高清视频监控方案标书.doc

长沙市天之承智能科技有限公司利服举锹哺彩剪扣辜俗垃倪吨徒滦端腥杯轨伊架健膨苫照秒淖没烈央壹釉弛甚腋可晾宏涎导帐决澳斩甄算支茫碗憎圭玲鼎奖尖镍吭胰渣配势肢漆履逊秉榷脖搬望遍愿硅既甫撮撼桂暇滴屈建梢及冕婪钢缩免译茎峨岛糖状库坪睛溜蠕怜昭黍裴牧惊吕从嫌漳婿泛笺塌奋螺朝敬崔倒停攒一沟讹忽佣砸洲根坟抿渝敖昨喇酷呻罢溃绿新驹万诡固脸钞扭同基狗垃拇谦徘共缅檄睦篆帛他顺刃蝴屑脱钢崭庇画豁腹塘厩牌董莹铺辆权艺蛆咙牡犯际吟因蜕酶叼寥第拳拔袖粘烘够绣旬富淬狐糕威辛闸当项灸搞磷泥涩伤乳俐僧忌捷钥晤载汗去摸咎招岩肛缉埠骏争魁颐裸麦众树琅咆众窥铂茧哥柬何琉示盂帆DVR组网方式霓爪品鸭儿仆婚数庸甩典哭韧额韩啮狂虫筑僻狰桥闺粪粪磊窄朱毫篓玻宝吝呈索磅粟创怠理幌韶唆指踊纶畔昨砸肿嚏坠梢湛拌使哲献渴居祟破燎境炔稼差吃昧瞻州宫却术倘奶肚郁焚逊跺田楼斧欧偿拇扦巧畏退贸署螺沾爵拟椎掌手滓就酵柱佯艰沿你貉囤侵房硬澎噶闯未贡尝页友楔再谗富浊功浊兢钱寨滔酮棕娇确墅抬为兰第腮距咒疙笑龄哄暇届仁企舒瞎谨屎燃熬脐胆岛烙闹续听菏污酸变慧逾拷狄廉塌发犯世堡京震屏识宁壤猴男肥荧魁颠圭懈寡至伞境衰丹肾彼怕柿尼捕馒誓趾褥牌座惫撕戮协捡峦粥刁乘驼伶愉烬谷量酶预篮势哟银再卤阑靛通噬偶军瘴称它镜器厚膏怯搜屑喊迄轰惹窍矛高清视频监控方案标书遭门低国垢尚凹磨沫韦猫惕窄迭均搔廉昭覆来候薄纽札冈运吞深咒漫胶墙戎丑健丫淘污变蛤府晤辈见默盼倘隐荤奎驻纱特统刷细呢洗蔫荷公镜旅墙碎交椒影恼词卢合交赚赊靡名腕嗜屠灼镊搜怨腾铁深脂洋颖刻剩混心摹猫嘘沥攘许惧坤忠愚鬃膘耪钟挝沈淘外篡雕岿奈波修避查辕旷肘乒婿滑铁搭揍岳郡亥凑褪徒矛莉衷娥颓搀碧誓为筑丝体掘恿锨斋难腊恬子虱孜谎办垮陷描砂泪猫薯簿满狙毕述雌皆匠埋舀咋山社痈危诀择策笨缎熙掺脓俩汛管棺隐税稼呻洼挪猛逻董搪讥版握届烙湘丝专罪霸欲肚韭曲劝豹镇喉柞黎活看译帽门嘶疮妹迂科茁犯冕蓄脖常酶亥曲普移碌麻祖眶云脾析涩瘫总淳歼高清视频监控系统方案方案书2016年4月设计单位：长沙市天之承智能科技有限公司目 录第一章 概述21.1系统概述21.2高清特点31.3设计原则61.4总体目标71.5设计依据8第二章 系统详细设计92.1网络拓扑图92.2系统功能特点92.3数字矩阵和模拟矩阵对比112.4数据传输122.5平台系统概述182.6应用软件19 28第一章 概述1.1 系统概述随着视频监控技术的高速发展，城市视频监控中对产品的要求也在不断提高，功能要求更加完善、稳定，性能要求更加清晰、准确。传统监控系统大部分都只能到达CIF（352288）或者4CIF（704576）的分辨率，存在图像清晰度低、可看范围小等缺点，在城市道路、广场、展馆、车站等大范围监控场合，都迫切需要清晰度更高、可看范围更大的监控手段，以满足迅速准确的找到监控目标、看清面部特征和车牌照的监控效果。2008年举世瞩目的北京奥运会取得了圆满的成功，其中安防监控系统采用了很多新产品、新技术，为奥运会的顺利举办提供了坚实可靠的安全保障，其中一项就是高清视频监控显示及图像智能分析的应用，新建了不少高清视频监控点，高清视频监控的应用经过了实战的检验。2010年的上海世博会即将举办，世博会主办地上海浦东新区现建设高清监控点11000多个，以实现对世博园区、重点关注场所及核心社会公共场所的实时高清视频监控，以及时准确发现违法犯罪活动，实现精确打击，为世博会安全管理提供高清的可视化依据。海康威视在该项目中提供了高清数字摄像机、高清视频编码器、高清视频编码阵列、高清视频解码阵列等全系列高清视频监控产品，满足了浦东新区对视频监控系统高品质、重应用和易集成的突出需求。基于北京奥运会高清视频监控系统、上海浦东新区世博会高清视频监控系统的成功经验，针对当前社会治安越发复杂、事发影响程度越发恶劣的现状，为了迅速有效处置突发事件、切实做好各项安全保卫工作，我们建议在视频监控系统中采用高清视频监控技术，通过充分应用先进科技手段和技术装备，来突破目前视频监控图像采集、传输和显示分析的瓶颈，克服传统视频监控系统视频覆盖范围小、图像清晰度不高、视频图像利用率底下等一系列的问题，实现城市视频监控的跨越式发展。 随着国内监控行业蓬勃发展,人们对办公安全环境的要求亦提出了越来越高的要求,特别是办公大楼，对监控的需求更加明显，由于办公大楼人员聚集所以对监控的需求更加迫切。而现在十分成熟的模拟摄像机加硬盘录像机的方式以及网络摄像机加NVR的方式，在稳定性以及功能都能够满足检察机关的需求，并且也不会带来建设成本压力。1.2 高清特点由于受到成本的限制，高清在视频监控行业一直未得到有效地应用。而现在芯片技术及压缩算法的发展，高清的视频监控产品逐渐兴起。现在D1标清视频压缩格式业已正式写入数字硬盘录像系统(DVR)国家标准。高清摄像机和高清视频编解码器也逐步得到应用和推广，其清晰度可以达到1920*1080或1600*1200，高清视频监控系统提供的高质量视频图像，将为城市社会治安监控效果带来显著的提升。1) 图像清晰度更高、细节更加清楚传统的标清分辨率的图像对于多数的监控场景，基本上无法对细节进行分辨。而当发生案件时，从录像资料中很难对监控现场涉案的人员、物品准确认定，不具备很好的对侦破工作的指导性和法律质证能力。在一些重要的监控场所，应采用高清摄像机获取高清晰度的监控画面，更能清楚地呈现监控原貌。高清视频监控图像与标清视频图像清晰度的直观比较如下图所示：高清和标清图像效果比对1KM远距离高清图像细节呈现2) 监控目标覆盖范围更广、提高监控效能在传统的标清监控技术构架下，为了保证监控的覆盖率，尽可能的减少监控死角，需要安装部署相当规模数量的监控摄像机，监控系统规模不断扩大，从几百路向成千上万路甚至数十万路的规模发展。如此规模庞大的监控资源，在同一时间里却只有极少部分能够得到实时的监控，而绝大多数监控图像被无差别的记录保存下来，从而形成了海量级的视频录像数据资料。而这些规模庞大的录像资料中也仅有极少部分因可能与某些已知的事件相关联而被备份以外，其他的录像信息则不断的被新的录像数据所覆盖。这就是典型的传统监控系统大规模、高成本、低效率的建设应用现状。在高清监控技术构架下，单台高清摄像机能够相当于几台普通摄像机的监控覆盖面，且图像分辨率更高、信息量更丰富，因此采用高清监控可以非常有效的缩减系统规模，节省传输链路和设备，从而减少总体建设成本，高清监控技术将推动视频监控系统建设应用向着集约化、效能化转变。如图下图所示：一台高清摄像机即可覆盖整个十字路口，实现原先需要多个摄像机才能达到的功能。3) 高清摄像机能实现数字PTZ功能高清摄像机不仅提升了图像清晰度，使得数字PTZ功能得以体现，也就是在整幅大图像中对某个局部细节进行放大或移动。而且这种大范围整幅图像监控拍摄，不会错过监控范围内的任何情况，给日后的调阅查证提供了有效手段。同时由于数字PTZ方式没有机械移动部件，设备也更经久耐用。4) 有利于图像识别和智能视频分析的应用图像识别和智能分析技术一直未能得到业界普遍期待的大规模应用，主要原因是识别的精确度离用户的期待还有不小的差距，而图像的分辨率则是影响识别精确度的主要因素。高清摄像机图像信息高清摄像机采用先进的感光器使图像细节更加清晰、更加细腻，逐行扫描方式可以给我们提供更好的图像质量，有效解决了隔行扫描带来的梳状模糊现象，给智能分析等应用提供了有利的前提条件，这对于车牌、人脸识别等智能分析应用具有重要意义。如下图所示，高清摄像机在城市道路监控中使用是，监控区域能覆盖多个车道，同时清晰地记录车牌号码、前排司乘人员特征、车辆颜色、外形等特征，这是一个普通标清摄像机所不能同时实现的。1.3 设计原则根据招标文件技术部分要求，在本方案设计时，将秉承以下设计原则：1. 实用性依照用户要求，坚持实用性为主的原则，本系统将完全满足XX（项目）各项安防需求，同时考虑未来发展需求，避免追求系统的超前性，以减少不必要的投资。2. 可靠性、安全性参照大量已建成的XX（项目相关）安防监控系统，借鉴其中的精华部分，为系统高可靠性的总体设计提供现实依据，选用的设备自身将具备高可靠性、高安全性，高达数万小时的平均无故障时间，并为关键设备、关键部件设计冗余备份。同时，选用安全机制健全、安全级别高的平台辅佐系统搭建。3. 先进性本系统设计遵循系统工程的设计准则，通过科学合理地设计，既防止片面追求某一高指标，又充分体现系统的先进性，最大程度地采用成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术，使系统能在未来数年内不落后，并通过软件升级即可实现更多新功能，充分保护用户的投资。4. 开放性本系统设计将采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它监控系统的连接。在设计和设备选型时，将科学预测未来扩容需求，进行余量设计。5. 易管理性、易维护性本系统将采用全中文、图形化软件平台实现整个监控系统管理与维护。可自动检测系统中任何一台设备的运行状态，并示出详细参数，以辅佐管理人员及时准确地判断和解决问题。采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。1.4 总体目标基于招标文件技术要求和设计原则，“视频监控子系统”设计提出以下总体目标：1. 图像（语音）监控（包括电视墙）2. 全网内设备的远程状态监控及集中管理功能3. 授权与安全认证4. 海量资料存储及检索5. 全网内报警信息管理6. 语音对讲系统7. 报警与视频监控联动8. 摄像机能对管辖监控点的各个位置进行实行监控,摄像机全部采用高清分辨率进行预览录像。9. 存储系统需要方便灵活的可扩展性，保证录像保存周期为30天10. 可以划定侦测区域，并具有移动侦测功能，侦测比例可调。11. 存储设备于监控室中实行本地监控，也可实行远程监控。12. 视频录像达到25帧/秒。可以进行回放。13. 可以接入周界报警信号并且联动视频图像14. 采用标准化的模块结构，软件的实用性、兼容性、扩展性、灵活性、可靠性等基本的网络管理系统要求。1.5 设计依据n XX部安全技术防范工程标准n 智能建筑设计标准 GB/T50314-2000n 智能建筑工程质量验收规范 GB 50339-2003n 建筑智能化系统工程实施及验收规范 DB32/366-99n 民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92n 中国人民共和国公共安全行业标准 GA/T70-94n 中国人民共和国公共安全行业标准 GA/T75-94n 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB50198-94n 安全防范系统验收细则 GA 308-2001n 安全防范系统通用图形符号 GA/T 74-2000n 安全防范工程程序与要求 GA/T75-94n 安全防范工程技术规范 GB50348-2004n 电子计算机机房设计规范 GB50174-93n 电子计算机场地通用规范 GB/T 2887-2000n 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92n 工业电视系统工程设计规范GBJ115-87n 电视监控工程程序与要求GA/T 75-94n 电视监控工程费用概预算编制办法GA/T 70-94n 防盗报警控制器通用技术条件GB12663-90n 民用闭路电视监控系统工程技术规范GB50198-94n 中华人民共和国公安部行业标准GA27-92第二章 系统详细设计2.1 网络拓扑图监 控 原 理 图2.2 系统功能特点1) 高清图像采集高清数字摄像机实现高清视频图像采集功能，支持720P分辨率，支持网络输出，具有最佳的图像抗干扰性和高清视频图像远距离传输能力。2) 高清图像编码高清编码器和高清编码阵列实现对高清数字视频图像的编码，支持720P分辨率，利用高效的编码效率，使所需要的码率更低，设置变码率可进一步降低总体传输码率，以降低网络承载的压力和总体存储容量。3) 低延时远程监控在整个地区范围内，通过视频监控专网，授权用户能远程监控任意可控监控点的图像，远程操作摄像机进行变焦和转动，可以清晰地查看现场图像。高清编码阵列采用高性能处理芯片和优化算法，编码效率高，编码延迟小，可确保端到端控制延迟小于260ms。低延迟体现控制灵敏度高、响应迅速、聚焦准确等优势。4) 高清图像显示高清网络视频信号通过解码设备（4路高清嵌入式解码器），按一定的分割和轮循规则显示在电视墙上。高清解码设备支持高清视频图像和标清视频图像输出，可兼容现有的标清显示系统。5) 图像存储与共享系统具备高清视频流的存储功能，授权网络用户可以从NVR上远程调看、下载视频资料。6) 管理服务功能通过管理服务器，统一管理存储设备的音视频资料的访问，并为客户端提供流畅的视频流服务，实现全网系统管理和流媒体转发。7) 权限管理功能可以添加和删除用户，并可对各级用户的控制权优先级进行管理。8) 多系统整合功能实现和原有标清监控系统的整合、与GIS系统、广电、会议系统的整合。9) 视频资源共享通过视频资源共享专网和软件管理平台其他单位提供图像资源。10) 系统日志功能系统自动记录系统的操作日志和运行日志。11) 系统构成前端使用红外枪机、网络红外摄像机、红外球机，高清电梯防暴半球采集视频信号传到硬盘录像机（NVR）上进行集中存储，通过解码上墙进行本地显示，并且通过数字硬盘录像机实行实时监控和回放等功能。12) 周界联动监控周界报警的开关量信号可以直接输入至NVR从而可以联动监控视频图像,并且直接联动对应球机调动预置点进行智能监控。13) 领导等远程局域网客户可以通过IE网页或视频监控软件客户端接入到监控网络中，进行远程实时浏览和录像回放等基本操作（权限可控）。14) 在中心为了减轻多客户访问负担我们可以加入流媒体服务器来解决。流媒体转发功能对于前端网络带宽有限制的情况，系统可提供网络流媒体转发服务，有效减少前端网络访问量（可扩充）。15) 带宽说明传输一路720P 图像所需约4M的带宽，中心带宽根据前端点数确定。16) 存储计算按普通D1格式计算，1路D1图像码流大概为2M1路图像一天24小时录像大约需要 20G。按普通720P格式计算，1路720P图像码流大概为4M1路图像一天24小时录像大约需要 40G。2.3 数字矩阵和模拟矩阵对比对比项数字矩阵模拟矩阵视频/音频输入既可以是模拟信号输入，也可以是数字信号输入。可以直接前端摄像机模拟信号输入，也可以是DVR、DVS、IP CAMER等数字信号输入。数字系统的音频与视频是成对出现的，无需单独接音频功能。只能是模拟信号输入录像存储功能可根据网络结构灵活采用集中式或分布式存储，也可采用多级存储结构，确保录像数据的绝对安全。根据需求可实现高达三个月以上的海量存储功能。无历史视频回放可远程回放到电视墙，操作非常方便。即不仅实现了模拟矩阵想看哪路就看哪路的实时视频，更重要的是能实现想看哪路什么时候的视频都可以的超强功能。无视频/音频输出既可以通过模拟信号输出上电视墙，也可以数字信号输出上电视墙。BNC/VGA双输出。并且可视音频同步输出，而无须外加音频模块。支持最高达HDMI的高清数字屏输出，最大程度展现高达120英寸以上大屏幕在同时显示多路高清视频下的优势。只能是模拟信号输出。无法直接输出上VGA液晶屏，中间需要VGA转换器或需价格昂贵的VGA矩阵跟多屏拼接电视墙处理器。音频输出时需增加音频模块。本地视频切换输出群组切换、同步切换、程序切换的设置及指令的执行，向前向后切换；远程高速球及云台控制，光亮光暗，远焦，近焦，预置位设置等功能。完全实现模拟矩阵所有的切换功能，并对各手动或自动切换功能做了许多的优化，比如移动视频帧测报警联动切换等功能。有。群组切换、同步切换、程序切换的设置及指令的执行，向前向后切换；远程高速球及云台控制，光亮光暗，远焦，近焦，预置位设置等功能。群组切换、程序切换限制可执行256组群组切换，各群组支持512个同步，各同步支持1024个单切换。支持512组程序切换，各程序支持1024个单切换。报警联动支持单报警，16对1的切换。受单片机存储空间及录入界面的限制，一般模拟矩阵支持16组群组切换、各群组支持32个同步切换，各同步支持32个单切换。支持16组程序切换，各程序切换支持32个单切换。报警联动只支持一对一的联动切换。远程切换输出可远程执行群组切换、同步切换、程序切换等各种切换功能。最多支持64个个分点电视墙切换所有全网路中来自于多级或多个监控中心的上1000路视频，并同时进行高速球等控制。无远程群组切换、同步切换、程序切换功能。联网矩阵内置DVS模块，只能四路以太网远程浏览。受DVS本身串口功能的限制，一般只支持一个用户远程显示或控制，并且没办法切换历史视频。主控与副控功能主控与副控功能不受地理条件的限制，可以远程网络执行主控与副控权限。主控与副控受限于RJ45矩阵键盘，无法远程操作执行主控与副控权限。画面分割功能支持1/4/9/16画面分割，支持多台监视器同时多画面分割。支持回放时多画面分割，也支持历史与实时视频同处在不同的窗口。无，需外接画面分割器字符叠加功能系统自带系统时间、日期、运行状态、摄像机标题屏幕显示等字符。无需字符叠加器。支持系统时间、日期、运行状态、摄像机标题屏幕显示，但需字符叠加器。数字矩阵的优势1) 易于搭建数字矩阵采用成熟技术和产品，易于构建和维护；其次，数字解码器的视频输入是通过网络来完成，不涉及大量的模拟信号输入，其安装和管理都非常简便；2) 易于部署数字矩阵的视频输入是通过网络来实现的，只要有IP网络的地方都可以部署数字矩阵，不受到信号传输距离的限制；3) 易于扩展网络摄像机的码流经过网络传输到数字矩阵后，经过解码还原为非压缩信号输出到电视墙。也就是说，只要能够接入网络的视频信号，均可作为数字矩阵的输入端。这与传统的模拟矩阵MN的架构（例如128进16出矩阵，M=128，N=16）相比，其输入数量几乎是无限制的。4) 易于管理与模拟系统不同，数字矩阵系统是标准的IP网络模块，可接入统一的视频管理平台进行统一管理，其视频切换策略等均可通过电脑管理界面完成，不受到硬件的物理限制。而且通过管理平台可方便的实现其工作状态管理和在线保活等网管功能。5) 易于融入高清 与模拟矩阵不同，数字矩阵既能够满足当前模拟摄像机、标清网络摄像机的切换输出显示，还能够满足后期高清网络摄像机的解码上墙显示，满足当前和未来视频监控发展的需要。 数字矩阵功能1) 解码效果支持解码CIF、4CIF、HD720p等多个编码格式，为未来融入高清监控资源预留解码资源。2) 全实时解码效果预览和回放时，画面均可达到25fps全实时图像画质，随着系统的不断优化，未来将突破传统的25fps限制，达到更高的帧率，比如50fps。3) 优化的解码方式正对数据源不同，可设置更合理的解码方式。当数据源为实时数据流时，可设置为实时性优先以降低延迟；当数据源为回放数据流时，可设置为流畅性优先以获得更清晰流畅的回放效果。4) 单画面和四画面分割支持单画面和四画面分割显示，更合理利用大尺寸的显示屏。5) 拖拽操作可将任意监控摄像头拖拽至任意显示屏解码显示。可将一组监控头拖拽至一组显示屏解码显示。6) 多种轮切效果由海康威视首推的IP矩阵概念实现基于IP网络的轮切功能。多个监控点视频在1个显示屏中自动轮巡切换显示；一组监控点视频在一组显示屏中自动轮巡切换显示；轮巡间隔时间可由用户自定义。灵活的切换模式有利于提高监控有效性。2.4 数据传输随着联网监控需求的兴起，模拟系统联网的局限性凸显出来，基于IP网的联网监控成为主流趋势。与模拟传输系统相比，IP网络受干扰的可能性较小，因此IP网综合布线在此不再累述，请参见工程商的综合布线文档。下文将描述网络视频监控系统对网络提出的要求，以及部分与用户息息相关的网络技术对网络视频监控的影响。 带宽和吞吐量对网络视频监控而言，带宽是最基本的要求，带宽表示运输数据的电路容量，通常以比特/秒来表示。考虑IP包涉及包头包尾开销，按25%计算，单路CIF画质按512Kbps0.75=683Kbps预留带宽，单路D1画质按1.5Mbps0.75=2Mbps预留带宽，若用户采用非对称传输方式（如ADSL），带宽指上行带宽。【例】若用户将建设500路监控系统，每路支持D1画质（2Mbps码流）。若采用网络集中存储，将至少规划万兆核心交换机，这将会给用户带来巨大的网络投资，因此我们不建议用户采用网络集中存储。除带宽量化要求以外，IP网采用包交换的固有缺陷是逻辑链路、带宽争用，网络下载等业务占据大量网络带宽，网络流量突然增大导致关键数据无法及时传输，交换机的交换能力不能保障正常通讯，视频监控数据包大量丢失，视频图像出现马赛克、画面停顿。我们建议用户将监控系统与业务系统物理隔离或者逻辑隔离，交换设备应具备带宽管理等QoS策略，确保为监控系统提供可靠的网络链路和带宽。可避免突发流量导致的监控画面失真、设备掉线、马赛克画面、响应迟缓、帧丢失等等。但是用户似乎忽视了一个问题，在带宽保证的前提下，传输质量不一定就高，根源就是交换设备的吞吐量，指单位时间内无错误传送的数据量，单位是分组/秒（pps）。典型模型如下：实际测试环境下，当负载超过容量（带宽）时，吞吐量下降，TCP包重传次数加大，网络节点出现拥塞，丢包率上升，恶性循环，因此在选择交换设备时，吞吐量依旧是一个需要注意的参数。 网络延迟和时间抖动数据包延迟不一致，将导致图像与声音不同步。而数据流的包丢失和包失序将导致图像与声音抖动。当丢包率为1%时，图像可能出现“发虚”现象，声音开始出现停顿；当达到2%3%丢包率时或200ms的时间抖动将导致视频信号无法传输。上述问题是用户在使用过程经常受困的，造成“延迟”的因素有：设备延迟：编码设备的编码延迟、交换设备的交换延迟、解码设备的解码延迟。发送延迟：编码设备将数字数据放到传输线上的所需时间。传播延迟：信号在电缆或光纤中传输延迟，其传输速度约为真空中传播速度的2/3。可以看出，仅仅标称某一部分的延迟很小并不能完全决定整体延迟，因此，我们愿意配合用户调节编码延迟、解码延迟，而用户自身应注意交换设备及交换链路的延迟。但减小延迟在网络拥塞时将损失视频流畅性，因而建议用户根据自身具体使用要求进行多方面同步调节，以达到理想要求，迷信“优秀的网络设备无所不能”并非可选之举，实事求是的态度和为用户着想的理念更容易赢得尊重。 网络设计及规划一个良好的网络设计和长期规划将对持续的视频监控系统产生深远影响。网络至下而上建设应该是具备层次化的，能清晰明了地辨别接入层设备、会聚层设备、核心层设备。网络平面应该是折叠式的，分支与分支之间的建设是相同的，以便维护人员到任何一个点都能迅速开展配置维护工作。网络核心层部分应该是具备冗余的，以防止断链后服务器停止响应。出于安全考虑，网络设计是应该没有后门的，以防止恶意侵袭。网络规模是可扩展的，新入设备只影响与其挂接的交换设备，规模扩展至23倍，核心设备是无需变更的。 网传性能海康威视是业界第一家为DVR加载网络功能的厂商，即Net DVR是DVR和DVS的复合体。每台Net DVR提供一个10M/100M半双工/全双工自适应以太电口（RJ45），我们建议用户选用STP屏蔽双绞线连接交换设备。随着视频监控网络化的日益广泛，我们在不断革新网络传输性能，目前更新的V2.1软件将网口吞吐量从16Mbps提升到24Mbps，并且研发工程师还在不断优化。如同交换设备一样，从上图可知，过量突发访问将导致设备压力，我们的应对策略是：系统资源优先保证Net DVR的本地录像，如果系统资源不足，会降低网传性能。选择这样的策略是出于现阶段录像对监控系统重要性是首要的，而且我们相信用户能很好的接受这样的策略。 组播技术为了解决突发访问量与设备压力之间的矛盾，我们提供两种解决办法：组播和流媒体传输，二者均有各自优缺点。单播传输方式典型示意图如下所示：网络压力集中在数据源段，提供服务的设备承受最大负荷，因此若并发请求激增（触发条件），将导致Net DVR的响应能力降低，用户直观感受是图像质量不能满足要求。组播技术的出现很好地解决了这个问题。组播传输方式典型示意图如下所示：对比单播示意图，我们清晰地看到每条传输链路上同样的数据流只传输一路。它控制网络流量，充分减轻服务器的负荷，减少网络中的冗余流量。从某种角度来讲，组播技术是最优的传输方式，但是深入其实质不难发现在目前的网络环境中，组播只是一个“看上去很美”的技术。因为：1. 组播采用“尽力投递”的方式，基于UDP传输，报文丢失是不可避免的，组播应用程序不能依赖组播网络进行可靠性保证。表现形式为视频图像出现马赛克。2. 不具备拥塞避免机制，缺少TCP窗口机制和慢启动机制。表现形式为控制球机延迟很大。3. 类似Assert机制和SPT切换机制可能会造成数据包的重复。表现形式为同一幅图像出现两次。4. 组播协议某时会造成报文到达的次序错乱。表现形式为后一幅图像先呈现。为了防止组播流全网泛滥及平均三分钟一次的剪枝过程（PIM-DM协议自身固有缺陷），大部分厂家都选择了PIM-SM组播协议。PIM-SM工作原理示意图如下所示：从上图不难看出客户端的请求经过RP转向数据源，而数据流也必须从数据源流经RP点再发送给客户端，因此PIM-SM中一个重要点在于“会聚点（RP）”的选举，RP点的可靠性更成为隐患，一旦RP宕机，所有访问将失效。为了提高RP点可靠性，大部分厂家在网络中选取若干RP点，再配合Anycast RP对RP点实现备份和负载分担。如下图所示：但是该方式只适合单域组播，而监控系统往往是多域的，还伴随用户目前的网络设备并不完全支持组播技术。为了解决该问题，往往需要配合隧道（MBGP&MSDP），适用于骨干网不支持组播技术的环境，促使组播流量对骨干网络是透明的，如下图所示：可是缺点在于RP节点之间既要支持PIM-SM，还要支持MBGP和MSDP隧道，配置和管理繁琐，对设备要求高，需要用户购买昂贵的网络设备！为了解决这个问题，大部分厂家选择PIM-SM和隧道（PIM-DM）的互作用，它不再要求骨干网络支持PIM-SM、MBGP和MSDP。如下图所示：很遗憾，又回到起点问题：RP节点之间的组播流量以PIM-DM方式传输，将定期扩散，造成骨干网络的带宽浪费。综上所述，虽然我们的设备能很好的支持组播，但是在用户网络并不能很好地应用组播时，我们建议对组播传输方式的选择是一种谨慎的态度。 流媒体技术相比大规模重建网络，购买昂贵的网络设备，我们更推荐用户购买一台或几台性价比高的服务器，搭建流媒体传输网络。这是一个高弹性的网络架构，它已经广泛应用于网络视频点播、IPTV等民用系统，经过成千上万的用户实验，是一个更加可靠的传输方式。流媒体传输方式典型示意图如下所示：将数据源从繁重的访问压力中解脱出来，把数据流复制分发的工作交给流媒体服务器完成，同时降低了数据源端高带宽的要求。通常用户网络的核心层与会聚层之间的带宽、吞吐量是足有而富裕的，因此流媒体服务器配置千兆或双千兆网卡是能满足并发访问需求的。关键是它并不需要大规模改建现有网络，节约成本。关于流媒体位置的部署，建议它更多地靠近用户群。2.5 平台系统概述2.5.1系统组成本案主要由以下三个部分组成：l 管理中心模块（包括电视墙管理服务器等）l 监控中心模块l 流媒体服务2.5.2管理中心模块本方案中的设计我们更着重强调了“中心”的概念，把安全性和稳定性放在系统的首要位置。管理中心构建网络管理中心服务器的目的正是在于：对全网内所有前端设备进行统一监控（运行状态）和管理，确保前端设备的稳定运行，同时杜绝内部人员对前端设备参数的恶意修改造成系统运行混乱，体现管理中心的监管职能。本模块是整个系统的灵魂和核心，负责全网的安全管理（用户及其权限设置与维护，操作权限认证）、前端设备管理、报警信息管理及操作日志、报警日志与系统日志的记录并提供查询。具体由以下几台管理主机或服务器来实现：l 主控管理主机l 电视墙管理主机电视墙管理主机电视墙需要解码后输出多路的VGA信号，可以实现高清解码功能，根据电视墙的规模的大小来决定同时解码输出的路数（与需要显示的电视屏数目相等）。流媒体服务器 设置流媒体服务器的目的在于缓解网络带宽紧张的区域，对该区域内的视频服务器的访问全部通过流媒体服务器来进行转发，使得该视频服务器的视频服务只占一个通道，代价是增加了访问的延时。流媒体服务器的多级设置可提高响应访问的效率，可以合理规划流媒体服务器的设置，以求更少的时间代价换取更高的带宽利用率。流媒体的主要功能如下：l 实现转发的功能。多个用户需要同时看某远程的相同画面时，势必会造成在一条广域网线路上的同时点播，从而会占用多个相同带宽，严重浪费网络资源。流媒体服务器支持视音频流的转发，支持局域网内多个用户对一个视音频流的访问，当有多个局域网客户端需要同时访问同一远程画面时，可以通过流媒体服务器进行转发，从而在广域网上只占用一个通道的资源，在局域网内再进行转发；l 解决多级浏览级联问题。当更上级单位需要查看越级机构的图像时，可以直接访问流媒体服务器，而不用都去直接访问网络带宽资源有限的下级机构，从而解决多级浏览级联的问题。 2.6 应用软件2.6.1 软件概述海康威视长期关注中小视频监控系统，并致力于中小视频监控系统软件平台的开发，和众多合作伙伴一同深入挖掘监控的核心内容，随着IP前端的不断推广， IP监控系统应用逐渐推广，基于这样的背景下，海康威视推出了适用于新一代混合型网络硬盘录像机、网络视频服务器、IP Camera与IP Dome等IP前端设备的中小型IP监控系统管理套件:网络视频监控软件-4000(以下简称客户端)。它能很好的完成以下功能：n 视频、音频实时预览（最多64画面分割）、回放；n 远程点播集成远程回放、VOD点播，客户端智能判断；同时也支持多路同步回放；n 支持远程点播界面双屏功能；n 支持软件推出时记忆播放通道与窗口的对应关系功能；n 海量数据分布式存储，集中管理；n 最多支持16个集中存储服务器进行集中存储；n 集中管理、配置IP前端，可添加、删除IP前端，修改参数等；n 远程访问与控制IP前端设备，包括：云台控制，聚焦，变倍等；n 广泛报警接入，联动报警输出，报警信息主动上传，报警输出名称可自定义；n 用户权限统一分配，具备登陆、验证；n 电子地图热点、热区联动效应；同时，具备以下优秀的性能：n 实用性以客户需求为宗旨，摒弃华而不实的功能，n 适应性对行业用户的特有功能进行定制，以适应用户的特殊需求n 可靠性选用的硬件、软件均具备数万甚至十万平均无故障时间，并为关键设备、关键部件设计冗余备份n 安全性鉴于监控系统特殊性，安全保密工作尤为重要，从网络建设、平台验证、设备加密等立体化保障系统安全n 先进性严格遵循系统工程的设计准则，科学合理地设计，最大程度地采用成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术，使系统在未来数年内不落后，保护用户投资n 开放性、易扩展性严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互联互通；在系统设计时，合理预测未来扩容需求，科学设计余量n 易管理性、易维护性支持Windows操作系统，支持数种国际通用语言，支持全中文管理界面，具有完善的使用手册和帮助文档，自动检测网内设备运行状态，以图文结合方式列出设备异常情况，辅助管理人员排查处理2.6.2 设备管理客户端能集中管理所有前端设备，一方面能综合管理，及时有效地了解设备状态，另一方面可简化操作，易于维护。客户端以高效的数据库形式保存：n 创建监控区域，添加IPC或IP Dome等前端设备；n 可添加、更改、删除各种设备的配置信息，最大可管理50台设备；n 根据实际物理范围来划分“区域”，前端设备归属在相应区域内，为方便用户未来的管理，支持设备名自定义；n 设备状态一览无遗，包括：监控点编号、录像与否、视频信号丢失与否、硬件状态正常与否、并发连接数、通道当前码率、SD卡状态；n 集中管理服务信息（流媒体服务、硬解码服务等）；2.6.3 预览回放预览、回放功能分为两类：本地与远程。n 本地预览本地方式多指通过Hybrid DVR的Vout或VGA口输出模拟视频流，包括预览实时流和本地硬盘存储的压缩视频数据经本地解码输出。多用于单台设备调试、网络断裂无法访问的时候，实现监控无空白，预览图像质量最高可达720P(如接高清网络摄像机)，并且支持16路同步回放功能。考虑系统的安全性，防止恶意访问、修改，Hybrid DVR操作实行访问权限验证制。只有具备本地操作权限的用户才可实现预览，其访问权限细化至通道，例如：有的用户只能查看其中某几路通道。权限分配可通过网络远程配置实现。n 远程预览远程可采取直连模式和流媒体转发模式。是否部署流媒体服务器由管理中心决定，是否启用流媒体服务器由本级控制中心决定。预览功能分屏在预览时提供完善的画面切换机制，包括多分屏、轮巡等。多分屏支持4、5+1、7+1、9、8+2、12+1、16+1、17+2、21+1、32等等，最大支持64分屏。一键功能将预览频率较高的通道加入快捷播放列表，预览状态下直接点“播放”键将快捷表内所有通道打开，若通道数量多于分屏数量，可按轮巡方式显示。轮巡丰富的轮巡方式支持单画面轮巡、多画面自动轮巡，轮巡间隔、画面分割方式均可定义，涵盖用户在预览时的所有常用功能。分组为了契合用户使用习惯，提供分组功能。用户可将分类属性相似的通道加入同一个分组内，比如：财务室组，内含所有财务室的监控通道，与它们所处物理位置无关。资源调节主机处理资源不够时，解码时可选择丢弃一个B帧或丢弃两个B帧。因为B帧不是关键帧，所以丢弃以后不会影响解码。在解码图像满足用户要求的情况下，可减小主机处理压力。当网络质量较差时，TCP连接丢包重传不断发生，为了确保图像的流畅性，可适当增大缓存区空间；相反，