[原创]奥运项目-监控系统工程技术方案(可提供下载）

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2008北京奥运
1 J. A+ G! j, b! G7 r9 N监控系统工程
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技
术
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" F( t# p8 p, l% {% [: v2 P& r深圳市道奇科技有限公司
2005年8月

6 G' K: i; k5 V1 Y Z目 录
, m1 O2 K3 l7 d; P( t3 q4 x一、方案简介 2
; @& N! q$ U3 U0 r/ m$ \二、监控系统网络拓扑及分层结构 2
1、数据采集层 3
2、数据交换处理层 4
3、数据应用层 6
4、监控系统数据流向 6
" o' y6 z/ c# N/ N0 x三、系统设备 8
1、视频服务器 8
2、摄像机 11
1 Z V/ O, K% ?* A' M3、其他前端设备 14
4、中心服务器 14
2 u) P) ?: u% V6 J9 ^* c3 L5、数据库服务器 17
; ~' m) `6 m' H% Z% e3 Z1 b4 P6、数据转发/存储服务器 17
7、网络矩阵服务器和显示服务器 18
% \# ~' p/ g+ U8、报警服务器 21
% O' N3 v" Z2 y- I$ w1 y! e9、DDNS Server 22
四、网络技术 22
1、监控中心骨干网络 22
4 N& r8 r( L; E V6 N2、DDN专线接入 23
3 c4 y1 z/ a+ W( D( t* A7 X3、城域网宽带接入 23
& R, u- s8 {. ~, m. [4、ADSL宽带接入 23
8 W5 A# x! P6 P, a5、光纤直接接入 23
6、跨网关处理 23
$ z* A! J- [7 ~! R$ o7、动态IP解决方案 24
五、音视频压缩技术 24
' z" P5 u7 ^1 ?. f$ t0 s1、H.264（MPEG-4 Part 10） 24
2、数据流控制 27
) v3 y+ _6 J, ^. Z. L3、图像质量与带宽 28
六、使用说明书 28

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一、方案简介
: J. u; G9 h9 e- a- f% |) R2008年北京奥运会即将到来，奥运会比赛期间的安全问题不仅仅关系到比赛期间的人员及财务的安全，而且关系到北京及整个中国在对世界的影响。为确保奥运会的顺利进行，我们专门针对奥运会比赛现场及北京市城市监控系统进行深入分析，研发出一套现代化的网络视频监控方案。本方案通过对网络资源的充分利用，以及对现代视频压缩、传输技术的充分发挥，使整个奥运会包括比赛场馆、关键通道、宾馆/酒店以及市区道路进行一体化监控。
二、监控系统网络拓扑及分层结构

: B( r, s- U3 C$ U0 G图1 监控系统网络拓扑图

/ h- u' z/ C0 V由上图可以看出，整个监控系统分为数据采集层、数据交换处理层、数据应用层等三个层次，每个层次独立完成相应的功能。每个层次技术上完全独立，并具相互关联，完成由下至上的数据服务，可以简单的理解为下一层次为上一层次提供数据服务，上一层次控制或者受控于下一层次。
本系统可以采用分布式管理（根据不同的片区，设立分控中心），也可以采用集中管理（只建立一个中心），由于采用模块化设计，不管是哪一种方式，管理和操作都是一样，没有本质的区别，唯一的区别是：前者把设备分区域摆放，可以充分利用网络资源；后者对监控中心的网络资源要求较高。
1、数据采集层
- K. N( R" f! [. _数据采集层是收集现场数据的唯一设备组，其核心设备是网络视频服务器（Network Video Server，简称：NVS，本文以后简称NVS）。主要负责现场音视频数据的采集，并可以通过输出开关信号，对现场外围设备进行控制，达到收集现场数据并实时解决危情的目的。从下图中可以看出数据采集层的主要功能：

图2 数据采集层

从上图中可以看出NVS的主要功能：
3 |/ q% A1 r+ A; v4 L* T! `① 现场的视频（摄像机）、音频（拾音器、麦克风）进行高质量音视频压缩；
② 采集报警（报警传感器）等模拟或开关量信号进行采集处理；
$ f; H* x6 ~/ v; w9 Z# [③ 按照国际标准将上述信号转化为数字信号并进行数字化压缩、传输；
④ 如发生报警，按照用户的设置将必要的控制信号输出控制灯光、警号等设备；
⑤ 如用户需要，提供高清晰现场抓怕功能；
* i. w* R: Y$ [) |⑥ 如果需要，可以和监控中心或者其它远程现场进行语音对讲。
2、数据交换处理层
数据交换处理层是整个监控系统的核心，核心设备是若干台大型数字视频网络管理服务器（中心服务器）、数据库服务器、数据存储和转发服务器、报警服务器等多台服务器。下图中简单的描述了数据交换处理层的主要设备，本文后续会专门讲述各个设备的用途及相互关系。

) R$ G! l2 X( @* k2 c图3 数据交换处理层

- D; n: _' g, J! \* c- Q7 M从上图中可以看出，数据交换处理层主要负责整个系统的数据处理。主要功能是对现场的数据收集层收集回来的数据进行存储、转发以及报警信息的处理。主要设备包含中心服务器、数据库服务器、转发/存储服务器、显示服务器及报警服务器等。
它的主要任务是：
① 通过网络把现场所有音视频数据进行集中存储，采用专门的数据存储服务器和磁盘阵列进行数

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