【安防知識(shí)網(wǎng)】天津市某銀行各支行分理處的金庫(kù)/ATM聯(lián)網(wǎng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸,在分行建立監(jiān)控中心,實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過(guò)廣域網(wǎng)(專(zhuān)網(wǎng)或Internet)上傳視頻數(shù)據(jù)及報(bào)警信號(hào),保證在分行中心監(jiān)控可實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng),可回放調(diào)用,下載錄像文件,刻錄光盤(pán)或打印。
一、概況:
天津市某銀行各支行分理處的金庫(kù)/ATM聯(lián)網(wǎng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸,在分行建立監(jiān)控中心,實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程監(jiān)控。
通過(guò)廣域網(wǎng)(專(zhuān)網(wǎng)或Internet)上傳視頻數(shù)據(jù)及報(bào)警信號(hào),保證在分行中心監(jiān)控可實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng),可回放調(diào)用,下載錄像文件,刻錄光盤(pán)或打印。
二、傳輸媒介的選擇
由于銀行聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)較多、布點(diǎn)廣泛,同時(shí)考慮到視頻傳輸數(shù)據(jù)量較大等原因,目前可供選擇的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境主要有:
普通電話(huà)撥號(hào)方式:公共電話(huà)網(wǎng)絡(luò)PSTN、公共綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)ISDN
專(zhuān)線(xiàn)方式:DDN、幀中繼、虛擬專(zhuān)線(xiàn)(xDSL、VDSL、XDSL)
1.普通電話(huà)撥號(hào)方式:
基本特點(diǎn)是使用簡(jiǎn)單方便,要求低。只要有市話(huà)的地方配上Modem,申請(qǐng)帳號(hào),就能直接上網(wǎng),速率可達(dá)56K/S(實(shí)際運(yùn)用中,速率只能達(dá)到40K/S)
PSTN為56K/S,ISDN為112K/S,但實(shí)際工作中,它們的速率只能達(dá)到80%,可以滿(mǎn)足一般的靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)瀏覽,但對(duì)于通過(guò)Internet進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)視來(lái)說(shuō),是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。并且通訊費(fèi)由網(wǎng)絡(luò)費(fèi)+電話(huà)費(fèi)組成,電話(huà)費(fèi)卻要根據(jù)通話(huà)時(shí)間(24小時(shí))來(lái)計(jì)算,費(fèi)用是一個(gè)沉重的負(fù)擔(dān)。不適合遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用。
2.專(zhuān)線(xiàn)方式:
虛擬專(zhuān)線(xiàn)xDSL—ADSL:一般的ADSL提供最基本的512K/2M的速率,有些地區(qū)可根據(jù)用戶(hù)的需要擴(kuò)展上傳、下行的速度(上傳可過(guò)2M/下行可達(dá)8M),但由于ADSL必須以Internet為平臺(tái)接入,無(wú)法保證網(wǎng)絡(luò)帶寬,速率不穩(wěn)定。并且網(wǎng)絡(luò)會(huì)處于24小時(shí)連線(xiàn)的狀態(tài),很多網(wǎng)絡(luò)黑客借此便可查找到主機(jī),進(jìn)而進(jìn)行潛伏,慢慢竊取重要資料。也容易受到病毒攻擊和破壞,安全性不高,保密度低。
專(zhuān)網(wǎng)—DDN、幀中繼:為視頻數(shù)據(jù)單獨(dú)建立專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,提供2M的網(wǎng)絡(luò)帶寬,保證了視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的傳輸。由于專(zhuān)網(wǎng)在物理上和外部網(wǎng)絡(luò)隔開(kāi),在安全性與保密性上得到最大的保證。
幀中繼在物理連接上和DDN一樣,屬于DDN服務(wù)中的一種,它利用DDN低誤碼率的優(yōu)點(diǎn),支持客戶(hù)高速數(shù)據(jù)傳輸,增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量,提高了傳輸線(xiàn)路的利用率。該業(yè)務(wù)具有傳輸速率高、時(shí)延小的特點(diǎn),特別適合遠(yuǎn)程監(jiān)控(特別是在控制前端云臺(tái))。[nextpage]
DDN與幀中繼不同之處只是在于帶寬流量控制,DDN增加了控制算法,可以通過(guò)軟件方式控制網(wǎng)絡(luò)帶寬和分配流量,這就讓視頻文件傳輸?shù)膸挼玫阶畲蟪潭鹊谋WC,但是DDN的費(fèi)用也是比較昂高的。如果可以共享銀行內(nèi)部數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)(DDN),就可以減少了建網(wǎng)的費(fèi)用,因?yàn)殂y行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與保安監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在同一條DDN專(zhuān)線(xiàn)中傳輸。雖然共享同一數(shù)據(jù)鏈路,但通過(guò)路由器對(duì)路由的管理,可劃分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)和保安監(jiān)控網(wǎng)不同的子網(wǎng)功能。同時(shí)路由器對(duì)帶寬資源的靈活分配和級(jí)別設(shè)定,可優(yōu)先保證銀行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸,解決了保安監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)爭(zhēng)用帶寬的問(wèn)題。
幀中繼無(wú)帶寬流量控制,利用率更高,具有費(fèi)用低,效率高的特點(diǎn),并且?guī)欣^線(xiàn)路還有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力,當(dāng)用戶(hù)的數(shù)據(jù)傳輸量增加的時(shí)候,不需要更改線(xiàn)路的帶寬和增加新的設(shè)備,在一定的范圍內(nèi),幀中繼線(xiàn)路能夠根據(jù)數(shù)據(jù)量的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)所需要的數(shù)據(jù)帶寬。
綜合上述,我們選擇傳輸媒介的意見(jiàn):如果不考慮數(shù)據(jù)的安全性,可以選擇ADSL虛擬專(zhuān)網(wǎng)。但考慮數(shù)據(jù)安全性與價(jià)格,可以選擇共享銀行內(nèi)部數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)(DDN)或都選擇幀中繼專(zhuān)網(wǎng)。
注:當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸時(shí),各最大上傳速率要除以一個(gè)系數(shù)據(jù)8(具體參數(shù)來(lái)源,請(qǐng)參考有關(guān)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言算法),所以真正能上傳的最大速率為:
PSTN為56K—>7K;ISDN為112K—>14K;ADSL為512—>64K
三、圖像壓縮技術(shù)的選擇
要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像的傳輸,除了選擇外部網(wǎng)絡(luò)傳輸方式外,也得考慮現(xiàn)有的圖像壓縮技術(shù),可分為以下幾類(lèi):
1.M-JPEG
2.MPEG1
3.MPEG2
4.MPEG4
1.M-JPEG壓縮技術(shù)
早期數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)使用的壓縮技術(shù),處理動(dòng)態(tài)連續(xù)畫(huà)面所占用的硬盤(pán)空間與網(wǎng)絡(luò)帶寬較大,其壓縮容量450-600M/小時(shí),而圖像效果差,遠(yuǎn)程傳輸每幀畫(huà)面的容量為5-6K/幀,無(wú)法在低帶寬的網(wǎng)絡(luò)上傳輸。
2.MPEG壓縮技術(shù)
對(duì)M-JPEG的圖像質(zhì)量及存儲(chǔ)作了某些的優(yōu)化,其壓縮容量相對(duì)M-JPEG要?。?00-500M/小時(shí)),圖像質(zhì)量要好。目前市面上的數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)都基本采用MPEG1技術(shù),但其基于結(jié)構(gòu)的壓縮技術(shù),算法單一,網(wǎng)絡(luò)傳輸率高,不能適應(yīng)對(duì)不同速率的網(wǎng)絡(luò)的一致訪(fǎng)問(wèn),網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性差。遠(yuǎn)程傳輸每幀畫(huà)面的容量為3.3-5.6K/幀。 [nextpage]
3.MPEG2壓縮技術(shù)
在MPEG1壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造,有效地提高了圖像質(zhì)量,但同時(shí)卻又大大增加了圖像壓縮容量(500-800M/小時(shí)),故很少數(shù)硬盤(pán)錄像機(jī)采用此技術(shù)。遠(yuǎn)程傳輸每幀畫(huà)面的容量為5.6-8.8K/幀。
4.MPEG4壓縮技術(shù)
新型圖像壓縮技術(shù),開(kāi)放的編碼系統(tǒng),可隨時(shí)擴(kuò)展豐富的基于內(nèi)容的編碼算法,采用多種變換模式(小波、富立葉等),有效解決容量與圖像質(zhì)量的問(wèn)題。MPEG4提供DVD級(jí)的圖像質(zhì)量而占用的空間又大大降低(80-220M/小時(shí)),遠(yuǎn)程傳輸每幀畫(huà)面的容量為0.8-2.5K/幀。特別是其對(duì)象分離的控制,交互性,重用性更強(qiáng),保證在不同速率的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的最佳畫(huà)面質(zhì)量,誤碼環(huán)境下的恢復(fù)力和魯棒性(穩(wěn)定性)高。
在銀行項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸監(jiān)控功能,對(duì)照各壓縮技術(shù)的參數(shù)及各傳輸媒介提供最大的上傳速率,我們得出如下結(jié)論:MPEG4+銀行現(xiàn)有的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)或MPEG+幀中繼專(zhuān)網(wǎng)是目前銀行實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控最佳配置,成本低,實(shí)效性強(qiáng)。
附表:傳輸媒介的價(jià)格
56KModemISDNADSLDDN幀中繼
理論傳輸速率上行33.6Kbps64Kbps~2Mbps8M2M2M
理論傳輸速率下行56Kbps64Kbps~2Mbps1M2M2M
優(yōu)點(diǎn)費(fèi)用便宜,適合個(gè)人用戶(hù)上網(wǎng)費(fèi)用較便宜費(fèi)用適中,帶寬基本夠用速度快和傳輸質(zhì)量高,網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,安全性和保密性高,可對(duì)流量進(jìn)行控制,適合視頻傳輸速度快和傳輸質(zhì)量高,網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,安全性和保密性高。
缺點(diǎn)帶寬太小,不適合視頻傳輸帶寬太小,不適合視頻傳輸,資源完全共享,容易受到病毒、黑客的攻擊、破壞,安全性不高資源完全共享,容易受到病毒、黑客的攻擊、破壞,安全性不高,不適合重要場(chǎng)所視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)費(fèi)用高費(fèi)用較高,但無(wú)法完成帶寬流量的控制,費(fèi)用一個(gè)月380元(200小時(shí))(北京)2MDDN月租費(fèi)高達(dá)6000元人民幣(北京地區(qū))2M帖中繼線(xiàn)路,月租為1000到1500元人民幣。
四、POS-Watch嵌入式數(shù)字監(jiān)控主機(jī)
我們根據(jù)以上的理論計(jì)算、市場(chǎng)產(chǎn)品、用戶(hù)需求等多方面客觀因素,選擇POS-Watch嵌入式數(shù)字監(jiān)控主機(jī)最適合。
POS-Watch嵌入式數(shù)字監(jiān)控主機(jī)是一款采用RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和MPEG4壓縮技術(shù),具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能、帶數(shù)字矩陣、云臺(tái)控制、報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像功能。是集成了本地監(jiān)控、錄像、和網(wǎng)絡(luò)傳輸為一體的專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò)功能特征:
1.提供標(biāo)準(zhǔn)RJ45網(wǎng)絡(luò)端口,并取得國(guó)際FCCPart15以太網(wǎng)通訊認(rèn)證,支持PSTN、ISDN、ADSL、LAN、WAN各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。POS-Watch主機(jī)可選用專(zhuān)線(xiàn)上網(wǎng)和撥號(hào)上網(wǎng)方式,工作站用戶(hù)也可選擇無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)、專(zhuān)網(wǎng)和撥號(hào)上網(wǎng)等任意的方式,不受帶寬環(huán)境和地點(diǎn)的限制。市面其他采用收費(fèi)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)和錄像回放的產(chǎn)品,往往受加密狗的限制,不能靈活的變動(dòng)工作站的位置,取證的錄像文件也無(wú)法在其他地點(diǎn)回放。并且受網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響,只能在局域網(wǎng)傳輸,不適合在低帶寬的以太網(wǎng)傳輸。[nextpage]
2.提供多畫(huà)面遠(yuǎn)程監(jiān)視:市面上唯一一款支持16畫(huà)面同屏同步監(jiān)視,并且每個(gè)畫(huà)面單獨(dú)打包,保證了畫(huà)面更細(xì)膩、色彩更豐富、層次感更強(qiáng)、輪廓更清晰分明??蛇M(jìn)行1/4/16畫(huà)面手動(dòng)分割。而其它的嵌入式產(chǎn)品,為了適應(yīng)低帶寬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境傳輸,把多個(gè)畫(huà)面數(shù)據(jù)打?yàn)橐粋€(gè)包遠(yuǎn)傳,再通過(guò)遠(yuǎn)程PC機(jī)的CPU進(jìn)行軟解碼分解,圖畫(huà)單一,畫(huà)像圖質(zhì)差,馬賽克現(xiàn)象非常嚴(yán)重。
3.提供多IP訪(fǎng)問(wèn):POS-Watch遠(yuǎn)程監(jiān)視16個(gè)畫(huà)面可以取自于一臺(tái)POS-Watch主機(jī)16個(gè)畫(huà)面或可以取自于多臺(tái)POS-Watch主機(jī)不同的畫(huà)面的組合。這樣用戶(hù)可根據(jù)自己的需要,靈活歸類(lèi)畫(huà)面,或同時(shí)監(jiān)控多臺(tái)主機(jī),做到主次分明,方便管理。不同于市面其他產(chǎn)品,不提供多IP訪(fǎng)問(wèn),只提供一個(gè)遠(yuǎn)程軟件只能對(duì)一臺(tái)主機(jī)的單畫(huà)面進(jìn)行控制。
4.提供多用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn):POS-Watch多工處理能力強(qiáng)大,同時(shí)支持監(jiān)控、錄像、回放、備份、遠(yuǎn)程同步監(jiān)控、遠(yuǎn)程回放、遠(yuǎn)程下載,多任務(wù)并發(fā)處理。POS-Watch主機(jī)與遠(yuǎn)程軟件ReMon的操作互不影響,允許三個(gè)遠(yuǎn)程用戶(hù)同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)一臺(tái)POS-Watch主機(jī)。并且三個(gè)用戶(hù)可以進(jìn)行同一個(gè)操作或做不同的操作。
5.遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控:
1)POS-Watch采用同步處理技術(shù),保證了遠(yuǎn)程監(jiān)視的畫(huà)面與本地POS-Watch監(jiān)控畫(huà)面同步。不同于其他的產(chǎn)品,網(wǎng)絡(luò)滯后性與接入的時(shí)間成正比(接入的時(shí)間越長(zhǎng),滯后的時(shí)間越大)
2)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)小于0.5秒,只有在滯后足夠小時(shí),網(wǎng)絡(luò)上的各種控制功能(云臺(tái)鏡頭控制)才具有實(shí)際意義。
3)畫(huà)面換切速度快,1/4/16畫(huà)面換切的過(guò)程中,畫(huà)面不需要重新調(diào)用。
4)在廣域網(wǎng)低帶寬上傳輸,不降低畫(huà)質(zhì)的情況下,可調(diào)節(jié)視頻圖像傳輸?shù)膸俸蛪嚎s比,保證了高畫(huà)質(zhì)的畫(huà)面連接性。
5)提供聲光報(bào)警提示,報(bào)警信息。最多可以接收16臺(tái)POS-Watch主機(jī)的報(bào)警信號(hào)。提供SDK軟件開(kāi)發(fā)包實(shí)現(xiàn)電子地圖功能。
6.遠(yuǎn)程回放錄像文件:
1)采用流媒算法,提供遠(yuǎn)程在線(xiàn)回放方式。快速的在線(xiàn)錄像搜索功能,不影響本地錄像的前提下同時(shí)進(jìn)行錄像回放。文件回放時(shí),不占用網(wǎng)絡(luò)資源與本地PC機(jī)的硬盤(pán)空間,只占用PC機(jī)的緩沖區(qū)作緩存。市面許多支持網(wǎng)絡(luò)功能的DVR都不具有遠(yuǎn)程在線(xiàn)回放功能,必須先進(jìn)行遠(yuǎn)程下載,然后離線(xiàn)回放錄像文件,由于視頻錄像文件一般很大,遠(yuǎn)程下載過(guò)程很長(zhǎng),會(huì)長(zhǎng)時(shí)間占用PC機(jī)資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬,大大的降低工作效率,也不方便在突發(fā)事件發(fā)生后快速調(diào)用文件,而且軟件是收費(fèi)的。[nextpage]
2)提供播放進(jìn)度條,可以任意拖拉到某個(gè)時(shí)間段回放,可以1/4/16個(gè)畫(huà)面同屏同步回放,方便跟蹤可疑人員在不同攝像機(jī)范圍內(nèi)活動(dòng)情況,以及單幀向前、向后播放,回放的速度可調(diào),有效地截取可疑人員不同角度的畫(huà)面進(jìn)行打印、鑒別。
3)提供獨(dú)有的錄像文件局部下載取證功能。
可以根據(jù)用戶(hù)的需要,分時(shí)間段和分不同通道進(jìn)行有選擇性的局部下載,這樣大大節(jié)約了硬盤(pán)資源,同時(shí)可以刻錄光盤(pán)(市面上刻錄光盤(pán)是600-740M),提高了工作效率,而不必把用戶(hù)不需要的錄像文件下載到用戶(hù)的本地硬盤(pán)上。如遇突發(fā)事件發(fā)生,必須立即將數(shù)據(jù)發(fā)送給相關(guān)部門(mén)時(shí),此項(xiàng)功能尤為有效。
為了保護(hù)錄像文件下載的安全性,提供下載文件電子署名功能,文件保存在PC機(jī)上自動(dòng)轉(zhuǎn)換成POS-Watch注冊(cè)號(hào),防止對(duì)下載數(shù)據(jù)的修改或分割。
市面其他產(chǎn)品不提供局部下載的原因是這些產(chǎn)品的內(nèi)核技術(shù)限制了16個(gè)通道分別打包進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸,是先組合為1個(gè)畫(huà)面進(jìn)行的遠(yuǎn)程傳輸,一方面明顯降低了畫(huà)質(zhì),另一方面也降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性。
7.POS-Watch遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件Remon提供TCP,UDP遠(yuǎn)程傳輸協(xié)議,可設(shè)置用戶(hù)權(quán)限、密碼,最高用戶(hù)可查看歷史操作記錄;狀態(tài)欄信息顯示:當(dāng)前的日期/時(shí)間、主機(jī)的名稱(chēng)或群組,占用網(wǎng)絡(luò)帶寬情況。提供滿(mǎn)屏顯示;在遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程回放、本地回放都提供打印,保存功能,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)取證的目的。