【安防知識網(wǎng)】二十一世紀是信息時代，隨著社會信息化進程的快速發(fā)展，信息技術(shù)的應用已逐漸滲透到人類生存、活動的各個領(lǐng)域。隨著國家經(jīng)濟建設的發(fā)展，港口業(yè)務發(fā)展迅速，內(nèi)陸港和進出口港都對港口業(yè)務建設的數(shù)字化提出了很高的要求，數(shù)字化港口是港口治安建設的發(fā)展方向。運用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)將大大地提高港口治安部門的工作效率，有效的減少港口治安監(jiān)護人員。

1、概述
1.1項目背景
        二十一世紀是信息時代，隨著社會信息化進程的快速發(fā)展，信息技術(shù)的應用已逐漸滲透到人類生存、活動的各個領(lǐng)域。隨著國家經(jīng)濟建設的發(fā)展，港口業(yè)務發(fā)展迅速，內(nèi)陸港和進出口港都對港口業(yè)務建設的數(shù)字化提出了很高的要求，數(shù)字化港口是港口治安建設的發(fā)展方向。運用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)將大大地提高港口治安部門的工作效率，有效的減少港口治安監(jiān)護人員。

1.2設計依據(jù) 
        根據(jù)網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求和國家有關(guān)法規(guī)的要求以及貴局對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基本需求，經(jīng)研究、分析設計本系統(tǒng)方案，該系統(tǒng)具有性能先進、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟實用等特點，而且該系統(tǒng)具有方便擴展、與其它信息系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接的能力。

依據(jù)的相關(guān)規(guī)范包括：
《中華人民共和國公共安全行業(yè)標準》GA241.9-2000
《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》GBJll5—87
《遠動設備終端通用技術(shù)條件》GB/T16435-1996
《建筑電器設計規(guī)范》JGJ/T16－92
《軟件工程國家標準》
《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》
《安全防范工程程序與要求》GA/T75-94
《安全檢查防范系統(tǒng)通用圖形符號》GA/T74-94
《社會公共場所安全防范工種設計規(guī)范》
《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ/T16-92
《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50198-94
《信息技術(shù)軟件生存期過程》GB/T8566-1995
《計算機軟件產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南》GB/T8567-1988
《計算機軟件需求說明編制指南》GB/T9385-1988
《軟件工程術(shù)語》GB/T11457-1995 [nextpage]
《計算機軟件質(zhì)量保證計劃規(guī)范》GB/T12504-1990
《計算機軟件配置管理計劃規(guī)范》GB/T12505-1990
《軟件維護指南》GB/T14079-1992
《計算機軟件可靠性和維護性管理》GB/T14394-1993
《軟件支持環(huán)境》GB/T15853-1995

1.3設計原則
1.3.1實用性 
        CSVision系統(tǒng)致力于各種垂直化行業(yè)解決方案的提供。設計合理，結(jié)構(gòu)簡單，功能完備，切合實際，能有效提高工作效率，滿足行業(yè)需求，是CSVision追求的目標。

1.3.2可擴展性 
        CSVision系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化設計，系統(tǒng)規(guī)模和功能易于擴充，系統(tǒng)配套軟件具有升級能力。能夠方便和快速的構(gòu)建行業(yè)數(shù)據(jù)整合方案。

1.3.3易操作性 
        CSVision提供清晰、簡潔、友好的人機交互界面，操控簡便、靈活，易學易用，便于管理和維護，有很強的容錯和系統(tǒng)恢復能力。

1.3.3實時性 
        CSVision系統(tǒng)是一套全實時的交互式控制平臺，無論是媒體數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)還是錄像數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)都能在第一時間通過網(wǎng)絡到達用戶桌面。

1.3.4安全性 
        CSVision系統(tǒng)構(gòu)建與穩(wěn)定的C/S架構(gòu)之上，不但給系統(tǒng)提供實時性保障，也能給系統(tǒng)提供運行環(huán)境的安全性保障。CSVision系統(tǒng)提供完善的用戶和權(quán)限管理模式，能保障系統(tǒng)的應用級數(shù)據(jù)安全。

1.3.5高可靠性 
        CSVision系統(tǒng)采用成熟、穩(wěn)定和通用的技術(shù)，服務器軟件具備強大的實時數(shù)據(jù)處理能力。同時支持多種備份和冗余措施，能夠保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

1.3.6可維護性 
        CSVision系統(tǒng)具備自檢、故障診斷及故障弱化功能。在出現(xiàn)故障時，用戶可以通過平臺軟件及時、快速地進行維護。通過CSVision，整個系統(tǒng)動態(tài)環(huán)境一致性維護可以輕松的實現(xiàn)，極大的減輕系統(tǒng)維護工作量。 [nextpage]

2、建設目標與任務
2.1建設目標 
        港口網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案的建設目標是充分利用視頻壓縮技術(shù)、軟件組態(tài)技術(shù)、多媒體網(wǎng)絡等高新技術(shù)手段，以成熟的高新技術(shù)為手段，用先進的管理技術(shù)建設一個具有實用性、先進性、可靠性、開放性的“港口網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)”。依托電信網(wǎng)絡，通過授權(quán)可以對圖像進行遠程回放、遠程控制，實現(xiàn)整個港口各級港口管理機關(guān)聯(lián)動處理突發(fā)事件，統(tǒng)一調(diào)度，提高了現(xiàn)代港口管理的水平。

2.1.1.實現(xiàn)圖像信息管理的流程化 
        通過本項目的實施，在港口系統(tǒng)內(nèi)部建立暢通的圖像信息管理流程，實現(xiàn)監(jiān)控圖像的分級管理、分級顯示及控制、分級存儲及檢索，為保證運行安全、提高工作效率等方面提供更為可靠的工具，發(fā)揮重要作用。

2.2.2實現(xiàn)圖像信息資源共享 
        本項目利用軟件組態(tài)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡視頻監(jiān)控軟件的復雜配置和管理的簡單化。通過構(gòu)件化設計，本項目平臺能夠在不修改源代碼的情況下，廣泛地融入各種報警設備和軟件產(chǎn)品，同時提供圖形化配置功能，建立一個統(tǒng)一的圖像信息管理平臺。通過系統(tǒng)平臺建設，整個港口聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)各級行政管理部門都可對監(jiān)控點進行實時動態(tài)監(jiān)視，隨時了解現(xiàn)場情況，實現(xiàn)統(tǒng)一的分級管理、分級控制、分級存儲、分級檢索，以便采取相應的措施確保人民群眾生命財產(chǎn)的安全。

2.2建設任務 
        隨著“數(shù)字港口”時代的到來，本著“集中建平臺、整合資源，分散建系統(tǒng)、逐步接入”的建設原則，本次建設任務要實現(xiàn)以下目標：通過本期工程完成滿州里整個港口視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)工程，實現(xiàn)下面三個分局派出所將視頻監(jiān)控圖像集中至港口視頻監(jiān)控中心，實現(xiàn)了上級行政管理部門對視頻圖像的信息共享，也方便了職能部門的統(tǒng)一集中管理。

2.3建設原則
2.3.1.注重實效，統(tǒng)籌規(guī)劃 
        實現(xiàn)系統(tǒng)化、科學化、現(xiàn)代化地統(tǒng)一管理，切實滿足港口治安行業(yè)對于圖像系統(tǒng)的管理和業(yè)務需求。

        根據(jù)滿州里整個港口聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)現(xiàn)狀，在充分保障社會治安安全的需求以及整合現(xiàn)有圖像設施和資源的基礎(chǔ)上，合理規(guī)劃前端圖像監(jiān)控點，統(tǒng)籌建設完善的社會治安系統(tǒng)網(wǎng)絡。

2.3.2改建并舉，高度整合 
        本著“改建并舉、注意節(jié)約”的原則有效整合港口管理局下屬港口局的圖像信息系統(tǒng)現(xiàn)有設施和資源，將已建、在建的圖像信息系統(tǒng)資源統(tǒng)一規(guī)劃，避免重復建設投資。在整合過程中，充分利用新技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)有資源的整合，達到系統(tǒng)建設需求。 [nextpage]

2.3.3統(tǒng)一標準，資源共享 
        在保障整個港口網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運行的原則下，可將圖像信息資料上傳到各港口管理部門直至港口指揮部，實現(xiàn)分級管理、統(tǒng)一調(diào)用，最大限度地達到資源共享，為“數(shù)字港口”及港務管理現(xiàn)代化做出貢獻。

3、需求分析
3.1現(xiàn)狀描述 
        港口管理局下屬部分安裝均采用了監(jiān)控系統(tǒng)，以保證自身的安全。但是大部分港口監(jiān)控系統(tǒng)是本地監(jiān)控，未與上級管理局建立專一、快速的網(wǎng)絡連接，市港口管理局無法共享監(jiān)控圖像信息，無法對所轄進行統(tǒng)一、高效的監(jiān)管，上級主管部門也無法實現(xiàn)上級對下級的圖像信息共享。隨著現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能順應先進的數(shù)字通信趨勢，必將逐步被淘汰。

3.2需求分析 
        根據(jù)六港口港口管理局監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀，通過租用網(wǎng)通（電信）網(wǎng)絡為基礎(chǔ)，將下級港口碼頭的前端視頻監(jiān)控圖像集中管理，統(tǒng)一集中至港口網(wǎng)絡視頻監(jiān)控中心平臺，通過港口的視頻管理服務器把圖像轉(zhuǎn)發(fā)至省港務管理部門直至交通部視頻監(jiān)控中心。

實現(xiàn)圖像信息管理的流程化 
        通過本項目的實施，在港務系統(tǒng)內(nèi)建立暢通的圖像信息管理流程，實現(xiàn)圖像的分級管理、分級顯示及控制、分級存儲及檢索，為保證運行安全、提高工作效率等方面提供更為可靠的工具，發(fā)揮重要作用。

在港務管理中發(fā)揮圖像輔助決策作用 
        充分開發(fā)圖像信息資源，實現(xiàn)決策支持的科學化。對于圖像信息的管理，最終從數(shù)據(jù)處理走向數(shù)據(jù)挖掘，將其應用于為港務管理決策提供科學服務。通過對圖像信息的科學利用，直觀地、形象地掌握相關(guān)信息，得到滿足管理要求的解決方案或可能策略，進一步提高港務系統(tǒng)決策的有效性和可靠性。

3.2.1功能需求 
        面對“數(shù)字港口”時代的到來，適應數(shù)字化管理的需求；網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求有：

1)信息采集功能 
        前端監(jiān)控系統(tǒng)采集視頻并按照傳輸要求進行壓縮、編碼處理，轉(zhuǎn)換成能夠通過接入網(wǎng)關(guān)，滿足在數(shù)字交換網(wǎng)上傳輸?shù)男畔⒏袷健?

2)信息傳輸功能 
        對經(jīng)過壓縮、編碼處理的視頻信息，按照工作流程在監(jiān)控專網(wǎng)中進行傳輸，根據(jù)安全管理權(quán)限，構(gòu)成各級傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)。同時能夠滿足監(jiān)控系統(tǒng)管理需要，傳輸至上級系統(tǒng)并存儲信息。[nextpage]

3)信息處理功能 
        各級系統(tǒng)對接收到的視頻信息等，按信息含意和歸屬進行處理，對調(diào)用的存儲信息進行處理。

4)信息存儲和備份功能 
        在客戶端端監(jiān)控系統(tǒng)、各級目錄服務中心，對報警信息、系統(tǒng)日志等存儲；存儲和備份的歷史數(shù)據(jù)信息，可在網(wǎng)絡系統(tǒng)中依據(jù)權(quán)限調(diào)看。

5)錄像查詢及播放功能 
        可根據(jù)日期、時間、攝像機編號、錄像類型、位置及報警、事件類型迅速查找到錄像，可以采用正常速度、加倍速度回放圖像。

6)系統(tǒng)控制功能 
        依據(jù)授權(quán)將網(wǎng)絡用戶發(fā)出的控制命令傳送到前端系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)控中心及授權(quán)用戶對前端任意一路監(jiān)控圖像的調(diào)用及云臺的上下、左右以及光圈的控制功能。

7)系統(tǒng)報警功能 
        當前端監(jiān)控點滿足報警觸發(fā)條件時系統(tǒng)可自動的報警，并且通過預先設置的報警聯(lián)動策略進行報警的相關(guān)聯(lián)動響應。

3.2.2性能需求 
        六港口港口管理局網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的初步設計方案，滿足現(xiàn)有資源和網(wǎng)絡需求的性能；前端各個監(jiān)控子系統(tǒng)、市港口管理局監(jiān)控中心的建設均滿足港口部《關(guān)于開展港口報警與監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)建設工作的意見》的性能要求，力求系統(tǒng)穩(wěn)定運行、數(shù)據(jù)存儲可靠，視頻數(shù)據(jù)定期歸檔；

3.2.3監(jiān)控區(qū)域
遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控平臺對港口的監(jiān)控區(qū)域包括：
集裝箱碼頭、保稅倉庫等貨物集散地的監(jiān)控；
海關(guān)監(jiān)管的重點場所；
幫助海關(guān)邊檢部門掌握轄區(qū)動態(tài)，開展反偷渡工作；
碼頭前沿的船港界面；
危險貨物作業(yè)過程；
重大危險源；
引航；
港口設施保安計劃落實情況；
進出港車輛、人員、船舶、貨物；[nextpage]

4、系統(tǒng)總體設計
4.1設計思路 
        通過租用電信（網(wǎng)通）網(wǎng)絡的方式，建成覆蓋整個港務系統(tǒng)六港口的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，負責對包括所有前端監(jiān)控視頻源的整個監(jiān)控系統(tǒng)的管理。設計方案充分考慮了后期的擴容、管理變更等可能的建設要求。本次設計思路如下：

1、根據(jù)要求，本次設計采用四級結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)“大容量、多畫面處理、實時錄像和回放、聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控”的目標。
2、本次設計系統(tǒng)便于以后系統(tǒng)用戶的安裝、操作和今后的維護便利；
3、系統(tǒng)設計考慮了各種兼容要求和擴容要求：包括監(jiān)控點后期擴容、系統(tǒng)規(guī)模擴容、臨時授權(quán)用戶遠程監(jiān)控等各種可能擴容方式下對現(xiàn)有網(wǎng)絡的兼容和便利性，設計的系統(tǒng)能夠滿足兼容和平滑擴展的要求。
4、系統(tǒng)設計對網(wǎng)絡傳輸路由具有良好的適應性，可以在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)等各種方式下運行。根據(jù)網(wǎng)絡資源的情況，在不同的網(wǎng)絡帶寬下可以靈活設置編碼格式，獲得不同的圖像質(zhì)量。
5、本次設計的系統(tǒng)是標準和開發(fā)的，系統(tǒng)軟件全部采用通用的主流標準；如系統(tǒng)采用標準的TCP/IP協(xié)議、接口標準通用等；適合化工系統(tǒng)各個標準子系統(tǒng)的集成。
6、系統(tǒng)考慮了操作冗余、數(shù)據(jù)安全和遠程鑒權(quán)等技術(shù)手段，保障系統(tǒng)安全運行和不受外部入侵，完善的身份認證能力，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
7、在技術(shù)性價比上，方案采取實用的原則，不追求高端設備的堆砌，而是本著實用的原則進行了科學的配置建議，以求達到最大的技術(shù)性價比。

        數(shù)字網(wǎng)絡綜合監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵設備是DVR和平臺化監(jiān)控系統(tǒng)軟件。

        攝像機送來的視頻信號在DVR數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線送到網(wǎng)絡接口發(fā)送到網(wǎng)絡上，網(wǎng)絡上用戶可以直接在PC機上通過CSVision監(jiān)控客戶端軟件觀看DVR傳送過來的攝像機所拍攝的圖像，還可以控制攝像機鏡頭和云臺的動作或?qū)ο到y(tǒng)進行配置操作。

        由于DVR可以直接連入局域網(wǎng)，達到即插即用，省掉多種復雜的電纜，安裝方便（僅需設置一個IP地址），用戶也無需安裝任何硬件設備，僅通過PC機用瀏覽器即可觀看。

        網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)妥善處理了數(shù)字與模擬系統(tǒng)的結(jié)合，其優(yōu)點主要包括：

布控區(qū)域廣闊 
        DVR直接連入網(wǎng)絡，沒有線纜長度和信號衰減的限制，同時網(wǎng)絡是沒有距離概念的，徹底拋棄了地域的概念，擴展布控區(qū)域；

        系統(tǒng)具有幾乎無限的無縫擴展能力；[nextpage]

        可組成非常復雜的監(jiān)控網(wǎng)絡；

        采用基于DVR為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，在組網(wǎng)方式上與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和基于PC平臺的監(jiān)控方式有極大的不同，由于DVR輸出已完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換并壓縮，采用統(tǒng)一的協(xié)議在網(wǎng)絡上傳輸，支持遠程視頻傳輸；

        DVR實際上基于嵌入式電腦技術(shù)，采用嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)，又由于視頻壓縮和網(wǎng)絡功能集中到一個設備內(nèi)，直接連入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性、可靠性大大提高。

        前端一體化、視頻數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡化、系統(tǒng)集成化是視頻監(jiān)控系統(tǒng)公認的發(fā)展方向。第四代以計算機技術(shù)及圖像視頻壓縮、圖像傳輸技術(shù)為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，解決了模擬系統(tǒng)的諸多弊端，是以信息技術(shù)為核心的電子技術(shù)發(fā)展的必然。

先進的分布式服務器集群架構(gòu) 
        隨著數(shù)字網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模的快速發(fā)展，客戶對系統(tǒng)訪問的響應時間、監(jiān)控圖像質(zhì)量以及所提供服務的可靠性、即時性等要求也越來越高，使得以單臺服務器來支撐整個網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)已無法滿足客戶需求。取而代之的是一組服務器群。CSVision網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)利用第四層至第七層通信管理技術(shù)，可以根據(jù)服務器實際的響應時間，平衡服務器群中所有服務器之間的通信負載，從而提高整個監(jiān)控網(wǎng)絡的性能和響應能力，提高服務器群的效率，節(jié)省投資。

        負載均衡是由多臺服務器以對稱方式組成一個服務器群集，除主服務器外其他從服務器都具有同等地位，均能單獨對外提供服務。通過特定的負載均衡技術(shù)，將外部客戶請求式服務器群集中各服務器上的負載狀況合理分配到某臺服務器上，負載均衡技術(shù)根據(jù)實際響應時間制定優(yōu)先響應策略，從而提高系統(tǒng)性能、優(yōu)化流量管理、提高服務器群集性能，保證系統(tǒng)正常運行的高可用性和高可靠性。如果訪問量超出了服務器的響應能力，只需增加服務器數(shù)目就可平滑升級。由于采用了負載均衡技術(shù)，進一步強化了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和持續(xù)性。它也支持路徑外返回模式，即繞過流量分配器，為急于等待大量訪問請求響應的客戶提供更快的響應服務。

        我公司在CSVision網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)中提出并運用了先進的MAXROUTER負載均衡算法（對個別服務器配置最大連接數(shù)閥值或加權(quán)值）以及基于實際響應時間的智能流量分配算法，在性能不同的服務器之間進行負載平衡，充分利用服務器群中的每一臺服務器，保護用戶投資。位于主服務器上的負載均衡模塊能定時監(jiān)測從服務器的可用性，包括物理連接、服務器運行狀況。當發(fā)現(xiàn)某臺從服務器不能提供內(nèi)容訪問時，主服務器自動把用戶請求分配到其他健康的服務器上，從而保證了用戶的訪問服務；同時負載均衡模塊可通過設置每臺服務器能承受最大的會話數(shù)、設置溢出服務器、備份服務器等手段來進一步保證系統(tǒng)連接的可靠性（根據(jù)實際系統(tǒng)需求用戶可要求定制）。

多級組網(wǎng) 
        可按多級組網(wǎng)的方式，形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡，高一級的監(jiān)控中心能管理和監(jiān)控低一級監(jiān)控中心的運行。組網(wǎng)經(jīng)濟，基于TCP/IP網(wǎng)絡構(gòu)建，利用寬帶資源或客戶原有資源，成本低。平臺統(tǒng)一升級，維護成本低。[nextpage]

先進的視頻流調(diào)度管理 
        支持多種傳輸協(xié)議（ＴＣＰ、ＵＤＰ、ＲＴＰ）和多種傳輸方式（單播、廣播、組播），支持多級轉(zhuǎn)發(fā)模式。

系統(tǒng)擴容方便 
        用戶可根據(jù)業(yè)務需要隨時增加前端監(jiān)控點的數(shù)量。CSVision系統(tǒng)是一個開放的、通用的視音頻處理平臺，可制定相應的功能模塊。

擴展性強 
        可與其它標準接口的設備配套使用。系統(tǒng)接供OCX控件和DLL動態(tài)庫，可與其它信息管理系統(tǒng)集成。

先進穩(wěn)定的C/S結(jié)構(gòu) 
        系統(tǒng)主干框架采用C/S結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)嚴密，系統(tǒng)穩(wěn)定，且高度保密，非常適合專業(yè)部門使用。在C/S結(jié)構(gòu)下，系統(tǒng)有嚴格的用戶身份認證機制，對用戶的合法性及權(quán)限有嚴密的控制。系統(tǒng)內(nèi)，客戶端與服務器之間有專有的通訊協(xié)議，可防止竊聽和復制，從而達到系統(tǒng)的整體安全和保密效果。另外從總體系統(tǒng)安全性上考慮，由于B/S結(jié)構(gòu)是建立在瀏覽器基礎(chǔ)上的，功能上就受到瀏覽器本身功能的限制，如瀏覽器不支持直接寫屏，很多時候會造成系統(tǒng)顯示的不必要延時等。而且目前網(wǎng)絡上的絕大多數(shù)病毒是針對瀏覽器的，所以導致整個監(jiān)控系統(tǒng)易受到攻擊，給日常工作帶來不必要的麻煩。因此，建議采用專業(yè)的C/S結(jié)構(gòu)。

        考慮到部門領(lǐng)導或某種場合下使用的方便性，CSVision系統(tǒng)配置了專門的插件，用戶可通過瀏覽器訪問系統(tǒng)的服務器，后臺自動安裝該插件后，用戶即可方便使用該系統(tǒng)的全部功能，使用效果上和B/S幾乎沒有差別。但需要說明的是，其后臺運行模式依然是專業(yè)的C/S結(jié)構(gòu)。

多級用戶管理機制 
        系統(tǒng)用戶設立多級管理模式，從視頻管理服務器完成所屬用戶和站點的建立、權(quán)限管理工作，并向管理中心主視頻管理服務器數(shù)據(jù)庫備份。主視頻管理服務器完成所有用戶和所有站點的建立、權(quán)限管理工作，管理中心用戶具有最高級別的管理權(quán)限。各個用戶依據(jù)不同權(quán)限、不同管理范圍、不同優(yōu)先權(quán)進行對詢問記錄的查看和控制。

數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 
        TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議是目前最流行也是最穩(wěn)定的網(wǎng)絡協(xié)議。CSVision視頻監(jiān)控系統(tǒng)在TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議之上開發(fā)了專用通訊層，針對圖像數(shù)據(jù)的混合傳輸做了優(yōu)化處理，適合多點視頻和數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸，降低了系統(tǒng)資源的占用率。該通訊層支持多種TCP/IP協(xié)議的傳輸，包括TCP、UDP、RTP和組播等。組播是一種允許一個或多個發(fā)送者（組播源）發(fā)送單一的數(shù)據(jù)包到多個接收者（一次的，同時的）的網(wǎng)絡技術(shù)。組播源把數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定組播組，而只有屬于該組播組的地址才能接收到數(shù)據(jù)包。組播可以大大的節(jié)省網(wǎng)絡帶寬，因為無論有多少個目標地址，在整個網(wǎng)絡的任何一條鏈路上只傳送單一的數(shù)據(jù)包。它提高了數(shù)據(jù)傳送效率，減少了主干網(wǎng)出現(xiàn)擁塞的可能性。組播組中的主機可以是在同一個物理網(wǎng)絡，也可以來自不同的物理網(wǎng)絡。

數(shù)據(jù)存儲、處理、分析技術(shù) 
        為了對告警數(shù)據(jù)進行分析處理，綜合管理系統(tǒng)使用了Microsoft管理局的SQLServer數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。并成功地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的分布存儲和訪問，有效地降低了系統(tǒng)負擔，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時，系統(tǒng)支持對數(shù)據(jù)的多種查詢和分析方式。 [nextpage]

        同時系統(tǒng)提供了各類數(shù)據(jù)庫。主要有告警數(shù)據(jù)庫、歷史統(tǒng)計值數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)事件數(shù)據(jù)庫。從而為整體數(shù)據(jù)的存儲、處理及分析提供了強有力的依據(jù)。

        系統(tǒng)采用文件傳輸協(xié)議進行錄像文件的傳輸，防止外來入侵對文件系統(tǒng)的破壞和由于錄像文件過大而帶來的不穩(wěn)定性。

4.2總體框架 
        根據(jù)網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求，結(jié)合實際情況，設計如下方案：

        所有的視頻的傳輸、切換主要是由大華DVR硬件設備及CSVision綜合管理軟件來完成。對本系統(tǒng)的設計，我們嚴格遵照國家及部級標準進行設計，使整個系統(tǒng)的配置充分的體現(xiàn)科學合理、實用、經(jīng)濟的原則，以達到較高的性能價格比和技術(shù)的先進性，同時也使系統(tǒng)的功能和容量都具有可擴展性，為今后的升級和擴充創(chuàng)造一個較大的技術(shù)空間。

        網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理現(xiàn)主要分為分權(quán)限管理，在各個市管理局建設一個視頻監(jiān)控中心，負責對所有監(jiān)控視頻源的集中管理，在港口內(nèi)將所轄區(qū)域的前端視頻源進行上傳。在省港口管理部門及交通部建立視頻中心，實現(xiàn)多級管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 [nextpage]

4.3分布設計
4.3.1碼頭監(jiān)控 
        前端攝像機的視頻、音頻信號直接輸入到DVR，實現(xiàn)在港口內(nèi)部視頻的實時瀏覽及本地存儲，DVR完成模擬信號數(shù)字化后通過網(wǎng)絡將視頻信號傳到市管理局視頻監(jiān)控中心，如下圖所示:

4.3.2港口視頻監(jiān)控中心 
        在管理局視頻監(jiān)控中心放置CSV管理服務器、監(jiān)控客戶端、大屏幕液晶電視等。所有前端監(jiān)控點的圖像資源通過監(jiān)控網(wǎng)絡傳入位于市管理局的視頻監(jiān)控中心的管理服務器上，管理服務器負責對所有圖像的存儲及轉(zhuǎn)發(fā)，客戶端通過登陸CSV管理服務器負責管理所轄的監(jiān)控資源，并且通過權(quán)限設置以滿足不同部門、不同用戶的網(wǎng)絡監(jiān)控的功能需求。結(jié)構(gòu)如下圖：

4.3.3省級管理部門監(jiān)控中心 
        省級監(jiān)控中心做為港務系統(tǒng)的更高一層管理者，無論從整體規(guī)劃和管理職能方面都具有更高一級的管理權(quán)限。一方面可以同時設立CSVision監(jiān)管服務器進行資源的統(tǒng)一調(diào)配與管理，也可以依據(jù)地市級的監(jiān)控中心配置的權(quán)限進行圖像調(diào)看與控制。[nextpage]

4.3.4交通部視頻監(jiān)控中心 
        交通部作為港務的最高級管理中心，安裝最高級CSV管理服務器，可以對系統(tǒng)進行全程、全方面的配置與管理，包括網(wǎng)絡視頻接入、用戶訪問控制管理、視頻調(diào)度管理，通過視頻管理服務器軟件即可以遠程監(jiān)測系統(tǒng)各個組成部分的運行狀況（各分中心視頻服務器），并對系統(tǒng)進行遠程升級、控制及維護。

4.4安全體系
4.4.1物理安全 
        物理安全性主要分軟件自身安全性和網(wǎng)絡安全性。

1)軟件自身安全性 
        對于CSVision軟件，服務端提供完善的事件日志和系統(tǒng)診斷功能；整套軟件包括日志管理、設備巡檢、客戶端巡檢、服務器巡檢、服務器工作上下文診斷、故障弱化功能；有效的避免了故障的發(fā)生，并能第一時間自愈；

2)網(wǎng)絡安全性 
        港務系統(tǒng)網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡建設采取租用網(wǎng)通（電信）專線，保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基本物理安全性。

4.4.2用戶權(quán)限安全 
        監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)通過多目錄服務器來統(tǒng)一管理的用戶和監(jiān)控設備的權(quán)限管理。系統(tǒng)的管理規(guī)則由用戶自行定義，多目錄服務器的管理模式可以保證系統(tǒng)內(nèi)所有用戶的權(quán)限管理統(tǒng)一，采用身份認證技術(shù)最常用的是使用者名稱與密碼或Key認證等方式。

        擁有統(tǒng)一的用戶權(quán)限管理，每一級機構(gòu)的用戶只要在自己所屬的監(jiān)控中心開設帳號、分配權(quán)限即可。以此設立用戶權(quán)限(可細分為圖像瀏覽、控制、語音等權(quán)限)。對于系統(tǒng)的管理具有同級別用戶先進入系統(tǒng)先控制、高權(quán)限用戶優(yōu)先管理系統(tǒng)的特點。

4.4.3監(jiān)控設備管理安全 
        統(tǒng)一的監(jiān)控設備管理機制，所有前端監(jiān)控的信息和權(quán)限由設備管理服務器管理，設備管理服務器的權(quán)限由目錄服務器管理，形成一個統(tǒng)一管理機制。所有的設備登陸必須經(jīng)過用戶認證才能夠登陸。

4.4.4網(wǎng)絡阻塞 
        方案采用分布式的多服務器群的設計理念，利用流媒體技術(shù)，完成視頻信號的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)，避免客戶端直接訪問前端攝像機，降低網(wǎng)絡流量，避免了大流量數(shù)據(jù)造成網(wǎng)絡阻塞的問題，同時由于這種結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)在部分子系統(tǒng)出故障時整個系統(tǒng)不會癱瘓，仍然能正常運行。在有限帶寬下處理大流量數(shù)據(jù)主要采用以下技術(shù)避免網(wǎng)絡堵塞： [nextpage]

基于發(fā)端的速率控制 
        因為TCP重傳造成的時延對于實時業(yè)務質(zhì)量的影響是不能承受的，通常采用UDP包來傳輸實時業(yè)務。但UDP包沒有提供擁塞控制和質(zhì)量保證的機制，所有需要在UDP的上層加上擁塞控制的機制。這個過程主要是通過調(diào)整視頻編碼的速率使其適應網(wǎng)絡帶寬。

抽偵策略 
        碼率控制是視頻編碼中一個重要的問題，在超大運動量時，由于運動量的急劇增大，使得這時編出的碼流突然增多。在IP網(wǎng)絡中，將引起丟包。要解決此問題，在超大運動量的情況下，須采取一定的抽幀策略來降低碼流，使得上述情況避免發(fā)生，同時還要保證圖像的流暢。

訪問策略 
        利用組播，就近訪問流媒體服務器。（本文由中盛益華 張孝偉提供）