文/胡修勇 深圳聯特微技術有限公司技術部經理

　　隨著社會治安形勢的變化和違法犯罪手段的智慧化，高校校園安全保衛(wèi)管理模式也隨著發(fā)生改變，科學、高效的現代化信息管理模式視頻監(jiān)控系統逐漸運用到高校安全保衛(wèi)管理中并顯示出巨大功效。視頻監(jiān)控系統融合了網絡、視頻處理技術和計算機處理能力，在安全防范中主要發(fā)揮及時發(fā)現火災等事故、及時發(fā)現犯罪、證實犯罪、提高對不法分子的威懾力、彌補人防和物防的不足、節(jié)省人力財力等作用，是加強高等學校技術防范設施建設的重要組成部分。建設高校校園安全視頻監(jiān)控系統，構建校園安全監(jiān)控“天網”，為校園安全防范工作提供強有力的技術支撐，逐步完善校園治安防控體系，提升校園安全保障能力，切實維護校園安全穩(wěn)定。

　　需求分析

　　前端監(jiān)控點總體要求

　　以校門、主要路口、公共場所、學生公寓區(qū)、重點部位、教職工住宅區(qū)等作為四川文理學院主要監(jiān)控點，安裝視頻監(jiān)控攝像機進行實時監(jiān)控，視頻聯網，形成覆蓋全校、可擴展的視頻監(jiān)控網絡。

　　校門是四川文理學院人流、車流量最大的地方，也是監(jiān)控的重點。對進出大門的人員、車輛以及校門周圍的安全穩(wěn)定動態(tài)情況進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現處置影響校門消防、治安、交通等安全秩序的行為以及其他涉及安全穩(wěn)定的情況，排查追蹤作案嫌疑人，保存違法犯罪證據。監(jiān)控設備效果要求：高清晰度，圖像畫質清晰，能夠分辨進出校門的人員的相貌、所攜物品特征以及進出車輛的外形、牌照號碼。

　　主要路口監(jiān)控要求：對經過路口的人員、車輛及其周圍的安全穩(wěn)定動態(tài)情況進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現處置影響路口消防、治安、交通等安全秩序的行為以及其他涉及安全穩(wěn)定的情況，排查追蹤作案嫌疑人，保存違法犯罪證據。監(jiān)控設備效果要求：高清晰度，圖像畫質清晰，能夠分辨經過路口人員相貌、所攜物品特征和經過路口車輛的外形、牌照號碼。

　　公共場所監(jiān)控要求：對公共場所的安全穩(wěn)定動態(tài)情況進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現處置影響消防、治安、交通等安全秩序的行為以及其他涉及安全穩(wěn)定的情況，排查追蹤作案嫌疑人，保存違法犯罪證據。監(jiān)控設備效果要求：高清晰度，圖像畫質清晰，能夠分辨在公共場所人員的相貌、所攜物品特征。

　　學生公寓區(qū)、教職工住宅區(qū)監(jiān)控要求：對出入樓棟的人員、所攜物品以及樓棟的安全穩(wěn)定情況進行實時監(jiān)控(有架空層的還需監(jiān)控架空層停車場)，及時發(fā)現處置影響消防、治安、交通等安全秩序的行為以及其他涉及安全穩(wěn)定的情況，排查追蹤作案嫌疑人，保存違法犯罪證據。監(jiān)控設備效果要求：高清晰度，圖像畫質清晰，能夠分辨進出人員的相貌、所攜物品的特征。公寓樓架空層停車場的攝像頭，能夠分辨進入停車場人員的相貌，觀察活動情況和車輛停放情況。

　　其它重點部位監(jiān)控要求：監(jiān)控范圍包括校辦公樓、禮堂、圖書館、實驗樓、物理實驗樓、科技樓、綜合樓、大學生活動中心、體育館等部位。要求對出入重點部位的人員以及部位的安全穩(wěn)定情況進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現處置影響消防、治安、交通等安全秩序的行為以及其他涉及安全穩(wěn)定的情況，排查追蹤作案嫌疑人，保存違法犯罪證據。樓棟地下停車場的安全穩(wěn)定動態(tài)。監(jiān)控設備效果要求：高清晰度，能夠分辨出入重點部位的人員的相貌、所攜物品的特征。有地下停車場的部位，能夠分辨進出停車場人員的相貌、車輛的外形及牌照號碼。

推薦閱讀：ZigBee在幼兒園中的應用探究
                    高考，考的不僅僅是學生!

　　網絡傳輸設計要求

　　視頻信號的傳輸是保證圖像質量的重要環(huán)節(jié)，要求圖像傳輸穩(wěn)定、畫面清晰、無明顯延遲和馬賽克現象。高清網絡視頻監(jiān)控系統的網絡層應支持IP協議，傳輸層應支持TCP和UDP協議，視音訊流在基于IP的網絡上傳輸時應支持RTP/RTCP協議。

　　當圖像信息經由網絡傳輸時，端到端的信息延遲時間(包括發(fā)送端信息采集、編碼、網絡傳輸、信息接收端譯碼、顯示等過程所經歷的時間)應滿足相關標準。

　　經由視頻專網傳輸的圖像應保證圖像信息的原始完整性，即在色彩還原性、圖像輪廓還原性(灰度級)、事件后繼性等方面均應與現場場景保持最大相似性。

　　數據中心及監(jiān)控中心建設要求

　　數據中心采用專業(yè)監(jiān)控存儲設備記錄視頻圖像，錄像視頻分辨率達到720P/1080P，全天24小時不間斷錄像，錄像存儲周期不小于30天。

　　監(jiān)控中心建設電視墻，可以實現攝像機畫面實時顯示、畫面分割顯示、大屏拼接顯示，視頻回放上墻顯示等功能。監(jiān)控中心重要設備采用UPS集中供電。遠程管理人員和授權訪問用戶可通過網絡遠程管理和訪問安防視頻監(jiān)控系統。

　　解決方案

　　方案總體設計

　　視頻監(jiān)控系統采用全IP解決方案，由前端部分、傳輸部分、中心控制部分、顯示部分、存儲部分組成，和原有的模擬系統兼容，共享一個平臺進行管理。

　　前端攝像機采集的網絡視頻信號通過以太網交換機組建的監(jiān)控專網傳輸至監(jiān)控數據中心，數據中心安裝NVR硬盤錄像機對網絡視頻信號進行集中錄像存儲，監(jiān)控中心采用高清網絡矩陣對視頻信號進行譯碼，并投送至液晶大屏進行顯示。

　　整個監(jiān)控系統通過一套監(jiān)控管理平臺進行集中管理，監(jiān)控管理平臺對整個系統用戶進行集中授權。通過監(jiān)控客戶端可以實現預覽、回放、云臺控制、上墻切換、系統配置等操作。

　　系統網絡結構設計

　　監(jiān)控網絡采用接入-核心二級架構。其中接入層交換機選擇百兆接入，千兆上連，核心交換機采用全千兆高交換容量的交換機。

　　接入層交換機的匯聚上傳采用千兆鏈路進行傳輸，對于匯聚上傳鏈路低于90米的采用六類網線進行千兆傳輸，對于上傳鏈路大于90米的采用交換機千兆光模塊進行千兆級聯，傳輸線路采用光纖傳輸介質。

　　監(jiān)控中心核心交換機采用全千兆高交換容量網絡交換機，監(jiān)控中心存儲設備、高清網絡矩陣通過六類網線接入至核心交換機。

　　視頻圖像質量建設標準

　　圖像顯示應保證圖像信息的原始完整性，即在顏色還原性、灰度級還原性、現場目標圖像輪廓還原性(灰度級)、事件后續(xù)性等方面應與現場場景保持最大相似性。系統的最終顯示圖像應達到四級(含四級)以上圖像質量等級，對電磁特別惡劣的現場，圖像質量應不低于三級。圖像質量評價標準參見GA/T 669.6—2008 《城市監(jiān)控報警聯網系統 技術標準 第6部分：視音頻顯示、存儲、播放技術要求》。

推薦閱讀：ZigBee在幼兒園中的應用探究
                    高考，考的不僅僅是學生!

　　系統詳細設計

　　安防前端點位設計

　　四川文理學院高校校園安防視頻監(jiān)控系統采用全高清網絡攝像機進行設計，系統共設計四種類型攝像機，各類型攝像機的大致參數和適用環(huán)境如下。

　　安防視頻監(jiān)控存儲設計

　　綜合考慮目前監(jiān)控行業(yè)錄像存儲模式的優(yōu)劣，并結合高校數據機房實際情況，分別從功耗、靜音、成本、空間上進行綜合對比，設計系統采用嵌入式高清NVR硬盤錄像機進行集中錄像存儲。單臺嵌入式高清NVR硬盤錄像機滿足32路720P/25fps(2Mbps)或16路1080P/25fps(4Mbps)視頻圖像接入能力，可以滿足8塊硬盤接入，每塊硬盤容量可高達3TB。每路720P/25fps(2Mbps)和1080P/25fps(4Mbps)視頻圖像存儲30天所需硬盤容量預計是1.302TB。

　　安防視頻監(jiān)控中心設計

　　四川文理學院高校安防視頻監(jiān)控中心可以實現對整個視頻監(jiān)控系統進行集中管理、視頻上墻顯示等功能。共配置多臺高清網絡矩陣、控制鍵盤、若干塊46寸液晶顯示大屏、1臺監(jiān)控客戶端。多臺高清網絡矩陣并行聯接，組成大型網絡電視墻，任意前端攝像機視頻均可切換到任意屏幕任意窗格顯示。高清網絡矩陣可以四屏拼接：四塊屏拼接顯示某一畫面，方便領導參觀檢查。多畫面分割：4路VGA/DVI/HDMI高清晰數字信號輸出到大屏后，每塊大屏可獨立靈活設置1/4/9/16/25/36/49/64畫面分割，方便實時視頻預覽。視頻流轉發(fā)：將前端攝像機傳輸過來的視頻流轉發(fā)給多臺監(jiān)控客戶端，減輕多臺監(jiān)控客戶端同時訪問前端監(jiān)控設備時，給前端監(jiān)控設備帶來的壓力，且提高了網絡資源利用率?？赏ㄟ^控制鍵盤操作電視墻上所有屏幕及云臺等，通過控制鍵盤實現各種切換功能。

　　方案亮點

　　全高清系統設計

　　系統從前端到后端均為720P/1080P高清，包括720P/1080P高清視頻采集、720P/1080P高清視頻存儲、720P/1080P高清視頻解碼、720P/1080P高清大屏顯示，解決了傳統視頻監(jiān)控系統清晰度不足，看得見，看不清的問題。

　　降低傳輸帶寬和存儲空間

　　前端攝像機采用H.264 High Profile高壓縮比的編碼格式及高效的編碼平臺，大大提升了視頻的編碼效率，攝像機編碼后，720P分辨率僅占1M-2M帶寬，1080P分辨率僅占3M-4M帶寬，有效節(jié)省網絡傳輸帶寬和磁盤存儲空間。

　　先進高效的電視墻顯示

　　監(jiān)控中心采用深圳某公司高清網絡矩陣，其在大屏顯示、拼接顯示、多路顯示、單屏獨立控制等方面均具備領先優(yōu)勢。

　　良好的兼容性

　　嵌入式高清NVR、高清網絡矩陣符合國際標準協議Onvif，可接駁其它廠商Onvif攝像機,方便用戶擴容與升級。

推薦閱讀：ZigBee在幼兒園中的應用探究
                    高考，考的不僅僅是學生!