜外形(左),不带空调机柜外形(右)
2)系统组成
图48.HiRackB系列集成智能机柜系统组成
3)应用环境
HiRack集成智能机柜是集IT设备、机柜、配电、制冷、布线、监控等为一体的完整的智能数据中心方案,工厂预制,现场快速组装,满足业务快速上线的分支机构或小微型数据中心需求。
机柜式数据中心部署及运行对场地要求较低,适用于新建数据中心机房和旧机房的改造,机房基本无需装修,支持水泥地面安装,其他运行环境指标如下:
安装层高:不低于2.2m。
地面承重:不低于300kg/平方米。可根据实际情况调整,实际承重计算需设计院计算载荷及变形度是否满足要求。
温度:满足环境温度5-45℃下正常工作。
相对湿度:满足5%-95%相对湿度下正常工作。
海拔高度:小于1000米(海拔超出1000米时需要考虑降额设计)。
维护空间:前门维护空间大于800mm,后门维护空间大于400mm,左右不做要求,一般留人进出空间即可。
4)产品参数
表4产品参数表
5)优势特点
?安全
高性能机架式UPS供电,后备电池续航保障;全密闭机柜环境,恒温恒湿防尘防鼠;硬件插拔式安装,操作便捷安全。
?经济
占地面积小,降低50%以上机房建设成本;一站式安装调试,降低人工、材料成本;冷热通道密闭隔离设计,降低空调运行成本;单机柜PUE(电源使用效率=数据中心总设备能耗/IT设备能耗)最佳可达1.5,节能环保。
?高效
高度集成,一站部署,安装高效;即插即用,扩容高效;集中监控,智能管理,维护高效。
?智能
全方位实时监控,管理集成化;强大报表功能,管理精细化;7*24小时无人值守,管理智能化。
二.6联网设计
在本方案中,考虑大部分行业对视频监控联网的需求为三层架构,本方案主要针对三层平台架构进行设计,分为一级监控中心、二级监控中心和三级监控中心。
二.6.1联网拓扑
图4.视频监控联网系统整体拓扑图
视频监控联网方案的下级平台可以独立管理,上级平台可以自上向下进行统一集中管理。系统由前端子系统、传输系统、监控中心三个部分组成,目前支持三级监控中心的级联:
(1)一级监控中心
一级监控中心是整个视频监控系统的总中心,具备整个安防系统的管理和调用权限。一级监控中心可将前端回传的视频图像按权限和需要调用到大屏幕或客户端上,实现实时监控、录像回放功能,为领导决策、指挥调度、数据分析提供及时、可靠的监控图像信息。同时,一级监控中心可向所属的下级监控中心下发指令。
(2)二级监控中心
二级监控中心作为分区管理平台和连接平台。首选,作为本级监控中心的管理平台,具备对区域下级监控中心的视频管理和调用权限,实现视频监控的预览、回放、上墙、控制,以及少量重要视频的存储,并可对本级用户及权限进行配置和管理;其次,二级监控中心作为一级监控中心和三级监控中心的交换平台,接收和汇聚下级监控中心的关键视频图像和业务数据,并接受和执行上级监控中心下发的指令,向下级监控中心下发指令,实现上下级监控中心的上传下达。
(3)三级监控中心
三级监控中心是整个系统的基层。主要业务为设备接入、汇聚图像和数据、视频监控业务应用。第三层监控中心是主要的视频监控设备的接入中心,负责汇聚和展现所属区域内的所有视频图像和业务数据,对负责区域范围内视频进行预览、回放、上墙、存储、控制、配置、管理等,并可接受和执行上级监控中心下发的指令,实现所在区域内的安防系统管理和应用。
二.6.2媒体和信令流向
视频联网项目层级众多、系统复杂,需要将整个系统内的媒体和数据流向标清,使项目架构更加清晰,数据流向明了,也便于进行承载带宽分析。
在分析媒体和数据流向时,需要考虑平台内和平台之间的媒体和数据流向。
二.6.2.1平台内媒体和数据流向
(1)预览流
(2)存储流
前端摄像机采集的媒体流存储在平台配置的存储设备中,平台可配置云存储、CVR等不同的存储模式。
(3)回放流
当用户发出回放请求时,系统向平台存储设备取流,推送给客户端,或经过视频综合平台进行拼接上墙回放。
(4)信令流
用户通过客户端发出控制要求,平台服务器向前端设备发出控制信息,前端设备根据接收的控制信息进行控制。
图5.平台内媒体和信令流示意图
二.6.2.2平台之间的媒体和数据流向
1)联网网关信令流与媒体流的处理过程如下:
?向本级平台资源管理服务器获取资源数据
本级视频监控平台接入联网网关后,联网网关从平台资源管理服务器中获取资源。
?向流媒体服务器取媒体流
?向存储管理服务器查询录像文件
?向云台发送命令控制云台
2)完整取流媒体和信令流示意图
以视频预览和视频上墙业务为例,上级监控中心对所属下级监控中心视频进行客户端预览和上墙时的完整媒体和数据流向如下图:
图6.平台间媒体和信令流示意图片
3)联网网关
平台之间的媒体和数据流向需要借助NCG联网网关实现。
为了解决众多异构厂商平台间的级联/互联,以及已建非国标平台的标准化改造等难题,海康威视凭借其在视频监控领域的深厚积累,基于GB/T28181联网标准推出了级联服务器,可用于实现异构厂商平台的多级标准化视频级联/互联,同时也能够满足对非标平台的标准化改造的要求,是一款集信令网关服务、媒体网关服务、安全认证、权限管理、日志管理以及网管功能于一体的电信级级联服务器设备。
图7.NCG(1UDS-68NCG024)
4)海康威视NCG产品性能如下:
?可同时接入多个异构平台,支持同时实现对接上级平台和接入下级平台的能力,支持20万个监控点的管理和展示;
?单业务板提供800M媒体流并发推送能力;
?支持设备注册、注销、超时检测、目录查询、实时预览、云台控制、录像文件检索、录像文件回放及控制、录像文件下载、手动录像、报警管理、设备信息查询、定时同步、设备状态查询、设备远程启动、设备校时等国标联网功能;
?兼容GB/T28181-2011协议及补充规定协议、DB33/T629-2011协议和海康协议。
二.6.3承载宽带分析
上级平台与下级视频平台可依托专网或运营商公网(专线、VPN等方式)实现纵向级联。本方案为有线网络接入情况的方案设计。
1)用户使用情况
视频监控级联时,用户的使用情况直接关系到网络占用带宽的多少,所以需要在计算带宽占用前分析用户使用情况,内容包括:
?一级、二级核三级平台用户类型:如用户领导、监控中心值班人员、安保人员等;
?分别如何使用:上述用户类型使用的业务类型,如用户领导一般主要使用预览和回放,监控中心值班人员主要使用预览、回放、存储、配置和管理等;
?用户数量:各类型用户的规模量级;
?并发访问的峰值:如视频预览并发多少路预览、视频回放并发多少路;
?根据上述用户使用情况,再结合每类业务占用的带宽来计算总体占用带宽。
2)视频码流的计算
视频联网系统主要传输的信息为视频码流,其对网络的带宽要求较高,根据监控点视频清晰度有不同大小的码流,现阶段主流的包括1080P、720P等,其码流分别为:4Mbps、2Mbps。
结合联网系统链路所需承载的总流量(M)为:
M=S1xM1+S2xM2+····
其中,S1:1080P并发视频路数,M1:1080P视频码流;S2:720P并发视频路数,M2:720P视频码流。
3)其他数据计算
在视频监控网络中,传输的主要数据有视频、图片、数据、信令等,但相对于视频码流对带宽的要求,少量的图片、数据、控制信令等的流量十分有限,对带宽的要求不高,可包含在冗余带宽中。在项目应用中可采用视频估算的方法计算带宽要求,仅统计视频码流的带宽要求(忽略少量图片、数据、控制信令的传输带宽),并保留一定的带宽冗余可作为传输链路的传输带宽。
在统计了链路并发视频带宽要求后,预留一定的冗余空间,作为设计带宽。设计带宽为W,则计算公式为:
W=M/(1-20%)
其中,20%为带宽设计的冗余量。
4)视频传输带宽公式
W=(S1*M1+S2*M2+……Sn*Mn)/(100%-20%)
其中,W为传输总带宽,S1~Sn为监控中心最大同时并发存储、预览、回放、上墙路数,M1~Mn为监控中心分别进行存储、预览、回放、上墙和录像下载的码流。
第三章应用场景设计
三.1应用场景设计
依靠“圈线面点”布建模型建设园区内的智能视频分析系统,实现多角度、多层次立体化综合安防体系,打造协同作战的、有机的、不可割裂的整体防控体系,全面提升对于综合安防领域内的人、车、事物以空间为轴的全方位防控水平,提升综合安防整体防控能力。选择具有代表意义的综合型园区场景,对综合安防视频智能监控的场景进行分析。其他场景可参考类推。
在“圈线面点”的安防布建模型中,可从外至内将综合型园区的安防场景划分为:1)周界外围及道路;2)园区大楼周边;3)园区周界防范;4)大门出入口;5)园区内部道路;6)园区广场、绿地;7)园区内建筑出入口;8)园区办事大厅;9)走道走廊;10)电梯轿厢;11)重要区域、房间;12)食堂及会议室;13)设备间、地下室;14)大楼制高点。其他场景可参考类推。
图49.由外至内的“圈线面点”布建模型
三.2外围防控圈
三.2.1周界外围及道路
园区周界外围及道路由于路况复杂、机非人混行,用户需要对外围环境进行分类识别,对第一层安全隐患进行过滤。实现功能包括对周界外围及道路的机非人进行结构化抓拍、可疑人员人脸的智能识别和道路占道智能化管理。
针对外围道路混行问题,可使用常规摄像机(200w像素红外筒机)进行机非人监控和抓拍,保证用户可看清外围道路;
图50.周界外围道路机非人抓拍
其次,通过“深眸”200w人脸抓拍筒机可进行人脸抓拍、“深眸”行为分析相机可进行外围道路和墙角的徘徊检测、滞留检测、剧烈运动检测、人员倒地检测、奔跑检测事件的检测,实现用户对外围道路异常行为的监控以及可疑人脸的抓拍需要。
图51.周界外围徘徊滞留检测
最后,可通过占道球实现违规占道车辆的识别和取证,规范园区外围的停车秩序。
为满足上述功能,推荐如下配单:
表5园区外围及道路场景监控推荐配单表
三.2.2园区大楼周边
为了防止大楼周界低层区域有人翻越或攀爬进入,可对大楼周边白天黑夜的监控需求。在大楼周界和十字交叉路口安装PTZ筒机可在室外进行大倍率远距离监控,既保证大楼周边监控全场景覆盖,同时又可看清运动目标和事件细节。星光级PT筒机监控大楼周边如下:
图52.PTZ筒机大楼周边监控
表6园区大楼周边推荐配单表
三.3第一道防卫线
三.3.1园区周界防范
园区周界防范需要及时的发现、预警越界行为,以便安保人员作出快速的响应处理。
但由于传统周界方案(红外、微波、振动光纤、电子围栏等方式)适应性较差,例如,红外、微波对射等传统方案存在所有触碰传感器装置的物体都会引发报警,误报多,寿命短,而且对于蓄意侵入者而言,很容易跨越或规避;振动光纤的成本偏高;电子围栏和电网:虽然电压只有36V,但实际应用中可能存在安全隐患。除适应性差外,传统周界防范方案还存在不易联动后端视频,存在一定的局限性。
三.3.1.1园区可见光视频周界防范
在园区非核心的周界中,若无明显遮挡,周界区域规则且范围有限,可推荐使用可见光视频周界防范方案。
可见光视频周界防范方案,通过接入具有周界防范检测功能的前端摄像机,实现周界防范事件的检测,发出入侵报警等功能,并及时告知安保人员进行处理,防止非法的入侵和各种破坏活动,消除建筑物的安全隐患,阻止人民生命财产损失的事件发生。
但可见光视频周界防范也存在误报较多的困扰,如因受树叶摇晃、灯光照射、动物穿越、车辆等因素影响,导致误报过多、安保人员难以应对。通过将周界防范前端设备接入“超脑”NVR,由“超脑”NVR实现对前端推送的报警图片进行人体目标二次识别,有效过滤绝大部分非人体触发的报警,提高周界防范报警准确率,解决在实际使用中报警不准确、误报率高、防范效果一般等问题。
图53.周界去误报流程
表7可见光视频周界防范推荐配单表
三.3.1.2园区热成像周界防范
除可见光方案外,在园区的重要场所,或周界较为规则且范围大,或因为环境较为复杂、存在较多树叶、灯光干扰、天气恶劣的场景中,可采用热成像周界防范方案。
1)热成像适用场景
?重要场所
热成像周界防范常用场景主要为园区的重要场所,包括高端企业园区/仓库周界、高端别墅周界、高端会议园区周界;博物馆周界、田野文物周界、食药园区;能源变电站周界,石油化工园区周界,输油管道沿线,水库/自来水厂周界;司法监狱、警备区周界,边防周界,弹药库周界,干部疗养院周界,公检法园区周界;公安看守所,政府园区周界,平安城市/乡镇(重点区域),数据中心周界;交通机场周界,高铁沿线周界,物流园区周界;金融金库周界等场景。
需要注意,热成像相机成本较高,主要面向预算充足、较为注重周界报警准确性的项目。
?特殊环境
在强光、逆光等恶劣环境下往往无法做到不受影响,无光、雨雪雾天气下报警效果较差,对震动、车、树木碰触等干扰行为也无法准确过滤,系统需要减少以上情况产生的误报和漏报。
?存在遮挡、需探测隐蔽物体
对隐藏在深度不深、但可见光无法穿透的草丛、树林等周边区域进行探测,发现隐藏的危险物体,系统应能对隐藏物体进行有效探测,做到入侵事件的事前预防。
?探测距离远
目前的使用传统可见光的入侵报警系统有效探测距离较小。基于热属性的热成像产品,探测距离远,如25mm镜头焦距的热成像统计,有效探测距离为182米。
?报警稳定准确性高、误报低
入侵报警系统需确保线路发生入侵行为时,系统能够全天候24小时稳定准确报警,并可根据现场环境需要设置不同的报警规则。发生报警时,系统监控终端要有明显的声音报警,提示监控人员进行处理。
2)热成像周界相机点位设计
热成像相机安装离地面高度5m,安装俯角为8°,人(0.5m*1.8m)为目标属性为例,各型号的探测距离参数如下表,用户可根据自身周界情况选择不同焦距。
表8热成像相机盲区及有效报警距离表
在点位设计示意图可采用长距离交射、短距离对射,实现无缝覆盖。
图54.热成像点位覆盖示意图
4)热成像周界防范系统优势包括:
?环境适应能力更强,全天候有效图像采集功能
热成像周界防范系统采用热成像摄像机具备优秀的图像处理算法,通过AGC自动增益、DDE图像细节增强、3D降噪技术,全天候保证极佳的图像效果,对监控场景进行有效探测和成像,获取图像中的关键侦测信息。同时,基于双光谱设计,在热成像全天候探测的同时,又兼具星光级超低照度摄像机的可见光成像效果,一旦发生事件,可见光可利用同轴定位功能的对现场情况进行确认,推送报警,并可录制告警录像。
少误报、少漏报:
在无光、强光、逆光等恶劣环境下,热成像智能报警受光照环境影响小,可以在以上环境下清晰成像,减少漏报和误报。
热成像效果可见光效果
透雾、透霾:
在雾天、雾霾天等恶劣环境下,热成像的穿透能力极强,具备超强的透雾、透霾能力,能够有效监控目标。
?探测隐蔽物体能力更强
热成像摄像机基于热属性探测,可对隐藏在暗处或草丛中的人进行高效探测,让作案人员无处可藏。
可见光-探测隐蔽能力弱热成像-探测隐蔽能力超强
?报警更准确
经过实测(针对越界入侵与区域入侵两个规则,25mm、50mm镜头测试两次(安装高度5m,每次5小时,5个人)),基于热属性的热成像Smart行为分析(越界入侵、区域入侵、进入/离开区域),前端设备报警准确率达到93%以上。
越界入侵区域入侵
基于热属性的热成像摄像机,相比可见光,探测距离远,监控相同距离范围内时,所需要安装的设备少。双光谱筒机以及枪球联动系统都配备了高清可见光摄像头,最大范围的配合热成像镜头捕捉场景内的人员细节。
热成像-远距离有效探测可见光-远距离探测效果差
热成像周界防范方案推荐配单如下:
表9热成像周界防范推荐配单表
三.3.2大门出入口
也可通过“深眸”行为分析摄像机,对大门附近的可疑人员进行监控和布控,检测徘徊、滞留等可疑行为并及时报警,或通过“超脑”NVR进行黑名单人员的布控报警。
最后也可通过人脸以图搜图功能,事后在园区门口(或政府大楼门口、校园门口)对怀疑人脸进行检索,搜索人员出入证据,确认人员轨迹,提高事后检索效率,提升园区安保水平。
表10大门出入口监控推荐配单表
三.4第二道防卫线
三.4.1园区内部道路
在诸如政府机关或企业园区内部道路、能源企业园区内部道路、校园、景区内部道路和工厂园区道路等场景中,可通过占道球实现内部道路的违规占道车辆的识别和取证,通过卡口设备记录过车数据,为事后查找嫌疑车辆提供线索和证据。
在安防等级较高的园区道路中,可通过人脸抓拍机或“深眸”筒机(人脸抓拍)机进行人脸抓拍,提升园区内人车管控能力,提升园区内部安保水平。并通过接入脸谱,接受人脸抓拍机或“深眸”筒机(人脸抓拍)的人脸图片,进行人脸以图搜图,实现对抓拍图片进行查询、检索等操作,检索查询各个区域的人脸抓拍照片,快速锁定嫌疑人的活动轨迹。
图55.内部道路人员轨迹示意图
表11园区内部道路推荐配单表
三.4.2园区广场、绿地
园区内部若存在建设绿地、草坪、广场等活动区域,可以结合活动区域的范围、光线合理选择监控摄像机,如采用全景摄像机对固定大场景实现全景上墙监控,满足用户对内部广场的全局监控需要。
图56.全景监控+细节查看
表12园区广场、绿地监控推荐配单表
三.5第三道防卫线
三.5.1园区内建筑出入口
在园区内建筑出入口场景中,通过人脸智能应用解决园区建筑大楼人员出入口的分类管理,防止混入其他人员、防止出入卡丢失或借用等风险,将危害和隐患扼制在萌芽状态,确保大楼内人员和财产的安全。通过接入“深眸”筒机(人脸比对)摄像机,在前端进行人脸抓拍和比对,并将比对事件推送给平台,实现身份核验成功后联动闸机开门,成功实现内部人员进出管理;
若项目定位高端,安防要求较高,需要将多个建筑出入口(6~64路)进行集中管理,可通过前端接入“深眸”筒型(人脸抓拍)摄像机或人脸抓拍机,进行人脸抓拍,并接入脸谱服务器进行实时比对,实现联动闸机开门功能。同时,可通过脸谱进行黑名单人员的布控,实现黑名单人员实时报警,提升建筑出入口的安全等级。
表13园区内建筑出入口监控推荐配单表
三.6重点防控区域
三.6.1园区办事大厅
在园区办事大厅(如政府大堂、行政中心办事大厅、银行营业窗口、医院大厅)内的视频监控,由于用户在此类场景中担忧个人信息的泄露,需要虑用户感知,安装隐蔽性较好的摄像机,可在大厅中间位置或其他合理位置安装鱼眼全景摄像机,实现大厅全局监控的需要,并且保证一定的友好性。
图57.全景鱼眼室内监控
若需要对大厅内的异常行为进行监控,可通过“深眸”行为分析摄像机实现对人员异常行为分析的监控需要,如办事人员的剧烈运动、人员奔跑、人员倒地、下班后人员滞留、敏感区域跨线、安防人员在离岗等异常情况监控。
最后,针对部分人流拥挤的办事大厅,可通过“深眸”密度相机,人员密度监控及预警,防止拥挤踩踏事故,并提前进行安防力量调配。
表14园区办事大厅监控推荐配单表
三.6.2走道走廊
园区大楼内部每层楼层都会有走道、走廊,枪型摄像机可以采集一定范围的图像信息,但会存在部分盲区,容易造成遗漏,应选择合理的区位进行安装。同时,针对走道、走廊纵深较长的实际情况可以选择走廊模式进行全景监控,将画面旋转90°,成9:16状态,扩大走廊监控范围,有效扩大监控范围。
图58.走廊模式
三.6.3电梯轿厢
若需要在电梯轿厢对人员进行管控和轨迹分析,需要进行人脸抓拍,可通过“深眸”筒机人脸抓拍进行人脸抓拍,再配合人脸搜图功能实现人脸轨迹分析。该场景中需要结合实际情况将“深眸”筒机安装在合适的区域。
表15电梯轿厢监控推荐配单表
三.6.4财务室、机房、资料室
在重要的房间,比如财务室、机房、资料室等房间设立视频监控,考虑晚上无光线的环境和美观效果,可以采用带红外功能的高清半球摄像机或超低照度鱼眼摄像机,全天候记录房间的情况。
而对安防要求较高的项目中,需要在领导办公区、机房、财务室、档案室、仓库等区域需要对无权限进入的内外部人员进行布控、报警和联动,将可能的安全事故降到最低。在该场景中,对非名单内的陌生人报警更加符合用户需求,用户可在该重要区域对非名单人员进行人脸布控、报警和联动,防止无权限人员闯入重要区域。
表16财务室、机房、资料室监控推荐配单表
三.6.5食堂及会议室
鱼眼全景摄像机能进行180°或360°无死角监控,支持前端畸变矫正输出多路码流(包括畸变矫正后码流),可同时进行全景和PTZ预览。也可只取一路鱼眼视图码流,节省网络带宽和存储空间,使用客户端或WEB方式进行畸变矫正。
图59.鱼眼全景(1路全景和3路PTZ矫正局部)
表17食堂及会议室监控推荐配单表
三.6.6设备间、地下室
设备间、地下室以及重要物资储藏室的光线弱、环境潮湿,可以采用星光级筒形摄像机,高端项目可采用“深眸”系列的黑光球机,实现全天候的高清成像和记录。
表18设备间、地下室监控推荐配单表
三.6.7仓库、档案室
在园区仓库中可能存放大量的货物,而部分仓库存放的货物中具有易燃物品或者贵重物品,这类仓库对防火的要求很高,一旦起火损失会非常严重。
当今市场上应用广泛的防火方案主要不足在于无法做到事前预警、减少损失。如利用烟雾感应器和温度感应器来感知火情,缺点在于烟雾感应器和温度感应器属于被动接收式防火,只有烟雾或者高温到达感应器区域才能被感应到,防火效率低下,无法完全避免损失。一旦发现报警时,火情已经较大,危害已经造成,无法做到事前预警。
海康威视热成像摄像机采用自研红外线热度识别算法对监控区域内温度进行实时的监控管理。业务逻辑如下图:
图60.热成像防火系统流程图
1、主动布防
海康威视热成像防火系统采用主动布防模式,24小时实时监控,抓住每一点火灾隐患。
2、提前报警
海康威视热成像防火系统采用温度阈值报警模式,在检测环境超过正常温度时就触发报警,将火情扼杀在萌芽中。
3、精确测温
4、准确定位
可采用具有双光谱的热成像摄像机,将红外光与可见光集成在一台摄像机中,当某台热成像摄像机触发报警时可用其可见光图像去查看报警位置,进行准确的火情排查。
表19设备间、地下室监控推荐配单表
三.6.8大楼制高点
通过全景摄像机的合理安装,可在大楼制高点的四周进行全景监控,对园区进行无盲区的视频覆盖,便于用户从全局掌握园区情况,同时能够查看园区内的监控细节,辅助用户及时、准确地做出警情、火情的判断、指挥和决策,实现对园区内的全局监控+细节查看完整功能,构建综合安防园区内全局态势感知的防控体系。
图61.制高点全景监控
表20大楼制高点监控推荐配单
第四章视频监控系统功能
四.1基础管理功能
四.1.1设备管理
组织机构的管理,包括组织机构的添加,删除,修改,为本组织的通道分组,根据本组织的所有通道的不同监控职能,进行分组管理。
在对设备进行管理中,为用户提供组织树排序、设备关键字搜索和监控点信息导出功能。
在用户需要快速找到某个设备或查看设备列表的场景下,可根据某个特征将设备组织树进行排序,通过排序后的组织树来查找或查看某个设备。用户若知道某个设备的部分信息,如设备编号、名字或IP,可通过设备关键字搜索功能快速查找设备;在大型项目中监控点数较多、不便于实时展开查看,系统可提供监控点导出功能,方便用户查看监控点信息。
在设备因各种原因失去连接时,为满足用户对各种设备的使用可靠性,平台提供设备重连的功能需要,支持用户自定义设备的重连次数和重连事件间隔定义,避免设备失去连接或反复重连。
四.1.2资源管理
为保证所添加的服务器已经正确安装,可以在海康威视看门狗程序中查看服务器的运行状态,以确保设备的正常运行。
四.1.3用户权限管理
?用户管理
?权限管理
四.1.4报警接收与联动管理
报警管理分为设备掉线报警、服务器异常报警、监控点报警。监控点报警为监控点的视频类报警,包括移动侦测,视频丢失,遮挡报警等。
四.1.5录像配置与管理
录像管理,用来管理录像的存储,包括对前端设备的录像计划配置,集中存储的录像计划配置,并支持多种录像类型并存应用,支持自动获取设备录像计划。如,可通过系统批量将车位相机的录像计划下发到诱导管理器中进行配置,降低人工配置工作量。
四.1.6地图管理
可以配置电子地图,用于快速定位到监控点的具体物理地置。当监控点有报警发生时,电子地图会出现报警图标。支持添加、修改、删除地图,地图与组织机构关联,允许地图分层、分级管理,一张电子地图下可嵌套多张子地图。支持地图元素的添加、修改、删除,包括监控点、报警输出、报警输入点、地图链接、标记。
四.1.7设备校时
四.1.8客户端管理
在客户端首页直接显示预览画面,便于用户打开客户端后直接看到预览画面,系统更直观、更贴近用户使用场景。
为了提升用户对系统的操作体验,提升用户使用满意度,系统支持自定义键盘快捷键进行抓图功能,支持PC键盘进行云台控制,满足用户对抓图和云台控制的快捷操作需求。
满足用户对客户端的控制需求,对客户端的控制也进行适当优化,如支持客户端性能计划的配置;在CS客户端,可支持用户CS客户端增量获取资源,支持预览窗口跳转回放画面功能。
四.1.10数据库备份与恢复
管理平台支持数据库的备份和恢复。备份平台数据后,备份文件保存在安装平台的系统盘中,也可通过修改平台的配置文件,自定义备份文件的保存路径;当系统损坏导致数据丢失时,可方便快捷地完成数据的恢复。
四.1.11系统安全
四.2基础应用功能
四.2.1图像实时预览
通过C/S客户端和WEB浏览器,可以单画面或多画面显示实时视频图像;支持不同画面的显示方式:1、4、6、9、16画面等方式;支持1X2、1X4和1+2三种走廊模式预览窗口的布局;
为限制某些用于的预览时长而节省资源,或防止用户因为忘记关闭而长期打开预览画面,造成资源的浪费,系统支持限时预览,如限制某用户只允许预览5分钟;同时系统支持即时预览存储功能。
四.2.2多通道轮巡预览
四.2.3云台控制
对于前端带云台镜头的设备,系统能够实现对前端云台镜头的全功能远程控制,方便用户进行远程设备控制,最大程度发挥云台的功能;同时,通过系统远程控制,减少人工现场调试成本。
除了对前端云台镜头的远程控制外,系统还提供将当前控制云台的用户信息叠加到视频画面上,提示其他用户当前云台控制者的身份,配合线下协商手段,可有效避免云台控制的争抢;
另外,在向特殊人员演示现场监控环境的场景中,需要将云台锁定,避免因其他用户操作云台带来的演示中断,系统提供云台锁定功能,云镜控制中心显示“锁”的图标,用于锁定操作,锁定有效期默认10分钟;若存在多人抢占云台锁定权限,可根据用户级别进行抢占。
四.2.4录像下载与回放
支持单画面、4画面、单进、单退、快进(1/2/4/8倍数)、剪辑、抓帧、下载等;在回放的过程中可以图像的电子放大功能,支持常规回放、分段回放、事件回放、即时回放等多种回放方式,支持录像回放电子放大,可以对指定区域的图像画面进行放大,放大到整个窗口,支持单通道剪辑和多通道一键剪辑,并将剪辑文件保存在本地。
为满足用户在观看录像时锁定和解锁的需求,系统支持录像锁定和解锁功能。
四.2.5抓图计划
在图片监控场景中,当监控画面没有变化,如夜间、野外等场景,用户可通过制定抓抓图计划进行定时抓图,以为满足用户静止场景的监控需要,为用户节省大量存储资源和系统资源。
四.2.6解码拼控显示
支持网络取流方式的解码输出,支持解码200万/130万/标清的网络视频,支持DVI/HDMI/VGA高清接口输出,除支持传统的1/4/9/16画面分割显示外,为满足用户个性化需要,如某关键区域需要大图、其他细节区域小图预览即可,系统支持1*8、1*16等多种画面分割显示。支持大屏拼接,最大支持16块屏拼接成一整副大画面,支持视频缩放、开窗、漫游功能,支持窗口透明度设置。
通过大屏客户端将指定的视频通道投放到指定监视器/大屏,可以实现图像上墙、回放上墙、报警联动上墙、常规轮巡、计划轮巡、预案轮巡等功能。此外,电脑高清显示信号可以通过视频综合管理一体机的VGA接口实现实时上墙显示。
四.2.7电子地图应用
1)电子地图上点击定位出的GPS设备,增加预览选项,点击可进行预览、回放,获取设备速度、位置等信息。
2)报警联动地图。报警时管理中心除声光提醒外,在管理软件上自动弹出电子地图,以明显方式报告警情,通过电子地图显示报警的详细信息,使管理人员及时找到现场以确认或处理警情。
四.2.8移动车载业务
结合电子地图和车载终端的DPS定位模块,系统可以实现对移动终端的实时定位及相应的功能扩展。
1)实时定位功能:利用移动终端的GPS定位模块,平台管理人员可实时查看车辆的位置信息在电子地图上以箭头图标形式显示移动车辆行驶方向,行驶轨迹等。
4)行驶路线管理:在校车、公交车、客货运、物流等车辆行驶过程中,车辆行驶路线相对比较固定,如果车辆不按照固定录像行驶,即表明可能有异常状况发生。中心管理员可对车辆进行行车路线管理,事先在地图上设定车辆行驶路线,并设置路线允许偏移量,车辆行驶轨迹偏离规定路线并超出允许偏移量后自动发出告警。
5)超速驾驶管理:超速行驶时造成交通事故的一个重大因素。因此对超速驾驶行为的管控是车辆监管的一个重点对象。系统提供了全面的超速管理策略,主要分为区域超速报警和行驶路线超速报警。
?区域内超速报警:在某个区域内需要对车辆进行限速的场景下,例如校园附近、商场附近等人员流动密级区域,需对车辆进行限速管理,中心管理人员可在地图上设定电子围栏,在围栏内设置速度阈值,平台读取设备上报的速度,当车辆行驶速度超过该范围内的速度阈值时,产生报警信号;
?行驶路线超速报警:在某段行驶路线需要对车辆进行限速的场景下,监控中心管理人员在地图上设定车辆行驶路线,并对该条路线设置速度阈值。选定监管车辆,平台读取设备上报的速度,当车辆行驶速度超过该范围内的速度阈值时,产生报警信号。
6)地图的可视化展示:当车辆出现违规行为或前端有异常状况发生时,监控中心管理员需要全方位了解目标车辆的信息,此时可对车辆进行全程跟踪。在地图上实时显示车辆的行驶速度、状态、位置等信息,同时可调阅车载视频,显示车辆的行驶轨迹,实现全方位的跟踪展示,及时发现车辆的意外状况,为管理人员提供完善的信息指导。
四.2.9语音对讲
四.2.10报警接收
接收到报警后可以自动联动预先定义的关联监控点视频在客户端与大屏上显示;可同时收到多个报警信息时,能够按照警情级别优先显示,同级别报警排队显示,值班人员可以输入处警信息、警情确认人信息并保存;所有报警信息自动保存到数据库,可以统计、查询和打印,可以通过报警事件来检索录像资料。
四.3级联/互联功能
平台之间级联/互联依据GB/T28181设计,提供注册发现、心跳检测、云台控制、实时监控、时钟同步等联网基本功能。
海康威视在对国标深入理解的基础上,提炼、细化、创新出来了更多丰富的扩展联网功能,如目录主动推送、资源实时同步、资源选择性共享、媒体保活、权限控制等。
四.3.1联网基本功能
1)平台之间的注册与发现;
2)互联链路心跳检测;
四.3.2前端目录推送
可由下级平台主动将前端设备目录推送至上级平台;也可由上级平台向下级平台发起前端设备目录查询。
四.3.3组织结构展现
上级平台将各个下级平台目录解析编码,按照所属部门、单位和区域分别挂载,统一展现。
四.3.4设备信息共享
下级平台可向上级平台开放共享本地设备状态、参数等信息,实现联网系统的统一运维管理。
四.3.5权限控制管理
支持上下级平台联网的共享权限管理、联网状态管理、网关性能消耗查询等功能。
四.3.6媒体保活机制
平台之间视频媒体流的接收和发送基于RTCP协议实现,支持保活机制,防止跨平台调用视频流的中断。
四.4智能应用
四.4.1人脸应用
除此之外,人脸身份核验还可以应用于其他重要区域,如公安(嫌疑犯确认、零口供、枪械库管理)、金融(金库、押钞车、ATM机、加钞室)、医院重地(特殊药房、麻醉室、手术室)、楼宇(企业财务、档案、库房)等人员比对、航客运(安检)、交通运输(特殊车辆司机)、幼教(接送家长)、大学(实验室、教师考勤)等;酒店/商超/连锁惯偷识别、建筑工地(特殊工种人员比对)等场景。
人脸(黑名单)布控报警应用,可应用于大楼园区的出入口、大厅等场景,满足用户对于“职业上访”、不法分子、黄牛、医闹、惯偷、闹事者、地痞流氓、社会混混等可疑人员的检测和识别,以及其他人员(如能源企业识别环保局人员、医院识别卫生局人员、园区识别重要人员)的检测和识别,并对抓拍的人脸进行实时比对,比对成功后进行报警。
人脸检索应用,可用于公安检索嫌疑人、交通运输轨道车站失踪人员搜索、校园失踪学生的搜索、园区/街道搜索嫌疑人脸,用于事后追溯、证据查询等场景,通过下发人脸,在人脸抓拍库中进行人脸比对、搜索,比对成功后返回搜索结果,满足用户对于人脸搜索的需要。
通过上述场景和需求分析,人脸智能分析主要功能包括人脸抓拍、人脸身份核验、人脸布控报警、人脸检索。
四.4.2人脸抓拍
系统支持具有深度学习算法的人脸抓拍。前端人脸抓拍机通过智能人脸检测算法和人脸区域曝光功能,以及从YUV获取图像而无损提取图片,为用户提供质量更高的人脸抓拍图像。
方案推荐使用具有深度学习能力的人脸抓拍机。深度学习的人脸抓拍机相比传统的智能产品,具有更高的精确度,场景适应能力也更强,如在小目标场景和大角度场景中,检出率较传统的智能产品显著提高。内部测试如下:
表1深度学习产品与传统智能产品对比
四.4.3人脸比对
系统支持深度学习算法的人脸比对功能,为用户提供人脸身份核验、人脸(黑名单)布控报警和人脸检索等应用。用户可根据需要设置不同的人脸比对阈值,一般人脸比对阈值为80%~90%,若阈值过高,导致漏报率高,遗漏重要信息;阈值过低,导致误报率高,人工二次确认造成效率低下。
人脸比对功能是人脸应用中的基础功能,下面详细介绍人脸身份核验、人脸布控报警、人脸陌生人报警、人脸检索(以脸搜脸)和人脸轨迹几类应用。
四.4.4人脸身份核验
管理员将的人脸照片添加到人脸分组中,将该分组下发到人脸比对设备(具备比对功能的前端摄像机/后端比对设备/服务器比对,下同)中,并关联。关联后,摄像机抓拍的人脸只与其关联的名单库内人脸进行比对识别和联动。
人脸比对设备可将名单库照片进行建模处理,并与抓拍照片进行比对,将相似度最高的人脸图片作为识别结果,推送到平台,用户可在平台中查询比对结果。
根据比对结果设置联动,可通过IO信号与设备进行硬联动开门;或在平台上将比对结果配置软联动。
图8.人脸身份核验刷脸开门
四.4.5人脸布控报警
图9.人脸布控报警
四.4.6人脸陌生人报警
图10.人脸陌生人报警事宜图
四.4.7人脸检索
人脸检索包括通过人脸以图搜图和通过人脸属性进行人脸检索两个功能。
1)人脸以图搜图
图11.人脸以图搜图
2)人脸属性检索
系统接收前端人脸抓拍机上报的人脸抓拍事件,其中包含人脸的性别、年龄段和是否戴眼镜三个属性。可通过按照性别、年龄段和是否戴眼镜三个属性进行人脸属性检索,搜索相同属性的人脸图片。
四.4.8人脸轨迹
图12.人脸轨迹示意图
点击查看实时抓拍画面显示如下:
图13.人脸轨迹点击抓拍图
以人脸轨迹为基础,可满足用户多方面的需要:
?地图轨迹联动视频回放
用户在地图轨迹上点击抓拍照片,可链接到该抓拍的视频回放,便于用户更加详细地查看当时的现场环境,为嫌疑目标分析提供更多信息。
?目标人员频率分析
?巡更人员路线复核
通过在巡更点添加人脸抓拍机,可在事后通过人脸轨迹功能分析巡更人员的巡更情况,规范巡更人员的行为,增强园区内的安防水平。
?安防漏洞分析
基于对多个确定的可疑人员进行人脸轨迹分析,可根据相同行动路径,分析安防系统中该共同区域可能存在漏洞,提前封堵未知风险。
四.4.9人脸库管理
1)名单库添加
平台支持创建、编辑、删除名单库,可根据不同的需要,系统可创建多个不同的名单库,可便于用户根据自身需求将不同的名单库用作不同的比对功能,如名单库可设置高度危险人员名单库、一般等级危险人员名单库等。
图14.人员名单库分组管理
2)名单库人员添加。
平台可向各名单库添加、编辑、删除人员信息和人脸图片,进行人员信息和人脸图片的信息注册,一个人员可对应多张人脸图片。
图15.名单库人员添加
3)名单库人员添加的方式
平台支持手动添加人脸库和批量人脸添加、删除处理,如平台可以单个图片进行注册,手动输入人员的身份信息;平台支持批量导入人员,其中的人员姓名直接使用其照片名称,便于当名单库人员较多时的快速导入。
图16.名单库人员快速导入
4)抓拍库独立管理
平台对不同人脸识别设备的抓拍库不做统一管理。其中,“深眸”前端比对功能的抓拍照片存储在前端摄像机中,“超脑”NVR的抓拍库图片存储在“超脑”NVR中,脸谱的抓拍库图片存储在云存储中。
5)比对事件统一管理
平台对不同人脸识别设备的比对事件、比对详情进行统一存储和管理。用户可对事件进行查看以及操作各类联动,以便用户查询及生成报表。
四.4.10行为分析
四.4.10.1异常行为分析
通过接入“深眸”行为分析摄像机,平台可接收人员异常行为检测事件,检测事件包括人数异常、间距异常、徘徊检测、剧烈运动、在离岗检测、倒地检测、滞留检测、跨线检测和奔跑事件,进行人员异常行为的分析、报警和联动。不同的异常行为检测功能可用于不同的监控场景,防范安全事件的发生,向安保人员报警及时处理,尽量将安全事件的损害降低。
如徘徊和滞留检测,可应用于园区或大楼外围道路、墙角监控,采集人员徘徊的信息,为可疑人员预警和反侦察踩点提供证据;
图62.人员徘徊检测
人数异常和间距异常检测事件,可用于在监控ATM中是否进入的人数异常、人员间距异常等场景,预防ATM尾行或抢劫事件,并为事后取证提供证据;
图63.人数异常和间距异常检测
倒地检测事件,可用于在重症监护室、办事大厅、ATM中进行人员倒地监控,及时处理倒地事件,将安全事件的损害降低。
图64.人员倒地检测
离岗检测事件,可应用对安保人员的离岗检测报警,防止安保人员擅自离岗。
图65.安保人员离岗检测
四.4.10.2周界防范及去误报
周界防范在综合安防领域中具有广泛的使用场景,可防止非法的入侵和各种破坏活动,发出入侵报警等功能,消除建筑物的安全隐患,阻止人民生命财产损失的事件发生。
1)可见光视频周界防范
平台通过接入具有侦测事件的摄像机和行为分析服务器,实现周界防范的报警功能,并可在平台上对其进行配置、接收报警等操作,在事件中心模块对该报警配置联动动作。如下图:
图66.周界报警示意图
2)热成像视频周界防范
平台通过接入具有侦测事件的热成像摄像机,实现对重要区域的热成像周界防范报警,可在事件中心模块对该报警配置联动动作。如下图:
图67.周界报警示意图
四.4.11人群智能分析
四.4.11.1客流统计
大型超市、商场和连锁店铺需要显示当前客流状态和变化趋势,对流量较大的区域采取预防突发事件的措施,并可实时观察商场当前的停留人数,从而对电力、维护人员及安防人员等进行合理调整,并可控制商场运做成本;
地铁站、车站和机场通过客流统计,自动统计进出乘客的数量,分析乘客的人流量分析,对于国家、政府规划建设车站、机场等大型工程项目和特殊时段疏导、分流乘客流量的策略提供依据。
展览馆、博物馆通过自动统计进出的参展人员,分析不同区域进出人员数量,了解大众需求,可对安防力量进行有效布控和实时调整,并对后续展览馆、博物馆等建设和开发提供依据。
方案采用深眸系列摄像机,解决传统客流统计由于设备识别能力的限制,以及客流智能算法的差异,导致传统客流统计精确度不满足用户需要。深眸相机的精确度提升主要在于设备和算法两个方面:
1)前端摄像机更强大的分析能力。深眸客流统计采用深度学习算法,能显著提高客流统计精度;
2)更加优秀的客流统计智能算法。使用双目立体视觉技术和3D目标检测跟踪技术,实现更加精确的客流统计和分析。
双目立体视觉技术是基于视差原理:是利用双镜头摄取的两幅图像的视差,检测运动目标,计算对应点间的位置偏差,获取目标的三维信息,在深度图像中对目标的检测与跟踪,实现高精度的客流统计功能。
3D目标检测跟踪技术:从视频画面中出现客流时开始跟踪,直到人员离开图像画面时才判断是否计数,从而有效过滤徘徊可能导致的重复计数,并且不受拥挤及躯体部分重叠的人员影响,大大提升了其复杂环境下的统计精度。
除了设备分析能力和智能算法外,系统还提供实时客流监控和历史客流统计报表功能,满足用户客流统计分析的需要。
1)实时客流统计监控。用户可在界面看到实时客流画面,并在视频上看到进入、离开的客流数,满足实时监控客流的需要。
图68.平台客流实时监控界面
2)丰富的历史客流统计报表。可生成包括即时报表,日报表,月报表,年报表,自定义报表,汇总报表在内的多种报表类型,包括日、周、季、年报表,汇总报表和自定义报表功能,满足用户进行各类客流分析的需要。
图69.平台客流统计报表示意图
四.4.11.2人员密度预警
针对开放区域需要对人员数量进行实时监控和阈值预警,直观的了解监控区域中的人员数量情况,还可以对人员数量进行实时探测报警,满足用户对人员密度监控的需要,有助于进行有效的安防工作计划,防止拥挤、踩踏等恶性事件的发生,并及时的安排警力进行疏散和引导。密度预警功能有如下特点:
1)满足开放场景需要
在拥有多个出入口或出入口较为宽敞的开放区域,如园区大门口、广场、车站,该区域人流密度大,安全事件易发且一旦发生造成的危害和影响较大,用户需要对该区域进行实时监控和预警。传统的客流相机对于标准出入口有较好的客流统计功能,但针对开放区域还难以满足用户需求。
图70.场景示例:园区门口
图71.场景示例:广场
图72.场景示例:候车、候机厅
2)监控区域更直接
在特殊场景中,如出入口与目标监控区域较远、或中间分支路线较多,传统客流相机的在出入口的监控数据或不够精确。密度预警功能依赖于安装在监控现场的摄像机,不用安装在出入口,用户可通过视频预览直接监测现场情况,监控效果和用户感知更佳。
图73.监控区域配置
3)定时监控与报警监控相结合
四.4.11.3热度分析
图74.热度分析
四.4.12车辆智能分析
四.4.12.1占道检测
针对住宅小区内人行通道、企事业单位园区内部道路、地下停车场的入口通道等区域,采用内置占道检测、车牌识别智能算法的占道球进行检测,可自动对违规占道车辆进行识别和取证,解决开放园区社区带来外来车辆违停,智能识别车牌,上报城管,威慑力强,实现园区占道行为智能化管理。
其次,还可对静止或运动车辆进行手动取证功能,让违章无所遁形,并利用独创的智能聚焦算法,实现对运动物体的快速聚焦捕获,有效检测距离达150米,即使有车辆想快速逃离也能抓取到该车辆信息。
图75.社区内部占道检测
四.4.12.2智能卡口
针对园区出入口或内部道路,为了加强进入园区车辆的管控,需要对过车进行抓拍和查看,为事后查找嫌疑车辆提供线索和证据;同时,车辆超速行驶会增加园区安全隐患,特别是在休息期间,园区内部有大量人员走动,此时园区内部如有车辆(特别是大型货车)超速行驶则很有可能发生严重安全事故。
?车辆捕获功能
系统通过视频检测方式实现车辆捕获功能,能对所有经过车辆进行捕获,除了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外。
?车辆图像识别功能
?黑名单管理功能
系统能够车辆进行车辆黑名单管理。平台上设定车辆黑名单(车牌号),当卡口抓拍到黑名单中的车辆时,立刻产生报警。
?车辆速度检测功能
在结合各种提高测速精度辅助手段的基础上采用雷达测速方式,从根本上最大程度的解决了系统测速不准和出现异常速度的问题。
图76.300万抓拍机现场真实拍摄效果图
但传统的卡口因为算法和硬件原因,存在车辆特征识别准确率不高,特别是夜间车辆特征识别率不高,不能满足用户夜间场景的需要。
基于深度学习算法的海康“神捕”系列卡口相机/单元,夜间视频亮度大幅提升,提高了车辆特征识别的准确率,为园区车辆管理、事故侦破、证据查找提供更多、更准确的线索,满足用户7*24小时的卡口监控需要。海康“神捕”系列和传统卡口相机的性能比较如下表:
表21常规卡口与“神捕”系列卡口性能对比
图77.传统卡口夜间效果图
图78.深度学习算法卡口夜间效果图
四.4.13其他智能功能
四.4.13.1可视域应用
为满足用户在GIS地图/内部地图上建立完善的集中布控体系,获得直观的实景监控感知,进行便捷的图上作战指挥,强化用户对安防系统的感知度,系统提供可视域功能和应用。
用户可在GIS地图上查看添加的可视域设备,并查看可视域的方向和范围。
图79.可视域地图展示示意图
通过云台控制,用户可根据需要调整可视域设备的视角、焦距,获得更直接的实景监控感知。
图80.可视域设备控制
四.4.13.2视频浓缩播放
图81.视频浓缩播放
四.4.13.3热成像火点检测
传统防火如烟雾感应器和温度感应器为被动接收式,只有当火势较大时烟或者温度才会让烟雾感应器和温度感应器感应到,提示报警,为时晚矣。另外,人工现场巡查或者监控为定时巡查,很难正好在巡查时遇到刚刚起火情况,更多的只能排查一些表面隐患。
图82.企业仓库防火报警
海康威视采用自研热成像摄像机组建高效的防火解决方案,采用自研红外线热度识别算法对监控区域内温度进行实时的监控管理,可以在其红外热成像画面上显示各区域的温度,自行设置温度阈值,如监控区域内温度超过温度阈值则会自动报警。
图83.热成像火点检测
第五章特色技术应用
五.1Smart265编码技术
图84.Smart265VSH.265码率对比图
五.2自动跟踪技术
在实际使用中,当目标进入球机的用户设置的检测区域并触发行为分析规则,系统自动产生报警,球机放大并持续跟踪报警目标。监控关键帧效果如下图所示:
图85.自动跟踪
五.3miniPTZ
miniPTZ技术将云台与传统的半球、筒机进行融合,在保留传统摄像机外形的基础上,实现云台控制功能。可在室外进行大倍率远距离监控,在室内进行大广角监控及变倍看细节,消除监控盲区,实现全方位监控和监控效果的显著升级。此外,miniPTZ系列产品操控简单,无需调试,能够满足不同场景的应用需求。
图86.PT半球(左),PT筒机(右)
五.4热成像技术
海康威视热成像摄像机具有热点检测功能,当其监控的场景内出现火点时,热成像摄像机能够及时捕获到该火点,并主动发出报警信息,达到提前火灾报警防范的效果。热成像摄像机能够全天24小时完成监控场景中图像的采集,同时通过获取图像中的关键信息进行智能分析。热成像摄像机(非双光谱)的安装不受任何光照环境的约束,十分方便。
图87.火点检测
五.5超级透雾技术
海康威视自研第三代透雾技术,推出第三代超级透雾摄像机。
海康威视超级透雾摄像机在浅雾时会采用SSD透雾算法,根据物理上雾霾的形成模型,通过局部区域灰白程度判断雾霾的浓度,从而复原出清晰的无雾霾图像,并且可根据局部雾气浓度不同进行图像修复。在浓雾时会自动开启超级透雾模式,图像变成黑白色,大大增强透雾效果,可清晰看到浓雾中的景色。
海康威视超级透雾摄像机可自动根据雾浓度大小启用不同透雾等级,轻雾、浓雾都可轻松适应,还原一个清晰的“视界”。
图88.SSD算法浅透雾
图89.超级透雾效果
五.6鹰眼技术
海康威视星光级全景网络高清智能球机(鹰眼摄像机),采用一体化设计,单产品即可同时提供全景与特写画面,兼顾全景与细节。其中全景画面由8个传感器拼接而成,可实现360度的全景监控;一体化机芯和高速云台设计,在全景监控的同时为用户提供快速细节定位功能。
另外全景球机还集成了先进的视频分析算法和多目标跟踪算法程序,可实现自动或手动对全景区域内的多个目标进行区域入侵、越界、进入区域、离开区域行为的检测,并可输出报警信号和联动云台跟踪,从而满足高等级要求的安保需求。
部分大区域场景会遇到监控覆盖不全的现象,用多个监控也不能做到完全覆盖并且多个监控图像不能进行无缝拼接。海康威视鹰眼摄像机则能完美解该问题,鹰眼摄像机自带拼接服务器功能,可以将自身各个摄像机图像无缝拼接输出。覆盖整个场景无死角监控。其球机还可放大查看细节,全景和细节兼顾。
图90.鹰眼摄像机拍摄效果
五.7卡口技术
机动车测速系统由前端子系统、网络传输子系统和后端子系统组成,实现对通行车辆信息的采集、传输、处理、分析与集中管理。
网络传输子系统和后端管理子系可与其他系统共用。
图91.机动车测速系统结构示意图
五.8串联摄像机
在实际应用中会有一些比较空旷的场景,在这些场景中用交换机+网线的网络布局或用无线AP都成本较高,海康威视针对这种场景设计了手拉手串联摄像机,该摄像机大大节省了布网成本,适用于周界防范和空旷区域。
海康威视手拉手串联摄像后置双网口,该双网口带交换机功能,并且独立于摄像机主板运行,即使摄像机出现问题,只要供电模块正常,则网络串联功能就能继续使用。
海康威视手拉手串联摄像机有130万像素和200万像素两种类型,200万像素摄像机串联不能超过6台,130万像素摄像机串联不能超过10台。最大串联长度约为500米。
图92.手拉手串联摄像机组网
五.9流媒体集群
视频监控系统规模不断增大,对流媒体的性能要求越来越高,系统采用流媒体集群技术来保障流媒体服务的可靠性。
流媒体集群管理服务器(VTM)可在某个流媒体服务器发生故障时候,主动将工作分配到其他正常的流媒体服务器,保证业务连续性,为用户提供高可靠的服务。
图93.流媒体集群
第六章核心产品介绍
六.1园区占道球
园区占道球(DS-LG21Q421IW-A/TC9),也称为200万像素红外园区占道检测智能球机,是海康威视为住宅小区内人行通道、地下停车场的入口通道、企业园区内安全通道等各类通道场景中专门研制的一款占道检测球机。
园区占道球可自动对违规占道车辆进行识别和取证,解决开放园区内外来车辆违停的检测、识别、取证等问题,可智能识别车牌,上报平台或城管,威慑力强,实现园区占道行为智能化管理。
图94.园区占道球产品图片(DS-LG21Q421IW-A/TC9)
六.2“深眸”黑光球机
传统摄像机低照度下无红外补光时画面暗,关键细节缺失,并且因为红外补光后画面变黑白,色彩缺失,针对用户大范围高清画质、夜间全彩画面监控的需要,海康威视研制“深眸”系列黑光球机,满足用户全彩成像的需要。
黑光球机采用人眼仿生技术+MSS多光谱成像技术,在超低照度下的图像清晰度高和色彩还原度高,并且能够在红外灯开启条件下实现全彩成像。黑光球机主要部署在外围周界及园区内光照较差的区域,提供彩色视频图像,便于进行嫌疑人人脸抓拍、身份识别。
图95.“深眸”黑光球机(iDS-2DF8225IH-A)
六.3“深眸”双目客流相机
“深眸”垂直双目客流统计摄像机(iDS-2CD6810F/C、iDS-2CD6810F-IV/C)是海康威视采用双目立体视觉技术、3D目标检测跟踪技术和高度过滤技术打造的一款智能客流统计摄像机。
该摄像机比传统客流相机具有更高的客流统计精度,能有效统计区域内进入、离开、经过人数,并产生各类客流统计报表,同时具备高度过滤、徘徊人员过滤等特色功能,能为用户提供更加精准的客流统计,为用户防止拥挤、踩踏等恶性安防事件提前预警。该产品可广泛应用于景区、体育馆、博物馆、医院等、营业厅、连锁门店、4S店、小型超市、大型超市商场、购物街、地铁站车站、机场等场景。根据使用场景的差别,产品分为室内和室外两种形态。
图96.“深眸”垂直双目客流统计摄像机(左边室内、右边室外)
六.4“深眸”人员密度相机
“深眸”人员密度相机(DS-2CD8627FWD/D-LZ(S))是海康威视基于深度学习算法在视频中的应用而推出的智能分析摄像机。
人员密度筒机采用200W像素分辨率,自带白光补光。摄像机为IP67、IK10防护等级,可实现区域人数统计,即实时统计设定区域内的人员数量并以OSD方式叠加,也可进行拥堵等级报警,设置三档拥堵等级,实现监控区域人数超出阈值时可报警。建议安装高度6米以上。
人员密度筒机可适用于园区大门、广场、候车候机厅和体育馆等场景。
图97.“深眸”人员密度筒机
六.5“深眸”倾斜双目(行为分析)智能摄像机
“深眸”倾斜双目智能摄像机(DS-2CD8426F/B-I)是海康威视出品的一款行为分析的专业智能摄像机。摄像机采用GPU模块组成(GPU模块的并行处理能力是常规CPU的数十甚至数百倍),以获得更好的性能,并且内嵌专为视频监控场景设计、优化的深度学习算法,可实现人员剧烈运动、在离岗、人数异常、人员站立/倒地、人员间距、徘徊、穿越警戒线、人员滞留的实时监测功能。
图98.“深眸”倾斜双目(行为分析)智能摄像机图片
六.6“深眸”筒型(人脸抓拍)智能摄像机
“深眸”筒型智能摄像机(DS-2CD7627FWD/F-LZ(-H/-S))是海康威视出品的一款人脸抓拍的专业智能摄像机。摄像机由白光变焦筒机与高性能GPU模块组成,并且内嵌专为视频监控场景设计、优化的深度学习算法。
摄像机支持人脸抓拍功能,可同时对30张人脸进行检测、跟踪及抓拍;同时支持对性别、年龄、是否戴眼镜等特征的识别。
图99.“深眸”筒型智能摄像机图片
六.7“深眸”倾斜双目(人脸比对)智能摄像机
“深眸”倾斜双目智能摄像机(DS-2CD8426FWD/F-I)是海康威视出品的一款集人脸抓拍、人脸比对为一体的专业智能摄像机。摄像机由白光变焦筒机与高性能GPU模块组成,并且内嵌专为视频监控场景设计、优化的深度学习算法。
摄像机支持人脸抓拍功能,可同时对30张人脸进行检测、跟踪及抓拍,并支持对抓拍人脸和名单库进行实时比对、输出结果,实现黑名单人员实时布控报警功能;同时支持对性别、年龄、是否戴眼镜等特征的识别。
图100.“深眸”倾斜双目(人脸比对)智能摄像机图片
六.8“神捕”系列卡口
“海康神捕”系列卡口(iDS-TCV300-AE、iDS-TCV700-AE)是采用深度学习智能算法,专为实现治安防控、交通管理需要而设计的卡口单元。
“海康神捕”系列卡口支持250种车标、3000种子品牌、13种车型、11种车身颜色识别,相比传统卡口车辆特征识别种类增加,识别准确率提升;夜间视频亮度大幅提升,为案件刑侦、事故侦破提供更多线索;
图101.“海康神捕”系列卡口
六.91600万360°二代鹰眼
在诸如政府大楼制高点对整个园区的安防态势感知,以及建筑工地高点对整个工地的全局监控和细节查看等场景中,用户需要在大场景中不仅可以环顾全景,同时也可以捕捉细节进行查看,此类全局监控+细节捕捉的需求较为普遍。但在传统的多台摄像机+高清球机方案中存在较多为题,如需配置视频拼接服务器,多台摄像机成本可能偏高,系统架构复杂、安装调试繁琐等问题。
海康威视针对该类场景,推荐使用1600万360°二代鹰眼全景摄像机(iDS-2DP1636ZIX-D(5mm)),能够覆盖直径300米范围以内,可360°全景画面+快速细节捕捉,支持检测直径300米范围内运动目标,可同时检测60个目标,同时细节跟踪球支持200米红外,能很好的满足用户全局监控+细节捕捉的需求。
图102.1600万360°二代鹰眼全景摄像机(iDS-2DP1636ZIX-D(5mm))
六.10热成像网络筒型摄像机
海康威视采用自研红外线热度识别算法对监控区域内温度进行实时的监控管理,设计热成像网络筒型摄像机,主要应用于零可见光度、强光源干扰等视野困难的场景下,在机场、港口、明胜景区、周界、油田、军事设置等场景的重点领域中有良好的应用。
摄像机具备智能火点检测功能,如多级火点检测,高效检测、减少误报;感知型智能周界防范,支持区域入侵、越界、进入/离开区域侦测。摄像机拥有极佳的热成像图像效果,分辨率为384*288,支持AGC自动增益调节、3D降噪、DDE图像细节增强,具有14种伪彩可调。
图103.热成像网络筒型摄像机(DS-2TD2136-25)
六.11热成像双光谱网络球型摄像机
海康威视采用自研红外线热度识别算法对监控区域内温度进行实时的监控管理,设计热成像双光谱网络球型摄像机,采用主动布防,其监控区域内有温度到达设置阈值即报警,主要应用于电力行业、化工处置中心、仓库等,需对关键位置进行温度实时监测、以防止危险事件发生的场景。热成像网络球形摄像机成本中等,成像距离较远,位置可调整,适用于仓库内部巡逻监控。
球机焦距(镜头)25mm;视场角:11.0°x8.2°;水平方向360°连续旋转,垂直方向-15°-90°,无监视盲区;最元照射距离182米;
图104.热成像双光谱网络球型摄像机(DS-2TD4035D-25)
六.12鱼眼摄像机
针对博物馆、大型商场、路口、广场、学校等室内、室外的大场景、十字路口的监控,以及小超市、小商铺、办公室等室内较小型的全景监控,海康威视研发出鱼眼摄像机,鱼眼摄像机可以进行360度无死角监控,支持前端畸变矫正,可输出多路码流,也可同时进行全景和PTZ预览。根据不同的项目定位,可推荐经济型或专用型鱼眼摄像机。
海康威视鱼眼摄像机可清晰看到每一个角落,支持智能功能,可实现越界侦测、区域入侵、热度图等智能功能,应用更加丰富。
图105.经济型鱼眼摄像机(DS-2CD2942F-(I)(W)(S))
图106.专用型鱼眼摄像机(DS-2CD6332FWD-I(V)(S))
六.13“超脑”NVR
“超脑”NVR是基于深度学习算法的视频图像结构化技术,实现精确的人脸分析,集人脸图片建模、比对、检索、存储于一体,提升监控视频价值。
“超脑”NVR(iDS-9632NX-I8/FA),小超脑FA作为业内首款支持人脸智能识别的NVR,不仅具有NVR的各项功能特性,更是承载了基于深度学习的人脸智能识别技术,具备人脸名单库比对功能,可用于重点人员布控、刷脸开门、VIP识别;人脸以图搜图功能,可用于目标人员查找,可实现精确的人脸分析和应用。产品适用于各类中小型人脸项目,使人脸智能识别普及化,可满足各行业人脸应用需求。
3)超脑抓拍:支持4路普通高清IPC人脸抓拍
4)人脸比对:支持6路人脸实时比对报警
5)人脸名单库:4个库,总库容50000张
6)百万级人脸抓拍库
图107.“超脑”NVR(iDS-9632NX-I8/FA)
“超脑”NVR(iDS-9632NX-I8/S)是海康威视自主研发的新一代超脑NVR系列(NetVideoRecorder)。它融合多项专利技术,不仅具有NVR的各项功能特性,更是承载了基于深度学习算法的视频图像结构化技术,实现精确的人体识别,集周界防范去误报、人体结构化分析、建模、比对、检索、存储于一体,提升监控视频价值,服务安防大数据时代。
主要功能可对前端的周界防范(越界侦测、区域入侵)报警进行人体目标二次识别,有效过滤绝大部分非人体引起的周界入侵误报警。
图108.“超脑”NVR(iDS-9632NX-I8/S)
六.14视频综合平台
视频综合平台B21系列是参考ATCA标准设计,支持模拟及数字视频的矩阵切换、视频编解码、集中存储管理、网络实时预览等功能,是一款集图像处理、网络功能、日志管理、设备维护于一体的电信级综合处理平台。使用综合平台不仅可以让使整个监控系统更加简洁,也让安装调试,维护变得容易,并且具有良好的兼容性以及扩展性,可广泛应用于各种视频监控系统项目。
视频综合平台B21可支持H.265、H.264、MPEG4、MPEG2等主流的编码格式,可支持320路200W高清视频解码能力;支持40个显示屏的任意大屏拼接,单屏支持16个窗口。
图109.视频综合平台
六.15脸谱
脸谱(DS-IE6364-E/FA),是海康威视始终专注于人脸识别和比对技术的研发,人脸分析服务器采用高密度GPU架构,集成了基于深度学习的人脸智能算法而开发的优秀的人脸分析服务器。服务器通过对人脸的识别、分析、建模,可实现黑名单布控报警、人脸比对、人脸照片查询等功能,可广泛应用于公安、交通、金融、教育、医疗、企业、工业园区等各类人脸识别场景。
人脸分析服务器采用19英寸1U标准机箱,具备1+1冗余电源,嵌入式Linux操作系统。产品具有高性能(80张/秒建模、64路人脸抓拍接入)、专业化(专业的智能分析算法)、智能化(智能功能丰富)、易维护(稳定易用的硬件和软件)、低功耗(嵌入式设计架构,整体性能更稳定,总功耗更低,节能环保)等优点。
图110.脸谱人脸分析服务器
六.16微视云存储主机
DS-A81系列采用先进稳定的单/双控控制器架构,全冗余高可靠设计,模块化无线缆结构,提供高性能的视频图片存储服务,快速响应高并发数据访问能力,高可靠业务保护,为大数据安防云存储系统提供高性价比的解决方案,主打经济型项目。
产品双核处理器,高速缓存8GB,内置64G的SSD硬盘,支持视频/图片100路*2M录像、400路图片写入、50路图片下载;磁盘数量16个,磁盘接口支持SATA/1TB、2TB、3TB、4TB(SSD可选),支持热插拔磁盘,RAID级别RAID0、1、3、5、6、10、50、JBOD、Hot-Spare;
图111.存储主机(DS-A81016S-CVS)
DS-A71系列是海康威视推出的高性能价格比、高密度、企业级千兆网络存储系统,采用64位软硬件平台,针对视频监控行业进行了应用特点优化,可为大中型视频监控系统提供可靠稳定的海量存储空间。适合追求高性能、高扩展能力并注重节约成本的用户,是海康主推产品。
产品单64位双核,高速缓存12GB(可扩展至32GB),内置64G的SSD硬盘,支持视频/图片288路*2M录像、600路图片写入、100路图片下载;磁盘数量48个,磁盘接口支持SATA/1T、2T、3T、4T,支持热插拔磁盘,RAID级别RAID0、1、3、5、6、10、50、JBOD、Hot-Spare;
图112.存储主机(DS-A71048R-CVS)
六.17视频图像云存储主机
24硬盘位云存储磁盘阵列是安防云存储专用设备,采用模块化结构、高密机箱设计,配置高效电源,提供大容量存储空间,高性能的视频图片存储服务,快速响应并发数据访问能力,高可靠业务保护,为大数据安防云存储系统提供高性价比的解决方案。
产品双核处理器,高速缓存8GB(可扩展至32GB),内置64G的SSD硬盘,支持视频/图片100路*2M录像、400路图片写入、500路图片下载;磁盘数量24个,磁盘接口支持SATA/1TB、2TB、3TB、4TB(SSD可选),支持热插拔磁盘,RAID级别RAID0、1、3、5、6、10、50、JBOD、Hot-Spare;
图113.24硬盘位云存储磁盘阵列
第七章系统运维管理
运维管理主要功能模块如下图所示:
图114.综合管理平台运维管理功能示意图
七.1统一门户界面
图115.统一门户界面
七.2运维监控
七.2.1视频设备监控
2)对视频设备具备状态巡检功能,显示异常设备信息并进行状态标识(如:设备掉线),生成异常信息报表,并具有报表导出功能;可对在线监控点进行实时统计。
3)平台支持诊断故障图片查看;支持实时视频流调用。
4)平台支持对每小时的录像计划执行情况进行监控。
5)平台支持对设备存储DVR、NVR、CVR等存储设备的工作状态、总容量、剩余容量等状态进行监控。
6)支持对弱密码、长期不更新密码等情况进行提醒。
七.2.2视频质量诊断
视频质量诊断是一种智能化视频故障分析与预警工具,能有效预防因视频采集设备、视频传输等环节出现故障导致的图像质量问题,并及时发现破坏监控系统的不法行为,可以提醒运维人员迅速处理,保障监控系统有效运行。
平台可按照诊断预案自动对摄像头进行检测,并记录所有的检测结果,并能够对异常点位进行重新巡检。用户可通过Web网页对系统运行情况进行监控,接收报警,处理报警,查询历史信息。
该功能主要包括对视频图像出现的对比度异常、亮度异常、模糊、偏色、画面冻结、视频抖动、云台失控、视频信号丢失等常见摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警。
七.3告警中心
七.3.1告警阀值配置
平台为满足各行业用户对不同类型设备的告警需求,提供了告警阈值设置功能,针对状态、性能指标提供自定义告警阀值功能,为用户提供了个性化的告警执行策略,当平台巡检模块巡检到的指标满足策略触发条件时,平台将进行告警。
七.3.2告警执行策略
平台以检测到的告警事件作为原始事件,按照预定义的事件规则,经过采集、分类、转换等处理环节,形成有效的预警或故障告警信息,并及时运维管理人员进行处理,处理手段包括自动和手段两种方式。具体如下:
1)告警触发
系统巡检模块在巡检过程中发现设备异常,系统自动对该异常事件按照内置的规则进行触发告警。
2)告警分级
平台支持针对所有告警信息应能够根据故障严重程度、优先级别、对业务影响范围以及客户具体需求进行分级管理,实现高效的分层告警管理,并以不同的图标加以区分,并可查看告警详情。
3)告警处理
平台能够为当前用户提供告警处理功能对设备异常事件进行处理。
4)告警恢复
综合管理平台支持手工和自动两种方式来恢复告警。
系统自动恢复是指平台在巡检过程中设备故障事件已恢复,原有设备故障事件将被消除。
七.3.3告警通知
平台支持短信、邮件两种告警方式,满足用户实时了解告警信息的需求。
七.3.4告警统一展现
平台提供告警查询功能,支持以告警状态、告警源名称为检索项进行查询操作。
图116.告警中心
七.4统计报表
七.4.1监控点视频诊断统计
平台支持以资源所属区域为维度,对资源在线数、离线数、未配置数、在线率、视频异常数进行统计,并能够对视频丢失、图像模糊、亮度异常、图像偏色、雪花点干扰、条纹干扰、画面冻结、云台异常、黑白图像、视频抖动、对比度异常、视频剧变、视频遮挡、场景变更、图像过暗、视频完好率等15种常见的视频质量故障情况进行统计。平台支持列表和图形两种方式展现。支持以EXCEL方式导出列表或图形。支持离线数和视频异常数明细查看功能。
图117.监控点视频诊断统计
七.4.2录像情况统计
图118.录像情况统计
七.5运维考核
综合管理平台不仅实现了对日常运维工作进行有效统计,而且能够基于这些统计数据进行运维考核,为管理者制定决策提供数据支撑。
运维考核综合参考服务水平协议、内部管理指标和服务成本因素,对运维执行过程进行分解量化,实现运维成果的展现和统计,并结合岗位能力给予考评,从而确保运维部门的工作效率和服务质量。
系统支持以在线率、录像完好率、视频完好率为考核指标,通过运维管理人员根据实际情况设定的权重,对各所属区域内的运维工作进行考核排名,并支持对各区域内所有监控点的运行情况进行考核统计。
第八章方案优势
该方案通过把前端网络高清摄像机、后端高清存储设备、视频综合平台和显示大屏等进行有机组合,实现整个系统的全高清、全网络化,体现出系统的高集成化、高智能化、高可靠性、高扩展性、高易用性等优势,具体表现如下。
八.1全面高清
系统从视频的采集、视频信号的编码压缩、视频信号的传输、视频的浏览、录像文件的回放等环节全面高清化,具体优势如下:
1)高清采集
前端均采用高清摄像机,能够充分获取画面中的关键细节信息。在清晰度提高的同时,利用先进的H.265编码技术,大幅降低视频码流,降低网络带宽和存储压力。
2)高清存储
存储设备为高清视频提供存储服务,确保存储环节达到高清效果。系统支持存储的灵活扩展,可满足海量高清视频数据的存储需求。
3)高清视频传输与交换
视频综合平台支持高清视频信号的输入与输出,具备强大的H.265硬解码能力,并能够在视频综合平台内部实现高清视频的转换与交换,消除了传统的多台解码器与拼控器之间的传输瓶颈。
4)高清显示
视频综合平台结合大屏对视频图像进行多种方式的拼接控制,拼接大屏支持1080P及以上更高物理分辨率,可把前端大视场、远距离的监控画面进行拼接显示,体验更好的网络高清效果。
八.2智能高效
海康威视视频监控系统解决方案,具有众多智能化的优势,如完善的智能场景覆盖、强大的智能分析、完善的防范体系、丰富的智能应用、复制性更强的智能场景等智能优势。总结有如下特点:
1)更完善的场景覆盖
方案借鉴成熟的“圈线面点”安防布建模型,构建多角度、多层次的立体化综合安防体系,场景覆盖更完善,以典型园区为例,从外至内形成协同作战的、有机的、不可割裂的整体防控体系,有助于全面提升以空间为轴的人、车、物全方位防控水平,提升综合安防整体防控能力。
同时,方案针对细分场景也提供完整的解决方案,解决用户在该场景的痛点需求,便于在独立的智能系统中使用。
2)更强大的智能分析模式
首先,系统推荐具有深度学习的智能产品,相比传统的智能产品,具有精度更高、场景适应能力更强的特点;同时,深度学习实现的智能功能种类也更加丰富,支持异常行为分析、人脸抓拍和比对、客流统计、人员密度报警、周界防范及去误报和人车混合等智能特征识别和分析。
其次,系统包括前端和后端多种智能分析模式,能够适应不同的场景需要,满足用户多样性需求。特别是方案既可满足大型项目的智能需求,针对中小型项目的智能需求,方案也有较强的适应能力和项目应对能力。
最后,系统提供多个名单库管理,可便于用户在同一个比对设备上进行不同用途的人脸布控报警,如能源企业大门口场景中,既可在名单库A中添加危险人员(如惯偷、闹事、社会混混)布控,也可在名单库B中对在逃人员、高危人员进行布控,一套系统多个用途。
3)事前-事中-事后完善的防范体系
系统提供事前-事中-事后完整的人脸智能应用。通过人脸布控报警,可有效提前防止如惯偷、闹访、黄牛、混混带来的各类安全事故;其次,针对实时发生的人员异常行为如摔倒、人数间距异常、离岗等事件,系统可实时的报警事件,便于用户及时处理,将已发生的事故损害尽可能降低;最后,在事后进行人脸以图搜图时,可满足用户事后风险查找、证据寻找等诉求。通过完整的事前-事中和事后的智能应用,形成完整的安全防范体系。
4)更丰富的智能应用
系统提供包括丰富的人车物智能分析和应用,行业用户可在基础功能之上适当添加行业特性,形成丰富的智能应用,如文教卫可实现接送儿童家长的人脸比对、交通行业中特殊车辆的人脸比对、银行金库或ATM加钞室的人脸核验、园区或内部道路的人脸轨迹应用等。
5)场景化的智能应用设计
方案选择综合安防典型的园区场景进行分析,该场景适当添加行业的个性化智能应用,即可复制到多个行业的类似场景,如市政机构的政府大楼、机关园区,金融大楼、金库及监控中心,能源企业和能源机构园区,普高教校园园区、大楼,景区、文化博物馆园区,连锁、商业综合体、企业园区、住宅小区等场景,具有较高的可复制性。
6)更佳的智能应用体验
系统提供统一的名单库管理,进行统一的人脸抓拍事件查询,接收统一的人脸比对事件,使用统一的人脸布控和人脸以图搜图功能,减少用户因为不同比对模式带来的复杂性,提升用户的智能应用体验。
八.3整体联网
系统从前端到后端均采用网络化的设备,实现系统的全网络化,具体优势如下。
1)系统组网便捷
2)标准化
方案架构设计逻辑简洁明了,以基本视频监控的前端接入、网络传输、中心控制及管理平台为核心骨架,为用户提供标准化的视频监控解决方案。同时,系统支持视频监控的最新国标协议,为视频监控大规模联网提供了可行性。
3)兼容性强
系统支持接入4K、1080P、720P的高清视频,也支持4CIF(704x576)、CIF(352x288)、QCIF(176X144)等多种标清分辨率视频;支持双码流以及三码流等多码流接入方式,以适应本地监控录像与网络视频传输的不同要求;系统支持主流编码格式的视频流接入;支持DVR、DVS、NVR、云存储和CVR等各类存储。
系统可较好的兼容海康、大华等国内外主流品牌的各类主要监控产品,具有较强的兼容性。
4)系统大联网
前端IPC支持网传,通过标准协议可实现互联互通,后端全系列产品均采用标准的网络化设备,从而达到整个系统联网,容易实现系统内的视频资源的共享与调用。同时在平台间的联网,系统支持视频监控国标协议,可轻松接入符合国标协议的设备和平台,实现多层级平台的无缝对接,满足用户对视频监控联网的需求。
八.4高效集成
系统采用高集成化设计,具体体现在:
监控中心视频解码控制的集成。视频综合平台基于NETRA平台,采用高性能的视频处理芯片,通过模块化的部署方式,灵活部署各种业务板卡,集成了视频信号的输入、输出、编码、解码、转换、交换、拼接、控制等功能。应用功能的集成在一定程度上减少了监控中心的设备数量,减少了设备间走线,缩短了安装调试周期,提高了机房的整洁度等。
与其他子系统的集成联动。视频监控系统可与综合安防管理平台iVMS8700中的多个子系统进行高效集成联动,如通过事件中心确定联动规则,可联动视频监控系统进行抓图、查看录像;如通过3D地图的视频巡检功能,可快在巡检过程中自动查看经过录像的视频录像。
八.5运行可靠
系统设计具备高可靠性,主要体现在以下几点:
1)存储可靠性
为了保证系统的高可靠高安全,强化系统的容灾性能,存储设备本身具备ANR断网补录和支持CVR的N+1功能,当接入网络中断或单台存储设备出现故障时,仍可以保证系统业务的连续性和数据的可靠完整。
2)流直存直取
本系统存储部分不仅可以实现直存模式,还能实现直取,即客户端可直接从存储设备获取视频流,而无需依赖流媒体转发服务器的调度。存储子系统强大的转发性能,降低了视频流在设备间的传输带宽需求,减轻了系统负载。
3)视频综合平台链路汇聚设计
视频综合平台到核心交换机之间的网络承载的压力较大,为了保证整体系统稳定高效,采用链路汇聚设计,在核心交换机和视频综合平台间可用两条千兆网线连接,实现带宽扩容或者动态备份,保障系统正常运行。
4)多层次保证系统管理可靠
通过流媒体集群功能,主动将故障流媒体的工作分配到其他流媒体,实现流媒体服务的热备效果,保证系统在流媒体故障后继续使用,提高系统可靠性,强化系统性能。
同时,也可以通过数据库的备份和恢复功能,将因为系统损坏而丢失的数据快捷方便的恢复,提升系统运行的可靠性,降低突发事件的影响。
八.6灵活扩展
系统具备灵活扩展的优势,具体如下:
1)视频平台的可扩展性
视频平台可通过模块化的部署方式,根据实际需要灵活部署或者新增各种业务板卡,实现对报警信号、高清网络视频、高清数字视频、光纤数字视频、模拟视频等的线性接入。
2)平台软件的可扩展性
平台软件具有标准的内外部接口,同时模块化的软件设计易于后期扩展,特别是对于项目规模扩大,需要升级的情况,只需增加相应的服务器,结合相应的服务模块,即可实现系统扩展。
3)存储系统的可扩展性
存储系统支持按需使用,通过简单地增加硬件设备即可实现性能与存储容量的扩展,能非常方便地满足将来业务扩容调整需求。
4)子系统的扩展性
视频监控系统可与其他子系统,如报警子系统、智能一卡通子系统、停车场子系统、可视对讲子系统和动环子系统等系统进行对接或集成,提升子系统的扩展性。
八.7简单易用
该系统简单易用,体现在易部署、易操作、易管理、易维护方面,具体如下:
1)易部署
方案使用系统级产品视频综合平台,通过其模块化、集成化的设计理念,单台设备即可实现编解码、拼控等功能,缩短了系统调试周期。
2)易操作
视频监控设备更新、升级可以在平台界面远程控制完成,并支持批量处理。海康威视IPC枪机支持背焦自动调节功能,可通过摄像机上的ABF按钮或者客户端/IE上的辅助聚焦等按钮自动或手动实现图像传感器的细微调整,达到微调焦距的作用;海康威视电动镜头支持变倍后自动对焦功能,无需手动聚焦,且聚焦速度快,方便安装调试。
3)易管理
系统通过全IP组网方式实现了系统的网络化管理,可通过网络内部的任何一台客户端对视频监控资源进行统一管理;管理平台提供了简单、易操作的的人机交互界面,可提高系统的整体管理效能。
4)易维护
系统支持对摄像机自动故障检测功能,如清晰度异常、亮度异常、信号丢失等,能够及时发现问题并发出警告信号,使故障能得到及时处理,提高视频监控系统维护效率。