一、背景與需求
1.1 應用背景
三十年的快速發(fā)展,視頻監(jiān)控經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字到網(wǎng)絡的發(fā)展軌跡,從標清到高清的質的轉變,漸漸成長、壯大,成為安防產(chǎn)業(yè)的中堅力量。隨著中國科技水平的不斷提高和數(shù)字化時代大背景下,以及用戶對高清的理解和需求,從過去的“看得見”,到現(xiàn)在的“看得清”,數(shù)字百萬高清攝像技術的發(fā)展,為今后安防監(jiān)控向網(wǎng)絡化、高清化、智能化的發(fā)展打下了良好的基礎。可以預見,大安防時代視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡化、高清化和智能化的發(fā)展趨勢。
在2008北京奧運會的推動下,高清監(jiān)控、智能分析的概念在視頻監(jiān)控行業(yè)備受推崇。高清、具有智能分析功能的視頻監(jiān)控產(chǎn)品開始推出。IP網(wǎng)絡攝像機、百萬像素攝像機、高清DVR、NVR等代表了新的技術方向的產(chǎn)品成為行業(yè)的焦點。基于IP化、網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控技術的發(fā)展,從2009年開始,視頻監(jiān)控從標清監(jiān)控到高清監(jiān)控發(fā)展的速度加快。視頻監(jiān)控圖像的分辨率從標清時代的4CIF或D1的分辨率,約44萬像素,清晰度540電視線,發(fā)展為高清監(jiān)控時代分辨率達到1080i或720p,像素達百萬以上。視頻監(jiān)控已經(jīng)步入高清時代。
在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,視頻的傳輸技術是安防系統(tǒng)中重要的一環(huán),如果建設一套好的監(jiān)控系統(tǒng),但是沒有良好的傳輸系統(tǒng),最終在監(jiān)視器上看到的圖像將無法令人滿意。根據(jù)“木桶法則”,最終的圖像質量將取決于整個系統(tǒng)中最差的一環(huán),而這最差的一環(huán)往往就是傳輸系統(tǒng)。所以我們在設計安防系統(tǒng)的工程中,要注重傳輸系統(tǒng)的建設。深圳優(yōu)特普科技有限公司推出“網(wǎng)電速聯(lián)”系列產(chǎn)品正可以很好的運用在當前的高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,并可以保證網(wǎng)絡視頻的傳輸質量。
1.2 需求分析
整體系統(tǒng)應當滿足以下的應用需求特點:
1) 能夠滿足當前高清網(wǎng)絡視頻流信號的傳輸質量要求,不丟包,不丟幀,并能夠保證網(wǎng)絡高清視頻信號的傳輸?shù)膶崟r性,延時小。
2)設備應能夠適應不同的使用環(huán)境,環(huán)境適應能力強,在惡劣的環(huán)境下能夠保證傳輸設備24小時全天候工作,視頻信號不間斷傳輸。
3)具備POE功能,能夠給前端攝像機提供足夠的電源并傳輸網(wǎng)絡視頻信號,減少布線成本。
4)整套傳輸系統(tǒng)應具備良好的抗干擾能力及防雷能力。
5)傳輸設備應具有良好的可維護性及可安裝于機箱便于統(tǒng)一管理。
6) 具有良好的擴展性,能在規(guī)模、監(jiān)控層次和功能等方面進行擴展。
二、方案介紹
2.1 總體項目概括
1)在監(jiān)控點相對比較集中的地方,我們采用POE交換機XX臺來對前端攝像機進行供電及高清網(wǎng)絡視頻信號的傳輸,減少攝像機的電源布線。
2)設置POE分離器XX臺,用于在攝像機采用普通網(wǎng)絡攝像機,而交換機采用POE交換機的網(wǎng)絡信號跟電源信號的分離。
3)在一些監(jiān)控點取電相對方便的前端,我們使用安防專用接入交換機XX臺來對網(wǎng)絡視頻信號進行傳輸,保證網(wǎng)絡視頻的傳輸質量。
4)設置光纖收發(fā)器XX臺,用于對距離機房較遠的攝像機進行網(wǎng)絡視頻信號的遠距離傳輸。
5)在機房我們使用匯聚交換機XX臺用于對距離接入交換機的網(wǎng)絡視頻信號進行匯聚,可用于視頻信號的存儲業(yè)務,上墻,視頻分析等業(yè)務。
6)在每個監(jiān)控點設置網(wǎng)絡攝像機XX臺用于對網(wǎng)絡視頻信號的采集。
7)在機房設置NVRXX臺用于對網(wǎng)絡視頻信號的存儲。
8)在機房設置監(jiān)視器XX臺用于對網(wǎng)絡視頻信號的顯示。
2.2 項目設備需求
(1)POE交換機
設備數(shù)量:XX臺
安裝位置:安裝于機房或者電井。
主要用途: 用于對網(wǎng)絡攝像機的供電及視頻信號的交換,為上一級交換機或者光纖收發(fā)器提供視頻信號。
(2)POE分離器
設備數(shù)量:XX臺
安裝位置:安裝于攝像機端。
主要用途: 用于對POE網(wǎng)絡交換機傳輸過來的POE信號進行分離,為不支持POE供電的攝像機提供電源信號及參數(shù)網(wǎng)絡視頻信號。
(3)安防接入專用交換機
設備數(shù)量:XX臺
安裝位置:安裝于機房或電井。
主要用途: 用于對前端攝像機的網(wǎng)絡信號進行交換跟傳輸至匯集交換機。
(4)單口光纖收發(fā)器
設備數(shù)量:XX臺
安裝位置:安裝于總機房的監(jiān)控中心,用于接入?yún)R聚交換機。
主要用途: 用于接收POE交換機轉發(fā)過來的光信號轉換為網(wǎng)絡信號,接入?yún)R聚交換機。
(5)匯聚交換機
設備數(shù)量:XX臺
安裝位置:安裝于機房。
主要用途: 用于對接入交換機傳輸過來的網(wǎng)絡信號進行交換,傳輸至核心交換機,并可用于網(wǎng)絡視頻的存儲業(yè)務、分析業(yè)務、視頻上墻等。
(6)攝像機
設備數(shù)量:若干
安裝位置:需要視頻監(jiān)控的地方
主要用途:用于視頻信號的采集,安裝在每個需要監(jiān)控的地方進行現(xiàn)場實時監(jiān)視。
(7) 硬盤錄像機NVR
設備數(shù)量:若干
安裝位置:機房
功能應用:用于視頻信號的存儲。
(8) 大屏顯示器
設備數(shù)量:若干
安裝位置:機房
功能應用:用于視頻信號的查看。
2.3 系統(tǒng)結構圖及描述

該視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括3個部分:視頻信號采集部分、視頻信號傳輸部分、視頻信號存儲、顯示等部分。
視頻信號采集部分:
視頻信號采集部分主要是由槍機及高速球組成,視頻信號采集是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分,是整個系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場所的某一位置上,使其視場角能覆蓋整個被監(jiān)視的各個部位。
視頻信號傳輸部分:
視頻信號采集部分采用網(wǎng)絡信號傳輸。網(wǎng)絡信號傳輸則采用優(yōu)特普網(wǎng)電速聯(lián)系列產(chǎn)品。前端采用POE交換機對網(wǎng)絡攝像機進行一個供電及視頻信號的交換,此交換機提供一光一電上聯(lián)接口,各為1000M,可以保證信號的傳輸質量,能夠實時傳輸沒有信號延遲,而且還可以為前端攝像機供電,減少了電源布線的煩惱。在機房端,我們采用單口的光纖收發(fā)器,來對POE交換機傳輸過來的光信號進行一個轉換,接入核心交換機。
視頻信號存儲、顯示部分:
視頻信號存儲部分采用硬盤錄像機對視頻信號進行24小時不間斷存儲,視頻信號顯示部分主要采用大屏顯示器對其視頻信號進行顯示。
2.4 系統(tǒng)技術亮點
1)采用適合安防網(wǎng)絡監(jiān)控應用得專門芯片方案確保視頻數(shù)據(jù)傳輸延時小、數(shù)據(jù)丟包率低,考慮的安防視頻監(jiān)控視頻流大的特點,產(chǎn)品采用國際大廠而且成熟工業(yè)級芯片、高性能高穩(wěn)定工業(yè)級CPU,配合大緩存和帶寬,實現(xiàn)線性無阻塞和高的數(shù)據(jù)包轉發(fā)率。
2)采用遠距離網(wǎng)絡傳輸方案,超越網(wǎng)線100米傳輸距離,到達150米,甚至也能達到250米,很好地滿足了網(wǎng)絡組網(wǎng)和接入的要求。
3) 更強的環(huán)境兼容能力和出色的防震和抗老化性能。為了滿足產(chǎn)品在室外使用的需求,產(chǎn)品采用寬溫度設計,工作溫度氣候兼容達到-25--75℃的,部分產(chǎn)品達到-40--75℃的工作環(huán)境溫度,很好地適應了北方和南方寒冷和炎熱的氣候環(huán)境。
4)可靠網(wǎng)絡和電源管理能力。交換機采用工業(yè)級電源方案,接入交換機和匯聚交換機都采用冗余電源設計,保證產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性,產(chǎn)品的持續(xù)工作時間達到50000hs以上,遠遠超出了普通交換的工作水平。
5)利于安裝和維護。為了滿足安防行業(yè)在室外以及各種環(huán)境使用,產(chǎn)品設計了導軌安裝、上墻安裝等多種安裝方式,滿足不同條件下產(chǎn)品安裝的需求。
關于優(yōu)特普
深圳市優(yōu)特普(UTP)科技有限公司(簡稱"優(yōu)特普")2004年成立于國家級科技園--深圳泰然高科技工業(yè)園區(qū),是一家國家級高新技術企業(yè)(編號:GR200944200407),ISO9001:2008認證企業(yè)。優(yōu)特普專業(yè)從事高清視、音頻數(shù)據(jù)傳輸和控制系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,致力于將當今最先進的數(shù)字、模擬多媒體技術成功應用于安防、音視頻媒體、軍事、教學以及工業(yè)控制等高速成長的技術領域。
優(yōu)特普擁有一支優(yōu)秀的技術開發(fā)和產(chǎn)品實施團隊,在多個新技術項目的開發(fā)和實施過程中,積累了豐富的經(jīng)驗。在優(yōu)特普團隊中,不僅有優(yōu)秀的富有創(chuàng)業(yè)激情的年輕硬件及軟件專家,還有來自全國著名企業(yè)、學校的多個視頻技術經(jīng)驗豐富的教授、工程師顧問團,他們在實際工作領域擁有豐富的成功經(jīng)驗,正是這些寶貴的人才資源,支撐著優(yōu)特普高速的發(fā)展。
優(yōu)特普與國內、香港、美國等知名技術公司建立起了多種合作關系,與世界視音頻數(shù)據(jù)傳輸技術的發(fā)展保持同步,隨時得到或提供業(yè)界最前端信息,使公司在技術方面保持國際水平,并能結合國內實際情況,快速地開發(fā)出適應中國市場的高科技傳輸系統(tǒng)。優(yōu)特普科技基于對高清視頻技術發(fā)展趨勢的深厚認識和準確把握,制定、完善了公司中長期系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)計劃,緊跟國際雙絞線傳輸技術和高清數(shù)字視頻、音頻處理技術的發(fā)展趨勢,保證公司在技術與產(chǎn)品方面穩(wěn)定地升級和拓展。
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