视频监控系统方案介绍
目录
1. 系统特点 (3)
2. 系统架构 (6)
2.1. 典型组网结构 (6)
2.2. 系统设计思想 (9)
2.3. 总体层次结构 (9)
2.4. 基层功能域 (10)
2.5. 级联中心域 (11)
2.6. 级联部署 (13)
3. 功能列表 (13)
4. 系统技术参数 (18)
5. 关键技术要点 (19)
5.1. 多级级联 (19)
5.1.1. 命名规则 (20)
5.1.2. 授权机制 (23)
5.1.3. 转发策略 (24)
5.2. 多厂家设备支持 (24)
5.3. 外围设备控制 (24)
5.4. 多级数据备份 (25)
5.5. 可扩展性 (25)
5.5.1. 规模可扩展性 (25)
5.5.2. 功能可扩展性 (26)
5.6. 高性能高可靠性设计 (26)
6. 设备开发ＳＤＫ接口 (27)
1.概述
安防系统的应用越来越广泛，受重视程度不断提高。
在安防系统实施中，设备是基础，网络是保障，平台软件是核心。
平台软件将设备进行抽象和管理，将零散的设备细节功能包装成统一功能，为业务层服务，与行业用户需求结合，形成特定的行业软件。
DSS数字监控系统是在通用的安防视频监控系统的基础上进行设计开发，除了普通安防视频监控所共有的实时监视、云台操作、录像回放、报警处理、设备管理等功能外，更多地考虑到如何方便用户使用系统的人机工程。
2.系统特点
●高易用性监控软件越来越同质化，核心功能越来越稳定，如果提高人
机界面，使之更易用，才能更好地提高用户的生产力。
本系统对用户典
型需求进行分析，使用人体工程、人机工程学原理进行采样、分析，进
行操作流程、界面设计。
根据不同操作人员的工作特点、业务能力进行
针对性的分析和设计，使之更易用。
●高可靠性系统采用国际流行技术和架构进行设计，采用诸多故障处理
机制、容错机制、备份机制，以及结构化、分布式的结构提高系统的可
靠性。
研发过程严格遵守质量控制标准，进行完整、深入地测试，使系
统可以达到电信级7*24小时可靠运行，为用户提供可靠的服务。
●分布式架构分布式结构可以为用户提供良好的扩展性、容错性，保持
系统的先进性。
●三级级联满足用户典型的组网方案，方便建立多级管理。
系统采用的
域技术使得级联可以自顶向下实施，也可以从下向上逐级联网。
可以满
足各地区分别组网，上级再集中联网，解决地区局先组网，最后无法进
行互通级联的问题。
或级联互通时要更改命名规则。
●标准性系统采用标准的国际规范和协议，可以方便与其它业务系统对
接，方便进行二次开发。
使得开发维护成本降低，并保持系统规范性，方便与其它系统对接。
系统使用标准RTP/RTCP、RTSP、HTTP协议，使用XML文件格式，使用AES加密算法，支持MPEG4、H.264、G.711、
G.726、AMR等编码标准。
●开放性提供统一设备接入接口，可以方便其它厂家设备接入。
只要按
接口实现设备级SDK，即可方便接入系统。
●动态集群系统关键服务器均支持动态集群技术。
当用户需要扩容时，
只需要将新的服务加入配置，无需重启系统即可动态生效，扩展系统能力。
因为系统支持动态增加相同的服务，所以先天具备容错能力。
某台服务器因为硬件故障死机，有其它服务器可以接替工作，保证系统不间断运行。
●负载均衡集群中的服务器可以在负载均衡算法下动态生效，保证每台
服务器压力大致相同，可保证系统连续稳定运行。
使系统可以动态扩容。
●双机热备系统中的业务管理服务器为单服务器，使双机热备技术保证
不间断运行。
可选择会话复制或不复制。
另外系统中的WEB服务器和MYSQL数据库可以使用数据库本身的备份技术或第三方软件进行热备，保证系统运行。
●高扩展性系统采用模块化设计，使用SAN技术，保证新功能、模块添
加的方便。
系统广泛使用组件技术，使得从整体上还是实现上对新功能和业务的扩展都及其方便。
●多外设支持系统采用专门的控制服务器连接和管理各种专用外设，控
制如空调、灯光、门禁、报警主机等。
●看门狗技术系统中使用看门狗技术在热备和集群之上保证进程的正常
工作。
进程工作不正常时，看门狗程序会将进程在最短时间内重启，使系统处于可用状态。
●网管功能系统有服务一级、设备一级、业务一级的网管，保证可以有
效果地监看系统的运行状态。
同时有EMAIL报警、短信报警等功能在第一时间将系统状态报告给管理员，便于排除故障，使系统连续运行。
●无限级组织结构系统支持无限级组织结构，可以满足所有用户管理组
织和设备的要求。
权限按组织结构进行细化，可实现复杂的管理要求。
●权限组技术系统使用权限组进行权限管理，可以方便进行各种复杂的
权限管理操作。
可以对本组织下的权限进行细化控制，也可以对其它组织下的权限进行控制，完全满足复杂使用要求。
权限组对设备和服务进行详细控制。
●多用户支持系统对操作人员进行了：操作员、管理员、WEB版操作员、
上级中心操作员、网管操作员的划分。
分别提供客户端，使不同业务不重叠，简单了用户使用，使各种人员的操作更专业。
也方便进行管理。
●用户分级管理用户分为5级管理，高级别可以抢夺低级别用户的权限。
级别在权限组的基础上又细化了管理，使之更贴近实际的管理需求。
也为以后的管理提供了基础。
●方便的矩阵操作系统中的矩阵服务器，使用分布式架构，可以灵活支
持显卡、解码卡、解码器，实现上墙。
客户端的上墙操作更直观、实时，使用所见即所得技术使得上墙更方便，无需提前进行更多设置。
在客户端界面上即可实现所见即所得地上墙操作。
并可实现报警的自动上墙联动。
●标准存储设备支持支持流行的DAS、NAS、IP-SAN、SAN设备，可以
实现长时间的录像和图片存储。
安全可靠。
支持RAID0、1、5等标准。
●多屏显示技术支持各类客户端充分利用多屏显示技术向用户展示更多
信息，更方便用户了解系统，做好业务。
●虚拟文件系统存储系统使用虚拟文件系统提高系统安全性和磁盘利用
率，并且防止Windows下的磁盘碎片。
专用的缓冲和调度算法可以更好地提高磁盘效率。
容错机制可以确保数据被安全写到磁盘及数据库，保证录像安全。
●专用WEB通讯机制确保WEB上的操作实时刷新到GUI操作员客户
端上，使用户第一时间刷新到配置和管理上的操作，使之生效。
业内独创技术。
●网络自适应算法使用自有的网络自适应算法提高网传效率与性能。
当
网络状况良好时会加速传输，在网络状况变差时会对码流及显示进行调
整，改善用户的观感。
并保证重要图像优先传输。
网络抖动算法先进的抖动算法会使图像显示更流畅，长时间监看不会产生不适感。
同时提供流畅和实时的抖动控制模式供用户选择，方便在
不同工作模式下使用。
3.功能特点
1.操作员管理员分开复杂的配置功能在管理员端实现，操作员在专用客户
端上实现，功能简单、专一、稳定，减少用户培训成本。
2.权限组管理可以细化权限管理，还可以实现跨组织结构权限管理，非常
灵活。
适应不同组织结构和权限管理需求用户使用。
3.管理员和操作员实时消息管理员上的系统配置可以实时反应到操作员
端，客户端无需重启，实时性好。
4.转发服务器可以按组织结构配置，相同组织下的设备在该级组织结构下
的服务器上转发，满足集中组网管理需求。
5.局域网组网，公网使用支持设备和服务器在局域网上组织，用户在公网
上使用的需求。
可以解决设备带宽问题，满足不同用户使用需要。
6.摇杆模拟功能使用鼠标模拟专用键盘上的摇杆，方便用户使用，可以提
高用户生产力，同时支持步长模拟。
7.回放组控制支持多摄像头在主摄像头的进度下一起回放，方便事后游
览。
8.…
4.系统架构
4.1. 典型组网结构
系统以域的形式组成功能域，以域的授权形式进行二级、三级，乃至更多级的级联。
二级域和三级域，也配置转发服务器，将下级域的数据在本级和向上级
进行转发，减少骨干网的带宽压力。
可以支持上级更多用户的同时监控。
具体的级联技术请参见系统架构和关键技术要点。
4.2. 系统设计思想
系统在设计开发过程中，采用良好的模块化设计思想，成熟的技术，使整个系统结构清晰、功能稳定可靠，能够满足长时间稳定运行到要求。
系统采取标准化设计，遵循国家或行业标准，并且具有良好到开放性和可扩充性，能够根据行业和项目的特殊要求进行扩充。
系统设计时，还注重考虑系统的易用性，安装、配置、操作都简单易用，系统的UI 界面进行精心设计，在满足用户功能需求的基础上，力求简洁方便易用。
4.3. 总体层次结构
整个视频监控系统使用一系列功能服务分层次组合而成。
各个服务功能清晰，稳定可靠，相互之间使用清晰到接口进行交互。
在层次结构上，视频监控系统采取分层结构，级联方式部署：
只有级联基层域直接访问设备，其他级联中心节点都是通过下一级域最后到基层域来访问设备。
各层的级联分中心域通过基础域的信任后，可以访问下属域及其所管辖的相
应设备。
分中心对其受信的域和设备再向上一级域进行信任，则上级域也获得了其相应的设备访问权限。
操作从级联中心域到级联分中心域，分中心域向基础域请求数据，然后通过分中心域的转发等服务器向上一级转发，实现数据传输，并解决基层域上连带宽的问题。
此方案可以解决分别建网集中联网的难题，同时可以解决上级域对物理设备和服务的管理问题，将上级业务管理和下级业务及设备管理分离，使得管理更规范、简洁和有效，使得更专注于业务本身，而不是管理，提交用户的生产力。
4.4. 基层功能域
在每个基层功能域，主要由下列服务组成：
注：带星的为可以多实例的服务，可以实现集群。
只有WEB 和CMS 是单实例进程。
这些服务的主要功能为：
（1） MTS ：转发服务器，负责从设备上获取音视频数据，以标准流媒
体协议转发给客户端、存储服务器、上级转发服务器、上级存储
服务器等。
实现媒体数据的一对多、多对多转发。
（2） DMS ：设备管理服务器，负责进行设备管理，向设备执行查询配
置命令，向设备发送操作命令，收集设备网管信息，收集报警信
息并执行报警联动策略。
（3）SS：存储服务器，通过MTS向设备获取音视频数据，存储在第三方存储介质上，支持标准的NFS、SAMBA、ISCSI等文件协议。
支持流行的DAS、NAS、IP-SAN、SAN存储方案。
支持中心存
储、回放，也支持设备端录像的查询、回放、下载等操作。
执行
存储计划。
支持标准的流媒体协议。
（4）CMS：业务管理服务器，系统的核心业务服务器。
负责处理监控的业务逻辑，进行权限等控制。
根据业务逻辑需要，会发送命令
给DMS、MTS、SS等服务器进行处理。
系统的容错、负载均衡、
动态集群等都在CMS上实现。
（5）WEB：web服务器，向客户提供web访问功能。
管理员客户端以WEB形式提供，方便灵活修改管理逻辑，方便与其它系统接口。
（6）CLIENT：客户端应用程序，与各个服务器模块通信获取数据，展示给用户。
（7）VMS ：矩阵服务器，实现解码卡、显示卡、解码器等的视频输出，可连接ＤＬＰ、电视墙等。
用户进行系统管理和操作时，主要通过CLIENT或browser浏览器与CMS 和WEB服务器进行通信。
对设备的查询配置控制命令会发送给DMS服务器，DMS会使用相应到SDK与设备通信，执行命令。
4.5. 级联中心域
一个级联中心一般管理多个基层功能域或者多个下一级级联中心域，同时可以被上一级级联中心管理。
级联中心使用类似客户端的标准访问方式访问基层域或者下一级级联中心。
一般来说访问时所使用的用户的等级会较高。
级联中心域由下列服务组成：
这些服务的主要功能为：
（1）VMTS：级联的MTS模块，对客户端提供类似MTS的访问接口，是从下一级级联中心或者基层域的MTS服务器中获取设备的音视频数
据，转发给客户端本级域用户或上级域VMTS。
（2）VSS：级联的SS模块，对客户端提供类似SS的访问接口，从下一级级联中心或者基层域的SS服务器中获取设备的录像数据，保存在本
地，并提供给用户访问。
（3）VCMS：级联的CMS模块，对客户端提供类似CMS的访问接口，主要是与本级VMTS、VSS以及各个下一级的VCMS或者基层域的
CMS、DMS等进行通信，处理监控的业务逻辑。
CLIENT与WEB同基层域中对应部分类似。
级联域中的服务使用下级域的授权用户向下级域请求服务，然后模拟下级组建自己的功能域，向本域的用户提供服务。
本级用户和下级用户互相隔离。
本级可以为上组域创建授权用户，供上级使用本域。
本级域没有物理设备，管理虚拟设备。
如果本级域也有物理设备，则建设一个物理上在本地的功能域，同其它下级域共同管理即可。
4.6. 级联部署
当将基层域和各级级联中心域组合在一起，用一个更上级中心管理起来则便构成如下图的部署方式：
各个基层节点可以单独组建，然后随着规模扩大，以及集中管理的需要，逐步构建各级级联中心，统一管理起来。
整个系统可以线性扩充，有利于保护已有的投资。
5.功能列表
下面为系统目前主要功能。
实时监视
●单窗口和全屏
●4、6、8、9、13、16、20、25、36等窗口数量分割
●窗口数切换时，主辅码流自动切换，减轻设备压力和客户端解码压力
●窗口上显示设备名称、通道号、码流
●客户端颜色设置，亮度、饱和度、对比度、色度
●画质控制，高画质、低画质
●局部放大
●本地录像
●本地抓图
●音频开关
●多厂家设备、型号支持
●设备列表中的设备搜索定位，根据设备名中某个字符进行模糊搜索
●设备时间同步，使设备与平台的时间同步（由NTP服务器同步）
●语音对讲，一个客户端同一时间只能与一台设备对讲
●语音广播，一个客户端同时对多个设备进行广播，单向的
●混音（MCU），减少带宽占用，软实现
云台控制
●8个方向控制
●步长设置
●三维定位
●鼠标模拟摇杆（可以根据速度自动设定步长）
●变倍、聚焦、光圈控制
●高级选项：预置点、巡迹、线扫、翻转、水平旋转、点间巡航、灯光、雨刷
监视计划任务
●监视任务配置窗口监视的通道列表，监视计划配置执行任务的时间段
●计划任务启动、停止、暂停/恢复
●计划配置，支持漫游
●计划支持导入导出
●查看电子地图节点，只显示有权限的设备节点
●双击设备节点连接/断开设备
●双击通道节点连接/断开通道
报警部分
●报警日志显示，可以选择报警类型、指定设备、选择是否自动弹出日志页面●报警方案配置
●布撤防（设备，报警类型，时间段，通道）
●联动（分时间段，窗口消息、监视、提示音、录像）
●方案支持导入导出
●外部报警方案的配置
●配置每个方案所联动的设备通道
●为每个设备外部报警输入选择一个方案
●报警处理时间段的设置
●针对外部报警、动态检测、视频丢失配置时间段
●各个报警类型：外部报警、动态检测、视频丢失、视频遮挡、硬盘满、硬盘
故障、设备端开，分别配置
●支持设置是否要提示音，对应的提示音文件
●支持设置是否联动监视
●忽略时间的设置，默认5秒
●显示设备节点、视频通道节点、外部报警节点
●报警来临时，地图相应节点闪烁
●动态检测、视频遮挡，视频通道节点闪烁一种图标
●视频丢失，视频通道节点显示特定的图标
●外部报警，外部报警输入通道节点闪烁
●针对指定设备进行报警布撤防
●布撤防仅针对平台而言
●支持回放窗口数切换
●支持颜色设置
●录像查询条件
●录像来源，分设备端和存储服务
●支持根据设备、通道来查询
●查询类别，分普通录像、报警录像、动态检测、卡号●支持通过时间段查询
●支持通过卡号查询时
●支持多路回放
●提供回放控制工具条
●进度条拖动
●支持播放/暂停
●快放（支持2、4、8倍）
●慢放（1/8、1/4、1/2）
●单帧播放
●单帧倒放（本地文件播放才有效）
●支持录像下载
系统配置:
●License设置
●显示CPU占用率
●网络/串口键盘控制设置
●网络键盘侦听端口设置
●串口键盘的串口设置
●语言切换，显示软件所支持的语言列表
●设备状态显示
●连接状态、更新时间
●录像状态、外部报警、动态检测、视频丢失、视频遮挡
●硬盘状态（有无硬盘，是否满，出错情况）
●一系列使能选择：弹出恢复上次监控对话框，监控是否接受报警联动，开机
启动，自动启动存储服务，
●显示总的数据流量
组织结构管理
●支持组织结构设置
●组织结构可以任意级嵌套
设备管理
●支持添加删除设备，设备关联到组织结构
●设备数据支持Excel的导入、导出
●Excel导入之后，可以将设备列表中的设备拖动添加到某个组织下
用户管理
●支持两级用户：管理员和普通用户
●可以配置权限，一个用户只能操作比自身级别低的用户
●权限分为：针对设备和针对用户
电子地图配置
●支持分级地图，但只有一个根地图
●设备添加时支持多选
●设备远程配置，配置控件实现，（实现一些通用功能配置）
录像存储功能
●存储操作统一由中心调度
●文件记录统一由中心保存
●支持磁盘信息显示页面
●支持录像的循环覆盖
●支持存储方案配置
●支持动态检测录像
●支持外部报警录像
6.系统技术参数
系统主要性能参数如下表：
7.关键技术要点
7.1. 多级级联
系统以域的方式进行管理。
具有物理编码设备的域是一个功能域，一般为基础域。
基层域有完整的ＣＭＳ、ＭＴＳ、ＳＳ、ＤＭＳ、ＷＥＢ、ＤＢ构成。
需要二级级联时，使用ＶＣＭＳ、ＶＭＴＳ、ＶＳＳ、ＶＷＥＢ组成二级中心，对下属的功能域进行管理。
功能域通过向二级中心提供授权的帐号（帐号通过权限组对设备进行开放），二级中心客户端使用二级中心客户端登录二级中心的ＶＣＭＳ即可使用基础功能域的设备和服务。
二级中心使用自己的用户，实现管理上的分级管理，上级使用下级资源，但不干预下级行政管理。
三级级联时类似于二级级联。
使用三级中心的ＶＣＭＳ、ＶＭＴＳ、ＶＳＳ将二级中心管理起来，二级中心向三级中心提供授权帐号，三级中心使用自己的帐号系统。
级联模式下，上级中心向下级中心请求媒体数据，并在本级转发服务器的转发下向本级及上级用户提供服务，减轻下级到上级骨干网的压力。
7.1.1.命名规则
系统采用域技术实现组网。
设备和用户的命名在域内有效。
级联时采用域间委托、授权、信任技术实现级联，故而不需要进行全局命名规划。
也方便分别组网，集中联网的业务模式。
用户也可以选择统一命名规划，方便统一规划和部署，实现管理上的意义。
这个时候，推荐一种参照全球眼的命名规划，如下：
系统要求平台的各级设备、客户、用户要严格按标准进行编号，以实现
唯一标识。
各设备及客户、用户的ID编号规则（十进制编码）如图6.1所示：
前端设备
设备序号 设备种类 主设备(0) 外围设备(1)
设备序号设备种类
7位 客户序号
+4位用户序号
图6.1 系统编码示意图
注：类别码索引： 类别码①：见图6.1说明；
类别码②：用于区分设备为主设备还是外围设备；
1－主设备：视频服务器等负责音视频编码并向网络传送的设备； 2－外围设备：主设备连接的摄像机、云台等设备。
类别码③：详细前端设备类型；
主设备：
01－DVR （带本地操作界面） 02－DVS （视频服务器） 03－IPC 04－解码器
06－IP 控制接口的模拟矩阵
外围设备：
01－报警输入设备。
－开关量，如红外、烟感、门磁等。
02－报警输入设备。
－模拟量，如电压探测器等。
03－报警输出设备。
如警灯、警铃。
04－保留
05－镜头
06－云台设备
07－语音输入设备
08－语音输出设备
09－一般模拟矩阵
10－视频输入设备
11－视频输出设备
99－其他
类别码④：用于区分平台设备类型
01－CAG
02－CCS
03－PAG
05－CMS
06－VTDU
07－NRU
04－V AU
08－AAA服务器
09－数据库服务器；
10－网管服务器；
11－文件下载服务器。
12—其他
编码原则：
(1)若只建立省级平台，市级及市级以下编号补零，平台序号按省级序列序号
定；
(2)若建立市级平台，市级编号由省电信公司自行确定。
(3)一个V AU可以被多个域共享使用，VAU可以虚拟化成多个对应的编码，
从而对应相应的多个CMS。
表6.1 省级编号对照表
7.1.2.授权机制
基层节点和各级级联中心都有自己的用户和权限系统，自行进行用户认证和操作鉴权的处理。
基层节点和各级级联中心都为上一级级联中心提供一个高权限的用户。
上一级级联中心的所有操作都通过这个高权限的用户向基层节点或下一级级联中心提交操作请求。
7.1.3.转发策略
在基层功能域部署时，客户端不直接访问设备，而是通过MTS进行转发，这样多个客户访问同一个摄像头时，MTS只需要向设备获取一份数据，然后复制给多个客户，从而减轻了设备的压力。
在进行级联部署时，上级和下级之间的带宽比较宝贵，因此在上一级级联中心处部署VMTS，进行视频的转发，当上级的多个用户访问同一个视频时，只需要向下级获取一次数据，然后分发给多个用户，有效的减轻了上下级之间的带宽压力，同时也减轻了下级转发服务器的压力。
上下级之间可能使用专用的线路进行传输，这样上级客户不需要直接访问下级的服务器，也有利于系统的隔离。
7.2. 多厂家设备支持
系统使用设备ＳＤＫ支持多种厂家的设备接入。
由于不同厂家的设备的访问方式不一样，因此平台专门设计了一个设备接入适配层，来进行处理。
同时向设备厂家提供标准ＳＤＫ接口，厂家按要求实现ＳＤＫ即可接入本系统。
根据业务处理的要求，平台确定了设备所必须提供的功能和可选提供的功能。
然后参照一些主流的设备，制定一套通用的设备访问接口，将不同设备之间的差异都屏蔽起来。
各个设备厂家根据这套通用的设备访问接口，开发提供相应的适配SDK开发包，经过测试认证后，集成到平台系统中，然后相应的设备才可以接入平台。
当平台需要对设备进行访问时，只需要提供设备的名称和必要的参数，调用通用的设备访问接口。
通用的设备访问接口实现中，会根据设备的名称，判断设备的类型，调用相应的厂家提供的适配SDK模块进行处理。
7.3. 外围设备控制
除了传统的安防设备，如DVR、IPC、报警主机外，电力行业应用还有很多其他外围设备需要控制，如各种探测器、门禁、灯光、空调等。
本系统充分考虑到对这个外围设备的良好支持，并且对新增加的设备类型提供良好的扩展性。
系统在设备命名时，对外围设备提供了很好的支持，并预留出扩展空间，新。
