·用户登录身份校验

　　用户登录时所需模块：登录客户端和Usbkey接入设备。

　　·登录客户端

　　负责与用户直接交互的系统，它可以是运行在PC上的用户登录软件，也可以是工业键盘。

　　·Usbkey接入设备

　　负责读取Usbkey信息，并且将Usbkey绑定到对应得登录客户端，例如PC上的用户登录软件可以直接利用PC机本身的Usb插槽，但工业键盘就必须使用定制的接入设备将Usbkey和工业键盘绑定。

　　用户的身份信息和权限信息全部存储在Usbkey里，

　　用户登录进入系统时，对用户身份以及其权限信息进行检验;用户的身份信息和权限信息全部存储在Usbkey里，当用户在PC、工业键盘或者其他设备上使用存储有用户信息的Usbkey登录时，系统会进行匹配Usbkey与用户输入密码、检验用户的身份信息以及利用授权单位的数字证书检验用户组的合法性一系列工作，校验完毕用户方可顺利登陆进系统。

　　·用户使用资源时的鉴权

　　用户使用资源前，首先要对用户进行鉴权，查询到用户所属的用户组，获得用户对资源所拥有的权限与级别，解决好资源争抢和共享等情况后，完成鉴权过程。

　　(二)视频转发系统

　　(1) 用户功能设计

　　从数字化设备编码输出到平台的数字码流，将根据各个指挥中心的请求情况将实时满帧图像转发到指挥中心。视频点数字化后的数据通过网络送入中心视频转发服务器。通过转发服务器转发到各个应用单位。

　　在本项目中，考虑到系统用户大并发访问，因此视频转发系统最大可实现1000路并发访问数据流。

　　为了提高图像转发系统的可用性和稳定性，系统具备防错冗余的功能、自动恢复机制;图像转发设备采用嵌入式设计，可自由上下电，重启动的时间少于30秒。

　　图像转发设备采用开放式分层的软件体系结构，在不改变上层应用软件的基础上，和多个厂家不同型号和编码格式(MPEG4、H.264、AVS)的数字编码设备进行互通。

　　图像转发设备具备数字干线的管理功能，包括数字干线的复用、锁定、抢占和预留。数字干线指图像转发设备之间用于传递数字图像的视频通道，根据网络容量，图像转发设备之间的数字干线可以为1条或多条。

　　图像转发系统根据用户容量需求由多台图像转发服务器或单台服务器组成，图像转发服务器可根据并发码流的需求灵活配置。

　　图像转发设备应用于平台，支持大容量并发视频流转发功能，配合指挥中心的视频管理控制设备，实现视频流在图像信息系统中的多级大容量转发。

　　图像转发设备通过网络接收编码器或其他平台视频转发系统发送的数字码流，再通过网络实时转发给多台PC客户端或解码器，特别设计的流媒体技术可保证转发过程的图像质量和低延迟，以满足大量用户同时访问同一视频源的需求。

　　图像转发设备支持分布式应用，数字图像在平台内可进行多次数字转发。

　　(2) 系统结构图

　　(3) 系统功能

　　在项目中图像转发系统起到了整个系统视频转发的工作，功能如下：

　　A 视频分发

　　·数字码流实现了一个源分发给一个或多个的用户，其网络连接方式可以为单播、组播和TCP方式

　　·数字码流在分发过程中图像质量不会受到影响，每个节点的延迟在50ms左右

　　·视频转发服务器支持从一个网络地址转发到另一个网段的网络地址(即网络地址转换NAT)

　　B 数字干线管理

　　·数字干线指视频转发服务器之间用于传递数字图像的视频干线，根据网络容量，干线可随意设定。

　　·图像转发系统的干线管理方式有：路由选择、复用、锁定和抢占、抢占后处理

　　·具备数字干线功能。

　　·应用中，干线有可能被占满，且有高级别用户需要查看新的摄像机的时候，就会发生抢占，抢占时总是抢占路径最短、抢占的代价最小(最高级别最低)的干线;同时，在高级别的用户锁定干线时，要保证低级别的用户不会抢占这些干线

　　·在高级别的用户抢占了干线时，原来占用干线的用户将得到友好的通知

　　C 防错冗余

　　·每台视频转发服务器都配置了若干条数字干线，通过冗余的数字干线配置，一旦某台视频转发服务器出现故障，视频转发系统的自动路由机制将找到冗余的视频转发服务器，让视频走这个新找到的视频转发服务器的数字干线。

　　干线复用示意图

　　干线抢占示意图

　　(4)图像存储系统

　　1) 用户功能设计

　　在平台建设一套基于NAS存储技术的图像存储系统，物理上存储系统由多台图像存储服务器组成，每台图像存储服务器具备最大100路视频点存储能力。

　　图像存储系统在本项目中为全局提供存储介质，在项目中本身具备：容量、稳定、高效三个特性，保证用户的稳定应用。

　　NAS存储系统：

　　随着宽带网络应用的普及，以及大容量视频资源的存储要求，各企业都在寻找一种操作简便，低价有效的存储方法。基于IP技术的计算机系统接口(iSCSI) 可提供一种快速、高可靠性的存储管理方案。iSCSI 技术是一个供硬件设备使用、可以在IP协议上层运行的SCSI指令集,这种指令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。

　　在视频存储系统中，我们将遵循上述要求。将项目中的存储系统当成一个资源库，通过视频存储点播系统不停的往资源库中写入视频数据，视频存储满足图像存储的需求。用户通过数字显示终端来实现数据查询，点播。

　　视频存储系统硬件服务器采用嵌入式设计，系统稳定性高。

　　视频存储系统提供业界先进的NAS存储方案，可为用户提供全网共享的无限存储空间，存储容量和地点均不应受限，分布的视频资源对用户而言要求是统一而完整的，通过视频存储系统的任意客户端软件均可看到全网的视频资源，并随时能够进行在线点播和检索查询。

　　视频存储系统选用千兆网络数据接口，数据吞吐量大，单台服务器能够实现64个并发存储流。在系统中庞大的数据存储后的读写优化采取帧标记的形式提高速度。用户可按照查询条件来迅速查看所需资源。

　　图像质量是监控系统的核心，过去受限于网络带宽和存储成本，大多数行业普遍存储CIF(352X288)分辨率方式进行存储，导致经常出现案件录像不清楚的情况，根据目前技术发展的情况，建议本项目采用D1/4CIF分辨率进行录像存储。

　　网络带宽方面，若采用D1/4CIF分辨率，使用H.264编码，当画面运动剧烈时，每路图像的带宽占用最高为2M，正常运动情况下的带宽占用为1.2-1.5M，运动轻微时仅为几百K。同时，本系统支持的数字干线管理策略，可保证在多用户访问单一视频资源时不会出现线路拥塞现象，而是根据权限分配数字干线的使用。

　　图像存储容量的计算方法：

　　·采用H.264编码格式，视频图像分辨率为D1/4CIF，单路图像码流为2Mbps，每路图像存储15天。

　　·2M比特/秒÷8=250KB/秒

　　·单路每小时容量：3600秒×250KB/秒=900MB/小时

　　·单路每天容量：24H×900MB/小时=21600MB/天

　　2) 系统结构图

　　3) 系统功能

　　·系统可实时进行数据流量的监视与统计，根据统计实时分配数据流的走向，充分利用资源。

　　·在发生重大事件时，系统能够将事件视频图像指定转发到相应NAS存储区域实现存储。

　　·系统能够将报警图像存储在特定的存储区域中。

　　·系统支持分布式的存储结构，录象内容可存储于存储系统和PC客户端，用户可通过统一的客户端软件对全网的录象文件进行检索和查询。

　　·支持手动录象、自动定时录像、动态感知录像、报警联动录像、视频丢失报警录像、循环录像和报警预录像。

　　·支持录像按帧加标记，即系统可以在录像时自动或手动为每一个图像帧加标记，从而为视频数据的结构化处理奠定基础。

　　4)应用示意

　　(四)图像存储索引系统

　　图像存储索引系统在本项目中提供大容量存储方案的高速查询机制，通过网络可对下属存储点播设备进行资源和调度管理。

　　针对用户现状分析历史图像管理系统：

　　1、 众多存储点播系统的应用，在项目中设计存储点播系统数量相对庞大，虽然设备之间规定了一定的规范、规则，但是要想实现更科学的管理，必须通过历史图像管理系统来进行策略管理。

　　2、 庞大的磁盘存储空间里，用户找寻所需的视频资料按照常规查询方式非常缓慢，必须通过管理系统来实现高速数据查询。

　　3、 为了保证存储系统的稳定运行，存储点播系统均采取任务均衡策略来平衡应用负担。这样需要图像存储索引系统来对存储点播系统来进行管理。