第1章系統概述

　　1.1設計整體描述

　　×××公安單位指揮中心的建設，在該指揮中心部署一套大屏拼接顯示平臺，用于顯示實時視頻監控圖像、視頻指揮終端圖像以及各業務功能區的數據信號，便于領導集中觀看和了解實時情況，做出正確的指揮和決策。在指揮中心的操作區域配置KVM協作管理系統，實現對多臺電腦主機的協作管理，便于工作人員日常辦公需求，提升辦公效率。

　　該系統是以CREATOR快捷圖形圖像可視化管理平臺為基礎，支持不同信號源輸入(HDMI/DVI/VGA/IP/Fiber)，DLP大屏拼接顯示，KVM協作管理，可視化管理，視頻同步錄制與播放，所有系統的集中控制管理等功能。實現包括應急指揮系統、公安數據綜合網管系統等不同系統的綜合監控和顯示，進一步完善信息綜合顯示管理控制系統，滿足未來綜合網絡管理要求。建設以后的監控系統應高度集成，即可方便的對大屏的顯示圖像進行切換控制，并對改造后的監控系統中的節點進行方便的控制。滿足電腦控制、無線終端控制。

　　1.2設計原則

　　數字視頻綜合管理平臺是指揮中心信息系統集成的重要組成部分，在指揮調度、安全防災、事故處理及預防等方面發揮著重要的作用，也是事后稽查突發事件的重要依據，系統建設需滿足以下原則：

　　1.2.1先進性、成熟性

　　采用國際最新的科技成果，從而保證整個系統在技術上處于領先地位，系統在建設后一段時間內不會因技術落后而大規模調整，并能夠通過升級保持系統的先進性，延長其生命周期，同時又要保證先進的技術是穩定的、成熟的。

　　1.2.2開放性、靈活性

　　應符合開放系統互聯標準和協議，以方便各系統間的互聯。

　　1.2.3可擴展性

　　系統設計應采用分層的模塊化結構，已達到設置修改靈活，擴充方便，適應業務的發展變化。軟、硬件平臺應具有良好的可擴展能力，能夠方便地進行系統升級和更新，以適應各種不同業務的不斷發展。

　　1.2.4安全性、可靠性

　　系統要能夠連續長時間不間斷工作，并能在不影響系統運轉的情況下做到模塊在線測試、更新、加載。采用高可靠性的產品和技術，充分考慮整個系統運行的安全策略和機制。系統要具有較強的容錯能力和良好的恢復能力，主要設備采用雙機或鏡像備份工作方式，保證系統穩定運行。

　　1.2.5易用性

　　系統能夠連續長時間不間斷工作，并能在不影響系統運轉的情況下進行檢測，減輕維護人員的負擔，提高網管和決策的效率。

　　1.3設計依據

　　系統規劃設計必須按照國際、國家和本地區的有關標準和規范進行。本設計將依據和參照以下的設計規范和要求進行：

　　《安全防范工程技術規范》(GB 50348-2004);

　　《安全防范工程程序與要求》(GA/T75-94);

　　《安全防范系統驗收規則》(GA308-2001);

　　《安全防范系統通用圖形符號》(GA/T74-2000);

　　《安全防范系統》(DB33/T334-2001);

　　《工業電視系統工程設計規范》(GBJ115-87);

　　《音頻、視頻及類似電子設備安全要求》(GB8898-2001);

　　《測量、控制和試驗室用電氣設備的安全要求》(GB4793-2001);

　　《信息技術設備的安全》(GB4943-2001);

　　《郵電通信網光纖數據傳輸系統工程施工及驗收技術規范》。

　　《視頻安防監控系統技術要求》(GA/T 367-2001);

　　《外殼防護等級》(GB 4208-2008);

　　《電磁輻射防護規定》(GB 8702-1988);

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

　　《視頻安防監控數字錄像設備》(GB 20815-2006);

　　《民用閉路監視電視系統工程技術規范》(GB 50198-94);

　　《建筑物電子信息系統防雷技術規范》(GB 50343-2004);

　　《入侵報警系統工程設計規范》(GB 50394-2007);

　　《視頻安防監控系統工程設計規范》(GB 50395-2007);

　　第2章方案設計

　　2.1整體方案描述

　　本次應用系統的設計方案是遵照相關的國家標準、規范及建筑設計基礎上，結合用戶提供的具體需求。目的是確保在符合國家規范要求的前提下，最大限度地滿足用戶的安全管理需求。

　　根據現場的實際調研和用戶溝通，本項目設計以CREATOR快捷圖形圖像可視化管理平臺為基礎，在指揮大廳部署大屏拼接顯示系統以滿足視頻指揮終端圖像和監控圖像，其他業務數據的顯示。為了便于視頻調度和業務數據的分析和信息設備的安全考慮，在指揮操作區域配置KVM協作管理系統。對于各個系統節點和不同功能的業務網的接入提供不同的對接方案。同時支持移動端可視化觸控，實現對各個節點設備控制，視頻信號的調度，業務數據的切換顯示，大屏顯示布局的控制進行統一的管理。

　　2.2 信號接入、切換和超高清顯示的處理

　　2.2.1不同節點信號的接入

　　該系統信號源存在數量多，類型多，位置分散，管理麻煩等特點，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，支持復合視頻和分量視頻(DVD，模擬球機，機頂盒)，電腦信號(VGA/DVI/HDMI)，攝像機信號(SDI)，高清數字信號(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行信號切換和轉換。對于節點距離的不同，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。對于高清和標清信號的接入可以進行倍頻，倍線處理提升圖像的清晰度給用更好的視覺體驗。

　　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時切換功能(圖像切換間隔無黑場出現)，設備內部硬件的高清信號處理機制，從原理上確保了單個或多個信號進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幀時長，切換間隔將已經達到實時、無縫。另外傳統的信號切換器在切換過程中產生的裂縫、抖動，已經不能滿足高端客戶和系統的應用需求，無縫切換將使得切換器在切換過程無閃爍、無黑屏、無抖動、無裂縫等特點而滿足指揮中心對信號實時的要求。

　　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顯示，所有信號窗口應能在整屏范圍內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，不能出現閃屏、黑屏、花屏以及顯示不同步等現象;要求保證7×24小時連續運行，整套系統硬件具有高度的可靠性、穩定性、兼容性和匹配性。

　　2.3.1 整屏顯示

　　可實現任意一路輸入信號實現整屏顯示，通過整屏顯示用戶可實現對局部重點區域信號實現重點監控的目的。

　　2.3.2 圖像漫游

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺可實現拼接漫游的效果。

　　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現顯示畫面的任意拉伸縮放，用戶可根據需要任意調節，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，用戶可以根據自己的需求，來選擇開窗數量和布局。

　　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量。

　　2.4 可編程中控功能

　　由于本項目節點繁多且分布散亂，使用傳統的集中控制解決方案不利于有效的與可視化平臺結合在一起，且增加項目實施的難度，同時也不利于后期的系統維護。

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

　　2.4.1 環境數據監測

　　2.4.2 拼接屏控制和信號調用

　　2.4.3 定時任務

　　2.4.4 燈光環境控制

　　2.5 KVM協作管理和業務網的對接

　　在視頻調度區域有時候需要一人對于多臺主機操作，或多人輪流操作一臺主機，為便于操作員快速響應領導的調度指令，要求系統在視頻信號管理的基礎上具備KVM管理功能。

　　KVM對于公安、邊防、軍警機房或數據中心的空間及信息環境能創造廣大的效益，不只能降低能源消耗、節省機架與機房空間，還能避免多余的鍵盤、顯示器與鼠標所造成的雜亂。而且通過KVM的集中管理，可協助軍區部隊信息人員大幅簡化工作流程、強化部隊作戰能力。

　　2.6 會議錄播系統

　　對于視頻會議的錄制和重要指揮調度工作的視頻錄制，建議采用可以直接和整個系統結構對接的RPS100錄播服務器，可以直接以IP網絡數據流的形式融入和CREATOR圖形圖像可視化管理平臺，優化了中間矩陣輸出后再次編碼的環節，同時節省了購買編碼器的成本，在錄播服務器內可以選擇任意輸入信號進行實時的錄制和視頻回放。

　　2.7 網絡可擴展性

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺支持網絡IP音視頻(H.264)的輸入和輸出，可以支持IP網絡監控球機的接入，和市場上所有廠家的網絡監控系統無縫對接。支持網絡交換機無限擴展輸入輸出節點，可以和CREATOR快捷的DS分布式協作交互系統無縫對接融為一套音視頻和控制都可以遠程互聯互通的的解決方案，這種應用更適于指揮中心，調度中心或圖控中心。

　　2.7.1 IP網絡球機接入和分布式傳輸器實現遠程傳輸

　　2.7.2  和DS分布式交互系統互聯互通

　　2.8 系統特性

　　2.8.1 高性能系統架構

　　CREATOR圖形圖像可視化管理平臺采用CrossPoint全交叉調度架構高速數據傳輸技術。保證視頻的低延時和高質量的性能，與以太網總線結合用于處理編碼后的視頻數據，實現視頻數據接入、平臺對接、信號編碼預監、與大屏同步回顯等應用。

　　2.8.2全硬件FPGA，自建運算機制

　　采用全硬件FPGA架構，內部自建核心運算機制，圖像處理性能優異。無內嵌操作系統，啟動速度快(約5秒)，沒有工控機式設備的死機、硬件沖突、藍屏、計算機病毒的困擾。平均故障時間MTBF>30,000小時，穩定性高，支持365×24小時的連續運行，能夠適應控制室、調度中心、監控中心等場所對系統性能日益嚴格的要求。

　　2.8.3 CrossPoint總線傳輸

　　主板采用自主研發的巨量數據交換芯片技術，高速寬帶總線，徹底根除了多屏處理器數據總線帶寬低下引起的拼接系統顯示速度慢且不穩定的瓶頸問題。多屏處理器采用CrossPoint全交叉調度架構高速數據傳輸技術，底層數據傳輸由數據調度芯片控制，每路信號獨享專用通道進行傳輸，保證了所有信號圖像的完全實時顯示，信號顯示速度達到60幀/秒。

　　2.8.4 靈活的板卡設計

　　輸入采集卡、輸出卡、控制卡、風扇、電源等主要模塊均為插卡式設計。靈活的板卡式設計為日常使用、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下可以熱插拔，無需重啟或刷新設備，不會對其他信號的顯示造成影響，不會造成設備的工作狀態異常，真正實現板卡的“即時在線切換”。在設備擴容時，無需關機，僅需要將板卡在設備運行狀態下插入相應的卡槽即可實現系統在線擴容，最大程度地保證了工作系統的穩定。

　　2.8.5 倍頻倍線設計

　　設備具有倍頻倍線功能，可對圖像信號進行倍線縮放顯示，對低幀率信號進行倍頻增強顯示，實現對低分辨率、低幀率信號的完美增強回顯。通過倍頻倍線處理，可將不同分辨率的各路信號統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量。

　　2.8.6 無極縮放

　　任何一路信號都可以進行任意比例的縮放變化，通過采用多相位濾波技術，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，用戶管理和權限模塊。保證用戶在觸控端可以隨時對系統內所有設備進行管理和控制。

　　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 用戶管理和權限分配