第1章系統(tǒng)概述

　　1.1設(shè)計(jì)整體描述

　　×××公安單位指揮中心的建設(shè)，在該指揮中心部署一套大屏拼接顯示平臺，用于顯示實(shí)時視頻監(jiān)控圖像、視頻指揮終端圖像以及各業(yè)務(wù)功能區(qū)的數(shù)據(jù)信號，便于領(lǐng)導(dǎo)集中觀看和了解實(shí)時情況，做出正確的指揮和決策。在指揮中心的操作區(qū)域配置KVM協(xié)作管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對多臺電腦主機(jī)的協(xié)作管理，便于工作人員日常辦公需求，提升辦公效率。

　　該系統(tǒng)是以CREATOR快捷圖形圖像可視化管理平臺為基礎(chǔ)，支持不同信號源輸入(HDMI/DVI/VGA/IP/Fiber)，DLP大屏拼接顯示，KVM協(xié)作管理，可視化管理，視頻同步錄制與播放，所有系統(tǒng)的集中控制管理等功能。實(shí)現(xiàn)包括應(yīng)急指揮系統(tǒng)、公安數(shù)據(jù)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)等不同系統(tǒng)的綜合監(jiān)控和顯示，進(jìn)一步完善信息綜合顯示管理控制系統(tǒng)，滿足未來綜合網(wǎng)絡(luò)管理要求。建設(shè)以后的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)高度集成，即可方便的對大屏的顯示圖像進(jìn)行切換控制，并對改造后的監(jiān)控系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行方便的控制。滿足電腦控制、無線終端控制。

　　1.2設(shè)計(jì)原則

　　數(shù)字視頻綜合管理平臺是指揮中心信息系統(tǒng)集成的重要組成部分，在指揮調(diào)度、安全防災(zāi)、事故處理及預(yù)防等方面發(fā)揮著重要的作用，也是事后稽查突發(fā)事件的重要依據(jù)，系統(tǒng)建設(shè)需滿足以下原則：

　　1.2.1先進(jìn)性、成熟性

　　采用國際最新的科技成果，從而保證整個系統(tǒng)在技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，系統(tǒng)在建設(shè)后一段時間內(nèi)不會因技術(shù)落后而大規(guī)模調(diào)整，并能夠通過升級保持系統(tǒng)的先進(jìn)性，延長其生命周期，同時又要保證先進(jìn)的技術(shù)是穩(wěn)定的、成熟的。

　　1.2.2開放性、靈活性

　　應(yīng)符合開放系統(tǒng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，以方便各系統(tǒng)間的互聯(lián)。

　　1.2.3可擴(kuò)展性

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用分層的模塊化結(jié)構(gòu)，已達(dá)到設(shè)置修改靈活，擴(kuò)充方便，適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展變化。軟、硬件平臺應(yīng)具有良好的可擴(kuò)展能力，能夠方便地進(jìn)行系統(tǒng)升級和更新，以適應(yīng)各種不同業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展。

　　1.2.4安全性、可靠性

　　系統(tǒng)要能夠連續(xù)長時間不間斷工作，并能在不影響系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下做到模塊在線測試、更新、加載。采用高可靠性的產(chǎn)品和技術(shù)，充分考慮整個系統(tǒng)運(yùn)行的安全策略和機(jī)制。系統(tǒng)要具有較強(qiáng)的容錯能力和良好的恢復(fù)能力，主要設(shè)備采用雙機(jī)或鏡像備份工作方式，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

　　1.2.5易用性

　　系統(tǒng)能夠連續(xù)長時間不間斷工作，并能在不影響系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行檢測，減輕維護(hù)人員的負(fù)擔(dān)，提高網(wǎng)管和決策的效率。

　　1.3設(shè)計(jì)依據(jù)

　　系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)必須按照國際、國家和本地區(qū)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。本設(shè)計(jì)將依據(jù)和參照以下的設(shè)計(jì)規(guī)范和要求進(jìn)行：

　　《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50348-2004);

　　《安全防范工程程序與要求》(GA/T75-94);

　　《安全防范系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)則》(GA308-2001);

　　《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號》(GA/T74-2000);

　　《安全防范系統(tǒng)》(DB33/T334-2001);

　　《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ115-87);

　　《音頻、視頻及類似電子設(shè)備安全要求》(GB8898-2001);

　　《測量、控制和試驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求》(GB4793-2001);

　　《信息技術(shù)設(shè)備的安全》(GB4943-2001);

　　《郵電通信網(wǎng)光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》。

　　《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》(GA/T 367-2001);

　　《外殼防護(hù)等級》(GB 4208-2008);

　　《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB 8702-1988);

　　《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法》(GB 9254-1998);

　　《視頻安防監(jiān)控?cái)?shù)字錄像設(shè)備》(GB 20815-2006);

　　《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50198-94);

　　《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》(GB 50343-2004);

　　《入侵報(bào)警系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50394-2007);

　　《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50395-2007);

　　第2章方案設(shè)計(jì)

　　2.1整體方案描述

　　本次應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案是遵照相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，結(jié)合用戶提供的具體需求。目的是確保在符合國家規(guī)范要求的前提下，最大限度地滿足用戶的安全管理需求。

　　根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際調(diào)研和用戶溝通，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)以CREATOR快捷圖形圖像可視化管理平臺為基礎(chǔ)，在指揮大廳部署大屏拼接顯示系統(tǒng)以滿足視頻指揮終端圖像和監(jiān)控圖像，其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的顯示。為了便于視頻調(diào)度和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分析和信息設(shè)備的安全考慮，在指揮操作區(qū)域配置KVM協(xié)作管理系統(tǒng)。對于各個系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)和不同功能的業(yè)務(wù)網(wǎng)的接入提供不同的對接方案。同時支持移動端可視化觸控，實(shí)現(xiàn)對各個節(jié)點(diǎn)設(shè)備控制，視頻信號的調(diào)度，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的切換顯示，大屏顯示布局的控制進(jìn)行統(tǒng)一的管理。

　　2.2 信號接入、切換和超高清顯示的處理

　　2.2.1不同節(jié)點(diǎn)信號的接入

　　該系統(tǒng)信號源存在數(shù)量多，類型多，位置分散，管理麻煩等特點(diǎn)，為了解決該問題，需配備CREATOR快捷Pro系列混合矩陣來滿足各種類型信號的接入。

　　CREATOR快捷PRO系列混合矩陣支持各種類型信號接入，支持復(fù)合視頻和分量視頻(DVD，模擬球機(jī)，機(jī)頂盒)，電腦信號(VGA/DVI/HDMI)，攝像機(jī)信號(SDI)，高清數(shù)字信號(HDMI/DVI)。可以支持兼容常見的各種分辨率，且輸出可以自定義分辨率顯示。所有不同信號類型直接均可同過矩陣進(jìn)行信號切換和轉(zhuǎn)換。對于節(jié)點(diǎn)距離的不同，CREATOR提供了不同接入方案：

　　1、高清HDMI/DVI信號的直接接入，可以支持信號均衡，輸入端可延長至35米。

　　2、使用雙絞線(HDBaseT和IP)傳輸高清音視頻接入，支持距離100米。

　　3、使用光纖信號傳輸，單模單芯支持20KM，單芯多模支持300米。

　　2.2.2  4K超高清顯示

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺支持4K單屏輸出和拼接輸出顯示，滿足用戶對超高清視頻信號的需求。對于高清和標(biāo)清信號的接入可以進(jìn)行倍頻，倍線處理提升圖像的清晰度給用更好的視覺體驗(yàn)。

　　2.2.3 視頻無縫切換

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺支持無縫實(shí)時切換功能(圖像切換間隔無黑場出現(xiàn))，設(shè)備內(nèi)部硬件的高清信號處理機(jī)制，從原理上確保了單個或多個信號進(jìn)行切換時沒有黑場間隔困擾。高清信號切換間隔只有人眼無法察覺的數(shù)幀時長，切換間隔將已經(jīng)達(dá)到實(shí)時、無縫。另外傳統(tǒng)的信號切換器在切換過程中產(chǎn)生的裂縫、抖動，已經(jīng)不能滿足高端客戶和系統(tǒng)的應(yīng)用需求，無縫切換將使得切換器在切換過程無閃爍、無黑屏、無抖動、無裂縫等特點(diǎn)而滿足指揮中心對信號實(shí)時的要求。

　　2.3 大屏拼接處理

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺具備大屏拼接處理，整個拼接屏可被看作整塊沒有分隔的虛擬屏，也可以按照需要靈活分區(qū)顯示，所有信號窗口應(yīng)能在整屏范圍內(nèi)具備豐富的圖像處理功能任一信號都可在全屏墻顯示范圍內(nèi)開窗顯示、整屏拼接、任意漫游、信號疊加、任意跨屏、信號分割，相互之間不受影響;多種類型的信號切換間，不能出現(xiàn)閃屏、黑屏、花屏以及顯示不同步等現(xiàn)象;要求保證7×24小時連續(xù)運(yùn)行，整套系統(tǒng)硬件具有高度的可靠性、穩(wěn)定性、兼容性和匹配性。

　　2.3.1 整屏顯示

　　可實(shí)現(xiàn)任意一路輸入信號實(shí)現(xiàn)整屏顯示，通過整屏顯示用戶可實(shí)現(xiàn)對局部重點(diǎn)區(qū)域信號實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)監(jiān)控的目的。

　　2.3.2 圖像漫游

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺可實(shí)現(xiàn)拼接漫游的效果。

　　2.3.3 圖像疊加

　　支持多畫面疊加，用戶可根據(jù)需要在任意顯示畫面上疊加顯示其它畫面。

　　2.3.4 圖像縮放

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺可實(shí)現(xiàn)顯示畫面的任意拉伸縮放，用戶可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)，拉伸縮放之后的圖像不會失真。

　　2.3.5 多窗口顯示

　　支持任意開窗，用戶可以根據(jù)自己的需求，來選擇開窗數(shù)量和布局。

　　2.3.6 畫面分割顯示

　　支持畫面的任意分割顯示，用戶可根據(jù)需要在單屏幕上任意分割顯示多個畫面信號，從而增加了信號源上墻顯示的數(shù)量。

　　2.4 可編程中控功能

　　由于本項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)繁多且分布散亂，使用傳統(tǒng)的集中控制解決方案不利于有效的與可視化平臺結(jié)合在一起，且增加項(xiàng)目實(shí)施的難度，同時也不利于后期的系統(tǒng)維護(hù)。

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺同時具備有可編程中控系統(tǒng)的功能，可以通過編程來實(shí)現(xiàn)對周邊聲、光、電、視頻的智能化操控，對于市場上第三方的設(shè)備(其他品牌的視頻會議、音頻處理、大屏、投影等)也可以進(jìn)行完美的對接。配合周邊的傳感器實(shí)現(xiàn)對溫度，濕度，光照，煙霧，PM2.5數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測。支持pc端觸控操作

　　2.4.1 環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測

　　2.4.2 拼接屏控制和信號調(diào)用

　　2.4.3 定時任務(wù)

　　2.4.4 燈光環(huán)境控制

　　2.5 KVM協(xié)作管理和業(yè)務(wù)網(wǎng)的對接

　　在視頻調(diào)度區(qū)域有時候需要一人對于多臺主機(jī)操作，或多人輪流操作一臺主機(jī)，為便于操作員快速響應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)的調(diào)度指令，要求系統(tǒng)在視頻信號管理的基礎(chǔ)上具備KVM管理功能。

　　KVM對于公安、邊防、軍警機(jī)房或數(shù)據(jù)中心的空間及信息環(huán)境能創(chuàng)造廣大的效益，不只能降低能源消耗、節(jié)省機(jī)架與機(jī)房空間，還能避免多余的鍵盤、顯示器與鼠標(biāo)所造成的雜亂。而且通過KVM的集中管理，可協(xié)助軍區(qū)部隊(duì)信息人員大幅簡化工作流程、強(qiáng)化部隊(duì)作戰(zhàn)能力。

　　2.6 會議錄播系統(tǒng)

　　對于視頻會議的錄制和重要指揮調(diào)度工作的視頻錄制，建議采用可以直接和整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對接的RPS100錄播服務(wù)器，可以直接以IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的形式融入和CREATOR圖形圖像可視化管理平臺，優(yōu)化了中間矩陣輸出后再次編碼的環(huán)節(jié)，同時節(jié)省了購買編碼器的成本，在錄播服務(wù)器內(nèi)可以選擇任意輸入信號進(jìn)行實(shí)時的錄制和視頻回放。

　　2.7 網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺支持網(wǎng)絡(luò)IP音視頻(H.264)的輸入和輸出，可以支持IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控球機(jī)的接入，和市場上所有廠家的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)無縫對接。支持網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)無限擴(kuò)展輸入輸出節(jié)點(diǎn)，可以和CREATOR快捷的DS分布式協(xié)作交互系統(tǒng)無縫對接融為一套音視頻和控制都可以遠(yuǎn)程互聯(lián)互通的的解決方案，這種應(yīng)用更適于指揮中心，調(diào)度中心或圖控中心。

　　2.7.1 IP網(wǎng)絡(luò)球機(jī)接入和分布式傳輸器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸

　　2.7.2  和DS分布式交互系統(tǒng)互聯(lián)互通

　　2.8 系統(tǒng)特性

　　2.8.1 高性能系統(tǒng)架構(gòu)

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺采用CrossPoint全交叉調(diào)度架構(gòu)高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。保證視頻的低延時和高質(zhì)量的性能，與以太網(wǎng)總線結(jié)合用于處理編碼后的視頻數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)接入、平臺對接、信號編碼預(yù)監(jiān)、與大屏同步回顯等應(yīng)用。

　　2.8.2全硬件FPGA，自建運(yùn)算機(jī)制

　　采用全硬件FPGA架構(gòu)，內(nèi)部自建核心運(yùn)算機(jī)制，圖像處理性能優(yōu)異。無內(nèi)嵌操作系統(tǒng)，啟動速度快(約5秒)，沒有工控機(jī)式設(shè)備的死機(jī)、硬件沖突、藍(lán)屏、計(jì)算機(jī)病毒的困擾。平均故障時間MTBF>30,000小時，穩(wěn)定性高，支持365×24小時的連續(xù)運(yùn)行，能夠適應(yīng)控制室、調(diào)度中心、監(jiān)控中心等場所對系統(tǒng)性能日益嚴(yán)格的要求。

　　2.8.3 CrossPoint總線傳輸

　　主板采用自主研發(fā)的巨量數(shù)據(jù)交換芯片技術(shù)，高速寬帶總線，徹底根除了多屏處理器數(shù)據(jù)總線帶寬低下引起的拼接系統(tǒng)顯示速度慢且不穩(wěn)定的瓶頸問題。多屏處理器采用CrossPoint全交叉調(diào)度架構(gòu)高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，底層數(shù)據(jù)傳輸由數(shù)據(jù)調(diào)度芯片控制，每路信號獨(dú)享專用通道進(jìn)行傳輸，保證了所有信號圖像的完全實(shí)時顯示，信號顯示速度達(dá)到60幀/秒。

　　2.8.4 靈活的板卡設(shè)計(jì)

　　輸入采集卡、輸出卡、控制卡、風(fēng)扇、電源等主要模塊均為插卡式設(shè)計(jì)。靈活的板卡式設(shè)計(jì)為日常使用、維修帶來了極大的方便，替換故障組件時無需拆開機(jī)箱，僅需將故障模塊取下替換即可。輸入、輸出板卡在工作狀態(tài)下可以熱插拔，無需重啟或刷新設(shè)備，不會對其他信號的顯示造成影響，不會造成設(shè)備的工作狀態(tài)異常，真正實(shí)現(xiàn)板卡的“即時在線切換”。在設(shè)備擴(kuò)容時，無需關(guān)機(jī)，僅需要將板卡在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下插入相應(yīng)的卡槽即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在線擴(kuò)容，最大程度地保證了工作系統(tǒng)的穩(wěn)定。

　　2.8.5 倍頻倍線設(shè)計(jì)

　　設(shè)備具有倍頻倍線功能，可對圖像信號進(jìn)行倍線縮放顯示，對低幀率信號進(jìn)行倍頻增強(qiáng)顯示，實(shí)現(xiàn)對低分辨率、低幀率信號的完美增強(qiáng)回顯。通過倍頻倍線處理，可將不同分辨率的各路信號統(tǒng)一處理輸出相同分辨率的信號，極大程度地提升了畫面的整體質(zhì)量。

　　2.8.6 無極縮放

　　任何一路信號都可以進(jìn)行任意比例的縮放變化，通過采用多相位濾波技術(shù)，可以保持縮放后的圖像物理邊界清晰自然，紋理的顏色深淺盡可能與原圖一致。

　　2.9可視化管理平臺

　　CREATOR可視化管理平臺包含了可視化視頻顯示模塊，矩陣切換模塊，大屏拼接模塊，集中控制模塊，用戶管理和權(quán)限模塊。保證用戶在觸控端可以隨時對系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備進(jìn)行管理和控制。

　　2.9.1可視化顯示和切換

　　2.9.2 大屏拼接管理

　　2.9.3 中央集中控制

　　2.9.4 用戶管理和權(quán)限分配