网路数字矩阵是JSD依据第三代开放式网路视频监控系统的实际需求研製新型数字矩阵系统，专为液晶电视墙系统设计。它可以实现传统模拟矩阵的全部切换功能，还可以实现NVR的录像功能。VGA数字矩阵可以任意连线系统内的任意前端摄像机通道，连线到系统的视频通道信息（如网点信息、摄像机位置等）可以实时获得，同时可以根据需要选择可以录像的数字矩阵，对数字矩阵的操作可以利用滑鼠或主控键 盘在矩阵本机操作，也可以利用主控制终端或管理中心进行远程操作，数字矩阵解码通道可以实现自动、手动切换、轮巡或组（群）切换；可以实现单画面或多画面的显示效果，支持报警自动放大显示等，单机可支持128CIF、54路D1、24路720P、16路1080P解码通道，支持万能解码，不受前端编码设备限制。

1、解码器功能

单机支持16路1080P、24路720P、54路D1、96路CIF的解码输出功能

2、矩阵功能

单机具备D1：16入16出、24入24出、54入54出、80入54出 CIF:64入16出、64入64出、96入24出，96入64出、96入96出的矩阵切换功能，甚至输入路数不受限制。

3、网路录像机功能

可以将传输到网路VGA矩阵的所有视频信息全部录像存储，并可切换任意一路或多路视频在不同时段的录像信息到电视墙的任意位置回放；单屏显示输出解析度为1920*1080，远高于硬碟录像机的本地VGA800*600显示输出，图像更清晰

4、图形拼接控制器功能（可选）

相当于4屏拼接处理控制器，将4块显示单元拼接合成为一个显示单元，可以切换任意一路或多路（历史）视频以及电子地图做跨屏放大显示

5、画面分割器功能

通过1/4/9/16分屏显示多路视频信号功能，引入高性价比的大屏监控专用液晶屏来替代多台小屏监视器，既能降低成本，又能提升工程档次

6、网路视频分配器功能

通过主控授权网路内16个分控点，每个分控可同时察看访问授权许可权内的任意一路或多路（历史）视频

7、统一控制功能

通过JSUP统一操作平台或三维矩阵键盘，实现：

（A）远程切换所有萤幕视窗和视频信号输入与输出

（B）远程控制前端摄像机、球机、云台，如变光、调焦、设定预置位等

8、多机无缝级联和无限扩展功能

可以与系统内多台矩阵、多台硬碟录像机、视频伺服器、网路摄像机、球机无缝级联

海康全系列产品

汉邦全系列产品

恆亿全系列产品

大华全系列产品

天地伟业系列产品

黄河全系列产品

映泰全系列产品

朗驰系列产品

亿维繫列产品

大立系列产品

北京声讯

安霸方案全系列产品

音视频输入: 64路数位讯号输入

音视频输出: 24路输出，每路可手动/自动/程式/同步/群组切换输出

显示输出: 4个VGA/DVI/HDMI 液晶屏/等离子屏/DLP屏输出。

显示模式:1、4、9、16画面

远程监看/ 回放解析度:720P（1280*720）1080P(1920*1080)

远程切换:远程群组切换、同步切换、程式切换，支持16个分控点电视墙进行同步切换，1000路以上视频，并同时进行云镜等控制

切换模式:256组群组切换,1024组同步切换,2048组程式切换,4096路以上报警联动切换, 8192路音视频的自由切换

云镜控制: 远程高速球及云镜控制，如：光圈，变焦，预置位设定等功能

主控副控:主控与副控功能不受地理条件的限制，可以远程网路执行主控与副控许可权

视频转发:主控授权可达16个分控点,每个分控可同时查看访问许可权内的任意一路或多路视频

录像回放:远程回放到电视墙

检索方式:按录像通道、时间进行自由检索

字元叠加:可同时进行时间、日期、摄像机标题、运行状态、图形、图像等字元叠加，叠加字元长度为256个汉字

摄像机编号:全部摄像机统一编号识别，或矩阵号加摄像机号来编码识别

报警输入:全网路统一编号与联动切换，可通过网路接入110等异构系统中，兼容多厂家报警主机

报警输出:全网路统一编号与联动报警输出，可通过网路接入110等异构系统中

报警联动:全网报警输入输出统一编号，统一联动，联动形式多样化，如：移动侦测联动，同步切换联动，电子地图联动等

级联实现:多种异构系统的互联。前端可以局部集中后再向上级联，多个矩阵的级联可以连续统一编号，实现全网交叉切换，实现无缝拼接切换

网路接口:RJ45 1000M乙太网接口，TCP/IP协定

控制键盘:矩阵专业控制键盘

工作温度:-30℃~60℃

工作湿度:< 90%

电源功率:500W以上

尺 寸:2U：482*650*89（mm）

重 量:≤20KG

第1章 项目背景

为大力推进和完善全市社会治安防控体系建设，构建和谐社会。市政府也高度重视报警与监控系统的建设，把“科技强警示範”作为建设项目中一项重要内容。结合社会治安防控体系建设的实际，立足于提高公安机关快速反应和社会治安防控能力，利用先进的技术手段和科学的设计思想，建设主要覆盖市区的实时图像监控系统。採用网路数字监控系统，对景区、商区、社区及治安複杂场所进行全面网路数字监控。

本项目主要对包括办公楼、道路、会议室等场所实行视频监控系统。各视频组建专网直接拉到指挥中心。集中录像存储以及视频输出上电视墙。

同时，高清需求凸显，客户对于视频监控产品的要求也在不断提高，如功能要求更加完善、稳定，性能要求更加清晰、準确。近年来，视频监控设备逐步从百万像素向高清跨进，传统的模拟监控达到百万像素都很困难，而网路视频监控则使得高清变为可能。这得益于H.264压缩标準，在同等数据量的情况下，相对于MPEG4标準，H.264压缩后的容量只有MPEG4压缩后的20%，这意味着相同的存储容量H.264的存储内容是MPEG4的5倍，这可以大大降低用户的存储成本，并且图像的传输质量不会改变。更重要的是H.264是国际标準，iPhone、电视和其他的一些视频设备都是採用H.264标準的，这样兼容性比较好，因而可以用其他的设备来收看监控视频。

因此结合这些特点，该项目我们採用高清百万像素的全实时高清网路视频监控系统设计方案。

第2章 网路治安监控系统要求

系统应能实现不同设备及系统的互联、互通、互控，採用全网路化、数位化的系统架构,实现视音频及报警信息的採集、传输/转换、显示/存储、控制；进行身份认证和许可权管理，保证信息的安全；应能与报警系统联动，并提供与其他业务系统的数据接口。

如何选择“数位化系统” 以下四个步骤，不但可用于从各色数位化产品及解决方案中区分出“数位化系统”，同时也是衡量“数位化系统”品质的指标：因此，方案的设计必须在以下几个方面得到保证：

数位化系统对设备的资源配置有较高的要求，而数位化产品的系统资源，如CPU处理能力往往相当有限。视频编码、视频解码、录像存储、视频显示操作、系统设定及安全管理，是数位化系统的主要功能，各项功能均占用相当高的系统资源。若将多项甚至所有功能集中于单个设备完成，不但各功能所分配到的资源相对低、效果相对差，而且若多项功能同时启动，设备的负载急剧提高，较易引起阻塞甚至当机。

因此，数位化系统必须由多个系统设备组成，各设备仅完成其所属功能。“专有设备专门化使用”，这便是明确组建的含义。

应能按照指定设备、指定通道进行图像的实时点播，支持点播图像的显示、缩放、抓拍和录像，支持多用户对同一图像资源的同时点播，支持IP 组播技术。

应保证图像信息的原始完整性，即在色彩还原性、图像轮廓还原性（灰度级）、事件后继性等方面均与现场场景保持最大相似性。系统的最终显示图像应达到四级（含四级）以上图像质量等级，对于电磁环境特别恶劣的现场，图像质量应不低于三级。高风险对象的图像存储、回放的图像解析度应与其相对应的风险等级划分规定的要求相一致，保证目标图像质量的有效性。经智慧型化处理的图像，其质量不受上述等级划分要求的限制，但对指定目标的处理，其处理前后的保留信息应保持一致。

根据套用需要（如声音覆核、通信指挥等），能支持在监控点和监控中心以及各监控中心之间实现语音双向对讲功能。

前端设备的媒体发布是联网监控系统的瓶颈之一。前端设备频宽有限，一般只有1Mb-10Mb，多路用户（5至10路）并发访问就会发生网路拥塞，而流媒体系统能够支持1000路以上并发视频播放，并且可通过消除抖动和图像后处理保证客户端的视频质量，将流媒体技术套用到视频监控系统中将极大提高系统的媒体发布能力。通常是将网路摄像机作为流媒体的前端，流媒体系统作为视频传输的载体，充分利用流媒体系统的传输优势，扩展系统的容量，容纳上千、上万用户的并发访问。同时平台的存储系统也可以通过流媒体伺服器的点播能力实现。诸如存储网路的读写，视频档案的检索和发布等功能都可以藉助流媒体伺服器强大的转发能力完成。

监控控制平台的资料库在记录图像信息的同时还应记录与图像信息相关的检索信息，如设备、通道、时间、报警信息等。平台应能存储视音频信息并保持30天；对需要长期保存的信息可配置专用存储设备备份。

应能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载；回放应支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓拍等；支持回放图像的缩放显示。

Ø 报警的接收和分发

应能接收报警源传送过来的报警信息，根据报警处置策略将报警信息分发给相应的系统、设备进行处理。报警源包括前端报警（探测）设备/报警子系统、监控设备的视频移动侦测输出和现有公共网路报警系统的联动输出。

Ø 报警联动

若报警位置存在监控设备，报警发生时应能通过预设方式自动调用视频或声音信息进行报警覆核，并触发录音录像。系统应支持与其它警用业务系统进行报警联动。

Ø 报警记录

当发生报警时，监控中心应记录报警的详细信息，如报警地址、报警所属组织、报警级别、报警类型、报警时间、处警时间、处警结果等。

Ø 报警延迟

报警信号到达监控中心后，在本监控中心的IP 网路内与视频显示的直接联动回响时间应不大于4秒.

Ø PTZ控制

应能通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控；应能设定控制优先权，对级别高的用户请求应有相应措施保证优先回响。在20000路规模情况下，所有用户对远端摄像机PTZ远摇操纵时间应不高于300ms。

“监控系统”发展至今已有相当长的历史。其间，系统的规模、结构及功能曾经过多次变革及提升。可以发现，无论监控系统如何进化发展，其本质并未改变——监控系统实质为切换显示系统，而其他诸如编程、联动、集成等都是在此基础上的附加，目的使监控系统功能更强大。因此，切换操作是否便捷、是否流畅、是否简单易控，是判断一套监控系统本质性能的关键。

传统的模拟系统，其切换显示只需利用键盘即可完成。其操作流程的简单快捷，已经广泛受到全球各类用户的青睐与认定。目前，不少数位化系统採用图形化界面，通过滑鼠拖曳实现切换操作，其用户操作体验与模拟系统相比，不可否认地缺乏流畅性，且较易因用户误操作而引起系统故障。数位化系统拥有如模拟系统般流畅的操作体验，这不但是系统本质的坚持，更是广大用户的强烈需求。

应具有直观、友好、简洁的人机互动界面,应具有视频画面分割显示、信息提示等处理功能。应能反映自身的运行情况，对正常、报警、故障等状态给出指示。

各种异构网路接入条件存在差异性，表现在频宽、时延、误码率等方面。为保证视频流在传输的过程中的实时性、连续性和平稳性，需根据网路的当前状况自适应调节视频的码率、质量，以适应当前的网路环境。视频监控的城域和广域互联都必须採用这种自适应视频传输机制以适应目前公安专网或公网的实际网路环境。目前的自适应网路传输可以分为基于传送方的、基于接收方的以及混合控制的速率调整方式。也可以採用动态多码率技术，使视频流的码率能够根据频宽的不同而相应变化。

数位化系统的视频流属于高频宽信号，传输时要求网路具备足够的频宽资源及交换能力。然而目前的监控系统，其视频量往往达到百余路甚至几百路，而用户对图像质量的追求（如4CIF@25IPS）再次加剧了视频流的频宽占用。如此数量庞大的高频宽信号传输于网路，若不进行有效的频宽管理，对任何类型的网路都将是一场灾难！

合理的网路结构，可通过划分VLAN等方式，对视频流进行“围堵”。将高数量高频宽视频流限制于VLAN内，而各VLAN间仅传输有限数量及频宽的视频流，以保障系统主干网的通畅。

监控中心网路频宽规划设计主要应考虑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和预留的网路频宽。

信息（包括媒体信息、控制信息及报警信息等）经由IP 网路传输时，端到端的信息延迟时间包括传送端信息採集、编码、网路传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间。

前端设备与监控中心间端到端的信息延迟时间应不大于1 秒。前端设备与用户终端间端到端的信息延迟时间应不大于2 秒。

第3章 系统总体设计3.1 系统总体拓扑结构

前端我们採取130万像素全实时百万像素网路摄像机进行监控，最高解析度可达1600*1200的解析度。并且基于H.264的百万像素网路摄像机，实现高清视频压缩、画质比传统视频监控系统提升了2倍多。这样提高了画面清晰度以及监视的有效性，满足系统建设的先进性。

百万像素高清网路VGA数字矩阵单机可管理44路百万像素摄像机相当于110路D1视频的录像存储以及解码显示，流媒体转发。

网路流媒体存储伺服器, 该系统提供了中心存储与前端存储等多级存储方案，用户根据具体情况可以选择三种存储方案，确保录像数据安全。一是只做前端存储；二是只做数字矩阵后端存储；三是前端全面存储，后端做重点监控存储。前端存储方案的好处在于减少网路频宽，但可能缺少安全；后端数字矩阵存储方案是能确保视频数据的安全，但缺点是每路视频都需要占用实时频宽；多级存储方案能解决前面两种方案的问题，是最佳解决方案，但却需要更多的存储设备。如果是重点监控存储将不占用额外频宽。并且流媒体存储伺服器单机最大支持24TB的存储，解决了海量存储问题，并且支持磁碟阵列功能，确保数据的安全性。

分散式存储，集中存储与分散存储相结合实现多级存储，支持1000GSATA硬碟，单机最大支持24TB的存储容量，并支持磁碟阵列存储，前端设备与数字矩阵可以同时存储；或者前端做全面存储，数字矩阵做重点存储；或者数字矩阵做全面存储，前端不做存储，三种存储方案任选。

监控中心电视墙输出採取14台44进22出的高清网路VGA数字矩阵输出到42个42寸液晶大屏,每个大屏4/9画面分割显示，42个屏可同时输出300路720P视频，同时各单画面可单独控制同步、群组、程式切换、报警联动切换等所有模拟矩阵的切换功能。

统一控制功能。通过统一操作平台或三维键盘可以远程控制：（A）远程切换控制任意萤幕和视频信号；（B）远程控制前端摄像机、球机和云台，如变亮变暗，调焦，预置位等。

系统可提供与其它信息系统的互联接口。如110报警系统、应急指挥系统、GIS 地理信息系统、等各警用业务工作相互集成。

当系统启动布防时，一旦编码器检测到告警检测装置的开关量输入，系统将有如下的报警联动：图像输出到指定解码器或视频监控客户端，系统按照预定义的方式使用视频和音频方式提醒管理员进行报警覆核，触发摄像头打到预製位，GIS地图上以醒目的图示显示报警的摄像头位置；

报警转发主要是前端设备收到报警信号以后进行相应的转发，包括转发给相应设防的主控及大屏等显示设备，并且进行相应的报警提示信息。

报警中心可接受多种报警输入方式：包括移动侦测、探头报警、视频丢失报警并且报警输出时可联动图像、声音、并将报警信息上传中心进行处理。

报警设防、撤防可以按分区进行设防、撤防，也可以按单个报警点进行设防、撤防。

报警联动处理方式有多种：包括视频的自动切换，并且支持多路视频的同时自动切换、球机预置位的自动调取、电子地图的自动切换（即把报警点所在的电子地图自动切换到大屏上）、报警输出的联动等。报警提示方式：包括文字提示、图片闪烁、声音提示等方式。

第4章 系统功能及核心业务流程4.1 数字矩阵基本功能介绍

数字矩阵是大型网路监控领域最核心部分，处于监控电视墙系统的咽喉地带，包括前端网路信号的输入以及后端视频的输出，都需经过数字矩阵来完成。网路VGA大屏数字矩阵是网路电视墙领域的极少厂家所具备的产品。他完成电视墙系统的多路数视频集中1：1解码输出或同步、程式、群组切换输出、多画面分割显示、多屏拼接输出、多机级联以及集中录像存储、回放历史视频上电视墙等功能特色，集成了多个产品的功能。使得整个系统在结构简单、布局合理、操作简易的前提下实现了用户的需求。

数字矩阵首先定义于电视墙矩阵功能，具有模拟矩阵的所有切换功能，包括群组、同步、程式、报警联动等自动切换及手动切换功能，并且能够使用三维矩阵键盘操作所有功能，支持256组群组切换,1024组同步切换,2048组程式切换,4096路以上报警联动切换, 8192路音视频的自由切换。平均切换回响时间低于200ms,平均视频延迟时间小于600ms。

模拟矩阵的核心切换功能是通过8816多路交叉开关来实现切换的，它来自于第一代电话交换即线路交换的主要晶片。数字矩阵是通过实时流媒体来实现切换，同样来自于第二代（IP）电话交换即包交换功能。只有拥有实时的网路切换功能，实现了模拟矩阵在切换方面的功能逻辑，才算得上是真正意义上的数字网路矩阵，而不是个别商家实现了简单的解码输出功能的“网路解码器”。

流媒体转发是整个系统的视音频数据和通讯命令的中转枢纽，同时可以完成数据集中存储功能。将多个流媒体伺服器进行级联，可构建複杂的分散式网路套用。中转是用来跨网套用，通过对流媒体的请求转发和管理，使其处于树型模型任意位置的流媒体服务节点，即使不在一个网段，获得指定授权的客户端仍然可以访问并获得该流媒体服务点上的数据。

流媒体转发功能主要是在前端获取一次数据，后端多个用户共享前端数据的功能，此功能可以解决前端频宽的压力问题，并且解决了前端设备多次访问相应硬体设备处理不了的硬体瓶颈问题，并且数字矩阵流媒体转发功能是实时转发，不存在延时问题，即收到数据即刻进行转发，使得网路转发、网路解码上电视器延时小于1秒；而非一般平台软体所採用的档案流媒体，延时比较大，一般在4秒以上。

流媒体转发是IP监控里最常用的功能，我们一般了解的是它在一对多转发方面的功能，但为什幺会在稍大一点的系统就必须用到流媒体，其重要的原因是IP监控设备普遍存在的一个重要局限。

IP设备最常用的晶片是DSP，因为其能完成高运算能力要求的图像压缩计算，但正因为如此，其在网路传输方面是非常薄弱的。如果是DVR，通过MIPS等晶片进行处理，这个瓶颈就更为明显。因为这个晶片要负责通过PCI汇流排从DSP取到视频流，并同时负责录像存储，那幺在网路方面的资源就非常少了。不仅从晶片本身的功能，或是嵌入式设备上程式表达空间的局限，或是从1000M网路技术的消化难度，都对IP编码设备形成了难以突破的屏障。

按海康的硬碟录像机而言，它的总会话资源是24路，单路最多访问是6个。即最多可以实现第一个用户预览全部16路视频，第二个则最多只能预览8路视频。或是6个用户，同时访问其中某4路视频。另一个重要局限是它的总频宽资源是25Mbps，这个局限在D1画质的情况尤为明显，也就是说DS8016HF最多每路只能达到1.28Mbps，而且没法向第二个用户提供任何视频了。从技术的角度，海康能达到这个水平已属不易，相信国内IP监控厂家在通讯方面少有能与海康匹敌，但从用户的角度特别是大规模的网路监控系统里，这是IP编码设备未能形成燎原之势的重要因素。

通过市场力量的推动，电影/广播系统里的流媒体被引入到安防行业里，流媒体一对多转发成为了这个问题的救星，许多大公司都推出了类似的技术服务。但好景不长，源于电影/广播系统里的流媒体属于档案型流，经转发后的延时平均在4秒左右。这在网路电影等行业里是可以接受的，即便是现场转播也是可以接受的，但习惯了模拟视频全实时效果的安防行业，非常难以接受这个条件。特别是通过网路对球机进行控制后，谁也不能接受4秒针以后才开始动。

经过业内一些IP监控厂家的潜心研究，引入了电信多媒体交换机的核心即实时流媒体（Realtime Stream）技术，实现了大容量网路视频数据的实时转发，达到了电信级在600毫秒以内的行业要求标準,同时也实现了PTZ的一对多控制、报警信号的一对多广播。直到实时流媒体技术的引入，才算是真正意义上安防行业的流媒体。

由于具备流媒体功能，数字矩阵系统吸实现可远程多分控联网调看任意视频，比如领导办公室或保全室都可通过幅控软体来实现视频的浏览以及控制。所有视频信息经过交换机上传区域网路，通过主控授权给网内的多达16个分控点（客户端），各分（副）控点可以同一时间访问查看主控授权範围内的任意一路或多路视频信息，最多每个分控可以16分屏同时察看16路视频。

“两边小屏全面覆盖，中间大屏重点监控”是网路VGA大屏数字矩阵套用在总控中心电视墙的核心指导思想。实现输出视频跟输入视频2：1显示，最重要的是矩阵的网路解码能力。在大规模网路监控系统中，网路的解码能力是其中最重要的瓶颈资源。早期的DSP解码卡或网路解码器技术方案，由于市场销量远低于编码的市场，及单晶片解码能力非常有限，至今都维持着解码是编码2倍以上的单路成本。

按海康4路解码能解4路D1、8路CIF，单台机最多装4张解码卡来核算，一个512路CIF画质（32台录像机）的解码需要高达64张4路解码卡、16台伺服器，相当于两台42U的大机箱才能实现，业内人士应该不难核算出它的硬体成本将超过二十万。

当前端输入升级到720P或1080P的编码能力后，后端的解码、显示将会面临着更大的挑战，要控制管理这幺多视频输入与输出，平台软体一项的成本也是一个不低的数字，在操作方面对于普通的安保人员来说将是一个巨大的挑战。

网路VGA大屏数字矩阵具有多画面分割功能，单屏支持1、4、9、16画面分割，每个屏运行HDMI/DVI/VGA等多种接口，每个画面之间可以相互切换调看，执行程式切换跟自动切换，也可以单独进行单屏扩大输出。以液晶屏

採用42/46寸液晶屏做为显示系统，即节省了显示设备的成本，又达到了最佳的显示效果，单屏可以1、4、9、16画面分割，即方便灵活，又解决了大比例输出的高低成本的问题。

目前解码卡不仅有解码能力的限制，更重要的是在多画面分割显示方面有着更大的局限，其中关键的一个因素是解码卡受制与DSP的DA晶片，最高只能达到D1(704×576)的单通道显示输出。

仍以海康的4路解码卡为例，一张卡最多只能实现2个4分屏。一张4路解码卡是由2个独立的DSP晶片组成，即一个晶片只能完成2路D1或4路CIF的解码。结合解码能力，若超过4分屏以上则需要通过其它晶片解码，再通过PCI将解码后的原始图片传替给输出的通道，如果实现9个CIF将需要三个晶片才能完成。

而分画面分割的问题在D1画质的多画面分割方面将会更加突出。一个16路D1的16分屏将需要4张四路解码卡资源才能完成，不仅成本非常昂贵，而且PCI上需进行14路原始图像的传输，最后的总输出解析度还只能是704×576，即D1画质的输入最后还是回到了QCIF画质。只有单路输出达到1280×1024（或以上）的解析度，多画面分割显示视频才有意义；1280×1024的解析度，按4分屏显示，可以充分展现D1(704×576)编码优势，按16分屏显示，也能达到CIF画质效果。配合大尺寸的液晶监视器，就解决了较低成本来实现多路数解码输出显示的问题。

本系统中间大屏是由42个42寸高清液晶屏组成,在操作方面它即独立于解码系统，也独立于VGA切换系统，需专业的人员经过专业的培训才会些简单的操作。网路VGA数字矩阵巧妙的借用解码显示的硬体，用较低的成本实现了监控系统中需要的拼接功能。因为少了独立的拼接硬体，又是与解码显示完全的溶为一体，所以可以通过在JSUP上简单的两次双击就可以实现拼接放大功能或复原功能。极大的降低了系统的成本，也简化了总控中心的操作。

数字矩阵支持任意多路历史视频同时切换到电视墙，包括音视频，支持任意路数、任

意时间、在任意视窗回放，并且主控与大屏同步回放。在视频监控客户端上，可以对回放进行正常播放、快速播放、慢速播放、回放抓拍等操作。可以控制图像的缩放显示，分屏显示和全萤幕显示。

不同于一般系统的回放功能，数字矩阵的录像回放不是简单的播放器回放功

能，不需要选择摄像机、回放时间，然后从一堆档案中选择一个档案进行回放，并且需要在录像的地方回放或者把录像档案下载到本地之后才能进行回放，数字矩阵的回放只需要选择摄像机、回放时间，不需要用户选择回放档案，系统自动进行定位回放，并且能够在系统的任意地方进行回放，不需要下载档案，可以同时回放多路上电视墙，在任意位置进行回放，同一路视频的同一个时间点支持多个地方同时回放，即回放也具有流媒体转发功能。

如何实现网路上成百上千的前端摄像头，云台，报警设备，中间的採集传输存储设备，后端的解码与输出等设备的统一管理与控制，并满足远程环境下在方便性与实时性方面的需求，也是个不小的挑战。的JSUP及整套基于IP电话及模拟矩阵的编号方式，避免了网路环境多IP位址带来操作上的不便．系统内有一套完善的编号机制及灵活的对应关係，以摄像为主线进行多级绑定．如101为一号楼的1号摄像机，那幺对其相应云台的控制也是101，方便操作，JSUP统一监控操作平台是一种面向业务套用服务的、全数位化、基于网路和高度集中管理的第三代安防管理平台软体，以满足行业客户高可靠性、複杂性和灵活性的视频与安防监控业务管理需求为主要目的，适用于大型网路视频监控环境下对不限路数的PC架构DVR、嵌入式DVR、DVS、IP摄像机和报警设备的用户角色、设备配置、报警关联策略、电子地图、流媒体转发、集中存储、数字矩阵等的集中监控与管理。

数字矩阵源于网路，并与网路有着密不可分的关係，网路的重要特徵在于它的分散式计算能力。那幺其功能不应受制于类似于模拟矩阵或硬碟录像一样单台机箱的约束，而是应充分的借用它在网路方面的先天优势，方便地进行分散式计算。

多机无缝级联是大型网路监控系统里必备的功能，多机全交叉切换则是网路矩阵赖以生存的重要职能。如果说实时流媒体是数字矩阵的软晶片，那幺网路交换机就是它的硬晶片。很多人能够理解非常複杂的模拟系统的接线结构，或许也是电脑方面的专家，但对于家喻户晓的普通网路交换机，却不知道它在这样大型的监控系统里起着不可估量的作用。

通过实时流媒体及网路交换机，进行多机联网全交叉矩阵切换,则可轻鬆实现256入256出(16屏)、512入512出(32屏)等超大型联网监控系统。

对于多台数字矩阵级联的大型功能，不需要一台一台去操作，只需在主控上进行统一操作即可，既可操作各台矩阵的所有萤幕的画面分割，也可单独控制每个视窗的视频切换显示，或者控制某个视窗的自动切换显示。视频信号可以在多台矩阵之间混合交叉切换显示

行业领先的所见即所得的操作方式，实现了“所见即所得”的功能，实现对电视墙所有萤幕及前端球机等设备的远程控制，并支持多个网路分控进行远程切换及控制，即主控上的操作结果会即时反应到电视墙上，不需要对着电视墙进行操作，并且对所有电视墙设备都实现了此功能，使得电视墙的操作变得非常简单。

由于存储系统不仅要支持多路摄像头的监控数据为并发实时顺序写入，同时要满足三级监控中心对同一数据源的多路并发随机读取，对于存储系统频宽、持续读写性能、系统控制器处理性能要求很高。存储设备的控制性能、持续读写频宽必须需随着摄像头数量的增加和存储容量的扩展而同步提升，以满足监控系统的频宽、性能需要，存储设备不可有内部频宽、性能的瓶颈。

当网路集中存储的需求产品化后，即出现了专门的独立存储伺服器。这个产品虽然解决了存储的问题，但却加重了核心骨干网上的压力。比如512路视频进入骨干网后，按512K来算，即产生了256M的实际网路频宽。如果这个256M的频宽，经流媒体伺服器，再转存储伺服器，然后输出到解码伺服器，有一部分通过分控访问，就会产生超过1000M实际码流的网路风暴。

网路存储採用流媒体、存储一体化设计，即网路视频一经输入到某台存储伺服器，则少有机会再需转发出来。同一路视频的实时存储以及第三方的多路并发随机读取都由本伺服器的内部流媒体来完成，这样该部分视频所引起的网路频宽就不会负载到监控中心骨干网路上。这样极大的减少了整个网路系统的频宽压力。

存储系统採用监控专用SATA硬碟，其安全性跟读写速度以及电源功耗都远优于企业级SATA硬碟或IDE硬碟，可保障监控数据的安全性，事后监控、调阅、调查有充分保障。硬碟可实现RAID保护，并採用热备盘进行二级保护，进一步保障监控数据的安全性。

採用数据块指针纪录技术，实现历史影像资料的基于指针资料库的检索，检索效率相对基于影像基于档案检索速度从数十分钟提高秒级，同时指针资料库考虑考虑对录像档案的採取防篡改或完整性检查措施；支持按图像来源、纪录时间、报警事件类别等多种方式对存储的图像数据进行检索，支持多用户同时并发访问同一数据源。

在统一监控模式下，可统一监控整个监控系统中的数十台，乃至数百台的存储设备的运行状态，实现集中管理。另外，由于採用专业存储设备，降低了分散式DVR带来的维护工作量大、数据丢失频繁等问题，降低了日常维护工作量。同时系统支持热插拔功能，硬碟维护方便。

第5章 设计方案涉及主要设备技术参数5.1 MPC-AL7百万像素网路摄像机

MPC-AL7高清型百万像素网路摄像机採用130万像素逐行CMOS感测器和高性能多媒体处理器设计开发，选用嵌入式Linux操作系统，支持H.264 Main Profile、Baseline Profile、MJPEG、JPEG等多种视频编码协定，支持G.726、G.711、ADPCM多种音频编码协定，具有先进的百万像素技术，SD卡存储图像抓拍技术，可与标準IPTV系统互通，是一款集视频採集、图像处理、视频传输、视频存储、视频管理功能于一体的高清型、高性能网路摄像机，其设计理念是All in one(高度集成化),Ready to go(即插即用)，极大地方便了用户安装、使用和维护。主要针对对图像清晰度要求比较高的高端监控市场的套用需求，包括：高速公路，银行，远程医疗，安检关口等领域。

－採用高性能多媒体处理器设计开发，单晶片SOC，内置（ARM9+DSP）和高速视频协处理器

－高灵敏度、高信噪比130万像素逐行CMOS感测器－最佳化的H.264 Main Profile@Level 3压缩算法，方便在窄带上实现高清晰的图像传输

－最高支持1600*1200解析度的实时编码

－最大可支持10个用户同时浏览

－内置Web Server方便用户使用标準的IE浏览器实现对前端的实时监看和设定管理

－支持CDMA1X 和GPRS 行动网路，支持手机监看，兼容多种智慧型手机操作平台

－支持远程系统升级功能

－支持本地及网路存储功能，内置SD卡接口，集成多种网路存储协定，支持网路硬碟功能

－支持动态域名解析，支持LAN和Internet (ADSL、Cable Modem)

－支持多种网路协定：HTTP, TCP/IP, UDP, SMTP, DDNS, DNS, SNTP,BOOTP, DHCP, FTP,SNMP

－支持双向语音对讲和语音广播

－网路自适应功能：根据网路频宽自动调整码流大小和编码帧率

－提供视频丢失、移动检测（区域、灵敏度可设）和感测器报警功能

－提供RS485/RS232 串口和内置各种解码协定，支持透明传输协定

－异常自动恢复功能，网路中断自动连线功能

型号：IPV6HWAD44V22(2*9+4)

网路VGA数字矩阵,是我们针对全部是网路数字视频流输入监控显示终端的情况而专门製作的一款产品，用于完成解码、切换、存储、转发、远程控制等功能。主要有

CIF:64入16出（4*4），64入64出（4*16），96入24出（6*4），96入96出（6*16）D1: 54入16出（4*4），54入36出（4*9），80入54出（6*9） 720P：44入16出（4*4），44入20齣（5*4），44入24出（6*4）等系列产品。

★实时流媒体一对多网路转发功能

採用电信多媒体交换机的核心即实时流媒体（Realtime Stream）技术，实现了大容量网路视频数据的实时转发，突破了安防行业普遍採用的档案流媒体(File Stream)高达四秒延时的局限，达到了电信级在600毫秒以内的行业要求标準,同时也实现了PTZ的一对多控制、报警信号的一对多广播。

★多厂家设备兼容，无缝接入

兼容海康、大华、黄河、朗驰、安士讯(AXIS)等国内外厂家的硬碟录像机、视频伺服器、网路摄像机的网路视音频流。

★1000M网路平衡负载功能

採用标準的TCP/IP输入及输出,双1000M网口，含IP路由以及网关功能,将前端DVR/DVS/IPC与后端访问网路相隔离，对监控网进行多片区物理切割，大幅度减少中央骨干网路的网路压力，减少网路风暴的出现，充分保证骨干的稳定性。

音视频输入: 44路数位讯号输入

音视频输出: 22路输出，每路可手动/自动/程式/同步/群组切换输出

显示输出: 3个VGA/DVI/HDMI 液晶屏/等离子屏/DLP屏输出，单屏最高解析度达1600*1200

显示模式:1、4、9画面

远程监看/ 回放解析度:720P（1280*720）

远程切换:远程群组切换、同步切换、程式切换，支持16个分控点电视墙进行同步切换，1000路以上视频，并同时进行云镜等控制

切换模式:256组群组切换,1024组同步切换,2048组程式切换,4096路以上报警联动切换, 8192路音视频的自由切换

云镜控制: 远程高速球及云镜控制，如：光圈，变焦，预置位设定等功能

主控副控:主控与副控功能不受地理条件的限制，可以远程网路执行主控与副控许可权

视频转发:主控授权可达16个分控点,每个分控可同时查看访问许可权内的任意一路或多路视频

录像回放:远程回放到电视墙

检索方式:按录像通道、时间进行自由检索

字元叠加:可同时进行时间、日期、摄像机标题、运行状态、图形、图像等字元叠加，叠加字元长度为256个汉字

摄像机编号:全部摄像机统一编号识别，或矩阵号加摄像机号来编码识别

报警输入:全网路统一编号与联动切换，可通过网路接入110等异构系统中，兼容多厂家报警主机

报警输出:全网路统一编号与联动报警输出，可通过网路接入110等异构系统中

报警联动:全网报警输入输出统一编号，统一联动，联动形式多样化，如：移动侦测联动，同步切换联动，电子地图联动等

级联实现:多种异构系统的互联。前端可以局部集中后再向上级联，多个矩阵的级联可以连续统一编号，实现全网交叉切换，实现无缝拼接切换

网路接口:RJ45 1000M乙太网接口，TCP/IP协定

控制键盘:矩阵专业控制键盘

工作温度:-30℃~60℃

工作湿度:< 90%

电源功率:500W以上

尺 寸:2U：482*650*89（mm）

重 量:≤20KG

IPV5300实时流媒体存储伺服器是网路数字视频监控系统环节中的伺服器级产品，流媒体技术的高低直接影响到网路视频众多效果的好坏，採用电信级专业网路实时流媒体技术，不仅解决了在网路视频里多个分控同时访问同一路视频时的“瓶颈”问题，而且做到对视频切换的实时性、流畅性的要求。结合多厂家兼容，集中存储功能，及报警广播等安防行业的专用功能，是一款安防行业的专业级流媒体，是大型网路视频监控系统中不可缺少的核心产品。

1、採用电信多媒体交换机的核心及实时流媒体（Realtime Stream）技术，实现了大容量网路视频数据的实时转发，突破了安防行业普遍採用的档案流媒体(File Stream)高达四秒的延时缺憾，达到了电信级在600毫秒以内的行业要求标準,同时也实现了PTZ的多用户转发控制、报警信号的广播，这个功能也是数字矩阵实现所有功能的最核心基础

2、兼容国外厂家三星（SAMSUNG）、索尼（SONY）,国内厂家海康、大华、汉邦、恆亿、金鹏、朗驰、黄河、德加拉、拓普生、及所有映佳方案相关厂家的硬碟录像机、视频伺服器、网路摄像机的网路视音频流

3、採用动态虚拟结构，各媒体流可以通过简单配置实现增加或减少各媒体流所管辖的DVR、DVS、IPC。单机支持100路CIF（25FPS）、60路D1、50路720P（25FPS）视频输入,每路视频支持64个以上客户端同时访问

4、採用标準的TCP/IP输入及输出, 1000M网口，含IP路由以及网关功能,将前端DVR/DVS/IPC与后端访问网路相隔离，对监控网进行多片区物理切割，大幅度减少中央骨干网路的网路压力，减少网路风暴的出现，充分保证骨干的稳定性

5、存储与流媒体一体化设计，支持计画录像、循环录像、移动帧测录像及录像回放功能。单机9TB存储，含9个1000G以上SATAII硬碟位，并且具有RAID阵列功能

设备接口LAN/Ethernet(RJ-45) 1000M网口

组网架构单平台单设备组网；单平台多设备堆叠组网；多平台多级级联组网

可靠性电信级网路分组交换技术，分散式资料库管理，支持负载均衡

录像转发和存储能力单机最大可接24个1000G硬碟，单平台组网：50*2048Kbps转发50路720P画质SATA阵列并发存储；

RAID策略RAID0 RAID5

网路适应性具备多网口功能，可跨接不同网段

业务功能图像监控、流媒体转发、录像存储回放、音频通信、报警联动、移动侦测、电子地图等

管理功能许可权管理、设备管理、日誌管理、系统远程升级等

客户端注册可不受限制，根据实际需求而定

工作温度-10℃~50℃

工作湿度5%~90%

存储温度 -20℃~70℃

存储湿度5%~90%

电源功率 400W以上

网路接口RJ45 1000M乙太网接口，TCP/IP协定

尺 寸4U:555*435*160（mm）

重 量40KG

★金属壳体，电脑键盘按键设计

★液晶英文显示

★有自检功能

★有操纵桿参数误差校正功能

★通讯RS-485接口有1500W防雷、短路过流保护自动恢复设计

★监视器/摄像机控制

★云台/镜头/辅助设备控制

★摄像机预置位设定/调用控制

★键盘的主/副控工作方式

★内置多款控制协定，可控制不同厂家球机

★具有对快球云台变速调控、多个预置点巡航、报警联动设定等功能

★实时显示解码器和矩阵的工作状态

★具有对报警器布/撤防设定、状态查询显示功能

★报警设备报警时键盘能发出蜂鸣进行警示和报警区域显示

★具有8组管理员操作登入和键盘锁定功能

★有浪涌保护措施及抗雷击干扰设

（一）产品简介功能特色

★支持1-16路画面分割及实时预览功能，支持CIF与D1画质自适应方式；支持本地录像、回放功能，视频源来自JUNSDA、海康、大华、汗邦等编码设备以及IPV5000流媒体的实时视频，或回放视频。

★群组切换、同步切换、程式切换的设定及指令的执行，向前向后切换；远程高速球及云台控制，光亮光暗，远焦，近焦，预置位设定等功能。

★电子地图功能，实现电子地图与报警和视频联动功能，能够直观看出哪个地方报警，进而切换输出现场视频图像，视频观察现场整个情况实现电子地图与警视联动功能，当需要查看报警点的具体位置时，可以把电子地图切换到大萤幕，实现了电子地图与视频互切功能。

★所有设备管理上採用树型结构：方便对系统内所有设备进行统一管理，而且设备之间的等级分明。如某个矩阵属于某个行政区域等，所有设备採用统一编码机制，即每个设备一个设备号，设备号是该设备在整个系统内的唯一标识。

★操作界面美观大方：系统採用Window XP风格，界面美观又大方，颜色协调一致。系统範围内操作一致：同一用户，不管在什幺地方作业系统（如深圳或北京），所拥有的许可权、操作的界面完全一致。使用方便：採用所见即所得，大部分操作都是一步到位，把複杂的业务逻辑隐藏在系统内部。

★许可权控制严格、等级分明：系统具有严格的许可权管理器，可针对不同的区域、管理人员设定不同的帐户，限制其对系统的操作、访问许可权，用户分为不同的等级，每个等级的用户又可以分配不同的许可权，用户的所有操作全部控制在许可权範围之内。

★全网路化、数据化的系统：硬体及软体皆通过网路进行连线，传输数据全部进行数据化，解决数据传输过程中的数据衰减的问题。

★强大的报表输出功能：包括操作日誌报表、报警日誌报表、设备统计报表等等报表功能。

6 后记网路VGA数字矩阵，巧妙利用电信行业的多媒体交换机核心实时流媒体技术，实现了模拟矩阵的实时切换功能。充分借用模拟矩阵的多媒体控制软体界面的逻辑，实现了模拟矩阵所有的群组、同步、程式、报警联动及手动切换的功能逻辑。

融入了平台软体在DVS等设备管理、多级联网的等方面的业务逻辑。兼容了国内外多个厂家的网路摄像机、视频伺服器、硬碟录像机的网路视音频流。

运用1000G以上工业伺服器硬碟实现海量集中存储，发挥胃高性能的中央处理器的多路网路视频解码能力，从而可输出到大尺寸、高解析度的液晶屏、等离、DLP等显示设备进行多画面分割显示。

支持多机无缝级联，组成M*N的64个萤幕1024个视窗输出的大型网路电视墙，即任意视频输入可切换到任意萤幕输出。支持64个以上分控电视墙的串列级联，即多个分控可以串列到总控电视墙，组成多级网路监控系统。