前端设备层
　　前端设备层包括所有设置在监控点现场的的设备，如百万高清摄像机、模拟摄像机、云台、报警发生器、网络视频服务器等。它是整个系统的信号源，由它产生视频、音频、开关量等信号，在现场直接转换成为MPEG4、H.264数字信号通过网络进行传输。
传输网络层
　　传输网络层主要是一个网络平台，通过网络，将前端设备发送的视频音频等各种信号传输到监控中心。
监控管理层
　　监控管理层管理所有的用户、数据和控制信息，负责数据的切换、显示、存储和相关处理，发出用户的控制命令，同时也负责用户的认证和授权。
3.7.系统结构图

 3.8.系统结构说明
　　在中心配置一台服务器安装CSVision平台软件作为目录服务器使用。该服务器应直接连接到中心服务器的千兆网口，在有必要的情况下，可以考虑采用多网卡绑定的方式增加服务器与交换机之间的数据交换带宽。
　　所有下属厂房内配置NVR设备并配置目录服务器指向中心的目录服务器地址，这样就可以将NVR管理的所有视频图像列表映射到中心目录服务器上，通过访问中心目录服务器就可以获得视频列表并访问任一视频。
　在中心设置拼接大屏并通过多台解码主机组成VGA矩阵，利用CSVision的虚拟矩阵功能进行视频大屏显示，可以随意设置最多每屏16分屏的图像显示，并可在每个大屏上分别进行实时视频浏览、录像回放显　示等功能，在控制中心主机上可以通过双屏显示，并在屏幕显示的电子地图上直接选择视频图标进行屏墙推送；
    CSVision的“图像增强”功能可以在视频实时浏览或回放时获得显示效果更佳的监控画面；
    CSVision的“电子放大”功能便于突出更多的监控细节画面而不会影响到全局的视频录像；
    利用CSVision软件“数字全景”功能，可以对最多4路视频进行数字拼接显示以显示“超广角”的视频监控画面；
    管理软件的“书签”、“快照”功能方便在进行监控录像时标识事件以及事后录像事件查询时的快速定位；
　管理软件支持视频双码流功能，可以设置视频实时浏览码流和录像码流分别采用不同的码率格式。为今后视频图像向公网传输时利用较低的码流达到公网流畅显示做好技术准备；
 　CSVision本身即具备报警信息联动功能，为今后视频监控与报警系统的结合做好准备。
3.9.功能实现
　监控中心实现对整个系统运行状况的监控、接收报警信息、进行系统设置等工作。监控点的视频信息、报警信息、门禁状态信息利用网络发送到监控中心，监控中心实现对上述各类信息的集中存储和处理。主要功能包括：
    监控中心通过平台软件可以随时浏览或回放前端监控点任一视频的图像；
    通过平台软件可以对视频实现诸如数字放大、图像增强等流媒体功能，获得更好的图像监控效果；
    在进行视频录像时，可以方便地在录像时间条上进行标记（书签功能），利于录像回放时的对事件的直观了解；
    录像查询时，通过时间分割功能，迅速定位事件发生时间（录像快照管理）；
    信息统计，例如某个时段内监控人员登录系统、退出以及对系统进行设置等统计信息以便于辅助信息管理；
    历史记录查询；
    系统与用户管理。
3.10.平台软件的结构与功能
　软件支持C/S架构，围绕最优化的服务器单元所组成的服务器集群。
3.10.1.监控服务器单元
管理服务
　管理服务是系统的控制中心，保障系统中所有设备、各种资源安全有效地运行与共享，包括应用管理、设备管理、服务器间连接与切换、用户管理、日志管理、心跳管理、客户端在线管理等。
目录服务
　系统支持多目录、多中心服务，轻松实现海量设备的管理、支持多中心数据同步和相互备份，保障了数据的完整性。相应的实时性和系统的稳定性，避免了信息孤立和垃圾信息产生。
转发服务
　单服务器支持400路视频的汇聚与转发。系统提供的分布式多转发中心架构，最大限度地分摊网络负担，避免网络瓶颈和拥塞。配合中级（Relay）转发模式，支持应用层路由优化，限制无效网络流量的产生。
存储服务
　单服务器支持多达128路CIF图像25帧/秒的存储，支持DAS、NAS、SAN存储设备。系统提供的分布式存储模式降低了存储成本和存储风险，同时支持音视频数据和行业数据的关联存储和检索。
3.10.2.客户端单元
    浏览器
        多种浏览模式选择：1/4/6/7/8/9/10/12/13/16/25/36窗口
        轻松创建和浏览电子地图
        支持16路录像文件异步回放
        支持4路录像同步回放
        支持个性化布局定义，支持布局间的手动或者自动切换
        支持巡视组管理
        支持实施日志，支持在线日志查询
        支持多种报警联动模式
        支持双向语音、支持客户端混音
        支持PC键盘和CCTV键盘控制远端PTZ
    播放器
        支持录像文件的VOD点播
        支持多种关联查询模式
        支持系统录像文件到AVI文件的转换和编辑
        支持在模拟监视器上回放录像文件
        支持基于时间条的同步回放
        支持基于快照的录像检索
    管理工具
        系统设备协调管理
        设备详细参数配置管理
        多级用户管理
        多种录像与报警计划管理
        电子地图管理
        CCTV键盘管理
        多元素巡视组管理
        自定义浏览布局管理
        双向语音管理
3.11.多叉树分布式构
　　通过服务器之间的目录指向，CSVision可以轻易地进行服务器组网，并形成树形分布结构。通过该架构，可以合理地分配客户端访问视频图像时整个网络带宽的合理支出，有效利用系统的硬件、网络资源，降低集中式架构时整个网络的中心节点压力。
多服务器架构下视频流的走向：
3.12.波粒百万高清网络监控的优势
低照度
　　低照度（光照灵敏度），是指当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值（图1）。也就是是指感光器对于光照的灵敏程度。它是百万高清摄像机极为重要的参数指标。波粒利用“超低照度CMOS传感技术”，成功研制出国内首款720P低照度数字高清摄像机，低照度性能由普通百万高清的1-6LUX / f1.2，提升到目前的0.01LUX / f1.2。从而大大提升了高像素摄像机的广泛适用性。同时于2010年11月，成功研制出国内首款超低照度两百万像素摄像机，其低照度达到了0.05LUX / f1.2。
逐行扫描
　　在画面中的物体运动程度较小的时候，隔行扫描方式所带来的问题并不明显，但是当画面中的物体运动程度较大或速度较快的时候，图像画面就会变得模糊不清。这是由于运动中的物体在第一扫描场中的位置和在第二扫描场中的位置之间存在较大差异而造成的。而网络摄像机采用了逐行扫描技术，与隔行扫描不同的是，该技术对一幅完整的画面采用一次性扫描，因此可以有效的解决上述问题。即便是画面中的物体处于高速运动过程中，摄像机同样可以提供清晰的画面。
　　图2为隔行扫描与逐行扫描的实际效果对比，画面中的汽车以20km/h的速度行驶。从图中可以看出，无论是逐行扫描还是隔行扫描，画面中的静止物体（如砖墙）都可以清晰的呈现出来。但是对于运动的物体（如汽车和驾驶员），隔行扫描的画面明显模糊不清。从放大的画面细节可以看出，从采用逐行扫描的画面中可以清楚的辨识出驾驶员的面部轮廓，而隔行扫描则根本无法看清。如果驾驶员是一个偷车的窃贼，那么显然隔行扫描的画面对于追捕工作毫无用处。
　　波粒百万高清摄像机采用逐行扫描，可以有效降低高速移动物体带来的拖尾现象，可以更好的捕捉画面细节。
压缩格式
　　支持MJPEG,MPEG4,H.264 三种高效的压缩标准，其中H.264还包括high, main or base 3种profiles，Base profile可以有效的节省带宽和CPU解码占用资源，High profile可以在数字放大后表现更精细的画质，但解码时需要占用更高的CPU和显存。
　　H.264是最新的视频压缩标准，它也称为MPEG-4 Part 10或AVC（高级视频编码）。据预测，在未来几年内H.264将成为行业首选的视频标准。H.264是一个需要许可证才能使用的开放标准，可支持最当今市场上最高效的视频压缩技术。在不影响图像质量的情况下，与采用M-JPEG和MPEG-4 Part 2标准相比，H.264编码器可使数字视频文件的大小分别减少80%和50%以上。这意味着视频文件所需的网络带宽和存储空间将大大降低。或者从另一个角度来说，在某一特定比特率下，视频图像质量将得到显著提高。因此，H.264的使用可以提高百万像素摄像机的普及速度。
    此外，H.264才具有以下的一些特点：
    更强大的容错能力，能够纠正各种网络的传输错误
    低时延功能，并能够在更高时延的情况下提供更高质量的图像
    通过简单的句法规范简化实施
    精确匹配解码，严格规定了编码器和解码器如何进行数值计算，以避免错误累积
双码流
　　波粒百万高清网络摄像机具备1个高码流和1个低码流，并且根据用户录像和监看的不同需求，系统可自动分配或手动设置2个不同分辨率和帧数的视频流，可以实现在录制一个高清流程的视频的同时显示一个低码流低帧率的实时画面，可以充分节省带宽和后端显示设备的CPU或GPU的解码资源。
PoE
　　以太网供电（PoE，Power over Ethernet）技术是IP监控系统所具备的另外一个能够有效节省建设成本的优势，符合IEEE802.3af标准。该技术使网络摄像机可以通过同一根网线同时接收工作电力和数据，从而使用户可以节省下专门用于设备供电所需的布线成本，并可以与不间断电源（UPS）配合使用，进一步提高系统的可靠性。PoE在使用时需配合支持PoE的交换机，单口最高可输出15.4W功耗满足Class 3　　级别受电设备需求。波粒的百万高清网络摄像机大部分可支持PoE供电，以实现视频、音频、配置、电源等多类数据基于一根网线的复合传输。
系统设备和平台软件
4.1.百万高清摄像机
4.1.1.BL-5720C-IPL高清红外海螺半球摄像机
　　BL-5720C-IPL是波粒5系中的红外海螺型摄像机，它除了拥有BL-5720Q的所有优势，还在前部增加红外灯、IR双滤光片切换器与光敏器件，由于该机拥有出色的低照度性能，不仅感应可见光能力强，而且感应红外光也强，正因为如此，该机相比市场同类普通百万高清红外机可大大节省红外灯数量，延长红外灯寿命，功耗小发热小。
4.1.2.BL-5720I-PWL高清红外一体机
　　BL-5720I-PWL是波粒5系中的红外阵列式摄像机。在它的前部含有百万像素固定焦距固定光圈镜头、阵列红外灯、IR滤光片切换器与光敏器件。该机拥有1280X720P的高分辨率、800TVL的高解析度、0.01LUX的优秀低照度性能、不到3W的低功耗低发热，以及最短0.16秒的延时。
+ 自动曝光、自动白平衡、自动增益
+ 内嵌WEB服务器，支持IE网络监控
+ 支持POE网络供电和外置直流电源供电
+ 固定码流与码流峰值钳制
+ 画面边缘增强
+ 双分辨率（1280×720/432×240）视频输出
+ 色彩、亮度、饱和度可调节
+ 默认电子快门，支持快慢门设置
+ 夜间自动降帧（可选）
+ 看门狗防死机
+ 支持摄像机内核软件升级
+ 支持IP修改与跨网段监控
+ 支持动态域名解析(DDNS)
+ 光线不足，内置IR-CUT切换，自动可补红外光
+ 支持红外切换灵敏度调节
+ 支持音频输入
+ 智能降噪，噪讯小
+ 提供SDK开发包，可接入第三方视频管理平台
+ 支持亮处优先、暗处优先、强光抑制
+ 支持高清解码器1280×720P解码上电视墙
+ 数字光圈调节，控制光线强弱接收
4.1.3.BL-5720Q-PL高清红外枪机
　　BL-5720Q-PL是波粒5系中的枪型摄像机，同时也是一款超低照度数字高清摄像机。它不仅采用了低照度CMOS图像传感器，而且使用了波粒独创的亮度智能增强与3D智能降噪技术，从而实现弱光线下画面明亮、干净、清晰。除此之外，它还具备功耗低、发热低、延时短、解析度高等优势。
+ 自动曝光、自动白平衡、自动增益
+ 内嵌WEB服务器，支持IE网络监控
+ 支持POE网络供电和外置直流电源供电
+ 固定码流与码流峰值钳制
+ 画面边缘增强
+ 双分辨率（1280×720/432×240）视频输出
+ 色彩、亮度、饱和度可调节
+ 默认电子快门，支持快慢门设置
+ 夜间自动降帧（可选）
+ 看门狗防死机
+ 支持摄像机内核软件升级
+ 支持IP修改与跨网段监控
+ 支持动态域名解析(DDNS)
+ 光线不足，内置IR-CUT切换，自动可补红外光
+ 支持双向音频，可语音对讲及广播
+ 支持报警输入与输出
+ 支持RS485云台控制
+ 智能降噪，噪讯小
+ 提供SDK开发包，可接入第三方视频管理平台
+ 支持亮处优先、暗处优先、强光抑制
+ 支持高清解码器720P解码上电视墙
+ 数字光圈调节，控制光线强弱接收
+ 一键复位
4.1.4.BL-5720HSD高清网络高速球
　　BL-5720HSD是波粒5系中的高速球型摄像机，但它不是一款普通百万高清高速球，而是采用波粒全自主研制的百万高清一体机芯的高速球，它的诞生打破了国产高速球长期依赖进口机芯的局面。该高速球拥有聚焦准确、超低照度、超短延时、超低功耗、发热量小，运转平稳，色彩逼真、定位精准等突出优势。需要特别强调的是，高速球的延时（影响云台与镜头控制）、聚焦、发热（确保在夏天室外暴晒下工作稳定）、低照是极为重要的参数指标。
4.2.管理服务器
　　管理服务器是平台系统运行的基础，同时肩负设备管理、用户管理、视频流转发以及视频存储的功能。服务器的稳定决定系统的问题，由于本系统采用分布式的服务器硬盘直接进行存储，因此对服务器能承载的硬盘数量有比较严格的要求。
4.3.NVR
　　NVR（Network Video Recorder）是一种被认为终将取代DVR（Disk Video Recorder）的数字存储设备。从字面意义上可以看到，二者都是视频存储设备，而NVR更为强调了“网络（Network）”，也就是说，NVR设备更为适应网络。因此可以简单理解二者的区别：DVR设备注重的是视频的数字化存储，NVR设备除了包含DVR拥有的数字化存储功能外，更为注重数字化视频的管理以及网络应用。
NVR的优势
前端多样性
　　NVR产品的前端与DVR不同。DVR产品前端就是模拟摄像机，可以把DVR当做是模拟视频的数字化编码存储设备，而NVR产品的前端可以是网络摄像机（IP Camera）、视频服务器（视频编、解码器）、DVR（编码存储），设备类型更为丰富。在监控业务中，它既可以接入原有模拟系统的DVR设备，也可以接入数字化系统的视频服务器、IP Camera以及更高的高清摄像机。
网络适应性
　　NVR产品更为注重网络应用，因此该类型设备更加注重视频在网络中的传输效率。相比之下，DVR产品在网络环境下，往往传输效率不高。
流媒体应用
　　视频数据编码后，在网络中往往利用流媒体技术。该技术通过对视频流的码率、帧率的控制，使视频在不同的网络带宽环境下达到比较好的传输效率。而流媒体（streaming media）本身的数据特征可以产生更多的应用模式，甚至能轻易地嵌入到其他业务系统中成为业务系统的一部分。因此，通过流媒体和数据库技术的结合，可以使视频数据在其他业务系统中更为容易调用而产生更多的应用模式。
分布性
　　前面我们提到，在监控系统中，网络带宽的限制是整个监控系统统一整合的一大瓶颈。庞大而持续的视频流数据无法像业务系统数据一样通过网络集中到中心进行存储、调用。因此，在建设数字监控系统这样大型的监控系统时，往往需要采用分布式多层结构来适应网络环境。分布式系统可以将监控系统的视频数据存储和转发压力分摊到各个“节点”，同时又能对各个“节点”进行统一的管理。通过NVR设备，可以组建一个以NVR设备为“节点”的分布式网络，从而更为适应现有的网络环境，有效降低中心节点的网络传输和数据存储压力。
　　由于NVR系统构建监控系统时，具有前端设备选择范围更广、更为适应网络、应用能力更强的优点，监控系统在不远的将来对于NVR系统的需求将会越来越广泛。在此情况下，系统业务对监控系统的要求越来越高，高清化、网络化、智能化成为系统发展的方向。可以预见，未来基于NVR系统的高清监控必将成为行业应用的趋势。
建议采用CSVision NVR 5000网络视频录像机。
4.4.解码主机
　　解码主机担负将视频图像解码到拼接大屏显示的功能，解码主机的性能直接影响到屏墙显示效果。
　　建议采用CSVision VDM4000解码主机进行解码显示。并通过控制中心对显示图像进行切换、分屏布局显示、视频轮巡等设置，还可以通过控制中心地图推送功能从电子地图上选择前端摄像机图像推送到指定屏墙上进行显示。
4.5.控制中心计算机
　　控制中心计算机是监控员最直观接触的设备，一方面通过平台客户端软件的操作来实现整个平台的各项功能。另一方面，通过控制中心软件来控制屏墙显示。由于该计算机有在客户端以及控制中心浏览器显示图像的需求，对计算机的视频解码能力有一定要求，因此对性能要求也比较高。
控制中心计算机性能要求：

4.6.监控系统平台软件
4.6.1.性能综述
实时监控
　　在客户端上可以进行1到36分割的多画面显示, 每个画面都可以任意切换系统内的图像，并可将图像的多画面布局组合、轮巡切换方式以及摄像机预制位等监控模式以文件的方式进行保存，方便多次调用；
　　可以依据地域、重点区、管理权限等原则将实时图像进行分组，通过巡视组或手动的方式随时进行实时图像的调阅。
　　具备图像自动轮巡功能，可以用事先设定的触发序列和时间间隔对监控图像进行轮流显示，参与轮巡的图像和先后顺序可以任意选择；可以指定某些设备在某一时间内执行某种特定的动作。巡视组的建立包括图像、布局、电子地图等多种元素，方便监控人员对图像管理及分类。
 　　图像可以支持到D1（704×576）直至百万像素以上级别（最高可以支持到500万像素）分辨率，并支持双码流传输。有效保障图像的可识别性，保证高品质、有效用的图像传输与最终在监控中心的呈现。
录像查询
基于本地录像和网络录像的特点，可分为本地录像回放及网络录像回放两种录像检索方式。
通过时间、地点、摄像机编号、事件（移动侦测、报警录像）名称等可以进行检索，为管理人员提供完善的使用操作程序。
同时可以自由地对视频文件进行拼接，对于重点的图像的保存可以使用AVI的存储格式，同时也可以及时打印和保存BMP的图像文件。
由于系统录像的容量非常大，会给检索工作带来很大的困扰，系统需要能采用同步时间条回放及快照检索的功能使监控人员能够快速锁定事发点，提高工作效率。
报警联动
　　系统具有视频信号丢失的报警功能。
　　报警信息可调用系统和用户自定义的宏指令，并启动相应的处置流程。可以根据需要设定联动的事件（包括通过网络消息或数据库引发的事件），并可定义执行联动功能的设备类型、名称和动作；可以在整　　个系统范围内让指定的设备响应事件，进行相应的动作或执行某种操作。
　　可以通过模块接口实现声光报警；可以对同一个重复报警进行自动过滤；可以通过手动临时屏蔽不需要的报警。
　　系统能够显示全网所有监控点的报警状态，包括开关量报警、视频信号丢失报警、移动侦测报警、外部传感器报警、设备运行状态报警等多种报警信息。
　　平台对报警信息进行详细记录，包括报警源，报警级别,报警类型，开始时间，结束时间、处理人员、处理结果等信息。管理员可以使用模糊查询等方式回查报警信息，搜索条件包括报警源、报警等级、报警类型、开始时间，结束时间等。报警等级包括全部、普通、重要、警告、错误报警等；报警类型包括全部、手动按钮、前端报警盒、视频丢失、移动侦测等。
门禁系统联动
　　可以方便地实现门禁系统的打卡出入信息叠加显示到监控视频中，并进行录像。
　　可以通过门禁打卡动作实现叠加信息的视频录像进行保存，并可以在事后以打卡事件为条件在录像中进行查询、列表并进行回放。
　　电子地图
　　电子地图以BMP、JPG格式进行存储，能叠加显示道路、建筑物、摄像机等信息。
　　可以支持多级电子地图。
　　摄像机位置图层包含摄像机和报警点的位置；不同类型的摄像机使用不同的图标表示；通过点击该图标进行视频切换；并可自由组合多个相关摄像机进行分组，可以启动该组的多个摄像机同时向不同的监视器进行切换。
设备管理
　　平台系统支持各类具备通信接口并提供通信协议的设备接入，所有的图像资源实行统一编号、统一配置、统一调度和统一管理。管理员可以对系统中的任何一种设备进行远程批量读取和配置，并可分别或分　　批调整设备的各类参数；系统设置的过程是在后台运行的，不得影响用户当前的监控操作。
　　系统具有对设备进行定时巡检和校对时钟的功能，巡检内容包括网络连接状态、系统运行状态、连接客户端的数目以及设备厂商提供的运行状态参数，将取得的数据存贮在日志中, 并能以曲线、图表等方式显示当前或历史的状态；
　　可以远程调配系统中硬件资源的参数配置。
计划管理
　　依据系统图像的特殊性，需要把所有的前端图像进行存储，平台应用中提供计划管理，可以进行录像计划设定，可以根据管理人员对每个摄像机录像时间和质量的不同进行相应的配置。
　　为每个摄像机配置录像计划时可以设置录像时间，用于调配效用管理时间。
　　计划管理中可以通过报警计划的设定来对相关的报警输入进行报警的设定，包括图像、音频、文字等报警警告综合输出。
系统维护
　　平台具备自检、巡检、故障诊断及故障弱化功能。在出现故障时，用户可以通过平台软件及时、快速地进行维护。通过平台，整个系统动态环境一致性维护可以轻松的实现，减轻系统维护工作量。
　　实时日志让每个管理人员通过日志窗口实时检测系统的运行情况，
系统集成
　　良好的系统架构，支持第三方系统再开发；实现无缝集成。
　　可以根据本地业务平台的接口规范进行开发，可以与现有的系统进行接口。
　　4.6.2.特色功能
　　布局巡视
　　电子地图
　　屏幕PTZ控制
　　虚拟镜头（数字全景）
　　图像增强
　　录像书签管理
　　录像快照检索
　　报警联动功能
　　虚拟矩阵
　　扩展灵活：数字解码主机支持一机多屏，每个屏幕支持多窗口图像浏览，降低系统成本，轻松实现多镜头浏览。
　　虚拟数字矩阵控制中心：通过控制中心统一管理数字解码主机的配置参数、显示模式和轮巡计划，轻松实现大屏图像切换和浏览。
　　电视墙布局：根据显示器的空间位置和规格制定各种直观的大屏浏览布局，用于大规模镜头的显示及快速切换。
　　电子地图导航：基于电子地图控制显示，轻松将地图上的任意镜头切换到任意屏上，特别适合控制中心双屏应用。
　　键盘操作：支持镜头和屏编号，支持键盘(CCTV键盘和PC虚拟键盘)快捷操作。
　　无缝结合：与CSVision 4.0/5.0软件无缝结合形成完善的IP监控系统解决方案。
4.7.拼接屏
4.8.电源保证
　　为保证系统的正常运作，防止因电压、电流以及掉电等因素造成的硬件故障，建议在组建网络视频监控系统时，应采用独立的UPS设备为监控系统供电
设备清单