1、1 / 75南京云创存储科技有限公司 2014/4/22边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案边 境 线 智 能 视 频 监 控平 台 解 决 方 案边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案目 录目录 21、项 目必 要性 及需 求分 析 .41.1 接 入需 求 .51.2 呈 现需 求 .51.2.1 多终 端支 持及 实时 转码 .51.2.2 全屏 多画 面、 单画 面 .51.3 视 频流 分发 功能 .51.4 智 能分 析及 处理 需求 .61.4.1 智能 分析 .61.4.2 智能 分析 结果 输出 及告警 .61.4.3 前端 设备 状态 读取 及控制 .61.4.4
2、 录像 及存 储功 能 .61.4.5 子平 台扩 展 .61.5 管 理维 护需 求 .71.5.1 摄像 机状 态维 护 .71.5.2 客户 端系 统支 持 .71.5.3 摄像 头多 级目 录管 理 .71.5.4 账号 登录 权限 管理 .71.5.5 升级 扩容 改造 管理 .71.5.6 服务 器状 态监 控、 负载均 衡和 数据 备份 .81.6 系 统性 能需 求 .81.6.1 系统 扩展 性 .81.6.2 系统 鲁棒 性 .81.6.3 系统 响应 速度 .81.6.4 系统 接入 能力 和并 发处理 能力 .81.6.5 存储 能力 .91.6.6 视频 传输 时延
3、.91.6.7 智能 分析 统计 准确 率 .92 系 统 架构 .102.1 系 统拓 扑图 .103 系统 方案 .153.1 系 统逻 框图 .153 / 75南京云创存储科技有限公司 2014/4/22边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案1、 项目 必要 性及需 求分 析现在我国的边境线安防的基本情况是： 我们过度依赖人力防护， 虽然也对技 术防护有了一定认识和投入， 但却非常忽视实体防护的作用， 导致国家的边境线 许多实体防护设施落后陈旧， 防护手段单一， 易于 突破。 仅仅依靠人防来进行防 御， 对人的依赖性太高， 很显然， 由于人防的机动性虽然很高， 但实际上国家的 边境线
4、因为跨度太大， 战线太长， 却无法做到对各个点的系统照应， 容易造成各 个击破， 从而导致边境线形同虚设。 所以在对边境线安防系统的设计上， 要把物 防 （实体防护 ） 、 技防 （技术防范） 和人防 （ 人力防范 ） 结合在一起， 相对来说， 实体防护是边境线安防的基础， 是第一道屏障， 起到延迟和阻挡的作用， 并对入 侵者起到警示和震慑作用； 技术防范是对入侵进行感应和报警， 而人力防范是对 根据入侵的情况进行反应和策动， 以打击和处理入境者。 我们国家边境线 跨度长， 我们更加要重视实体防护的不可替代的作用， 要紧紧依托实体防护， 以实体防护 为基础和载体， 延迟和阻止入侵时间， 实施技
5、术防范手段， 达到感知和报警， 实 现人力防范的以点带面， 灵活机动的反应， 通过实体防护、 技术防范、 人力防范 三者的有机结合， 构筑好国家边境线， 建立边境安全。 只有这样， 才能有效抵御 非法入侵， 即时监测和感知边境风险， 提高人员反应速度， 更大程度地保障边境 安全。边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案1.1 接入需求“视频监控平台” 接口具备开放性， 满足等不同标准视频视频监控平台 及单 点 视 频 数据 的 接入 ， 能够 满 足 第三 方 已有 视 频 视 频 监 控平 台 及模 /数前 端 监 控 设 备视频信号的接入。 平台需能够兼容主流平台及前端摄像机厂家的 SD
6、K 开发包接 入。1.2 呈现需求1.2.1 多终端支持 及实时 转码“视频监控平台” 可支持多种终端设备的监控访问， 包括大屏幕电视墙、 PC 终端、 平板电脑终端、 智能手持终端等， 支持高并发的视频访问能力， 并且根据 客户端的不同处理能力， 实时转码， 瞬时动态调整视频的分辨率， 满足用户需求 的同时降低网络带宽的消耗。1.2.2 全屏多画面 、单画 面“视频监控平台” 支持视频信号在各种终端上全屏多画面、 单画面呈现， 并 根据接入视频路数自主调整视频画面分辨率， 呈现视频内容来源可以为根据摄像 头编号勾选等。1.3 视频流分发功能针对不同 客户端 对同一 路视频流 的请求 ， “视
7、 频监控平 台”可 对视频 流进行 存储、 复制， 并根据不同客户端的处理能力推送符合客户端需求的视频流， 降低 接入侧传输带宽的占用。边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案1.4 智能分析及处理 需求1.4.1 智能分析“视频监控平台” 可以在所有接入的前端视频监控设备中， 根据用户的需求， 对选择的摄像机进行动态识别和智能分析， 如： 人员和车辆入侵检测、 人员越线 告警等情况， 对监控区域可 以 进行实时监控和预报等， 并且保证后期功能的可扩 展性。1.4.2 智能分析结 果输出 及告警“视频监控平台” 具备视频智能分析功能， 可以实时的输出智能分析的结果 并可根据预置的报警门限进行
8、及时告警， 如监测区域内通过智能算法检测到 特定 行为的相似度超过告警门限 时报警。 告警模式可通过声音， 图形闪烁， 弹出窗口 等方式展现，并记录日志。1.4.3 前端设备状 态读取 及控制“视频监控平台” 可接入所有前端设备并可对设备进行控制， 如设置设备的 编码方式、帧率、比特率、分辨率等信息，远程控制设备的云台等。1.4.4 录像及存储 功能“视频监控平台” 提供摄像机定时录制存储设置功能， 并提供历史记录查询。 基于高性能集群架构的云存储系统， 采用多节点冗余架构设计， 支持多节点自动 负载均衡及故障转移， 任意节点发生故障， 可在不间断业务情况下进行修复。 整 个存储系统所有节点对
9、外界以统一 IP 地址提 供 FTP 服务，具有容错能力，任何 节点出现故障，保证服务不中断，数据不丢失。1.4.5 子平台扩展可根据业务需求从主平台中扩展出任意数量的子平台， 并且子平台能够继承边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案主平台的所有功能，并根据业务需要开发个性化功能。1.5 管理维护需求1.5.1 摄像机状态 维护“视频监控平台” 可对接入的所有第三方平台所属的摄像机及单点接入的摄 像机进行状态监控， 采用轮询机制监测摄像机工作状态是否正常， 并实时呈现告 警、记录日志。1.5.2 客户端系统 支持平台客户端支持 Linux（Cen tOS、 RedHat、 Ubuntu）
10、、 Windows、 iOS、 Android等主流 PC、平板电脑和智能终端操作系统。1.5.3 摄像头多级 目录管 理摄像头的目录采用树形结构、 多级管理。 各平台归属摄像头的命名和检索保 留原平台方式。 未命名的摄像头命名统一规范标准 ， 名称体现视频来源、 摄像头 地理位置、摄像头制式、编号等信息，便于快速检索。1.5.4 账号登录权 限管理“视频监控平台” 可对登录账号进行权限设置和管理， 根据账号开放特定的 视频流访问权限，账号权限需对接入的子平台的账号权限管理方式进行继承。1.5.5 升级扩容改 造管理“视频监控平台” 可保证在系统不宕机、 服务不中断的情况下进行软硬件升 级、硬
11、件扩容等平台升级扩容改造工作。边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案1.5.6 服务器状态 监控、 负载均衡和数据备 份“视频监控平台” 对服务器进行统一调度管理， 无人值守监控服务器的运行 状态； 可根据服务器的处理负荷进行负载均 衡， 将大量的并发访问和数据流分担 到多个节 点进行 处理， 提高服务 器的运 行效率 ； “视频 监控平 台”能 够支持数据 的冷热备份， 确保任一节点包括主节点出现故障时， 均不会导致服务器数据丢失。1.6 系统性能需求1.6.1 系统扩展性“视频监控平台” 具有较强的可扩展性， 预留足够的接口便于将来能够接入 新的节点资源、 子平台系统或更高级别的应用平
12、台 。 接口通用透明， 出口视频支 持标准 RTSP 协议，信 令支持标准 HTTP 协议。1.6.2 系统鲁棒性“视频监控平台” 可确保在任意数量平台或设备的 SDK 开发包 和 RTSP 视频 流接入的情况下保证系统稳定运行； 在任意节点 （包括主节点） 发生故障的情况 下，仍然能够稳定处理数据，保证系统不宕机，服务不中断。1.6.3 系统响应速 度从客户端接收到用户命令到系统完成命令执行的响应时长不超过 1 秒。1.6.4 系统接入能 力和并 发处理能力“视频监控平台 ”可并发接入 60 路标清（4CIF 、码流 2Mbps）视 频信号， 同时也支持高清视频流的解码能力。用户并发访问量初
13、期为 100 路标清，智能识 别和转码等功能各 60 路 ，支持 通过增加服务器来动态扩容 。边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案1.6.5 存储能力60 路标清摄像机 （2 Mbps 码流） ，2 4 小时录像 ，数据存储 90 天，需要的 有 效存储空间为：2Mbps / 8 * 3600 * 24 * 90 * 60 = 116.64TB （约 120TB 存储空间） 数据按 1：1 冗余备 份 ，因此，需要配置的裸容量不能低于 240TB。 同时， 存储能满足 今后动态扩容的需求。 单客户端大文件传输的写性能不小于 100MB/s，读性能 不 少于 80MB/s；要求当 任意节点
14、（包括主节点）发生故障 时，存储系统仍然保持存储数据 100%完整，并且不会停机中断服务。1.6.6 视频传输时 延从视频流从接入 “视频监控平台” 后， 经过转码， 推送给流媒体服务器， 并 分发给不同客户端，所呈现的时延不超过 1 秒。1.6.7 智能分析统 计 准确 率“视频监控平台” 智能分析中， 误检率低于 10%， 漏检率低于 10%， 检出率 大于 90%，报警延迟小于 3 秒。边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案2 系 统 架 构根 据 需 求 的 深 入 分析 ，本 方 案 利 用 cStor 云 存储 和 cProc 云 处 理 技术 构 建 统一的云视频监控管理平台
15、软件， 部署在服务器集群上， 实现对海量高清视频监 控的实时处理。2.1 系统拓扑图图 2-1 系统 拓扑 图边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案图 2 - 2 智 能识 别系 统系 统 架构图系统对视频视频监控平台 的视频， 经过集群处理， 实现转码处理、 智能识别 和数据存储回看等功能 ，以满足不同终端的访问需求，实现人员聚集、遗留物 、 烟雾火灾报警等智能识别功能， 对关键数据进行存储、 以及实现大屏控制等功能。3 系 统方 案方案采用信令流和数据流分离的方式， 在标准 X86(X64)服务器集群上 部署存 储、 处理、 调度等软件系统 ， 形 成一个整体的云视频监控解决方案， 实现对现有 视频监控资源的整合。采用云处理和云存储技术，有较高的扩展性和容错能力， 解决服务器单点故障问题，降低升级和维护成本。3.1 系统逻框图本云视频视频监控平台 ， 是在服务器集群上部署一整套基于云架构的视频处 理软件， 下图为系统逻辑框图 ， 其核心内容是对接入的海量视频的实时处理分析。边境线 智能 视频 监控 平台 解决方 案图 3-1 系 统逻 辑架 构框 图
