摘要：本文结合数家已经能够提供跨地区联网解决方案的产品资料并结合第三代安防产品的发展趋势，就目前讨论比较多的IP　网络数字矩阵的组成、部分关键技术和主要功能进行了简单的介绍和描述，并对正在规划要实现跨地区联网监控报警的单位提出了一些建议。

 

    关键词：第三代安防，跨地区联网，IP　网络数字矩阵，多级地图显示

 

 一、系统概述

 

    随着我国信息化进程的加快，大型的和跨地区的远程视频、报警监控联网集控管理需求正在急剧增长，视频及报警的异地联网统一管理已经成为一种重要的管理手段。以模拟技术为特征的第一代安防系统已经远远不能满足跨地区、远距离传输要求，同时以数字硬盘录像机为代表的第二代安防系统对于网络监控也无能为力；因此以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色的第三代安防系统对解决跨地区的联网报警有着显著的优势和广阔的发展前景。

 

    第三代安防系统进入了全数字时代，视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，并以网络为传输媒介，基于国际通用的TCP/IP协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输，并通过设在网上的网络　IP数字矩阵控制主机来实现对整个监控系统的指挥、调度、存贮、授权控制等功能。此外报警、门禁、巡更等前端设备输出的数字信号也可由多网合一的方式通过网络复用进行传输，并在同一平台上进行管理与控制，完全可以满足银行、码头、交通、证券、集团企业等行业分支机构存在的二级或三级地理区域跨地区联网管理，实现分布存储、集中管理和控制的要求，并能实现类似于自助银行、ATM机、金库、仓库等功能区域的无人值守功能，实现跨地区联网监控报警。

 

    根据现实条件，对具备联网条件的分支机构实现视频图像、音频监听及报警联网，实现异地守库和远程监控功能；对现在不具备联网条件的分支机构在条件成熟的情况下，对其现有的设备及网络进行改造，通过网络IP数字矩阵实现所有分支机构的监控及报警的大联网；系统构成后，形成这样一个格局：在各二级地理区域的分支机构设立一个流媒体数码网络智能平台用于管理本分支机构管辖的各个下级分支机构所有现场的数字监控主机、总部可以设立一个总视频安防监控中心用于管理所有具备联网条件网点现场的所有数字监控主机，实现异地守库及跨地区远程监控报警系统联动。

 

二、系统构成

 

    跨地区联网监控报警系统由分支机构前端数字监控主机、网络传输通道、中心网络IP网络数字矩阵和集群管理软件等三大部分组成。

 

    1、前端数字监控主机

    与摄像机、报警等前端设备进行物理或总线连接，除能独立完成数字硬盘录像机的全部功能外，还能提供视频远程服务、发送和接收中心数字IP数字矩阵和管理软件的各种指令等多种功能。

 

    2、网络传输通道

    可利用各种透明IP网络进行传输视频、报警及控制信号；根据传输数据的数据量大小、质量要求来选择不同的带宽网络及传输方式。

 

    3、中心网络IP网络数字矩阵和集群管理软件

    网络IP网络数字矩阵和集群管理软件的功能是用来管理、控制与中心联网的所有前端数字监控主机，完成前端监控设备的控制和监视功能，以及完成前端数字监控主机的参数设定功能，在监控中心还可很方便地任意检索回放现场硬盘录像数字主机内任意一路图像的历史记录；并可以矩阵切换的方式在屏幕墙上显示前端任何一路摄像机的图像；作为一个完整的安防监控管理中心，系统可完成联网报警警卫中心的功能，系统能够自动记录接收到的报警信息并进行管理，在收到报警信息的同时弹出现场电子地图以及发出声音提示，并在设定的监视器上切换出报警点相关联的现场图像，以便在中心控制室确认现场报警的真实性，在报警信息处理结束后系统会自动生成报警历史记录，系统支持报警历史记录的各种条件查询。并根据实际需要建立多级联网监控报警中心

 

三、分支机构前端数字监控主机部分

 

    和所有的数字硬盘录像主机一样，我们要求前端的硬盘录像主机具有极高的系统稳定性，系统工作的稳定性是衡量数字硬盘录像主机最关键的指标；采用最新H.264或MPEG4优化压缩算法与纯硬件压缩技术，在极低的码流下即可储存高质量动态图像,　视频处理全部在压缩卡上完成，压缩图像无需CPU干预，不占系统资源，加上独有多种内存监控与防死机技术，可确保产品长期稳定运行；系统内置监控单元作为系统软件工作的看门狗，当系统工作后，两者之间始终处于通讯状态，若因非正常因素（如擅自退出程序、非法操作、死机等）停止工作30秒钟，监控单元强行将主机复位重起，并自动进入复位前运行状态继续运行。

 

    系统内置云镜控制系统，以完成各种解码器与快球的控制。

 

    系统内置了一套完善的安防集成软件，可外接I/O报警设备或集成总线制主机构成完整的报警系统，外部报警支持手动和按时段自动撤布防等形式，系统支持报警生成记录、报警信息显示、报警声光提示、报警联动录像、报警切换调出单画面、报警调用快球预置位、报警切换矩阵监视器输出画面、报警弹出电子地图、报警信息与图像网络客户端上传、报警联动打开外部灯光等一系列复杂联动动作。

 

    报警录像具有提前预录功能。在报警发生时（图像动态侦测或外部报警）系统不仅能对报警发生后一段时间的现场情况进行录像，还能将报警发生前一段时间的报警现场图像记录下来，预录时间10秒到3分钟（180秒）可调，确保报警现场录像资料的完整性。

 

    系统网络分控提供专用客户端软件和IE浏览器直接调看两种方式，网络传送可选择先进的组播（又称多播，即Multicast）、UDP和TCP/IP传输形式，以适合不同结构的网络传输。系统具有权限明确的登陆用户分级管理机制，软件界面采用树形结构的摄像机名称列表方式以及电子地图方式，调看图像极其方便灵活。

 

    网络客户端支持矩阵切换调看模式，仅需通过数字硬盘录像主机一个输入通道（即一个矩阵监视器输出通道）即可切换调看矩阵所有输入网点摄像机图像（仅需点击摄像机名称列表图标即可）。

 

    网络客户端支持前端任意分控点报警信息自动上传功能，客户端在获得前端报警信息后自动连接报警现场摄像机图像。

 

    网络客户端支持前端数字硬盘录像主机录像资料的检索与回放，只要客户端具备权限即可像本地操作一样检索回放网络内任意前端主机的录像资料。

 

    分支机构和总部的领导还可通过自己办公室内的电脑，利用网络对下属的各个分支机构的监控图像进行任意调看，实现对下属机构的远程管理与监督功能。

 

    系统采用软硬件分离设计，对于原来已经搭建数字硬盘录像主机的分支机构，对于符合H.264或MPEG4的音视频板卡只需要升级软件版本即可，硬件平台采用增加/替换相应板卡的方法进行升级或维护，经济可靠。

 

    我们在大联网的前期特别是总体规划、分步实施的项目，应规范各个提供设备厂家使用的图像压缩卡和软件功能，原因是虽然各个数字监控生产厂家都声称自己的数字硬盘录像主机是符合国家安防生产标准的，通过国家法定检测机构规定项目的技术检测，但在实际生产过程中存在使用图像压缩板卡和软件功能各自又有自己的特色，存在不统一的缺陷，避免重复投资或者由于解决兼容问题造成大量的设备投资不能再使用，造成很大的浪费。　

 

四、网络通道部分

 

    要实现各个分支机构与中心的视频和报警系统的大联网功能，必须依靠本单位现有的数据通讯网络平台或为该系统新建一个专用网络平台。

 

    根据IP网络的特性，该系统的网络传输建立在各种网络通道上，包括：国际互联网等广域网；海关、电力、银行等的行业网，以行业系统组网而自成系统，进行跨地区的系统联网；高校校园、码头、油田、大型企业构成城域网，以地理区域组网一般跨地区联网；企业内部、建筑物内部局域网，以建筑物内部或小地理区域组网等。

 

    众所周知，我们在网络上传输的是音视频和控制信号，对于网络的带宽有着一定的要求。图像数据的传输能力取决于压缩方式、带宽和传输方式。

 

    MPEG1的图像压缩方式，存贮和传输的数据量较大，这既增加了硬盘成本，也提高了对网络带宽的要求。按目前每个分支机构同时上传四路实时图像的情况，每个网点需租用一条10M带宽的城域网链路，其应用范围和可能性比较小，我们在此暂不考虑，主要考虑MPEG4和H.264的压缩方式、带宽和传输方式。

 

    从上表列出的MPEG-4和H.264压缩算法对网络传输能力的要求分析可以看出：联