城市监控报警联网系统 视音频显示存储及播放技术要求0418.docx
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城市监控报警联网系统 视音频显示存储及播放技术要求0418.docx
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城市监控报警联网系统视音频显示存储及播放技术要求0418
Generaltechnicalspecificationsofvideomonitoringmatrixswitcher
(征求意见稿)
2004.12.10
目次
前言
1范围1
2规范性引用文件1
3术语和定义1
4总体性原则2
5视音频显示技术要求2
6视音频存储技术要求3
7视音频播放技术要求6
8数据库技术要求10
前言
请注意本标准的基本内容有可能涉及专利。
本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。
本标准由公安部科技局提出。
本标准由全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)归口。
本标准起草单位:
本标准主要起草人:
本标准于XXXX年XX月XX日首次发布。
城市监控报警联网系统视音频显示、存储及播放技术要求
1范围
本标准规定了城市监控报警联网系统中,视音频信息显示、存储、播放的技术要求,以及对数据库的存储策略、信息分类、编码、数据库构建与应用模式、数据维护与管理提出技术要求。
本标准适用于城市社会公共安全领域的监控报警联网系统,其他领域的监控报警联网系统可参考采用。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB16796-1997安全防范报警系统设备安全要求和试验方法
GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求
3术语和定义
除了在GA/T367中给出的术语和定义外,本标准还采用下列术语和定义。
视音频存储Video/Audiorecord
音频视频的存储是指音频视频信息记录到载体上的相关的行为和要求.主要包括:
存储的方式、音视频存储格式、存储载体、及存储策略。
音视频存储具体包括存储方式、存储媒体和存储策略。
视频编码设备Videocodingdevice
具有对视频信号进行数字采集、编码、网络传输功能的设备,带有音频信号处理、前端设备控制、报警处理等特定功能。
视频编码设备也可具备某种智能化处理能力(如运动侦测、行为识别、云台控制等)。
视频解码设备Videodecodingdevice
具有对数字压缩视频信号进行解码还原功能的设备,并可带有音频信号处理、设备控制、数据交换等特定功能。
图像质量imagequality
能够为观察者分辨的光学图像质量,它通常包括像素数量、分辨率、色彩还原性、图像轮廓还原性(灰度级)和信噪比,但主要表现为信噪比。
4总体性原则
a)系统应保证所显示图像信息的分辨率和清晰度。
b)系统应保证足够的存储资源,可满足监控图像存储时间大于等于15天的要求。
c)鉴于城市监控报警联网系统中,需录像的视频点数量巨大,部署极为分散且系统已联网的特点,宜采用尽可能地将存储信息前移的原则,以解决信息量海量存储的问题。
d)系统应能够实现重要音视频信息的备份。
e)系统应能够通过数据库来进行存储策略管理、备份策略管理、访问权限管理以及音视频信息的管理与维护。
f)系统宜使用通用播放器播放录像文件。
5视音频显示技术要求
视音频显示模式分类
5.1.1音视频显示模式根据视频格式可分为模拟显示模式及数字显示模式两类。
5.1.2视频模拟显示模式是指系统能够支持CVBS输出的显示模式,并应支持PAL制式或NTSC制式输出。
5.1.3视频数字显示模式是指系统能够支持VGA输出的显示模式。
5.1.4音频输出应采用模拟的线性输出模式。
视音频显示功能要求
5.2.1系统应具有可视化的操作菜单显示。
5.2.2系统应能在输出端具有显示全部输入通道画面的功能,每路的视音频显示参数(如码流、帧数等)应能独立设置。
5.2.3系统实时显示应能支持单画面和多画面分割输出。
5.2.4系统应能在视频信号丢失、视频入侵或故障等报警状态下发出音频或视频报警信息。
5.2.5系统应能在任何通道显示叠加的汉字标题和时间。
5.2.6系统应具有录像状态的显示。
5.2.7系统应能对视频显示区域内保密的区域进行屏蔽,屏蔽区域的大小、位置均应能设置。
5.2.8系统在所有视频通道处于满负荷记录的状态下进行检索及回放操作时,应能正常显示,并且不丢帧。
5.2.9系统应能提供正常速度、快进/退、慢进/退、单帧进/退、暂停、单路全屏等检查和回放显示方式。
视音频显示性能要求
5.3.1在视音频模拟显示模式下,视音频信号应达到以下指标:
白电平峰值:
0.7±0.14Vp-p
同步脉冲:
-0.3
Vp-p
色同步峰值:
0.3
Vp-p
输出阻抗:
75±3.75Ω
音频信噪比:
<-56dB(音频输入0.775VRMS音频信号频率:
1KHZ)
5.3.2在视音频数字显示模式下,视频信号应以PAL制式显示,同时应达到以下指标:
实时显示状态的图象清晰度应≧300线;回放显示状态下的图像清晰度应≧280线。
在CIF格式下:
352×288;
在2CIF格式下:
704×288;
在4CIF格式下:
704×576;
在D1格式下:
720×576;
对于手持式移动显示终端,PAL制式图像分辨率为320×240。
视频采集的场帧应该在15帧/s以上。
视音频显示设备要求
视音频显示设备按照视频格式可分为两类,一类是模拟视频显示设备,一类是数字视频显示设备。
5.4.1系统应能连接带有CVBS输入接口的任何模拟视音频显示设备,同时能支持彩色及黑白监视设备,如CRT监视器、CRT电视机、LCD监视器等。
5.4.2系统应能连接带有VGA输入接口的任何显示设备,如CRT显示器、LCD显示器等。
对外接口描述技术要求
5.5.1对于视音频模拟显示模式,视频信号输入、输出接口应采用BNC连接器,输出信号电平为
1.0Vp-p,输出阻抗75Ω;音频信号输入、输出接口应采用3.5mmRCA连接器,输出信号电平为1.0Vp-p,输出阻抗600Ω。
5.5.2对于视音频模拟显示模式,视频信号输出应采用VGA接口连接器,即采用DB15孔接口,信号电平为1.0Vp-p,输出阻抗75Ω。
6视音频存储技术要求
视音频存储模式分类
DVR和NVR
视音频存储模式分类
a)城市监控报警联网系统的音视频存储包括前端存储、中心存储和客户端存储三种模式。
b)前端存储宜靠近视音频编解码设备,实现音视频同步存储。
c)中心集中存储宜放在中心机房,宜具有冗余、纠错及自动备份等功能。
d)根据需要客户端也可以存储音视频。
视音频存储基本技术要求
a)所有存储设备应具有足够的存储空间,存储的图像数据应保证具有CIF格式的图像分辨率,重要目标和报警图像宜具有4CIF(704×576)的图像分辨率。
存储时可结合视频移动侦测等技术做帧率调整。
监控图像存储时间≥15天,经过复核后的报警图像应按相应的报警处置规范作长期保存。
在重要应用场合,应采取对录像文件采取防篡改或确保文件完整性的相关措施。
b)应支持按图像的来源、记录时间、报警事件类别等多种方式对存储的图像数据进行检索,支持多用户同时访问同一数据资源。
c)应支持图像记录、网络回放工作的双工模式,宜支持图像高码流记录、低码流传输的双码流模式。
d)应具有以太网接口,支持TCP/IP协议,宜扩展支持iSCSI、SIP、RTSP、RTP、RTCP等网络协议。
e)应提供二次开发的软件接口。
f)存储系统配置参数、系统管理日志、用户管理数据、报警文件等重要信息的设备宜具有冗余、纠错及自动备份等功能;
g)存储图像索引、摘要等信息的设备,其存储空间与对应的图像数据量相适应,并支持与对应图像数据的同步更新。
视音频存储功能要求
记录和回放功能
a)支持多路视音频文件的实时存储和点播,
b)支持所有历史录像文件的回放、备份和管理。
c)支持历史记录文件的快进/退,单步进/退。
d)存储模式:
宜支持覆盖循环、线性存储
e)单台中心存储设备应支持和其他多台需要进行视音频存储的设备(包括存储服务器和前端设备)的同时访问,支持主流厂家视音频流编码设备,并支持多台存储设备的级联
f)存储设备宜提供一定的QoS功能(例如带宽预留),来保证整体的服务质量,和差别存储服务。
存储管理功能
a)存储设备系统应支持大数据卷的管理,单数据卷(分区)应大于16TB以上;
b)分类数据存储:
系统应能建立视音频数据的索引、摘要信息,按照数据来源、记录时间、报警类别等方式存储;系统应能查询搜索视音频数据,按照数据来源、记录时间、报警类别等方式;
c)数据共享性:
存储设备支持多台服务器设备或前端设备同时对同一数据文件的访问;
d)存储设备应具有存储容量的可扩充能力。
e)存储系统宜具备数据冗余的能力,保证在磁盘损坏的情况下,监控数据不丢失,且也不影响数据的继续访问。
f)存储系统宜支持基于IE的配置管理。
g)存储系统宜提供配置管理API,支持二次开发,和集中管理平台的统一管理。
h)存储系统宜支持日志功能
视音频存储性能要求
存储性能
a)存储性能应能满足多路视频并发读写的要求。
对于固定网络,CIF分辨率的单路视频码率可采用512kbps估算,4CIF分辨率的单路视频码率可采用1536kbps估算。
b)存储设备宜采用记录性能优先策略,在保证音视频实时记录的同时,也支持一定路数的音视频点播要求。
扩展性能
存储设备宜具备扩展能力。
当监控时间增长,相应的数据量增大时,存储容量和存储性能应能扩展以满足应用的增长的需求。
点播性能
单台专用音视频存储设备(磁盘阵列)宜支持大于100路的音视频实时点播。
响应时间
音视频存储设备(磁盘阵列)的响应时间应小于0.1秒
视音频存储管理要求
系统和用户管理和登录
系统管理层负责对视音频存储设备进行管理。
a)用户和权限管理:
设定管辖范围内用户、组的权限。
用户管理可包括用户注册、用户查询、用户增加和删除、用户访问权限管理、用户锁定和解锁、用户分组管理、用户访问记录查看等功能;
b)设备管理接入模式:
RS232串口接入或网络接入;
c)通过预制的管理员用户名和密码,可以登录存储设备;
d)安全认证:
验证用户的访问权限和优先级;
e)验证接入设备的合法性,并注册合法设备。
设备管理功能
a)存储设备应具有故障告警和处理功能:
存储设备应具有系统设备的故障报警监视、故障诊断、及定位分析,当故障出现时,设备能自动报警,通过管理工具能发现故障点和类型,以助于诊断和修复设备;
b)报警日志的创建及维护等。
c)设备管理:
软硬件资源的配置及查询;
d)管理功能:
监控存储设备的状态,监控设备运行情况,设备容量使用情况、带宽利用率和CPU利用率;
e)系统性能的实时监视;
f)远程管理:
应能支持远程状态监控,应能支持多存储模块网络化集中管理;
g)配置及管理界面:
中心配置、提供WebGUI。
管理协议支持
a)支持协议:
支持SNMP管理协议;
b)支持中心管理平台的统一管理。
视音频存储安全要求
视音频数据的安全要求
a)数据备份
⏹应对某些重要的数据(如配置信息、用户信息、日志、报警记录等)按照用户策略进行定期备份,备份方式应至少选用在线备份或离线备份的一种方式,在线备份为磁盘到磁盘间的备份,离线备份是磁盘到磁带或光盘的备份;对重要的数据应做异地备份。
⏹应制定每日和每个数据更新周期(如15天)的数据备份计划,每日宜对前一天的系统管理日志和用户管理数据的更新做备份,每个数据更新周期宜对本周期内的有用数据做备份。
b)数据恢复
⏹数据恢复前应制定具体合理的恢复工作计划,数据恢复的方案应根据数据备份的方案制定,数据恢复完成后应检测数据恢复的效果。
c)防抵赖
⏹对防抵赖的数据应存储到存储设备后成为只读文档,不能修改。
⏹数据源应对需要防抵赖的数据进行数字签名运算(如加入水印及日期)防篡改,或完整性检查措施。
d)数据保密
⏹应对需要保密的数据在存储和传输过程中进行加密。
设备可靠性要求
a)设备冗余
⏹采用集中式存储的关键存储设备应采取冗余设计,以保障系统正常运行或快速恢复。
一级监控中心的关键存储设备宜采用双机热备的方式,保障系统不间断运行;二级、三级监控中心的关键设备根据系统规模宜采用冷备份或设置备品备件方式,采用冷备方式时系统恢复时间不应超过30分钟。
⏹对重要的存储设备应具有冗余设计,支持在线更换失效部件,不影响设备的存储和点播功能,并保证数据的完整性。
⏹存储设备宜采用支持固件在线升级的产品。
设备异常时应能自动重新启动或后端远程启动。
⏹存储系统硬件设备的平均无故障时间(MTBF)最低不应小于20000小时。
b)记录介质安全
⏹应按照GA/T390-2002的4.1.3中有用数据介质保护、重要数据介质保护、秘密数据介质保护和关键数据介质保护的要求进行记录介质安全保护。
视音频存储环境要求
a)存放存储设备的环境应符合GB/T2887的规定。
b)机房内部机器布置应具有足够的操作空间并有可扩充性。
c)机房楼板承重应大于610KG/m^2。
d)机房高度要求地板至天棚距离大于2.5米,地面至地板距离为35厘米。
e)如果存储外形尺寸比较大,建议机房具有货运通道,并确保安全通过;货运通道的倾斜角度不得大于10度。
对外接口描述技术要求
a)应具有以太网接口,支持TCP/IP协议,宜扩展支持iSCSI、SIP、RTSP、RTP、RTCP等网络协议。
b)存储设备应支持中心管理平台所要求的管理API。
c)设备管理接口宜基于标准的https协议,基于Web进行管理。
7视音频播放技术要求
视音频播放模式分类
媒体文件播放:
打开一个媒体文件播放,主要用于对本地录像文件的播放。
流媒体播放:
打开一个媒体流进行播放,主要用于对摄像头的远程实时监控和对录像文件的网络播放。
视音频播放功能要求
基本说明
本标准所规定的视音频播放是指在城市视频监控系统中网络客户端对前端实时视音频信息和录像文件的播放要求,基本要求是通过用户播放客户端通过媒体转发(分发)服务器连接前端的视频采集(摄像头)、编码设备(DVR和网络视频服务器)和网络存储设备,获取到流媒体信息后进行播放。
以下内容均是对此种模式的相关规定。
本文暂时不涉及本地监控中心的客户端软件对本地视频信息的播放要求。
这种本地播放方式可以采用原有的模式。
流媒体服务技术要求
流媒体服务器用来实现对前端不同的视音频编码设备的统一接入,实现对客户端的媒体流服务,流媒体服务器的主要功能是实现协议转换,同时提供流服务和组播等功能。
客户端通过流媒体服务器获取视音频流的过程如下图7.1所示。
图7.1流媒体获取播放流程图
流媒体服务器技术要求包含服务质量要求和服务能力要求。
关于流媒体协议技术要求,可参照标准框架体系中WG6部分。
服务质量
✧重连时间:
网络断开重连最大30秒
✧重启时间:
进程服务保护重启时长为5秒
✧转发延时:
转发延时0.5秒
✧同步性:
视音频失步最大为0.5秒
✧平均无故障时间(MTBF):
不小于5000小时
✧平均修复时间(MTTR):
≤2小时
服务能力
✧兼容性:
能兼容主流的前端编码设备
✧自恢复:
支持自动恢复到网络断开前的状态
✧级联能力:
支持多台服务器的级联
✧每路视频最大输入带宽:
2Mbps
✧每路视频最大输出带宽:
2Mbps
✧快速缓冲:
能以较高速率(大于流媒体编码速率)快速填充缓冲区
✧自适应能力:
能根据用户网络情况选择传输协议和动态调整码率
✧组播能力:
支持组播,可发布实时流媒体和历史录像流媒体
✧最大输入连接数:
最大能支持128个到前端的连接输入(通过服务器级联最大接入连接数理论上没有上限)
✧最大输出连接数:
最大能支持384个到客户的视频连接输出(通过服务器级联最大输出连接数理论上没有上限)
✧能提供服务器当前服务状态显示
实时视音频播放
一般要求
✧视频获取方式:
通过流媒体服务器获取
✧播放方式:
在播放器上安装对应的插件播放
✧检索方式:
♦通过交互界面(WEB或客户端软件)上输入(或选择)完整的视频资源的URL或名称(例如摄像头的名称)进行检索。
♦服务器响应请求,并将满足条件的结果列表传回给交互界面,每个列表项都含有一个指向流媒体内容的链接。
♦用户点击其中的一个链接,交互界面将链接作为参数传给媒体播放器。
♦媒体播放器向流媒体服务器请求内容。
♦流媒体服务器以流传输的方式把内容传送给媒体播放器。
♦媒体播放器开始播放。
功能要求
✧支持多路实时视频播放
✧支持1、4、9、16画面分割显示
✧支持主流厂家视音频流编码
✧支持对指定的设备上的指定通道的云台和镜头控制
✧支持对指定的设备上的指定通道的图片抓拍和视频剪辑
✧可接收媒体服务器发布的实时多播流媒体
✧可以调节图像显示参数(如对比度、亮度、饱和度、颜色等)
历史录像文件提取
一般要求
✧视频获取方式:
通过流媒体服务器获取。
✧播放方式:
在播放器上安装对应的插件播放。
✧检索方式:
♦通过交互界面(WEB或客户端软件)上输入(或选择)完整的视频资源的URL或名称(例如摄像头的名称)以及时间条件进行检索。
♦服务器响应请求,并将满足条件的结果列表传回给交互界面,每个列表项都含有一个指向流媒体内容的链接。
♦用户点击其中的一个链接,交互界面将链接作为参数传给媒体播放器。
♦媒体播放器向流媒体服务器请求内容。
♦流媒体服务器以流传输的方式把内容传送给媒体播放器。
♦媒体播放器开始播放。
功能要求
✧支持文件播放和流播放。
✧支持多路历史视频回放。
✧支持1、4、9、16画面分割显示。
✧支持主流厂家视音频流编码。
✧支持文件播放的快进、快退、进度条拖动等快速定位控制。
✧支持流媒体的快进、快退、进度条拖动等快速定位控制。
✧支持对播放的媒体进行图片抓拍和视频剪辑。
✧可接收媒体服务器发布的多播历史录像流媒体。
视音频播放性能要求
✧播放实时性:
全实时(PAL25帧/秒)媒体源,无网络延时的播放帧率不得低于24帧/秒;在存在网络带宽限制的情况下,实时播放宜支持帧率可调,以便网络状态不稳定时,可以支持低帧率的播放。
✧解码性能:
主流用户客户端软解码4CIF图像不得少于4路
对外接口描述技术要求
7.3.1传输接口要求
采用流媒体服务器内嵌协议转换程序方式来实现。
接口设计中需制定一张数据表,该数据表至少包含前端设备的IP、传输协议类型、媒体编码类型等信息。
流媒体服务器通过查询该数据表获悉采用采用哪种网络协议与前端设备通信,然后通过调用内嵌的协议转换程序,将不同的前端设备入口协议转化成统一流媒体输出协议。
7.3.2播放接口要求
采用在播放器中内嵌解码插件的方式来实现。
分为实时流的播放和文件流的播放。
●实时流:
由流媒体协议标识编码类型,便于播放器正确调用解码插件。
●文件流:
接口设计中制定统一的录像文件信息头,其中至少应包含编码器类型、文件长度、第一个I帧开始位置等信息,便于播放器正常播放。
8数据库技术要求
视音频信息存储策略
a)视音频信息在服务中心宜以数据库的形式存储。
b)系统宜支持根据时间段来控制视音频信息的存储,如设定一些重要场合的视音频信息7×24小时存储,一些不重要的场合的视音频数据5×8小时存储。
c)系统宜支持告警联动存储,系统接收到报警(外部开关量报警、内部移动侦测报警等)时,启动视音频信息存储。
报警联动存储时,系统宜支持警前录像功能,录像时间不小于10m,而且时间可配置。
报警联动存储时,警后录像时间不小于30m,而且时间可配置。
视音频信息备份策略
a)系统宜支持自动的备份策略,通过设定备份启动条件、备份的信息范围、备份目的地等参数,系统可实现信息的自动备份。
b)系统宜支持手动的备份策略,管理人员可设定备份的信息范围、备份目的地等参数,并手动启动信息的备份。
视音频信息访问权限控制
系统宜支持对视音频信息的访问权限管理,避免未授权用户对视音频信息的非法访问。
视音频信息管理与维护
a)系统宜按照指定设备、通道、时间、报警信息等对视音频信息进行分类。
b)系统应能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素对视音频信息进行检索。
c)系统宜支持管理人员对视音频信息的日常维护,有权限的管理人员可进行删除、复制等操作。
d)对指定重要视音频信息,有权限的管理人员可进行加锁、解锁等操作,避免重要信息被误删除。
数据库体系的建立:
系统中应该建立数据库服务器,数据库应存储网络系统工作所需要的全局信息。
数据库服务器建议采用冗余技术,提高系统的可靠性。
数据库选型要求
稳定可靠、可扩展性、安全性、易于开发、服务保障。
数据库的信息
数据库应保存用户及授权信息、报警信息、系统日志、设备信息、视频数据索引信息。
用户及授权信息:
系统中的用户信息以及每个用户的授权。
报警信息:
系统报警历史信息。
系统日志:
系统工作日志,包括用户操作历史、设备运行状态。
设备信息:
保存系统中所有设备的相关信息、参数设置、工作模式。
视频数据索引信息:
数据库应当保存网络中每一台存储设备中的录像信息的索引,包括设备信息、录像通道名称、录像类型、录像时间范围以及录像特征描述。
视频数据检索首先通过数据库中信息定位录像的物理位置,然后直接从存储设备中调用录像数据。
每台存储设备录像信息增加或者删除需定时更新数据库中相应的数据。
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