高清IPC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案與對策

1、第1章總體概述1.1前言從模擬到網(wǎng)絡(luò)、從標(biāo)清到高清，隨著安防監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶對監(jiān)控 系統(tǒng)的要求越來越高。為了解決監(jiān)控系統(tǒng)的視頻圖像分辨率低、存儲可靠性差、 及系統(tǒng)管理性差等方面的問題，本方案從系統(tǒng)的先進性、可靠性、實用性等方面 出發(fā)，推出了一套集前端采集、后端存儲及應(yīng)用管理于一體的網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案。1.2現(xiàn)狀分析隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也有 了長足的發(fā)展，從最早模擬監(jiān)控到數(shù)字監(jiān)控再到現(xiàn)在方興未艾的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控， 發(fā)生了翻天覆地的變化。目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中主要存在如下問題：系統(tǒng)管理性差、功能應(yīng)用少：系統(tǒng)很難實現(xiàn)對設(shè)備的集中管理，不能

2、對系統(tǒng) 設(shè)備進行遠(yuǎn)程參數(shù)配置、狀態(tài)檢測、用戶權(quán)限管理等。視頻清晰度低、圖像質(zhì)量差：現(xiàn)有的視頻監(jiān)控資源多數(shù)是以標(biāo)清圖像為主， 整體視頻圖像質(zhì)量差，只能解決“看得見”，無法實現(xiàn)“看得清”，降低了視頻資 源的使用價值。系統(tǒng)組網(wǎng)性不強：模擬監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)和應(yīng)用受地域限制的影響較大，管理 性和資源共享性較差；另外系統(tǒng)的擴展性和靈活性較差，不利于遠(yuǎn)距離傳愉。視頻碼流大、畫面不流暢：用戶在預(yù)覽視頻圖像時，會經(jīng)常出現(xiàn)卡、頓等現(xiàn) 象，尤其是視頻碼流高、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差的系統(tǒng)，嚴(yán)重影響用戶的業(yè)務(wù)應(yīng)用。錄像占用空間高、檢索效率低：視頻圖像占用存儲空間大，存儲成本較高 ; 且錄像易丟失，經(jīng)常查找不到，困擾用戶系統(tǒng)維護不方便

3、、故障響應(yīng)不及時：系統(tǒng)缺乏對前端設(shè)備故障的自動偵測與預(yù)警，前端攝像機損壞很長時間也未及時發(fā)現(xiàn)。（視頻丟失報警）1.3需求說明根據(jù)現(xiàn)狀分析發(fā)現(xiàn)原先系統(tǒng)存在眾多弊病，為解決上述問題，提出以下需 求：1）系統(tǒng)需要有集成平臺進行統(tǒng)一管理；2）系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到高清視頻的采集、傳輸、存儲、顯示：3）系統(tǒng)需全IP化，從而實現(xiàn)靈活組網(wǎng)，便捷管理；4）降低視頻碼率，提高視頻預(yù)覽的效果；5）系統(tǒng)應(yīng)具備靈活、可靠的存儲方式；1.4設(shè)計原則本系統(tǒng)以“先進性、可靠性、實用性、經(jīng)濟性、擴展性”為基本原則，具體 如下：先進性:采用成熟、主流的設(shè)備構(gòu)建系統(tǒng)，系統(tǒng)建設(shè)充分利用當(dāng)前最新的視 音頻、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，充分兼顧需求和技術(shù)的

4、不斷變化，建設(shè)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的高 清視頻監(jiān)控系統(tǒng)?？煽啃?系統(tǒng)對關(guān)鍵設(shè)備采取冗余備份措施，軟件采用模塊化、分層隔離的 設(shè)計思想，確保整個系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。實用性：系統(tǒng)的設(shè)計突出應(yīng)用，以現(xiàn)實需求為導(dǎo)向，以有效應(yīng)用為核心，以 技術(shù)建設(shè)與工作機制的同步協(xié)調(diào)為保障，確保系統(tǒng)能有效服務(wù)于用戶的工作需 要。經(jīng)濟性：系統(tǒng)整體配置性能高，價格合理，建設(shè)成本和投入較低。擴展性:系統(tǒng)采用業(yè)界主流的硬件設(shè)備，提供標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，有良好的兼容性和 通用的軟硬件接口。第2章系統(tǒng)總體設(shè)計2.1設(shè)計目標(biāo)系統(tǒng)采用高清視頻監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)視頻圖像信息的高清采集、高清編碼、高 清傳輸、高清存儲、高清顯示；系統(tǒng)基于IP網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，提供視頻質(zhì)量

5、診斷等 智能分析技術(shù)，實現(xiàn)全網(wǎng)調(diào)度、管理及智能化應(yīng)用，為用戶提供一套“高清化、 網(wǎng)絡(luò)化、智能化”的視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)，滿足用戶在視頻圖像業(yè)務(wù)應(yīng)用中日益迫 切的需求。本方案主要實現(xiàn)以下目標(biāo)：建成統(tǒng)一的中心管理平臺：通過管理平臺實現(xiàn)全網(wǎng)統(tǒng)一的視頻資源管理實現(xiàn) 遠(yuǎn)程參數(shù)配置與遠(yuǎn)程控制等；通過管理平臺實現(xiàn)全網(wǎng)統(tǒng)一的用戶和權(quán)限管理，滿 足系統(tǒng)多用戶的監(jiān)控、管理需求，真正做到“坐陣于中心，掌控千里之外” 。實現(xiàn)系統(tǒng)高清化與網(wǎng)絡(luò)化：本方案以建設(shè)全高清監(jiān)控系統(tǒng)為目標(biāo)，為用戶提 供更清晰的圖像和細(xì)節(jié)，讓視頻監(jiān)控變得更有使用價值；同時以建設(shè)全IP監(jiān)控系 統(tǒng)為目標(biāo)，讓用戶可通過網(wǎng)絡(luò)中的任何一臺電腦來觀看、 錄制和管理

6、實時的視頻 信息，且系統(tǒng)組網(wǎng)便利，結(jié)構(gòu)簡單，新增監(jiān)控點或客戶端都非常方便。系統(tǒng)具備以下特征：系統(tǒng)具備高可靠性、高開放性的特征：通過采用業(yè)內(nèi)成熟、主流的設(shè)備來提 高系統(tǒng)可靠性，尤其是錄像存儲的穩(wěn)定性，另外系統(tǒng)可接入多家廠商家的攝像機、 編碼器、控制器等設(shè)備，能與其他廠家的平臺無縫對接。具備高智能化、低碼流的特征：運用智能分析、帶有智能功能的攝像機等提 高系統(tǒng)智能化水平，同時通過先進的編碼技術(shù)降低視頻碼流，減少存儲成本和網(wǎng) 絡(luò)成本，減弱對網(wǎng)絡(luò)的依賴性，提高視頻預(yù)覽的流暢度。具備快速部署、及時維護的特征：通過采用高集成化、模塊化設(shè)計的設(shè)備提 高系統(tǒng)部署效率，減少系統(tǒng)調(diào)試周期，系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)前端監(jiān)控系

7、統(tǒng)的故障井及 時告警，快速響應(yīng)；2.2設(shè)計思路本方案的總體設(shè)計思路如下：1 ）前端設(shè)備均采用高清ipc，從而實現(xiàn)高清視頻采集，同時為滿足前端多種應(yīng)用場景的不同需求，推薦不同類型、不同功能的IPC;2 ）采用NVR存儲模式對實時視頻進行分布式存儲，實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的 高可靠、高性價比；3 ）建立統(tǒng)一的視頻信息管理應(yīng)用平臺，實現(xiàn)對系統(tǒng)的統(tǒng)一管理；同時引入視 頻質(zhì)量診斷技術(shù)，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行；2.3總體結(jié)構(gòu)設(shè)計2.3.1系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)整個方案從邏輯上可分為視頻前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、后端存儲和應(yīng)用管理平 臺四部分內(nèi)容。專業(yè)資料232系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)前端部分：前端支持多種類型的攝像機接入，本方案配置高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，

8、前端網(wǎng)絡(luò)攝像機將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)宇信號，按照標(biāo)準(zhǔn)的音視頻編碼 格式及標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，可直接接入網(wǎng)絡(luò)并進行視頻圖像的傳輸。傳偷網(wǎng)絡(luò)部分：傳輸網(wǎng)絡(luò)部分主要是對前端接入到核心交換機之間的網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)計，前端系統(tǒng)通過光纖收發(fā)器等網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備將新建前端網(wǎng)絡(luò)高清攝像機連接至監(jiān)控中心的接入交換機，再通過接入交換機將網(wǎng)絡(luò)信號匯聚到中心的核心交 換機，監(jiān)控中心端的接入交換機負(fù)責(zé) PC工作站和NVF存儲等設(shè)備的接入。后端存儲部分：（簡述NVR存儲優(yōu)勢）。平臺部分:應(yīng)用管理平臺部署在視頻綜合平臺的服務(wù)器板卡上，形成一體化的配置，應(yīng)用管理平臺可以對高清視頻和用戶進行統(tǒng)一管控，并且配置PCX作站進行預(yù)覽、回放、

9、下載等操作。2. 4系統(tǒng)特點該設(shè)計方案是以用戶需求為出發(fā)點、用戶價值為落腳點，并結(jié)合產(chǎn)品亮點進 行組合設(shè)計，該系統(tǒng)的設(shè)計具有以下技術(shù)特點，總結(jié)為“一項維護、兩個便利、 三類降低、四種效果”，具體如下：1）有效的系統(tǒng)維護：該方案采用視頻質(zhì)量診斷技術(shù)，自動對前端監(jiān)控點的視 頻圖像是否完好、設(shè)備是否在線等進行實時、不間斷的檢測與報警，及時發(fā)現(xiàn)前 端系統(tǒng)運行發(fā)生的問題，并及時告警通知；2）系統(tǒng)擴容的便利：采用的是標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備，可接入第三方平臺軟件；而且平臺開放性高，可兼容多家廠商的攝像機、存儲等設(shè)備 ；視頻綜合平臺采用模塊化 設(shè)計，設(shè)計時留有一定的冗余，方便系統(tǒng)后期的升級與擴容；3）存儲成本的降低：該

10、方案設(shè)計采用碼流低的攝像機，最大可減少3/4的存儲占用空間，降低了存儲成本；4）網(wǎng)絡(luò)成本的降低：該方案通過采用低碼流的網(wǎng)絡(luò)高清智能攝像機，同等圖 像質(zhì)量下，720p碼率只需1-2M 帶寬,1080p碼率只需 3-4M帶寬， 從而降低了網(wǎng)絡(luò)成本；5）良好的視覺效果：系統(tǒng)實現(xiàn)了全高清模式，且可實現(xiàn)對大場景的高清監(jiān)控， 滿足用戶對高清監(jiān)控的需求，提高用戶的體驗度；6）暢通的預(yù)覽效果：該套方案通過先進的智能編碼技術(shù)，有效降低了視頻碼 流，減少了視頻預(yù)覽不流暢等現(xiàn)象；7）便捷的管理效果：系統(tǒng)實現(xiàn)了全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，滿足用戶對數(shù)字化組網(wǎng)的要求， 方便用戶對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化管理，輕松做到足不出戶就能管控布局。8）先進的

11、智能效果：該方案采用智能網(wǎng)絡(luò)攝像機和智能分析技術(shù)，體現(xiàn)了高 度的智能化水平，可讓用戶體驗豐富的智能效果。第3章前端系統(tǒng)設(shè)計3.1概述根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計需求，本方案采用?？低曄盗袛z像機。海康威視視頻監(jiān)控前 端系統(tǒng)可根據(jù)不同場景的不同需求，靈活選擇合適的前端監(jiān)控產(chǎn)品，既能滿足面 定點、路面可控點、出入口、室內(nèi)等常規(guī)場景的監(jiān)控需求，又能滿足制高點、大 場景的遠(yuǎn)距離、大范圍和大視場的特殊場景的監(jiān)控需求。?？低暰W(wǎng)絡(luò)高清攝像 機，通過其全新的硬件平臺和最優(yōu)的編碼算法，提供最高效的處理能力和最豐富 的功能應(yīng)用，旨在給用戶提供更優(yōu)質(zhì)的圖像效果、更豐富的監(jiān)控價值、更便捷的 操作管理和更完善的維護體系。3.2前端系

12、統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計前端攝像機選型應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)用場景的不同監(jiān)控需求， 選擇不同類型或者不 同組合的攝像機，可以選擇固定槍機與球機搭配使用、交叉互動原則，以保證監(jiān) 控空間內(nèi)的無盲區(qū)、全覆蓋。針對具體監(jiān)控點位的實際情況，室外安裝時網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、光纖收發(fā)器、防 雷器、電源等部署于室外機箱。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)攝像機前端部署結(jié)構(gòu)如下圖所示：”星* m |&士U.U取蟻購龍殲iI4Uttt3.3 IPC結(jié)構(gòu)特點331散熱設(shè)計據(jù)統(tǒng)計，電子設(shè)備的失效率有55%是溫度過高引起的。如果攝像機溫度低10度的話，產(chǎn)品的使用壽命可以提高一信。 ?？低曔M行精密的散熱設(shè)計，選用高 效的散熱材料，使攝像機的溫升控制在較低的水平。3.3.2 防

13、水設(shè)計海康威視擁有多項專利防水設(shè)計，防水性能優(yōu)越；采用先進.高效防水檢測工 藝，全系列室外攝像機產(chǎn)品出廠100%僉測防水性能。3.3.3 除霧設(shè)計需要打開外罩調(diào)節(jié)鏡頭的防水型攝像機在濕度高且溫差大的環(huán)境下，內(nèi)部可 能會起霧凝結(jié)；為解決起霧問題，?？低曉跀z像機內(nèi)部裝有防水透氣膜和干燥劑，能快速有效散走霧氣花水速汽惶334 防虛焦設(shè)計?？低曀卸ń箶z像機均采用高效膠質(zhì)材料點膠鎖死，所有變焦攝像機均 采用專業(yè)校準(zhǔn)技術(shù)矯正，有效防止鏡頭虛焦現(xiàn)象出現(xiàn)。走霆e頭頭3.3.5防刮擦設(shè)計半球罩刮花后，紅外光照射到刮痕處會出現(xiàn)漫反射，造成紅外反光。?？低暼盗屑t外半球采用pc加硬半球罩，具備防刮花功能，有

14、效防止紅外半球 反光現(xiàn)象3.4 IPC功能亮點3.4.1超低照度?？低晹z像機采用業(yè)界高端傳感器，具備很.高的感光度，在光照條件極 差的條件下也可獲得色彩還原度較高的畫面超低照良攝像機對比效漿示例圖342 強光抑制在夜間監(jiān)控車輛道路、出入口等情況下，往往因為車光線太強嚴(yán)重影響視頻圖像質(zhì)量，?？低暜a(chǎn)品中廣泛采用強光抑制技術(shù)來解決此種困擾，有效抑制強光點直接照射造成的視頻圖像模糊，能自動分辨強光點，并對強光點附近區(qū)域進 行補償以獲得更清晰的圖像。靈光抑制開啟與黃閉效果示例圈3.4.3 高清透霧霧霾天氣下，空氣中的液滴和固體小顆粒使戶外監(jiān)控的質(zhì)量降低， 圖像顯得 色彩黯淡、對比度低，一些重要目標(biāo)的

15、細(xì)節(jié)難以觀察， 視頻監(jiān)控的實用性受到很 大影響。?？低暜a(chǎn)品中網(wǎng)絡(luò)高清攝像機和球機大多具備高清透霧功能， 基于大氣透射模型，區(qū)分圖像不同區(qū)域與霧濃度進行濾波處理，同時融合圖像增強技術(shù)與圖像復(fù)原技術(shù)，獲得準(zhǔn)確、自然的透霧圖像。344紅外增強針對夜間或光線不好的場景下圖像質(zhì)量差的問題， ?？低曂瞥黾t外攝像機 和紅外球機，采用陣列紅外燈使紅外距離最遠(yuǎn)可達(dá) 150米，并結(jié)合3D降噪技術(shù) 可以獲得清晰的夜間圖像。3.4.5 3D 數(shù)字降噪3D數(shù)宇降噪功能能夠降低弱信一圖像的噪波干擾。由于圖像噪波的出現(xiàn)是 隨機的，因此每一幀圖像出現(xiàn)的噪波是不相同的。3D數(shù)字降噪通過對比相鄰的幾幀圖像，將不重疊的信息（即

16、噪波）自動濾出，從而顯示出比較純凈細(xì)膩的畫面。 ?？低暜a(chǎn)品中廣泛采用3D時空域聯(lián)合降噪處理，結(jié)合準(zhǔn)確的噪聲強度估計算 法，在光照理想、噪聲較低時圖像清晰細(xì)節(jié)沒有損傷， 光照不足時噪聲明顯抑制, 圖像細(xì)節(jié)大量保留，有效提升視頻監(jiān)控圖像質(zhì)量。346新一代寬動態(tài)監(jiān)控環(huán)境中常會遇到光線明暗反差過大的場景， 利用寬動態(tài)技術(shù)，場景中特 別亮的部位和特別暗的部位同時都能看得特別清楚。普通攝像機獲取的是背景清 晰但是前景較暗的圖像，寬動態(tài)攝像機能獲取前景和背景都清晰的圖像。海康威 視采用采用局部亮度映射與圖像增強相結(jié)合的處理算法，在逆光環(huán)境下能夠清晰 地保留暗處細(xì)節(jié)井抑制亮處過曝，大幅提升寬動態(tài)場景的圖像質(zhì)

17、量。347 SMART IPC 特色功能?？低曉趥鹘y(tǒng)ipc的基礎(chǔ)上，又在智能編碼、智能偵測、智能控制上取得 了很大的突破，通過先進的編碼技術(shù)、圖像感知與處理技術(shù)等在保障甚至提高監(jiān) 控圖像質(zhì)量的前提下，大幅度降低視頻碼流，使得在有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬的條件下傳 輸高質(zhì)量的視頻圖像數(shù)據(jù)，井且通過豐富多樣的功通滿足不同環(huán)境的監(jiān)控要求， 提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平。3.4.8智能場景偵測（突出更多智能功能）?？低曇曨l質(zhì)量診斷技術(shù)可對場景變更、圖像虛焦問題進行自動分析檢 測，井聯(lián)動報警；場景模式可對各種場景下的參數(shù)進行預(yù)設(shè)， 方便客戶選擇；支持 日夜兩套參數(shù)配置，可實現(xiàn)自動切換。（智能分析 劃智能規(guī)則，檢

18、測場景變更， 聯(lián)動報警）第4章監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計4.1概述網(wǎng)絡(luò)的整體設(shè)計不僅關(guān)系到整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能， 還涉及到未來網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如 何有效地與新技術(shù)接軌以及系統(tǒng)的平滑升級等問題。 本方案立足于滿足高清視瀕 接入、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲、解碼等需求，同時選擇適合的有發(fā)展前途的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因此 首先對監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)思路做一個整體規(guī)劃，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)考慮如下幾個 方面：1）采用新一代、主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來設(shè)計監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)往往能提 供更高的性能，而且有更長的產(chǎn)品生命周期，便于維護。2）監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)需要按照模塊化、結(jié)構(gòu)化的原則設(shè)計，便于今后擴充和升級。3）針對網(wǎng)絡(luò)的安全隱患，系統(tǒng)應(yīng)通過多種安全措施保障系統(tǒng)的安全。4.

19、2設(shè)計要求1）網(wǎng)絡(luò)傳愉協(xié)議要求系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)支持IP協(xié)議，傳輸層應(yīng)支持TCP和UDP協(xié)議。2 ）媒體傳輸協(xié)議要求視音頻流在基于IP的網(wǎng)絡(luò)上傳輸時應(yīng)支持RTP/RTC協(xié)、議；視音頻流的數(shù)據(jù) 封裝格式應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。3）信息傳輸延遲時間當(dāng)信息（包括視音頻信息、控制信息及報警信息等）經(jīng)由IP網(wǎng)絡(luò)傳輸時，端 到端的信息延遲時間（包括發(fā)送端信息采集、編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息接收端解碼、 顯示等過程所經(jīng)歷的時間）應(yīng)滿足要求：前端設(shè)備與信號直接接入的監(jiān)控中心相 應(yīng)設(shè)備間端到端的信息延遲時間應(yīng)不大2S。前端設(shè)備與用戶終端設(shè)備間端到端的信息延遲時間應(yīng)不大于4s。4）網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計應(yīng)能滿足前端設(shè)備接入

20、監(jiān)控中心、監(jiān)控中心互聯(lián)、用戶終端接入監(jiān)控中心的帶寬要求，并留有余量。5）網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量（如傳愉時延、包丟失率、率等）應(yīng)符合如下要 求：網(wǎng)絡(luò)時延上限值為400ms;時延抖動上限值為50ms;丟包率上限值為1*10-3;包誤差率上限值為1x10-4;4.3傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計4.3.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計監(jiān)控傳偷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要作用是接入各類監(jiān)控資源,為中心管理平臺的各項應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障，能夠更好的服務(wù)于各類用戶。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示:PClff 站IT接入層曲搐離潛HI 罰I PI1I IB arii砒交*L S|1）核心層數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)：核心層主要設(shè)備是核心交換機，作為整個網(wǎng)絡(luò)的大腦，核 心

21、交換機的配置性能較高。核心交換機一般都具備雙電源、 雙引擎，故核心交換 機一般不采用雙核心交換機部署方式，但是對于核心交換機的背板帶寬及處理能 力要求較高。2）接入層前端視頻資源接入：前端網(wǎng)絡(luò)采用獨立的IP地址網(wǎng)段，完成對前端多只監(jiān) 控設(shè)備的互聯(lián)。前端視頻資源通過IP傳輸網(wǎng)絡(luò)接入監(jiān)控中心或者數(shù)據(jù)機房進行 匯聚。前端網(wǎng)絡(luò)接入目前采用兩種常用方式， 通常為點對點光纖接入的方式和點 對多點的PON接入方式。接入層需對 NVR存儲設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入提供支撐，確保 NVF存儲設(shè)備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全可靠。4.3.2 網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃IP地址的合理分配是保證網(wǎng)絡(luò)順利運行和網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的關(guān)鍵，要充分考慮到地址空間的

22、合理使用，保證實現(xiàn)最佳的網(wǎng)絡(luò)地址分配及業(yè)務(wù)流量的均勻 分布。IP地址空間的分配與合理使用與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)組織及路由有非常密切的關(guān)系，將對網(wǎng)絡(luò)的可用性、可靠性與有效性產(chǎn)生顯著影響。因此在對網(wǎng)絡(luò) IP地址進行規(guī)劃建設(shè)的同時，應(yīng)充分考慮本地網(wǎng)對IP地址的需求，以滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展對IP地址的需求。IP地址規(guī)劃原則：1）唯一性:一個IP網(wǎng)絡(luò)中不能有兩個主機采用相同的IP地址;這就需要選擇 一個足夠大的IP地址范圍，不但能夠滿足現(xiàn)有的需要，同時能夠滿足未來網(wǎng)絡(luò)的擴展。兩個不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時應(yīng)避免使用同一網(wǎng)段 IP地址，以免造成IP地址沖 突。2）簡單性:地址分配應(yīng)簡單易于管理，降低網(wǎng)絡(luò)擴展的復(fù)雜性，簡化路

23、由表 項。3）連續(xù)性:連續(xù)地址在層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中易于進行路徑疊合， 大大縮減路由表， 提高路由算法的效率；IP地址分配既要考慮到擴充，又要能做到連續(xù)。4）可擴展性：地址分配在每一層次上都要留有余量，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴展時能保 證地址疊合所需的連續(xù)性。5）靈活性:地址分配應(yīng)具有靈活性，以滿足多種路由策略的優(yōu)化，充分利用 地址空間。4.3.3 VLAN 規(guī)戈【JVLAN就是虛擬局域網(wǎng)，隨著視頻專網(wǎng)中用戶和終端設(shè)備大規(guī)模接入，網(wǎng)絡(luò) 廣播的流量呈幾何級數(shù)量增多，通過 VLAN技術(shù)，把一定規(guī)模的用戶和終端歸納 到一個廣播播域當(dāng)中，從而限制視頻專網(wǎng)的廣播流量，提高帶寬利用率。在網(wǎng)絡(luò)用戶VLAN規(guī)劃方面，一般可根據(jù)

24、視頻用戶、前端設(shè)備、后臺設(shè)備 等所屬的部門，以及具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用權(quán)限來劃分。在具體V LAN規(guī)劃中，應(yīng)合理規(guī)劃每一個VLAN中實際用戶數(shù)量。一般規(guī)劃VLAN資源參考如下幾個做法：1 ） VLAN1在所有設(shè)備上不啟用三層接口地址，不使用VLAN1承載實際業(yè)務(wù)或者作為網(wǎng)管VLAN2）全網(wǎng)每臺設(shè)備的網(wǎng)管VLAN可以使用同一個，方便設(shè)備預(yù)配置與日常管 理。3 ）我們一般建議按照每個區(qū)域進行 VLAN源的劃分，所有IPC使用的VLAN 均遵從所在區(qū)域的V LAN規(guī)劃。4 ）盡管在不同的匯聚設(shè)備上使用相同的 VLAN并不沖突，但是不允許這樣 的做法，會對后期的維護和故障的排除造成很大的困難。5）強烈建議全網(wǎng)

25、設(shè)備互聯(lián)用VLAN按照鏈路去劃分，每條鏈路使用一個互聯(lián)VLAN434 IPC到NVR線纜傳輸前端監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻信號的傳輸是整個系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，關(guān)系到整 個監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量和使用效果，因此要選擇經(jīng)濟、合理的傳輸方式。目前， 在監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的傳輸介質(zhì)是同軸電纜、 雙絞線、光纖等方式，本方案前端 系統(tǒng)以高清網(wǎng)絡(luò)攝像機為主，大部分為網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，但是對于不同場合、不同 的傳輸距離，應(yīng)選擇不同的傳輸方式。網(wǎng)絡(luò)雙絞線傳輸：從前端攝像機到接入交換機距離不超過100 m的情況下，使用網(wǎng)絡(luò)雙絞線來傳輸，這種傳輸方式的優(yōu)點是線纜和設(shè)各價格便宜。刑咯葢嫌機I十一-0光纜傳輸：從前端攝像機到接入交換機距

26、離超過100m的使用光纜來傳輸，通過光纖收發(fā)器將電信號轉(zhuǎn)成光纖信號進行傳輸，如下圖所示435網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬要求（25幀/S）考慮到網(wǎng)絡(luò)傳輸過程及其它應(yīng)用的開銷，鏈路的可用帶寬理論值為鏈路帶寬 的80%左右，為保障視頻圖像的高質(zhì)量傳輸，帶寬使用時建議采用輕載設(shè)計，輕 載帶寬上限控制在鏈路帶寬的50%以內(nèi)。1）核心層交換機到接入交換機的網(wǎng)絡(luò)采用光模塊來傳輸，帶寬需達(dá)到千兆以 上，原有帶寬未達(dá)到要求的，增加帶寬；2）傳輸設(shè)備如光纖收發(fā)器到接入交換機之間的帶寬建議達(dá)到百兆；3）傳偷設(shè)備如光纖收發(fā)器之間的傳輸帶寬建議達(dá)到百兆 ；結(jié)合項目實際需求，網(wǎng)絡(luò)帶寬規(guī)劃可做相應(yīng)調(diào)整。4.4網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的可靠性是

27、為了保證視頻在傳輸過程中， 重要環(huán)節(jié)在出現(xiàn)設(shè)備損壞或失 敗時，還能夠保證正常傳輸。網(wǎng)絡(luò)可靠性主要可從傳輸鏈路可靠性、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可 靠性兩個方而進行設(shè)計。1）傳輸鏈路可靠性傳輸鏈路的可靠性一般通過鏈路聚合技術(shù)來進行保障。鏈路聚合設(shè)計增加了 網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，但是提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，使關(guān)鍵線路上實現(xiàn)了冗余功能。 除此 之外，鏈路聚合還可以實現(xiàn)負(fù)載均衡。2）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性主要通過關(guān)鍵部件冗余備份、設(shè)備冗余備份來進行保障。關(guān)鍵部件冗余備份是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供主控、電源等關(guān)鍵部件的1+1冗余備份；另外系統(tǒng)電源、風(fēng)扇模塊均具有熱插拔功能。這些設(shè)計使得設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)嚴(yán)重異 常時，系統(tǒng)能夠快速地恢復(fù)和作

28、出反應(yīng)， 提高系統(tǒng)的平均無故障運行時間， 盡可 能地降低不可靠因素對正常業(yè)務(wù)的影響。設(shè)備冗余備份是指通過雙機虛擬化或虛擬路由器冗余協(xié)議等方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的冗余備份。一旦出出現(xiàn)設(shè)備不可用的情況，可提供動態(tài)的故障轉(zhuǎn)移機制，允許網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)繼續(xù)正常工作。4.5網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計網(wǎng)絡(luò)安全性方面是保護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的軟件、 硬件及數(shù)據(jù)信息資源，使之免受偶然或惡意的破壞、篡改和泄露，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運行、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的不中斷 網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計主要有 結(jié)構(gòu)安全、訪問控制、安全審計、邊界完整性檢查、入侵 防范和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備防護 這幾各方面的內(nèi)容。4.6網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)管理主要是從網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理、應(yīng)急操作管理和日常維護管理三個方面對

29、 網(wǎng)絡(luò)管理管理進行規(guī)劃：網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主要是通過網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一進行信息采集和事件 呈現(xiàn)，配合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行實施。（網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理有什么機制）應(yīng)急操作管理：應(yīng)急操作管理主要是通過固定的操作流程， 通過對故障設(shè)備 進行主備切換、脫網(wǎng)隔離和旁路等方式快速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連通性。日常維護管理：日常維護管理主要包括故障診斷、配置和設(shè)備操作等內(nèi)容， 知道網(wǎng)絡(luò)運維人員的日常維護管理工作。第5章NVR系統(tǒng)存儲設(shè)計5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計監(jiān)控機房系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示:監(jiān)控機房是整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心， 實現(xiàn)視頻圖像資源的匯聚，并對視頻 圖像資源進行統(tǒng)一管理和調(diào)度。其中，NVR實現(xiàn)視頻圖像資源的存儲及調(diào)用，并 且通過

30、N+1各份模式，確保錄像資源的可靠穩(wěn)定；視頻綜合平臺完成視頻解碼上 墻和圖像的拼接控制，同時其在硬件層面支撐管理平臺，并通過網(wǎng)絡(luò)鍵盤進行視 頻切換和控制，通過高清大屏對高清視頻進行精彩展現(xiàn)。5.2存儲子系統(tǒng)（NVR存儲子系統(tǒng)采用NVR的存儲模式，通過N+1備份方式，實現(xiàn)對視頻的存儲， 提高了系統(tǒng)的可靠性。5.2.1存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計本方案存儲系統(tǒng)采用NVR模式，其中IPC不與平臺直接對接，是先接入NVR 再通過NVR接入平臺。IPC與NVR之間實現(xiàn)了直接對接，而直接對接模式一般采 用底層協(xié)議而非SDK方式，更有利于提高接入效率。NVR直接獲取IPC的音視頻 直接存在本機上，實現(xiàn)視頻直存。視頻存儲系統(tǒng)

31、結(jié)構(gòu)設(shè)計及視頻流向如下圖所示：XfTMVR-m W；存儲設(shè)計原則對于NVR臺數(shù)和硬盤數(shù)量的設(shè)計，需要結(jié)合實際情祝綜合考慮，其中主要可參 考“短板優(yōu)先”的設(shè)計原則。“短板優(yōu)先”是指在具體項目需求中，在部署NVR數(shù)量盡量少的前提下，首 先分析接入路數(shù)（接入帶寬）和存儲容量哪個是主要限制項。假設(shè)接入路數(shù)為“短板”，以接入路數(shù)來優(yōu)先計算，假設(shè)接入帶寬為短板， 應(yīng)以最大帶寬所能容納的最大接入路數(shù)來計算；對于存儲需求很大，接入路數(shù)要 求不高的情況，可先計算總的存儲容量，再計算每臺NVR最大存儲容量，以此計算出需要的NVR臺數(shù)。存儲熱備設(shè)計（當(dāng)前銀行行業(yè)未設(shè)計該機制）N+1熱備功能是指系統(tǒng)中多臺NVR可組成

32、工作集群，通過設(shè)置備份主機的方 式，保證系統(tǒng)中任意一臺NVR網(wǎng)絡(luò)中斷、工作異常的時候，錄像數(shù)據(jù)可靠、完整。設(shè)置一臺NVR為熱備主機，其他NVR為工作主機。當(dāng)任意一臺工作主機網(wǎng)絡(luò)中斷或工作異常時，熱備主機自動接管工作主機的網(wǎng)絡(luò)視頻，開啟錄像任務(wù)；當(dāng)工作主機恢復(fù)正常后，熱備主機放棄接管，并將異常期間的錄像數(shù)據(jù)自動回傳到 工作主機中，保證錄像完整、可靠。522 NVR功能本地監(jiān)控管理：本地顯示輸出：設(shè)各支持HDMI, VGA, CVBS同時輸出，各輸出口支持預(yù)覽不 同通道的圖像；HDMI與VGA支持1920 X 1 080p高清輸出，通過主/輔口輸出切 換可實現(xiàn)雙操作，分別進行預(yù)覽或回放。多畫面顯示

33、：設(shè)備支持單畫面、四畫而、六畫而、八畫而、九畫而和十六畫而多種預(yù)覽分割方式，各畫面預(yù)覽通道順序可調(diào)。設(shè)備支持分組切換、手動切換 或自動輪巡預(yù)覽，自動輪巡周期可設(shè)置。隱私遮蔽:設(shè)備支持預(yù)覽屏蔽和隱私遮蓋兩種隱私處理方式，預(yù)覽屏蔽方式僅對預(yù)覽畫面作屏蔽處理，錄像仍正常顯示整個場景；隱私遮蓋方式對預(yù)覽和錄 像都進行遮蓋。云臺控制：設(shè)備支持云臺控制功能，云臺控制時支持鼠標(biāo)點擊放大、鼠標(biāo)拖動跟蹤等功能。本地管理:設(shè)備支持鼠標(biāo)、遙控器和鍵盤進行本地操作和管理。硬盤管理錄像空間：設(shè)備支持多個SATA接口，每個SATA硬盤最大支持4TB,提供大 容量的本地存儲空間，同時根據(jù)不同型號支持 1到幾個不等的SATA

34、接 口進行擴 容。存儲模式:設(shè)備支持硬盤配額管理和硬盤盤組管理兩種模式，硬盤配額可針對不同通道分配不同的錄像保存容量，按需分配；硬盤盤組可針對不同通道設(shè)置 不同的錄像保存周期，保證足夠的存儲周期。硬盤保護：設(shè)備支持磁盤預(yù)分配技術(shù)和 硬盤休眠技術(shù)，保證硬盤空間的高利 用率，延遲硬盤使用壽命并降低功耗。錄像保護:設(shè)備支持硬盤屬性（冗余、只讀和可讀寫）設(shè)置，設(shè)置“只讀盤” 可保護整個硬盤的重要文件不被覆蓋;錄像鎖定技術(shù)可保護硬盤中單個重要文件 不被覆蓋。同時，設(shè)備還支持硬盤SMARTS警技術(shù)，實時監(jiān)控硬盤狀態(tài)，在硬盤 徹底損壞前提醒用戶對壞盤中的錄像文件進行備份。用戶管理權(quán)限管理：設(shè)備支持管理員、操作員和普通用戶三級權(quán)限管理，管理員具備 所有權(quán)限。權(quán)限分配:操作員和普通用戶默認(rèn)權(quán)限不同，操作員默認(rèn)具有所有通道相關(guān)的權(quán)限和語音對講權(quán)限，而普通用戶默認(rèn)對通道僅具備本地和遠(yuǎn)程回放權(quán)限。僅 管理員用戶支持默認(rèn)參數(shù)恢復(fù)，確保設(shè)備的安全性。網(wǎng)絡(luò)功能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：設(shè)備支持雙千兆網(wǎng)卡，支持網(wǎng)絡(luò)容錯、負(fù)載均衡和多址設(shè)定三種工作模式，兩張網(wǎng)卡可配置不同網(wǎng)段IP地址，實現(xiàn)雙網(wǎng)隔離，節(jié)約專網(wǎng)IP地址。網(wǎng)絡(luò)檢測：設(shè)備支持網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)抓包和網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)計能等功能，實 時監(jiān)控當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)輸入和輸出的使用情況。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：設(shè)備除支持TCP/IP協(xié)議簇，實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問外，還支持IPv6, UP