1、 网络高清视频监控系统标准化解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 i 页网络高清视频监控系统标准化解决方案杭州海康威视系统技术有限公司网络高清视频监控系统标准化解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 ii 页目 录第 一 章 概述 .11.1 设计背景 .11.2 需求分析 .11.3 设计原则 .21.4 设计依据 .2第 二 章 系统设计 .42.1 总体结构设计 .42.2 前端子系统设计 .52.3 传输网络设计 .62.4 监控中心设计 .72.4.1 存储设备 .72.4.2 显示大屏 .92.4.3 解码拼控管理 .11第 三 章 系统功能介绍 .153.1 系统管理功能 .1
2、53.2 系统业务功能 .18第 四 章 系统优势分析 .21第 五 章 应用举例 .245.1 需求描述 .245.2 系统设计 .245.3 配置清单 .28网络高清视频监控系统标准化解决方案(IPC+视频综合管理一体机+ 大屏)杭州海康威视系统技术有限公司第 1 页第 一 章 概述1.1 设计背景从模拟到网络，从标清到高清，随着安防监控技术的不断发展，用户对监控系统的要求越来越高。为了解决监控系统的视频图像分辨率低、存储可靠性差、视频上墙显示复杂及系统管理性能差等方面的问题，海康威视从系统的先进性、可靠性、实用性、经济性、扩展性等方面出发，推出了一套集前端采集、后端存储、上墙显示及应用管
3、理于一体的网络高清视频监控系统标准化解决方案。1.2 需求分析经过近几年的努力，以视频监控为核心的安防体系建设取得了显著的成绩，在提高防控管理方面发挥了积极作用。但同时我们也应该清晰地认识到前期视频监控产品普遍存在一些不足，制约了视频资源的共享和应用业务的整合，限制了防控体系技术的发展，主要表现在以下几个方面：系统结构复杂：系统管理、解码、拼控、上墙等功能实现非常复杂，涉及多个设备，占用较多空间，不便于部署和维护。系统运行维护：系统设备数量和种类繁多，不利于快速部署，增加了故障几率；缺乏对前端设备故障的自动侦测与预警，无法及时掌握前端摄像机损坏情况。系统组网性能：模拟监控系统的组网和应用受地域
4、限制的影响较大，管理性和资源共享性较差；另外系统的扩展性和灵活性较差，不利于远距离传输。系统智能化：传统视频监控系统难以对事件提前防控和及时响应，事后对海量存储信息的检索采用纯人工方式，效率低下。视频成像质量： 由于缺乏系统性考虑，现有的视频监控系统在采集、传输、存储及显示中的某些环节容易出现高清化瓶颈，导致最终显示质量不高，只能解决“看得见” ，无法实现“看得清” ，降低了视频资源的使用价值。网络高清视频监控系统标准化解决方案(IPC+视频综合管理一体机+ 大屏)杭州海康威视系统技术有限公司第 2 页视频码流：视频码流高，占用较大网络带宽和存储空间，预览时容易出现卡、顿等现象，存储成本较高。
5、针对当前监控系统存在的问题，归纳出以下需求：1） 系统需要有中心平台进行统一管理，涵盖全方位的系统管理功能；2） 实现高清视频解码、拼接控制、大屏显示、平台管理等功能的一体化，监控中心设备组网结构清晰简单，便于维护；3） 系统需全 IP 网络化，从而实现灵活组网，便捷管理；4） 系统具备智能化属性，能对事件作出及时响应，事后检索效率高。5） 系统应满足高清视频的采集、传输、存储及显示，实现端到端的高清；6） 降低视频码率，提高视频预览的效果，降低存储成本。1.3 设计原则本系统以先进性、可靠性、实用性、经济性、扩展性为基本原则，具体如下：先进性：采用成熟、主流的设备构建系统，系统建设充分利用当
6、前最新的视音频、数据、网络等技术，充分兼顾需求和技术的不断变化，建设业内领先的高清视频监控系统。可靠性：系统硬件采用电信级专业设备，对关键设备采取冗余备份措施，软件采用模块化、分层隔离的设计思想，确保整个系统长期稳定运行。实用性：系统的设计突出应用，以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于用户的工作需要。经济性：系统整体配置性能高，价格合理，建设成本和投入较低，同时方案考虑原有监控系统的利旧。扩展性：系统采用业界主流的硬件设备，提供标准协议，具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，可以全面兼容主流厂商的设备，并能为其他系统提供接口。网络高清视频
7、监控系统标准化解决方案(IPC+视频综合管理一体机+ 大屏)杭州海康威视系统技术有限公司第 3 页1.4 设计依据1） 以太网 100BASE-T/1000 BASE-T 标准 IEEE802.32） GB/T 13993.2-2002 通信光缆系统3） 安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求 （GB/T 28181-2011）4） 安全防范工程技术规范 （GB50348-2004 ）5） 安全防范工程程序与要求 （GA/T75-94）6） 安全防范系统验收规则 （GA308/2001）7） 安全防范系统通用图形符号 （GA/T75-2000 ）8） 视频安防监控系统技术要求 （
8、GA/T367-2001）9） 工业电视系统工程设计规范 （GB 50115-2009）网络高清视频监控系统标准化解决方案(IPC+视频综合管理一体机+ 大屏)杭州海康威视系统技术有限公司第 4 页第 二 章 系统设计2.1 总体结构设计网络高清方案由前端子系统和监控中心两大部分组成，其中前端子系统在各个点位部署高清网络摄像机及相应配套设备，监控中心主要部署存储设备、显示大屏、视频综合管理一体机、核心交换机、客户端 PC 等设备。此外，传输网络为前端子系统与监控中心的信息传输提供通道，主要包括光纤收发器、EPON 设备和接入交换机等。监控中心网络高清方案物理拓扑如下图所示：显示主机E P O
9、N - O L TO N U高清网络半球高清网络球机光纤收发器光纤收发器高清网络枪机O N U高清网络枪机视频综合管理一体机监控中心核心交换机显示大屏图例光纤网线视频线前端子系统控制键盘 客户端分光器接入交换机高清网络球机高清网络枪机接入交换机存储设备图 1. 网络高清方案物理拓扑图网络高清视频监控系统标准化解决方案(IPC+视频综合管理一体机+ 大屏)杭州海康威视系统技术有限公司第 5 页2.2 前端子系统设计前端子系统可根据不同场景的不同需求，灵活选择具备一定功能的 IPC，以实现最优的视频监控效果。海康威视 IPC 系列产品可实现超低照度、强光抑制、高清透雾、防红外过曝、3D 数字降噪、
10、超宽动态等功能，能在各种特定场景及环境下采集清晰的图像。此外，海康威视 SMART IPC 系列产品在传统IPC 产品基础上，具备智能编码、智能侦测、智能控制功能，通过先进的编码技术、图像感知与处理技术等在保障甚至提高监控图像质量的前提下，大幅度降低视频码流，使得在有限的网络带宽条件下传输高质量视频图像数据，并且通过丰富实用的智能功通满足不同的监控要求，提升视频监控系统的智能化水平。不同场景下 IPC 推荐选型：1） 室内场景 楼梯/走廊/电梯/出入口等室内通道：推荐采用高清红外半球或筒机。 地下停车库/篮球场/办公区域/仓库等室内大型区域：推荐采用高清红外球机/半球或筒机。 会议室/独立办公
11、室/资料室等室内小型区域：推荐采用高清红外半球。2） 室外场景 广场/码头/机场等室外大场景：推荐采用高清红外球机或高清全景鱼眼摄像机。 路面监控：推荐采用超低照度或红外高清枪机或球机。 楼顶/塔顶/山顶等制高点监控：推荐采用具有透雾功能的一体化云台或红外高清球机。前端配套设施：1） 支架及立杆监控点根据现场实际情况，可采用立杆安装、抱箍安装、壁挂安装以及吊杆安装等方式。其中抱箍、壁挂支架以及吊杆支架有成套产品，根据现场选择符合要求的产品即可。网络高清视频监控系统标准化解决方案(IPC+视频综合管理一体机+ 大屏)杭州海康威视系统技术有限公司第 6 页室内摄像机的安装固定，根据摄像机型号和现场
12、情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架，安装高度不低于 2.5m。安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时，选用相应的安装支架来安装；若无合适的建筑物供附着安装，则需要选用视频监控专用立杆，安装高度应不低于 3.5m。2） 室外机箱室外摄像机的供电，信号等需要在室外进行采集，需用专用的防水箱进行端接。端接箱内部安装架的设计充分考虑设备的安装位置，同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能。不便于在立杆上部安装设备箱的，在地面设置设备机柜，其设计按照相关的规范标准执行，同时应具有防尘、防雨、防破坏等功能。3） 补光设备在视频监控中，为了使夜间得到清晰的监控图像，可选择采用一定的补光措施。
13、补光灯的光源通常有 LED、金卤灯、高压钠、白炽灯，疝气灯等。2.3 传输网络设计传输网络主要作用是接入各类监控资源，为中心管理平台的各项应用提供基础保障，更好地服务客户。传输网络结构如下图所示：网络高清视频监控系统标准化解决方案(IPC+视频综合管理一体机+ 大屏)杭州海康威视系统技术有限公司第 7 页E P O N - O L TO N U高清网络半球光纤收发器光纤收发器高清网络枪机O N U高清网络枪机监控中心核心交换机图例光纤网线前端子系统分光器接入交换机高清网络枪机接入交换机高清网络球机 高清网络球机图 2. 传输网络结构示意图1） 网线直接接入：当前端 IPC 距离交换机小于 10
14、0m 时，可采用以太网线直接将前端 IPC 接入交换机。2） 光纤接入：当前端 IPC 距离交换机大于 100m 时，可采用一对光纤收发器实现点对点接入或者采用 EPON 实现点对多点接入。考虑到网络传输过程及其他应用的开销，链路的可用带宽理论上为链路带宽的 80%左右，为保障视频图像的高质量传输，带宽使用时建议采用轻载设计，轻载带宽上限控制在链路带宽的 50%以内。1） 核心交换机到接入交换机的网络采用光纤传输，带宽建议达到千兆；2） OLT 到交核心换机之间的带宽需达到千兆；3） 一对光纤收发器之间，光纤收发器到接入交换机之间的带宽建议达到百兆。2.4 监控中心设计监控中心是整个视频监控系
15、统的核心，部署存储设备、显示大屏、视频综网络高清视频监控系统标准化解决方案(IPC+视频综合管理一体机+ 大屏)杭州海康威视系统技术有限公司第 8 页合管理一体机、核心交换机、客户端等设备，可以实现视频存储、解码拼控、大屏显示、平台管理等功能。2.4.1 存储设备存储设备主要用于视频数据的存储，本方案视频存储子系统结构设计及视频流向如下图所示：显示主机控制键盘 客户端视频综合管理一体机监控中心核心交换机显示大屏高清网络球机高清网络枪机高清网络半球高清网络一体机前端子系统图例网线视频线实时视频流回放视频流存储设备光纤图 3. 视频存储子系统结构图存储子系统采取的存储策略为：在监控中心部署存储设备进行集中存储，实时存储前端采集的信息，存储周期为 30 天。综合考虑系统建设需求及成本，本方案存储设备推荐采用 CVR 或者支持 128/256 路的大路数 NVR 设备。本系统存储设备集录像管理、存储和转发功能于一体，并支持 N+1 整机热备、ANR 断网补录、RAID 扇区冗余等功能，整体建设成本低、系统可靠性高、数据可靠性高。此外，存储设备集成了流媒体转发功能，支持从前端 IPC 直接取流录像，平台和客户端可以直接从存储设备中取流实现预览和回看，在中小型项目中客户并发数不大时无需单独配置存储服务器和流媒体服务器，降低了系统建设成本，也节省了前端子系统与监控中心之间的主干带宽需求。
