1、 IP 智能视频监控系统方案建议书 1/35大楼大楼 IP 智能监控系统智能监控系统规划方案建议书规划方案建议书杭州华三通信技术有限公司2008 年 1 月 1 日IP 智能视频监控系统方案建议书 2/35目录第 1 章 系统设计标准 .31.1 规划依据、规范和标准系统设计依据 .3第 2 章 系统架构设计 .52.1 系统体系架构设计概述 .52.2 系统架构图 .92.3 系统原理简述 .112.4 系统各 分项设计 .132.5 系统实现功能： .17第 3 章 产品介绍 .183.1 编解码器 .183.2 管理服务器及存储 .223.3 网络设备 .26IP 智能视频监控系统方案建
2、议书 3/35第 1 章 系统设计标准1.1 规划依据、规范和标准系统设计依据系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行： 安全防范工程技术规范 （GB 50348-2004）； 安全防范工程程序与要求 （GA/T75-94）； 安全防范系统验收规则 （GA308-2001）； 安全防范系统通用图形符号 （GA/T74-2000）； 社会治安动态视频监控系统技术规范地方标准(DB33/T 502-2004)； 安全防范系统（XX 省地方标准）（DB33/T334-2001）； 民用闭路电视监控系统工程技术规范 （GB50198-94）
3、； 工业电视系统工程设计规范 （GBJ115-87 ）； 音频、视频及类似电子设备安全要求 （GB8898-2001 ）； 测量、控制和试验室用电气设备的安全要求 (GB4793-2001)； 信息技术设备的安全 （GB4943-2001 ）； 邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规范。 EIA/TIA568A，EIA/TIA569A 国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间标准 ISO/ICE/IS11801 结构化布线标准 ISO TCP/IP 协议标准 ISO/IEC 13818 MPEG-2 协议标准 ISO IGMP/CGMP 协议标准 10BASE-T，100BASE-TX
4、 标准 IEEE802.3，IEEE802.3UIP 智能视频监控系统方案建议书 4/35 中华人民共和国通信行业标准（YD/T926） 城市市政综合监管信息系统技术规范（CJJ/T 106-2055） 关于开展城市报警与监控技术系统建设的意见 （公安部文件） 城市报警与监控系统建设技术指南 （公安部文件） 城市报警与监控系统建设“3111”试点工程实施方案 （公安部文件）IP 智能视频监控系统方案建议书 5/35第 2 章 系统架构设计2.1 系统体系架构设计概述2.1.1 基于 NGN 的 iVS IP 智能监控架构H3C 在基于 IP 的数据传输、数字图像处理以及数据存储等技术的长期积累
5、上，推出基于 NGN 架构的 iVS IP 智能监控系统。H3C iVS IP 智能监控系统完全是基于 IP 应用开发的，并将控制信令的 IP 通信概念引入了监控应用，将传统监控的简单连接应用提升到 IP 通信应用。iVS IP智能监控系统借鉴了 NGN 架构，将信令控制与码流交换分离，信令接续与码流承载分离。若核心服务器出现故障，并不会影响目前整个监控业务的正常运行。系统中各个部件（视频管理服务器 VM、客户端 VC、前端监控媒体终端 EC、ECR/DC、视频存储设备 IP-SAN）如果 IP 可达，都可以分布化部署，正常运行。H3C iVS IP 智能监控系统按照控制管理分为监控接入层、承
6、载交换层、控制管理层和视频应用层四个层次。IP 智能视频监控系统方案建议书 6/35图 2：H3C iVS 网络视频监控系统架构2.1.2 系统架构层次1. 监控接入层前端监控媒体终端（EC）负责把视频源传送过来的模拟图像转换并编码压缩成 IP数据流通过 IP 网络传送，支持 UDP 组播流和存储 iSCSI 单播流。2. 承载交换层采用开放式的 TCP/IP 协议的 IP 承载网，并利用组播/单播协议把不同的数据码流传送到实际目的地址。同时通过视频/控制网关可把原有的监控系统（包括矩阵、光端机、DVR、网络监控系统）的控制信号和码流转换成标准的 IP 信号并由控制管理层进行处理。3. 控制管
7、理层H3C iVS IP 智能监控系统采用信令控制与码流交换分离的体系，控制管理层主要负责整个系统的信令控制。控制管理层是 iVS IP 智能监控系统的核心部件，系统IP 智能视频监控系统方案建议书 7/35中所有的设备都是通过控制管理层来实现相互的通信和管理。主要控制管理设备是视频管理服务器 VM 和数据管理服务器 DM。4. 视频应用层视频应用层主要由视频客户端 VC 负责把监控图像进行实时查看，并把历史数据进行回放。同时 iVS IP 智能监控系统可以提供相应的 API 接口，提供第三方做深层次的应用开发。2.1.3 系统功能特点1. 图像质量清晰H3C iVS IP 智能监控系统采用一
8、次编码，避免了传统监控系统因为多级级联而造成的图像质量急剧下降的现象，最大限度地还原图像的真实情况。并可提供 FULL D1 高清晰图像分辨率，最高可以提供 8M 带宽，为用户提供 DVD 画质的高清晰图像。iVS 视频编码采用 MPEG2 /MPEG4/ H.264。支持标准的 MPEG2/MPEG4/H.264 标准，一次编码全网传输，不存在多级级联质量下降可能，联网图像质量比矩阵好。2. 系统高可靠性系统中音视频流并不在数字监控网管服务器上集中处理，而是通过网络的处理交换以分布式的形式分发出去，避免了由于视频交换服务器的处理性能而造成的瓶颈问题。监控媒体终端采用嵌入式 Linux 操作系
9、统，保证了设备的可靠性。核心管理服务器采用了高处理性能服务器，保证整个系统的可靠性。系统后端可采用 H3C EX1500 IP-SAN 作为监控数据集中存储设备，EX1500 支持RAID 0，1，5，10，支持 RAID 容量在线动态扩展功能；EX1500 支持硬盘在线热插拔，支持硬盘电源短路保护(5V，12V)，支持系统启动时硬盘顺序加电，提供更全面的硬件保护手段；EX1500 可选冗余热插拔电源，支持电源自动故障切换，并支持外接 UPS，避免电源故障带来的系统异常。EX1000 的多种可靠性技术的设计保证了监控数据最大的可靠性。3. 集中化管理系统针对不同的用户可以采用域管理、用户管理和
10、云台控制冲突管理等多种权限管理模式。不同的用户可以根据指定的权限对系统进行操作。系统根据用户业务管理模式的特点，采用集中式的管理方式。通过视频管理服务器VM 可对前端设备进行集中的管理和控制，通过 DM 可对分布在各区域的存储终端IP 智能视频监控系统方案建议书 8/35设备进行远程的集中管理。用户只需要在一台客户端上就可以对整网设备进行批量配置下发、远程升级、远程操作、业务实现等操作。4. 良好的系统开放性整个系统采用国际标准 IP 传输协议，提供业界标准设备接口，用户选择设备的灵活性大，升级扩容方便；图像编码和传输协议均采用国际标准，前端设备扩容简单方便，可灵活增减；整个系统可通过第三方开
11、放接口提供业务应用开发，也可以参与矩阵、光端机、DVR 等其他厂家的系统控制。5. 灵活廉价的布线成本监控媒体终端可灵活地提供多路监控点的接入，终端到网络交换机再到后端管理平台，采用少量的以太网或光纤传输多路视频数据，相比传统监控系统复杂的布线连接，大大节省了用户的布线成本。6. 全系统时钟同步不但所有管理服务器之间时间自动同步，监控媒体终端上还有 OSD 叠加视频时钟，也和系统管理服务器同步，这个功能在视频监控管理和事件发生后查找证据上有很重要的实际意义。7. 双流分离设计iVS 方案根据网络监控中对实时流和存储流的需求差异创新性的在全系列编码器产品中采用了实时流和存储流分别输出的双流设计，
12、其中实时流支持单、组播，存储流支持 iSCSI 标准的 TCP 单播流，iSCSI 标准技术的支持，使得编码器到 IP SAN盘阵间的端到端（P2P）连接成为可能，既满足实时流低延时、大收敛比的访问需求，又满足了存储流高可靠性、海量、分布式存储的需求，避免了传统方案媒体服务器转发存储流的瓶颈问题，优化了系统的整体并发处理性能。8. 灵活丰富的接入方式支持 Ethernet、SFP、EPON 等多种接入方式。全系列编码器支持双网口、SFP光纤接口和 EPON 无源光网络接口，方便用户选择组网方案。如在市区光纤资源充足的接入点，采用 SFP 接口 100 兆数字光纤接入，充分利用现有 IP 网络。
13、在县、镇、乡村光纤资源紧张的地方采用 EPON 无源光网络，大幅减少光纤数量；降低系统综合成本和线路租金。2.1.4 与传统视频监控系统的比较iVS IP 智能监控系统突破了传统监控的瓶颈点，使得监控系统具备更好的可扩展性，同时也使得监控网络具有了良好的可管理性。同时有机地将监控前端设备、监控管理软件、网络设备、IP-SAN 存储设备融合为一个整体解决方案，有效地将IP 智能视频监控系统方案建议书 9/35客户的监控应用由原先的安防应用提升到 IT 应用。iVS IP 智能监控系统可广泛应用于“平安城市”、校园网监控、城市轨道交通监控、港口码头监控、大型区监控等行业监控市场。传统体系的视频监控
14、系统，虽然实现了从模拟到数字直至支持 IP 网络的传输，但前端设备功能的单一，管理系统的相对简单，已难以完成目前监控网络的不断扩大及日益复杂的功能需求。从用户的实时观看、使用、存储三个方面与 IP 视频监控系统比较如下：特点 光端机矩阵DVR/DVS 视频服务器基于 IP 架构的视频监控（存储）系统支持 4CIF 视频流，码率最高 2Mbps 支持高清 D1 视频流，码率1M 12M看的清楚图像接入 DVR/DVS 时候图像效果变差，视频多级转换模拟信号衰减摄像机模拟信号在监控点一次编码直接加入网络，传输和存储图像质量不受距离限制变化。查看某个监控画面的用户数量是有限的基于组播机制，查看某个监
15、控画面的用户数量没有限制用的方便单个设备功能强大，功能齐全。 NGN 架构，软交换业务平台，可支持各类数据应用存的可靠 实时视频监控和数据集中存储服务在一起；一旦视频服务器出现问题监控和数据存储都失效。DVR 基于 IDE 硬盘，不支持 RAID，安全性能较差。缺乏统一网络管理手段。采用私有标准，不能与其他厂商设备互连互通。低码率低存储量较低图像质量。实时监控与存储分离，互不影响；本地存储采用支持 RAID 技术和SATA 盘的带存储的编码器，提供高可靠、高性能存储。监控中心集中存储采用 IP-SAN 提供海量、高可靠性存储，因基于iSCSI 块数据写入，检索效率高，可以秒为单位进行查询。工业
16、级存储设备，支持大数据量实时并发读写，可以应对所有恶劣的突发需求。2.2 系统架构图本项目监控系统组网图如下：IP 智能视频监控系统方案建议书 10/35说明：在上图，网络采用支持组播协议网络设备，构建监控组播专网，在监控中心部署以下设备:IP-SAN 存储（EX1500）：用于视频数据的集中存储；视频管理服务器(VM5000)：用于监控系统的整个调度和存储管理；解码器（DC）:用于电视墙的多画面显示，每个 DC 可以任意显示 100 路监控图像的一路；VC 客户端:是 VM 服务器的客户端，可以观看和管理所属级别的摄像头；在 33 层楼中，为 100 个监控点部署 33 个编码器：EC2004：大楼监控采用 EC2004 系列高清视频接入解决方案，4 路接入，具有高可靠、高性能、易扩展、可网管等优点。在监控中心，建议使用 9 个 DC1001 解码器连接监视器上墙显示。接入交换机：根据编码器的接入网络的方式，采用不同类型的高密度接入交换机。比如，如使用 SFP 接入方式，则需要配置支持 SFP 光口的交换机，并且加配相应的 SFP 模块；如使用以太网接入方式，则配置二、三层高密度电口交换机。
