校园网络视频监控解决方案

概述

一、

   随着教育部“校校通”工程的实施，目前国内高等院校基本上都建成了千兆甚至万兆为主干的校园网络，成为国内网络设施最完备、最先进的一个行业。如何充分利用校园网提供的网络设施，提供多样化的应用和服务，提高高校的教学和管理水平，成为“校校通”工程实施后的一项重要课题。
  
   网络视频监控技术，作为在网络技术基础上发展起来的新一代视频监控技术，它不但可以充分利用校园网提供的得天独厚的带宽条件，构建低成本、分布式、网络化的校园监控体系，而且可以大大提高校园的监控和管理水平，成为构建“安全校园、文明校园”的一个重要手段。
  
   本方案旨在利用现有的校园网络资源，建设基于IP网络传输的校园网络视频监控系统，以科技的手段提高校园的安保水平，保证校园内师生的人身安全，维护正常的教学、生活秩序。
  
   二、需求分析

   校园网络监控的主要作用有：
  
   (1) 门岗监控：对进出校门的人员、车辆进行记录和统计，便于事后追踪和查询。
  
   (2) 教学区监控：对教学区的教学秩序以及进出教学区的人员、物流进行记录和监控，通过突发事件的录像，提高处置突发事件的能力。
  
   (3) 宿舍区监控：对进出宿舍区的人流、物流进行记录和统计，保护学生的人身、财产不受侵害。
  
   (4) 图书馆监控：对进出图书馆的人流、物流进行监控和记录，夜间无人时实施布防。
  
   (5) 通过对以前的模拟监控系统进行网络化改造，使之能够方便地进行全网管理。
  
   卓扬科技VSTAR网络视频管理系统，包含VE1000、VE4000系列网络视频服务器，VE2000系列网路视频解码器以及VSTAR视频管理软件，可以为用户构建一套完整的网络视频监控解决方案。
  

视频监控系统组网

   校园网络监控系统从结构上划分，一般可分为三级，从下往上包括：
  
   l 门岗、路口、宿舍区、教学区、图书馆等监控点
  
   l 各校区监控中心：负责对该校区的监控点进行管理和监控
  
   l 校监控中心：负责对各校区的监控点进行集中管理和调度

   
   传统的校园监控采用的是模拟化的解决方案，即利用模拟摄像头对现场图像进行采集，通过视频线或者光端机进行近远距离传输，在监控中心通过模拟矩阵、DVR等设备进行信号提取、线路切换、图像存储、上监视器。这种解决方案的主要问题在于：
  
   l 各校区的监控系统彼此分散、独立，无法适应多级网络架构下的集中管理
  
   l 浪费了传输资源，布线、施工成本高
  
   l 基于模拟视频的传输易受干扰，难以保证图像传输质量
  
   l 无法实现远程监控及调度功能
  
   采用网络化的视频监控技术，就可以解决模拟监控存在的以上问题，大大提高高校监控效率和管理水平，同时也大大提高了监控系统整体投资的经济性。
  
   一、各监控点：
  
   在各监控点处，根据环境需要，配置不同型号的固定摄像机或者云台摄像机，并将摄像机的视频线接入网络视频服务器的输入端，视频服务器的另一端的RJ45口就近接入校园网中。这样就完成了对视频信号的采集、编码和压缩，并进入校园网进行传输。
  
   如果监控点比较分散，可以使用卓扬科技单路网络视频服务器VE1001，如果监控点处摄像机比较集中，可以使用卓扬科技多路网络视频服务器，VE1104、VE1416或者4416，且如果监控点处已经部署了无线局域网设备，则可以使用卓扬科技无线网络视频服务器VE1101AW。
  
   各监控点只需在设备安装时对设备IP等信息进行初始设置，此后无需对设备进行设置和管理。该管理功能由各校区监控中心或更上一级的监控中心统一负责。
  
   二、校区监控中心
  
   考虑到目前的高校规模相对较大，甚至会有若干个校区，我们建议将校园监控网络分几个校区监控中心来管理。校区监控中心负责本校区监控设备的统一配置、维护、监控。在校区监控中心，利用卓扬科技VSTAR视频管理客户端软件，可以实现对前端设备的配置、图像监控、录像查询、回放、云台、镜头控制等功能。
  
   VSTAR视频管理系统支持分布式存储技术。存储包括两级，一级是在设备侧，即存储在本机的IDE硬盘中，另一级是本地管理中心，每一个本地管理中心，根据设置选项保存它所负责的视频产品的音视频录像数据。考虑到对校园网络资源的占用，本方案中我们建议在各校区监控中心对监控图像进行统一的录像和保存，校监控中心可以远程查询、调用各校区的录像信息。
  
   在校区监控中心，可以利用PC式监视器对前端监控点的图像实时监控，也可以利用卓扬科技多路视频解码器VE2004、VE2016，将以太网传输过来的图像进行解码，接入模拟监视器或者电视墙进行监控。
  
   三、校监控中心
  
   校监控中心负责对全校各校区视频图像的监控和调度。基于网络化的视频监控技术，可以使得校监控中心的调度能力大大加强。在校监控中心的管理主机上，装有卓扬科技VSTAR视频管理软件，不但可以对任意一个监控点的信息进行实时监控、查询、回放，还可以实现统一的用户管理、设备管理、故障管理、存储管理等功能，真正实现分布式监控，集中化管理。
  
   在监控中心的认证服务器，采用电信级Radius认证机制，负责对用户统一进行帐号生成、授权、认证，杜绝非法用户对网络的入侵和非法监视。利用卓扬科技VE2008A、VE2016A多路视频解码器，可以将以太网传输过来的图像进行解码，接入模拟监视器或者电视墙进行监控。

视频监控系统功能

   VSTAR网络视频管理系统包含四个功能模块。
  
   (1) 用户管理模块

   该模块主要完成用户集中管理、用户权限分配和用户集中认证功能。
  
   l 用户集中管理主要包括增加用户、删除用户、更新用户和用户查询的功能，可以对所有的视频设备上的用户进行管理。
  
   l 用户权限分配指对整个视频监控系统中每一个用户的权限，包括管理权限和业务权限的分配。一个用户可以根据层级不同，被授予不同的监控和管理权限，一个用户可以管理多个设备，一个设备也可以被多个用户管理。
  
   l 用户集中认证指所有用户，无论在网络的什么位置，当对网络视频服务器提出访问要求后，都被要求输入用户名和密码，该用户名和密码经过Radius认证服务器认证通过后，用户才可以对视频图像进行监控、浏览和管理。
  
   (2) 设备管理模块
  
   l IP地址设置
  
   l 网关设置
  
   l 时间设置
  
   l 网络协议设置
  
   l PTZ协议选择
  
   l 数字水印设置
  
   l 画面输出方式选择
  
   l 图像大小、分辨率设置
  
   l 轮询方式设置
  
   l 告警输入设置
  
   l 站点电子地图生成
  
   (3) 视频监视模块：
  
   l 可以同时查看16路实时摄像机图像
  
   l 在监视的同时进行PTZ摄像机的上、下、左、右转动及变倍、聚焦、光圈等操作；
  
   l 双向语音对讲
  
   l 配置各布局页及设置各布局页停留时间，可以建立多个布局页，每个布局页可以采用不同的分割方式，各个布局视图之间可以按照设定自动或手动切换；
  
   l 以资源列表的方式显示前端摄像机（编码器）及监视器（解码器），并实时显示设备的状态（在线或离线）
  
   l 手动触发录像和录音
  
   l 激活数字缩放模式
  
   (4) 录像功能模块：
  
   l 按照时间和日期回放任何一个摄像机的录像资源
  
   l 按照事件、报警、书签和动态侦测搜索视频序列
  
   l 在指定的图像区域内搜索动态发生变化的视频序列
  
   l 同时回放多达4个视频序列（同步或异步）
  
   l 在任何一个视频序列中创建新的书签
  
   l 按帧回放、快速回放或快进
  
   l 以JPEG或者BMP格式储存选定的图像 
  

视频监控系统优势

    VSTAR网络视频监控管理系统将监控技术由模拟化、数字化时代，推进到网络化时代。与传统的模拟监控相比，网络视频监控具有不可比拟的优越性：
  
   (1) 远程监控

    数字化、网络化已经成为未来技术和管理的趋势，借助网络视频监控技术，可以充分利用校园网络现有的传输资源以平台，轻松实现整个校园的集中监控。
  
   (2) 集中管理
  
   VSTAR视频管理系统，支持集中用户管理、设备管理、存储管理以及图像调用，改变了以前模拟系统分散管理的弊端，大大提高管理效率和调度能力。
  
   (3) 灵活升级
  
   VSTAR视频管理系统基于开放式标准设计，提供了监控点数无限升级的可能性，系统容量不再依赖于传输及节点设备，而是可以任意扩容，随时接入。
  
   结构化的机箱设计，使得本地扩容只需要增加视频板卡就可以实现，无需购置新的设备。
  
   (4) 经济型架构
  
   VSTAR视频管理系统基于IP 架构，网络视频服务器可以在监控点处安装，通过双绞线或者光纤传输，不需要额外铺设长距离视频线和控制线到监控中心（CCTV 安装项目中一项较大的开支），系统可以同时管理数据、视频、音频和其他文件，实现高效、低成本的管理，节省了系统投资和施工成本。
  
   (5) 安全性高
  
   VSTAR视频管理系统提供统一的用户认证，确保用户访问的合法性；同时，VSTAR视频管理系统对网络病毒攻击采取了独特的防范机制，大大提高了系统的安全性
  
   (6) 可靠性强
  
   VSTAR视频管理系统的硬件遵循电信级产品设计理念，其嵌入式操作系统、模块化结构设计，大大提高了设备稳定性和可靠性。
  
   VSTAR视频管理系统提供的集中管理功能，也为监控设备稳定运行、及时响应故障告警提供了支持。
  
   (7) 开放接口，可定制开发
  
   VSTAR视频管理系统提供CGI/ActiveX/Java接口，支持二次开发。可以将视频监控功能融入校园管理的统一的平台中。
  
   (8) 智能化应用
  
    VSTAR视频管理系统支持移动侦测、事件处理、传感器输入、时间和日期，以及其他内置功能，可以根据预先设定的时间、事件、告警等信息启用不同的存储策略，并可以对帧速率、清晰度等进行动态调节，真正实现了智能化应用。