一、系统概述
视频监控系统是智能化小区建设中的核心，可以对小区内指定的监视点进行实时监控。主要有小区出入口、出库出入口、车库内部、电梯内、单元楼出入口、室外公共区域以及围墙周界等，这些监控点位的现场实时图像可以通过监控系统传输到小区管理中心的监视器上。
二、系统总体设计
本子系统主要由前端图像采集系统、后端存储系统、大屏显示系统等三大部分组成：
1、前端图像采集系统
IPC是视频监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容经镜头进入图像传感器转换为图像信号，经DSP进行数据转换与编码，打为IP包后经网络传输。
2、后端存储系统
后端存储系统是网络视频监控系统的灵魂，其除了具有处理相关数据的功能，还具有存储设备、显示设备的相关功能，是个一体化的网络视频监控管理后端主机。
3、大屏显示系统
网络视频监控系统的显示通过高清显示解码器完成，单台主机支持VGA、HDMI高清信号输出，每路信号支持多画面分割切换，能提供给监视器或拼接屏信号源，该显示信号同时支持管理平台的集中管理和控制。
三、前端图像采集系统设计
3.1 系统设计
针对小区监控系统的特性，智能小区前端图像采集系统由小区周界、出入口、公共区域、单元楼内、地下车库、物业办公区等区域视频监控覆盖。各个场景监控系统的应用如下：
小区出入口、地下车库出入口行车通道：
小区出入口设计采用200W像素车牌抓拍专用摄像机，对进出车辆车牌进行识别、抓拍。
小区道路、车库内部、周界
在小区道路重点部位、地下车库内部、围墙周界区域采用高清定焦红外防水枪式摄像机，可根据环境、地形、监控范围选用不同焦距、不同红外照射范围的枪机组合监控，围墙周界区域的枪机还可以和入侵报警系统联动，实时监视小区的每一个角落。周界摄像机设计采用200W/400W像素高清摄像机。
单元楼出入口、单元楼地下出入口
此类区域宜采用高清定焦红外半球摄像机，每个单元楼出入口宜设一台此类摄像机，可以清晰的捕捉每个进出单元楼的人员图像，即使在无光的情况下，也可以通过内置的红外灯增强补光，达到不遗漏任何细节的效果。一旦发生案件，首先就可以从失窃单元出入口处的监控录像着手排查，提高破案效率。
可视对讲单元主机也可作为监控摄像机使用，支持监控中心实时查看图像，以及录像存储。
电梯轿厢内部
电梯轿厢内部宜采用高清定焦迷你半球摄像机，外观精巧，监控轿厢内实时动态的同时，外观与轿厢装饰融为一体。
小区广场、开阔公共区域
此类区域全部采用高清红外一体化智能高速球，内置全方位的云台和高倍数的电动变焦镜头，全方位云台可承载摄像机进行旋转和俯仰运动，可大大增加监控视野;电动变焦镜头可以进行改变光圈、焦距和聚焦运动，因此可以拍摄细部特写镜头。管理中心的保安值班人员可对球机进行控制，可根据现场需要随意灵活的进行调整，另外还可以对球机设置预置位，与报警设备进行联动，使整个小区做到真正监控无死角。普通室外球机设计采用130W/200W高清红外球机;高层球机设计采用130W/200W高清红外球机。
3.2 系统功能
(1)走廊模式监控
根据走廊、楼梯口等狭长的特点，使用先进的IPC走廊模式优化长宽比，避免摄像机监控视野的浪费，拉大整体监控的景深、覆盖整个走廊，实现全景无死角监控。
(2)主从式跟踪功能
在小区建筑的高点架设高清智能球机或枪球联动单元。使用高清智能跟踪球完成区域内检测对象的智能跟踪;通过枪球联动单元，枪机始终俯瞰整个监控全景，联动球机跟踪锁定检测对象。
(3)Smart 智能应用
运动矢量算法：通过估计当前帧的运动矢量，然后根据估计的运动矢量对当前帧进行运动补偿，从而达到稳定图像序的目的 。
行为分析功能：SMART IPC全线支持行为分析功能，通过智能分析算法对图像进行动态分析，可以取代传统周界报警设备。
视频透雾算法：基于大气透射模型，区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，同时融合图像增强技术与图像复原技术，获得准确、自然的透雾图像。
SVC应用：在不影响图像质量的情况下，丢弃权重低的帧，比非svc抗网络丢包能力强;网络适应能力更好，同一时刻，PC可以请求到全帧率的主码流，手持设备可以请求到非实时的主码流;存储端快速回放时，可以跳帧解码，减少网络传输与解码的压力;对同一路码流，可以实时监视，非实时存储，节省存储空间。
ROI感兴趣区域：保证低带宽的情况下，用户感兴趣区域图像得到保证，相同带宽下，将有限的码流资源集中在用户感兴趣的区域，最大支持4个区域设置 。
人脸检测：当人脸进入监控区域后自动捕获其清晰的面像照片，并跟踪整个过程，保存最清晰的面部照片，用于查询和取证。
音频侦测：无声侦测：无音源输入、静音报警;环境噪声过滤：降低公共场所噪声输入;音频突变侦测：尖叫、突发大分贝噪声。
四、后端存储系统设计
智能小区监控存储系统旨在建设一个可行的、先进的、成熟的、高可靠、高可用、易维护、高安全、高开放、高性能、灵活可扩展、易管理的存储平台，保证各监控应用系统高质量地提供连续稳定不间断的服务;针对小区环境中，存储系统设计方案如下：
视频流直存方案本存储系统实现了前端网络摄像机到存储设备的视频流协议直存方式，录像存储安全稳定。减轻了流媒体转发压力和存储服务器，避免了视频流必须依赖流媒体服务器群的技术瓶颈。
本存储方案实现了前端网络摄像机到存储设备的视频流协议直存方式，录像存储安全稳定。减轻了流媒体转发压力和存储服务器，避免了视频流必须依赖流媒体服务器群的技术瓶颈。
4.1 网络结构简图：
在新架构数字系统中，首先保证视频数据的安全性、完整性，各种产品各司其职，功能单一稳定。这样做不仅有效的降低了带宽，而且还减轻了中心管理服务器的压力、数量，大大的提高了系统的性价比和可靠性。
4.2 系统容灾——N+M备份
视频直存设备N+M冗余备份功能。在控制中心设置M台网络存储设备作为备份组，对应的N台网络存储设备为工作组。备份组视频直存服务器与全线工作组存储设备采用N+M备份方式。
(1)如下图，NVR01、NVR02、NVR03、NVR04为工作组设备，NVR05、NVR06为备份组设备。
(2)备份组中启动DCS服务的主备NVR对全部工作组NVR进行实时心跳、状态检测、以及参数备份。
(3)当工作组录像存储NVR发生故障时，由主备NVR导入故障设备的参数，接替故障NVR设备的功能。对应的视频图像通过网络传送到控制中心在主NVR进行存储。备份组剩余NVR设备经过选举，再选出主备NVR启动DCS服务。如下图，当NVR01故障时，NVR06接管NVR01功能，NVR05成为主备设备。
(4)故障恢复后，可从中心备份NVR切回工作组NVR01，同时录像得以传回工作组NVR01。传回车站NVR01后，视频管理平台可对所有录像进行集中管理，实现设备的无缝切换。如下图，当NVR01恢复时，从NVR06切回NVR01，录像进行回传。
4.3 断点续传
系统支持录像补录功能。当前端设备网络断线时，可将录像存储到前端的存储(如SD卡)中，当前端监控设备断网恢复时，能够将暂存在前端SD卡中的监控录像，同步补录进后端存储系统中，并支持断点续传。这样能够保证录像的完整性，同时使得录像数据的可靠性得以增强。
除以上数据安全性措施外，本系统存储设备采用1+1双电源供电：采用冗余的、负载均衡的热插拔电源设计，支持电源自动故障切换和在线故障电源更换。多个冗余风扇可对所有的磁盘和控制单元进行散热，可保证整个系统长时间的正常稳定运行。缓存掉电保护功能：可在供电故障时为缓存数据提供永久保护，有效防止数据丢失。
五、大屏幕显示系统设计
5.1系统设计
显示系统是监控中心的重要组成部分，主要用于显示前端视频监控图像、报警信息等，可以将监控实时视频、历史回放视频、GIS地图、三维地图等显示到大屏幕上。
(1) 系统组成
大屏显示子系统采用超窄边LCD液晶拼接显示墙，系统采用超薄墙体、无缝拼接设计，配以内置信号处理模块、外置图像控制器及控制管理软件，组成一套超高亮度、超高对比度、超高分辨率、高耐用性、高稳定性、超强信号显示能力的拼接显示墙系统，支持视频、RGB、网路信号在拼接显示墙上以单屏、M×N拼接、任意开窗口、任意缩放、跨屏漫游等多种方式显示。
(2) 系统拓扑图
系统可以根据不同用户、不同使用环境的要求进行个性化设计、灵活配置，可依据客户需求提供专业图像控制器、网络信号处理器或内置直通信号处理配置方案，实现满足需求、性价比最高的系统配置及功能。
5.2 系统功能
大屏幕显示系统包括LCD拼接屏显示部分、LED显示屏显示部分等，各组成部分的功能也不尽相同。
(1) LCD拼接屏功能设计
人性化操作功能
系统提供简捷直观的菜单式中文操作界面，可通过控制管理软件进行信号窗口设定、信号源选择、调用显示模式预案、轮巡切换显示等操作，可控制全部图像的拼接显示，并可进行信号显示效果的调整。
多种信号混合显示功能
LCD拼接屏通过内置图像处理器和管理系统软件可实现灵活多变的信号处理显示功能，具有计算机RGB信号、视频信号及网络信号同时混合显示的功能。全部信号均能够以开窗口方式任意位置、任意缩放、拖动、拼接、漫游、叠加显示，并达到完全动态实时。
应用系统图形显示功能
系统支持通过全硬件方式实现静态高分辨率图像及实时GIS、GPS、SCADA、SIG超高分辨率图形信号在全屏范围内任意大小、直至全屏的实时显示，以及与计算机RGB、视频信号的叠加显示。
计算机信号显示功能
接入拼接墙的所有计算机、触摸屏、视频会议终端等VGA/DVI/HDMI/RGB信号均可自动适应分辨率，全部VGA/DVI/HDMI/RGB信号可以同时显示于大屏幕上，均可实现实时、无延迟显示。可以实现单屏显示、拼接显示、任意大小显示、跨屏显示、任意缩放、漫游等显示功能。
多用户多级控制功能
系统允许一个工作人员或多个工作人员以集中控制、远程控制、同时控制等方式对拼接屏进行控制操作，具有多级权限控制，以满足不同用户对大屏显示的要求。
多种预案设置功能
系统可通过控制管理软件对用户常用显示信号和图像排布进行预案设定、保存处理及快速调用(预案功能)，并且可以进行定时安排。操作人员在日常工作时，只需要对大屏幕进行显示预案的设计，大屏幕将按照预先的安排自行工作，操作人员不需要进行额外的操作，并可任意设定大屏幕自动开关机时间。
显示权限设置功能
系统可通过控制管理软件将显示屏划分为若干区域，划定的显示区域可根据需要进行修改。通过设置不同的权限，可设置指定人员操控指定的显示区域，便于整个显示屏的分区管理及操作安全。
(2) LED显示屏功能设计
数据、时间信息显示功能
拼接屏上方LED显示屏主要显示公告、“欢迎词”类的内容，采用网络的直供信息，实现亮度调整、视频图像的非线性校正处理，256级灰度显示。采用控制卡直接驱动方式，使LED屏显示内容与控制计算机及案事件信息实时同步更新。
统一控制功能
所有LED显示屏均接受监控中心计算机的操控，并能根据需要灵活调整显示内容。
