隨著社會發(fā)展、技術進步,網絡視頻監(jiān)控技術應用越來越廣。目前,隨著嵌入式技術的出現(xiàn)和不斷完善,一種以嵌入式技術為依托,以網絡通信技術為平臺,以高清晰圖像處理為特色的網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn),引發(fā)了數(shù)字視頻監(jiān)控技術的革命。它利用TCP/IP協(xié)議,實現(xiàn)局域網、廣域網的音視頻傳輸,突破了地域的限制,實現(xiàn)了遠程監(jiān)控、無人職守功能。使在監(jiān)控點分散的區(qū)域能實現(xiàn)多點對多點的監(jiān)控。\r\n但隨著網路視頻監(jiān)控的普及,也存在著諸多影響其發(fā)展的因素。其中尤以壓縮方式和網絡帶寬條件最為關鍵。目前用于網絡傳輸使用的壓縮方式為:M-JPEG、MPEG-4、H.264三種,這三種壓縮方式在網絡傳輸方面就算達到較好的音質和畫質,但這三種方式作為數(shù)字硬盤錄像機的壓縮方式,卻不能達到高清晰的技術標準(DVD清晰度),保證本地高清晰圖像還是考慮滿足網絡傳輸要求的畫質,這個問題爭議已久。網絡帶寬條件往往是限制高清晰畫質傳輸?shù)年P鍵因素。\r\n目前中國廣域網和局域網的帶寬分別有:PSTN公用電話網、標準傳輸帶寬33.6K;ISDN標準傳輸帶寬64K-128K;ADSL的標準傳輸帶寬512K-2048K(2M);DDN的標準傳輸帶寬64K-2048(2M);幀中繼的標準傳輸帶2M;LAN標準傳輸帶寬10M-100M(局域網)。網絡通訊線路也分為:微波和光纖。網絡帶寬越寬,線路越專一,傳輸?shù)漠嬞|越清晰、實時。\r\n金融行業(yè)歷來是監(jiān)控的重中之重,藍色之星科技有限公司作為多年致力于為銀行監(jiān)控需求服務的重要合作伙伴,根據(jù)銀行的網絡視頻監(jiān)控的需求,采用國際最新的計算機技術和圖像處理技術,研制出了高性能的嵌入式網絡視頻監(jiān)控傳輸產品,為銀行提供了更先進的網絡視頻監(jiān)控設備和管理方案。并于2003-2004年間安裝了上海浦東發(fā)展銀行上海地區(qū)網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
系統(tǒng)要求
銀行網點遠程監(jiān)控的要求是通過較經濟的遠程網絡,將全轄范圍內所有銀行網點的任意一路監(jiān)控圖像傳輸?shù)娇偛勘O(jiān)控中心,并保證監(jiān)控中心所獲得的圖像是高清晰度的實時畫面。
中心集中監(jiān)控
監(jiān)控中心可以在控制服務器上顯示每個管理區(qū)域的電子地圖,并在電子地圖上顯示該區(qū)域內所有聯(lián)體式自助銀行,并可以點擊電子地圖上的自助銀行,直接顯示某個自助銀行的監(jiān)控畫面,每個圖像都能顯示自助銀行的名稱、地點、日期和時間。或者可以采用多分屏的方式,同時顯示所管理區(qū)域內的所有自助銀行的監(jiān)控畫面。還可以通過輪詢方式,按一定的次序顯示所有管理的自助銀行的監(jiān)控畫面。
遠程控制
分行監(jiān)控中心在利用原有設備的情況下,對各網點進行遠程控制。可以遠程切換任意一個自助銀行中的任意一個監(jiān)控畫面,遠程監(jiān)控任意一個自助銀行里的任意一個硬盤錄像機的狀態(tài),并能遠程控制任意一個硬盤錄像機的運行和停止。
錄像資料
監(jiān)控中心除了可以實時監(jiān)看各銀行網點的實時圖像外,還可以隨時調用各網點的錄像資料進行查閱。將遠端錄像資料在中心即時遠程回放,并可將遠端即時圖像在監(jiān)控中心保存。
報警聯(lián)動
整個遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有報警聯(lián)動功能,即網點可以將報警信號傳輸至分行監(jiān)控中心,并將報警所對應的監(jiān)控圖像自動顯示在監(jiān)控中心監(jiān)視器上的顯著位置,以便于保衛(wèi)人員及時觀察和做出相應處理;同時整個系統(tǒng)還具有能遠程進行布防、撤防功能。
雙向語音對講
對一些自助銀行在實時圖像傳輸?shù)耐瑫r也可以實現(xiàn)語音的雙向對講,既可以提示用戶操作,也可以警告非法者。
高擴展性
監(jiān)控中心設計規(guī)??梢詽M足銀行今后的發(fā)展,可以達到網點的擴展要求。
方案概述
網絡條件、網絡帶寬選擇
銀行必須先解決用于網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)所需的網絡線路及其帶寬。目前主要有以下四種方法:\r\n第一種方法是使用目前銀行原有的廣域網線路和網絡設備,只對廣域網線路進行升級和擴容改造。\r\n使用這種方法的優(yōu)點是目前的設備可最大地被利用(但專線的月租費較高)。缺點是目前多數(shù)銀行在總部設有主機(大機),各支行不再設有主機,取而代之的是業(yè)務數(shù)據(jù)直接發(fā)送到上銀行總部,這對廣域網的要求非常高。因為業(yè)務的數(shù)據(jù)傳輸需要實時的通訊,一旦通訊中斷了,業(yè)務也就隨之中斷,就需要更多的網絡技術人員進行支持和維護,遠程監(jiān)控的數(shù)據(jù)和辦公業(yè)務的數(shù)據(jù)同時在網絡上運行,對管理和維護就造成了一定的困難。網絡部門的管理人員不熟悉遠程監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳輸方式和情況,了解遠程監(jiān)控的管理人員又不熟悉網絡結構,分工不明,容易產生管理混亂,甚至出現(xiàn)推卸責任的情況。\r\n業(yè)務應用是關鍵應用,而遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)是非關鍵應用,針對其優(yōu)先程度的不同,需要設置相應的優(yōu)先級別,如果設置或操作不慎,可能引起網絡堵塞,影響網點正常營業(yè)。\r\n第二種方法是以銀行原有廣域網絡為網路視頻監(jiān)控的網絡藍本,采用不同的物理線路,不同的網絡設備,使得這個網絡完全獨立于銀行原有廣域網絡(業(yè)務數(shù)據(jù)網)之外。\r\n使用這種方法的優(yōu)點是遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)不會影響銀行辦公和業(yè)務的數(shù)據(jù),不會對正常的營業(yè)造成任何的不良影響。管理工作由行政部的網絡管理人員來完成,職責和分工明確,易于管理。\r\n缺點就是投資較為昂貴,由于需要重新投資一套新的和原來類似的網絡設備,因此專線和所有設備費用會比較高昂。為關鍵應用所設計的網絡運行非關鍵應用,投資回報低。第三種方法是不采用目前銀行廣域網的網絡線路和模式,而采用一些服務提供商(例如電信)的專用通訊網絡(例如ADSL或MPLS-VPN),并采用少量的網絡設備。中心光纖接入,而分支機構采用512K的ADSL銅纜接入。\r\n網絡接入拓撲圖如圖1。\r\n\r\n\r\n使用這種方法的優(yōu)點是線路采用了成熟的廣域網技術,維護的工作全部由服務提供商來完成,而且使用的費用相對較低;遠程監(jiān)控設備簡單,維護方便;設備投資的成本較低,不需要使用專門的網絡設備或者網絡設備由服務提供商提供并管理,因此減少了一大部分設備的投資和管理費用。易于維護,而且不會對正常的營業(yè)造成任何不良影響。\r\n這種方法的缺點是網絡接通率受多種因素影響,數(shù)據(jù)從安全性角度來說,相對不如自建的網絡。\r\n第四種方法和第三種線路設計方案類似,采用一些服務提供商(例如有線電視)的專用通訊網絡(例如Cable Modem 或MPLS-VPN),在一部分的網點(一級支行或二級支行的聯(lián)體式自助銀行采用光纖接入),而在業(yè)務相對較為單一的部分網點(獨立式自助銀行)采用1兆的Cable Modem 接入。中心光纖接入,分支節(jié)點對于業(yè)務需求擴展性高的采用光纖接入,而對于業(yè)務需求較單一的采用1兆Cable Modem 銅纜接入。\r\n網絡拓樸圖與方案三類似。\r\n這樣的方式的主要的優(yōu)點和第三種線路設計方案相同,但擴展性更強。對于銀行可能的新應用有極大的適應能力。對于那些聯(lián)體式的自助銀行,采用光纖接入可大大提高帶寬的擴展性,可以提供諸如交互式的業(yè)務多媒體服務或者將視頻監(jiān)控擴展到支行等業(yè)務的帶寬保證。同時安全性更高,采用光網絡的最大優(yōu)勢就是可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C密性。初期投資相對比第三種方式要高,但月租費則較低。\r\n第五種方法采用一些服務提供商(例如電信)的民用通訊網絡(例如xDSL、ISDN、電話),并采用少量的網絡設備,帶寬多數(shù)為(50K-512K),且為浮動IP地址。\r\n這樣的方式的優(yōu)點是投資非常少。缺點是監(jiān)控所用的網絡運行核心,交由銀行以外的機構或個人掌管,且接通率受多種因素影響,導致無法給網絡運行穩(wěn)定性提供絕對保障;由于民用網俗稱公網,對于監(jiān)控網絡的安全性保密性無從談起,容易受到黑客的惡意攻擊;由于采用公網, 一般情況下帶寬50K-512K,浮動IP地址,這樣的條件無法傳輸高畫質實時的圖像。\r\n經過多方面的比較,建議銀行采用第三種或第四種線路設計方案,因為這兩個方案的優(yōu)點是多方面的。首先,項目投資小,無論是自建一套新的網絡,還是采用原有網絡并擴充DDN線路的帶寬都需要較大的投資,而采用服務提供商的專用網絡則可以節(jié)約大量的投資;其次,管理簡單,由于服務提供商提供的網絡設備由服務提供商來維護,因此不需要派專人對網絡進行維護,只要對業(yè)務應用進行維護即可,也避免了和業(yè)務網絡合并而產生的管理職責混亂的問題;再者,對業(yè)務網絡不會有影響,業(yè)務網絡是銀行的最關鍵的網絡,一旦發(fā)生問題,由于網絡是分離的,因此不會對業(yè)務網絡有任何不良影響; 第四,與公網隔離,獨立成視頻監(jiān)控專用網絡,使得視頻監(jiān)控網絡穩(wěn)定性、安全性、保密性、高速性都得到可靠的保證,視頻監(jiān)控的圖象效果也能達到實時高清晰性。綜上所述,我們建議銀行采用第三種接入方式,堅決不要采用第五種方式。上海浦東發(fā)展銀行就是采用第三種接入方式。
網絡視頻監(jiān)控設備選擇
建議銀行采用以圖像存儲設備和圖像傳輸設備相對獨立又相互聯(lián)系的原則。圖像存儲設備建議采用嵌入式硬盤錄像機為本地錄像機,圖像傳輸設備以嵌入式網絡數(shù)字矩陣為網絡平臺的方案。利用嵌入式硬盤錄像機的穩(wěn)定和高畫質的特點,結合嵌入式網絡數(shù)字矩陣的強大的網絡傳輸控制功能,來實現(xiàn)銀行網路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。\r\n這種方案有如下幾個優(yōu)點:\r\n·系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高。由于采用嵌入式數(shù)字硬盤錄像機作為本地的長期圖像記錄載體,它具有穩(wěn)定性高,不易死機等特點。同樣嵌入式網絡數(shù)字矩陣也是指針對網絡傳輸而設計,也具有高穩(wěn)定性,網絡傳輸效果好,速度快等優(yōu)點;\r\n·圖像畫質大大提高。嵌入式數(shù)字硬盤錄像機采用MPEG-II、MPEG-IV 1/2D1和D1為壓縮方式的,它存儲的圖像可以達到DVD的畫質效果。而網絡傳輸設備嵌入式網絡數(shù)字矩陣也采用MPEG-IV的壓縮方式,它可以在512K-2M以上的帶寬下傳輸較佳的圖像;\r\n·網絡傳輸對帶寬要求大大降低。由于采用嵌入式網絡數(shù)字矩陣為網絡平臺,此數(shù)字矩陣,內嵌MPEG-IV壓縮方式的編解碼器,所以對帶寬要求極大地降低,完全可以在512K左右傳輸較實時畫質較佳的圖像,并且對聲音同樣可以實時的雙向傳輸;\r\n·統(tǒng)一的中心平臺。在中心所有網點的視頻通過網絡視頻監(jiān)控中心服務器,連接著若干遠程終端,每個遠程終端同時可以顯示九個網點的實時圖像,并且可以統(tǒng)一遠程控制和全轄范圍內的報警控制;\r\n·經濟實用。由于此種傳輸方式,對網絡線路要求不高,帶寬要求不大,所以用于網絡方面的成本大大減少。而且,用于網絡傳輸?shù)脑O備費用也低廉。在這樣花費較少的投入下,卻可以實現(xiàn)一個設備穩(wěn)定、存儲畫質清晰、傳輸畫質極佳、一點可觀全局,可控全局的現(xiàn)代化網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
方案設計
網點視頻及網絡連接\r\n將網點數(shù)字化硬盤錄像機的輸出視頻分頻后,接入嵌入式網絡數(shù)字矩陣BSR-1604N中,再將數(shù)字化硬盤錄像機的控制信號也接入嵌入式網絡數(shù)字矩陣BSR-1604N中,然后將BSR-1604N的網絡輸出接入服務提供商(例如電信)的專用通訊網絡(例如固定IP地址的ADSL)中。
總部監(jiān)控中心網絡及設備連接\
將服務提供商(例如電信)的專用通訊網絡(例如固定IP地址的ADSL)出口接入中心的網絡視頻監(jiān)控主機服務器中,再將服務器通過LAN網連接到若干臺網絡視頻監(jiān)控終端計算機。由網絡視頻監(jiān)控主機服務器分配指定某臺網絡視頻監(jiān)控終端計算機上,顯示某九個網點的視頻和控制這九個網點的數(shù)字硬盤錄像機,同時接收這九個網點的報警信號。\r\n在監(jiān)控中心可以實現(xiàn)在服務提供商(例如電信)的專用通訊網絡(例如ADSL或MPLS-VPN)的較低帶寬(512K-2M)上,每個網絡視頻監(jiān)控終端計算機可以同時顯示九個網點的高清晰畫面,同時如果是自助銀行也可以實現(xiàn)雙向語音對講,報警自動上傳,遠程觀測網點的數(shù)字硬盤錄像機的工作狀態(tài),和控制這些數(shù)字硬盤錄像機,進行遠程錄像回放等等工作功能。
主要設備介紹
嵌入式硬盤錄像機
BSR-3001A/W硬盤錄像機具有以下特性:\r\n·嵌入式操作系統(tǒng),脫離PC機模式,穩(wěn)定可靠;\r\n·采用MPEG-II壓縮方式,畫質可達DVD效果;\r\n·ATM專用錄像機,4路視頻輸入/輸出,4路報警輸入,2路報警輸出;\r\n·畫中畫,多模式錄像設置;\r\n·可同時VGA顯示和視頻顯示;\r\n·具備網絡功能,支持TCP/IP協(xié)議,可實現(xiàn)遠程錄像文件下載,遠程監(jiān)控功能;\r\n·雙IDE硬盤接口,可同時支持4塊160G硬盤同時工作;\r\n·體積較小,162(L)×200(H)×351(W),可以和ATM機整合一體。\r\n\r\nBSR-3001硬盤錄像機\r\n具有以下功能特性:\r\n·嵌入式操作系統(tǒng),脫離PC機模式,穩(wěn)定可靠;\r\n·采用MPEG-II壓縮方式,畫質可達DVD效果;\r\n·柜員制監(jiān)控專用錄像機,2路視頻輸入/輸出,4路報警輸入,2路報警輸出;\r\n·可同時VGA顯示和視頻顯示;\r\n·雙IDE硬盤接口,可同時支持4塊160G硬盤同時工作;\r\n·具備網絡功能,支持TCP/IP協(xié)議,可實現(xiàn)遠程錄像文件下載,遠程監(jiān)控功能。\r\n\r\nBSR-4004硬盤錄像機\r\n具有以下功能特性:\r\n·嵌入式操作系統(tǒng),采用MPEG-IV壓縮方式;\r\n·柜員制監(jiān)控專用錄像機,4路視頻輸入/輸出,4路報警輸入,2路報警輸出;\r\n·可同時VGA顯示和視頻顯示;\r\n·雙IDE硬盤接口,可同時支持4塊160G硬盤同時工作;\r\n·具備網絡功能,,支持TCP/IP協(xié)議,可實現(xiàn)遠程錄像文件下載,遠程監(jiān)控功能。
網絡數(shù)字矩陣
BSR-1604N網絡數(shù)字矩陣切換器\r\n具有以下功能特性:\r\n·實現(xiàn)16切4的音/視頻矩陣切換功能;\r\n·多路監(jiān)視器自動切換功能;\r\n·具有手動切換、自動切換、錄像機控制、云臺控制功能;\r\n·實現(xiàn)16臺單路/四路錄像機集中控制功能;\r\n·16路視頻輸入、4路視頻輸出,其中第一路同時輸出到視頻傳輸模塊;\r\n·16路音頻輸入、1路音頻輸出(和第一路視頻同步切換,不提供單獨的切換控制);\r\n·1604K采用485接口,用于和視頻傳輸盒、錄像機及云臺通信;\r\n·1604E具有內置網絡視頻傳輸模塊,實現(xiàn)圖像網絡傳輸和切換器/硬盤錄像機網絡控制功能;\r\n·網絡傳輸協(xié)議TCP/IP,圖像傳輸協(xié)議MPEG-IV,可實現(xiàn)多點對一點,一點對多點分級管理和監(jiān)控。\r\n\r\n本文作者任職于上海藍色之星科技有限公司