海康威视网络高清监控方案

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

2013年11月

目 录

第1章 总体概述

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。目前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差等方面的问题，海康威视从系统的先进性、可靠性、实用性等方面出发，推出了一套集前端采集、后端存储、上墙显示及应用管理于一体的网络高清视频监控系统标准化解决方案。

1.2 现状分析

随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有长足的发展，从最早模拟监控到数字监控再到现在方兴未艾的网络视频监控，发生了翻天覆地的变化。目前视频监控系统在应用中主要存在如下问题：

系统管理性差、功能应用少：系统很难实现对设备的集中管理，较少有系统管理平台或者现有管理平台的管理性不强、功能少，多局限于视频的预览、回放等基础功能，不能对系统设备进行远程参数配置、状态检测、用户权限管理等。

视频清晰度低、图像质量差：现有的视频监控资源多数是以标清图像为主，整体视频图像质量差，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。

系统组网性不强：模拟监控系统的组网和应用受地域的影响较大，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。

视频码流大、画面不流畅：用户在预览视频图像时，会经常出现卡、顿等现象，尤其是视频码流高、网络环境差的系统，严重影响用户的业务应用。

录像占用空间高、检索效率低：视频图像占用存储空间大，存储成本较高；且录像易丢失，经常查找不到，困扰用户。

系统部署复杂、设备占用空间多：原系统解码、上墙、拼控等功能实现非常复杂，系统所涉及的设备部署不方便，同时会占用较多空间。

系统维护不方便、故障响应不及时：系统缺乏对前端设备故障的自动侦测

与预警，前端摄像机损坏很长时间也未及时发现。

对旧系统的整合程度不高：新建视频监控系统与原有系统之间难以融合，原有监控资源利用率低，造成资源浪费。

1.3 需求说明

根据现状分析发现原先系统存在众多弊病，用户为解决上述问题，提出以下需求：

1) 系统需要有中心平台进行统一管理；

系统应达到高清视频的采集、传输、存储、显示； 系统需全IP化，从而实现灵活组网，便捷管理； 降低视频码率，提高视频预览的效果； 系统应具备灵活、可靠的存储方式；

实现高清视频解码、拼接控制、开窗漫游显示等功能的一体化； 系统具备视频质量诊断功能；

从节省资源、降低成本的角度考虑原有系统利旧。

1.4 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的服务器及专业设备，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，提供标准的协议，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。

1.5 设计依据

1) 《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001） 2) 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-2011) 3) 《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T 670-2006） 4) 《安全防范工程技术规范》GB50348-2004 5) 《信息技术 安全技术 IT网络安全》GB/T25068

第2章 系统总体设计

2.1 设计目标

系统采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示；系统基于IP网络传输技术，提供视频质量诊断等智能分析技术，实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一套“高清化、网络化、智能化”的视频图像监控系统，满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。本方案主要实现以下目标：

建成统一的中心管理平台：通过管理平台实现全网统一的视频资源管理，对前端摄像机、编码器、解码器、控制器等设备进行统一管理，实现远程参数配置与远程控制等；通过管理平台实现全网统一的用户和权限管理，满足系统多用户的监控、管理需求，真正做到“坐阵于中心，掌控千里之外”。

实现系统高清化与网络化：本方案以建设全高清监控系统为目标，为用户提供更清晰的图像和细节，让视频监控变得更有使用价值；同时以建设全IP监控系统为目标，让用户可通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息，且系统组网便利，结构简单，新增监控点或客户端都非常方便。

系统具备以下特征：

系统具备高可靠性、高开放性的特征：通过采用业内成熟、主流的设备来提高系统可靠性，尤其是录像存储的稳定性，另外系统可接入其他厂家的摄像机、编码器、控制器等设备，能与其他厂家的平台无缝对接；

具备高智能化、低码流的特征：运用智能分析、带有智能功能的摄像机等提高系统智能化水平，同时通过先进的编码技术降低视频码流，减少存储成本和网络成本，减弱对网络的依赖性，提高视频预览的流畅度；

具备快速部署、及时维护的特征：通过采用高集成化、模块化设计的设备提高系统部署效率，减少系统调试周期，系统能及时发现前端监控系统的故障并及时告警，快速相应；

具备高度整合、充分利旧的特征：新建系统能与原有系统高度整合、无缝对接，能充分利用原有监控资源，避免前期投资的浪费。

2.2 设计思路

本方案的总体设计思路如下：

1) 前端设备均采用高清IPC，从而实现高清视频采集，同时为满足前端多种应用场景的不同需求，推荐不同类型、不同功能的IPC；

2) 采用NVR存储模式对实时视频进行分布式存储，实现存储系统的高可靠、高性价比；

3) 部署模块化、集成化的视频综合平台，结合高清显示大屏实现视频图像、电子地图、电脑信号的上墙显示、拼接控制等功能；同时视频综合平台还配置服务器板卡，为部署平台软件提供必要环境，实现软硬件一体化；

4) 建立统一的视频信息管理应用平台，实现对系统的统一管理；同时引入视频质量诊断技术，保障系统稳定运行；

5) 充分考虑原有系统利旧，实现新老系统的无缝对接，降低成本，减少资源浪费。

2.3 总体结构设计

2.3.1 系统逻辑结构

整个方案从逻辑上可分为视频前端系统、传输网络、监控中心和应用管理平台四部分内容，视频存储、视频解码拼控和大屏显示等内容在监控中心部分进行设计。另外，方案对系统利旧方面进行了简单说明，符合众多项目设计的实际需求。下图为系统拓扑图：

系统逻辑结构图

2.3.2 系统物理结构

系统物理结构图

前端部分：前端支持多种类型的摄像机接入，本方案配置高清网络机、球机等，前端网络摄像机将采集的模拟信号转换成网络数字信号，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，可直接接入网络并进行视频图像的传输。

传输网络部分：传输网络部分主要是对前端接入到核心交换机之间的网络进行设计，前端系统通过光纤收发器等网络传输设备将新建前端网络高清摄像机连接至监控中心的接入交换机，再通过接入交换机将网络信号汇聚到中心的核心交换机，监控中心端的接入交换机负责PC工作站和NVR存储等设备的接入。

监控中心部分：监控中心采用NVR将高清视频图像进行存储，解决数据落地问题；配置视频综合平台，完成视频的解码解码、拼接；监控中心部署LCD大屏用来将视频进行上墙显示等。系统可将模拟摄像机、网络摄像机和数字摄像机

都接入到视频综合平台，实现统一的管理平台、统一的切换控制系统和统一的显示系统，实现对整个系统的统一配置和管理。

平台部分：应用管理平台部署在视频综合平台的服务器板卡上，形成一体化的配置，应用管理平台可以对高清视频和用户进行统一管控，并且配置PC工作站进行预览、回放、下载等操作。

2.4 用户价值体现

该系统是以用户需求为出发点、用户价值为落脚点，并结合海康威视产品亮点进行组合设计，该系统的设计可带来以下几点用户价值，总结为“一项维护、两个便利、三类降低、四种效果”，具体如下：

1) 有效的系统维护：该方案采用视频质量诊断技术，自动对前端监控点的视频图像是否完好、设备是否在线等进行实时、不间断的检测与报警，及时发现前端系统运行发生的问题，并及时告警通知，避免因有效保障系统高质量运行；

2) 系统部署的便利：该方案实现了软件与硬件部署的一体化、视频解码与上墙显示的一体化及网络、模拟、数字视频信号可集中处理的一体化，方便安装调试，减少了部署时间；

3) 系统扩容的便利：采用的是标准化的设备，可接入第三方平台软件；而且平台开放性高，可兼容其他厂家的摄像机、存储等设备；视频综合平台采用模块化设计，设计时留有一定的冗余，方便系统后期的升级与扩容；

4) 存储成本的降低：该方案设计采用码流低的摄像机，最大可减少3/4的存储占用空间，降低了存储成本；

5) 网络成本的降低：该方案通过采用低码流的网络高清智能摄像机，同等图像质量下，720p码率只需1~2M，1080p码率只需3~4M，从而降低了网络开销，降低了网络成本；

6) 系统功耗的降低：从前端摄像机到存储NVR都采用新技术降低了功耗，从整体上降低了功耗，达到节能减排的效果；特别是NVR设备选用TI专用视频处理芯片、磁盘休眠技术等，有效降低整机功耗；

7) 良好的视觉效果：系统实现了全高清模式，且可实现对大场景的高清监控，满足用户对高清监控的需求，提高用户的体验度；

8) 畅通的预览效果：该套方案通过先进的智能编码技术，有效降低了视频码流，减少了视频预览不流畅等现象；

9) 便捷的管理效果：系统实现了全网络监控，满足用户对数字化组网的要求，方便用户对系统网络化管理，轻松做到足不出户就能管控管局；

10) 先进的智能效果：该套方案采用智能网络摄像机、智能球机和智能分析技术，体现了高度的智能化水平，可让用户体验丰富的智能效果。

第3章 前端系统设计

3.1 概述

海康威视视频监控前端系统可根据不同场景的不同需求，灵活选择合适的前端监控产品，既能满足路面固定点、路面可控点、出入口、室内等常规场景的监控需求，又能满足制高点、大场景的远距离、大范围和大视场的特殊场景的监控需求。海康威视网络高清摄像机，通过其全新的硬件平台和最优的编码算法，提供最高效的处理能力和最丰富的功能应用，旨在给用户提供更优质的图像效果、更丰富的监控价值、更便捷的操作管理和更完善的维护体系。

3.2 前端系统结构设计

前端摄像机选型应根据不同应用场景的不同监控需求，选择不同类型或者不同组合的摄像机，可以选择固定机与球机搭配使用、交叉互动原则，以保证监控空间内的无盲区、全覆盖，同时根据实际需要配置前端基础配套设备如防雷器、设备箱等以及视频传输设备和线缆。

针对具体监控点位的实际情况，摄像机、补光灯（选配）安装于监控立杆上，网络传输设备、光纤收发器、防雷器、电源等部署于室外机箱。监控网络摄像机前端部署结构如下图所示：

杆上设备机箱内设备网络球型摄像机防雷器光纤收发器接入网接入网网络型摄像机光纤以太网外置补光灯（选配）电源模块电源线 监控前端部署结构示意图

3.3 IPC结构特点

海康威视网络摄像机产品形态各不相同，每种产品形态采用科学、合理的结构进行设计，从结构上保证产品质量和监控图像质量。在以往结构设计的基础上，IPC还有以下几点突出的设计：

3.3.1 散热设计

据统计，电子设备的失效率有55％是温度值引起的。如果摄像机温度低10度的话，产品的使用寿命可以提高一倍。海康威视进行精密的散热设计，选用高效的散热材料，使摄像机的温升控制在较低的水平，工作温升比华南厂家低10度左右。

3.3.2 防水设计

海康威视拥有多项专利防水设计，防水性能优越；采用先进高效防水检测工艺，全系列室外摄像机产品出厂100%检测防水性能。

3.3.3 除雾设计

需要打开外罩调节镜头的防水型摄像机在湿度高且温差大的环境下，内部可能会起雾凝结；为解决起雾问题，海康威视在摄像机内部装有防水透气膜和干燥剂，能快速有效散走雾气。

3.3.4 防虚焦设计

海康威视所有定焦摄像机均采用高效胶质材料点胶锁死，所有变焦摄像机均采用专业校准技术矫正，有效防止镜头虚焦现象出现。

3.3.5 防刮擦设计

半球罩刮花后，红外光照射到刮痕处会出现漫反射，造成红外反光。海康威视全系列红外半球采用PC加硬半球罩，具备防刮花功能，有效防止红外半球反光现象。

3.4 IPC功能亮点

3.4.1 超低照度

海康威视摄像机采用业界高端传感器和DSP，具备很高的感光度，在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。

超低照度摄像机对比效果示例图

3.4.2 强光抑制

在夜间监控车辆道路、出入口等情况下，往往因为车光线太强严重影响视频图像质量，海康威视产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。

强光抑制开启与关闭效果示例图

3.4.3 高清透雾

雾霾天气下，空气中的液滴和固体小颗粒使户外监控的质量降低，图像显得色彩黯淡、对比度低，一些重要目标的细节难以观察，视频监控的实用性受到很

大影响。海康威视产品中网络高清摄像机和球机大多具备高清透雾功能，基于大气透射模型，区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，同时融合图像增强技术与图像复原技术，获得准确、自然的透雾图像。

没有高清透雾功能的监控效果示例图

有高清透雾功能的监控效果示例图

3.4.4 红外增强

针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题，海康威视推出红外摄像机和红外球机，采用阵列红外灯使红外距离最远可达150米，并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。

红外监控效果示例图

3.4.5 3D数字降噪

3D数字降噪功能能够降低弱信号图像的噪波干扰。由于图像噪波的出现是随机的，因此每一帧图像出现的噪波是不相同的。3D数字降噪通过对比相邻的几帧图像，将不重叠的信息（即噪波）自动滤出，从而显示出比较纯净细腻的画面。海康威视产品中广泛采用3D时空域联合降噪处理，结合准确的噪声强度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照不足时噪声明显抑制，图像细节大量保留，有效提升视频监控图像质量。

降噪前图片示例

降噪后图片示例

3.4.6 新一代宽动态

监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景，利用宽动态技术，场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。海康威视采用业界高端传感器并结合自主研发算法，海康威视新一代WDR基于动态范围达120db的多重曝光Sensor，采用局部亮度映射与图像增强相结合的处理算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝，大幅提升宽动态场景的图像质量。

宽动态摄像机图片效果示例图

3.4.7 SMART IPC特色功能

海康威视推出SMART IPC系列产品，包括网络高清机、网络高清筒机和网络高清半球，在传统IPC的基础上，又在智能编码、智能侦测、智能控制上取

得了很大的突破，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的条件下传输高质量的视频图像数据，并且通过丰富多样的功通满足不同环境的监控要求，提升视频监控系统的智能化水平。

SMART IPC亮点图

智能编码

1） 低码率

 同等图像质量下，720p码率只需1~2M，1080p码率只需3~4M；  码率最多降低3/4，存储空间最多减少3/4，带宽占用最多减少3/4。

2） ROI（感兴趣区域编码）

ROI示意图

 ROI可将码流资源按需分配，将有限的资源集中在一块或多块感兴趣区

域，提升感兴趣区域（如车牌、人脸）图像质量；  在保证关键区域图像质量的前提下，码率至少可降低1/2。

3） SVC（可伸缩视频编码技术）

SVC示意图

 SVC使得网络摄像机编码后的视频流具有伸缩能力，配合后端支持SVC

的NVR，可实现对任意时间段录像抽帧压缩，压缩后可将录像时间延长3倍；

 海康720pIPC低码率+ROI综合运用可节省3/4的存储空间，一块2T硬

盘，可存储4路720pIPC录像47天。 4） 多码流

多码流示意图

 支持多路编码码流，双路实时高清码流；

 每路码流可分别设置不同分辨率、帧率、编码格式MJPEG/MPEG4)；  总带宽提升至80M，可满足20路同时在线预览。

5） 低延时

 高效编码算法，所有网络摄像机产品延时均在200ms以内；

 最短延时模式下，平均延时720p/2M可达140ms，1080p/4M可达160ms。

智能侦测

1） 行为侦测

行为侦测示意图

 智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区

域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；  摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。

2） 人脸侦测

人脸侦测示意图

 智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区

域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；  摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。

3） 音频侦测

音频侦测示意图

 摄像机音频侦测功能可对声音的强度进行检测，当检测到无音源输入或

某一时刻音频强度超过声音强度阈值时，可实现自动预警。同时具备环境噪音过滤功能，可通过软件算法处理的方式缓解背景噪声对音质带来的影响。 4） 场景侦测

场景侦测示意图

 海康威视视频质量诊断技术可对场景变更、图像虚焦问题进行自动分析

检测，并联动报警；

 海康威视场景模式可对各种场景下的参数进行预设，方便客户选择；  支持日夜两套参数配置，可实现自动切换。

智能控制

1） 智能Smart IR

智能smart IR示意图

 新一代Smart IR技术可自动检测画面亮度，通过内部算法自适应调节红

外灯亮度以及画面亮度，从而达到抑制近处物体过曝同时保证背景区域亮度的效果。

2） ABF自动背焦调节

ABF示意图

 部分机具有ABF(自动后焦调节)功能，通过摄像机上的ABF按钮或者

客户端/IE上的辅助聚焦等按钮可自动或手动实现图像传感器的细微调整，从而达到微调焦距的作用，方便了安装调试。 3） AF自动对焦

AF示意图

 普通电动镜头受减速齿轮控制，聚集速度慢，且不能实现实时全自动聚

焦，只支持一键辅助聚焦；齿轮不具备自锁功能，所以不抗震；  海康威视电动镜头支持变倍后自动对焦功能（AF），无需手动聚清，且聚

焦速度快，同时具有自锁功能，抗震效果好。

3.5 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。

室内摄像机的安装固定，根据摄像机型号和现场情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架，安装高度不低于。

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。

2） 室外机箱

室外摄像机的供电、信号等需要在室外进行汇集，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

在摄像监控中，为了使夜间得到正常的监控图像，可选择采用一定的补光措施。补光灯的光源通常有LED、金卤灯、高压钠、白炽灯、氙气灯（HID）等。

4） 防雷接地

对前端供电和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的稳定性和可靠性。

前端监控的防雷接地主要从以下三个方面进行： ➢ 直击雷防护

在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针，安装于监控点立杆顶部。提前预放电避雷针利用雷云电场周围电场强度向针尖发射高压脉冲特性，提前一定的时间引导雷电放电，不至于使局部雷云电荷积累形成过大的雷击强度，降低监控点雷击接闪强度和电子设备雷击电磁脉冲强度，提高了室外监控点的保护裕度。

➢ 供电设施的雷击电磁脉冲防护

电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源对前端设备造成危害。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，本系统对前端室外防水箱220V电源进线以及室外防水箱到摄像机的低压电源线路进行避雷接地。220V电源进线避雷标称放电电流不小于10KV，接地线缆建议不小于6mm2。

➢ 均压等电位连接技术

等电位连接是将正常不带电（或不带信息）的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系统作电气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。监控点设备（含电源避雷器、控制信号避雷器）宜采用单点接地方式实现等电位连接，接地电阻小于10?。

5） 前端供电

系统设备建议采用集中供电，电源质量建议满足下列要求： 稳态电压偏移不大于±2%； 稳态频率偏移不大于±；

电压波形畸变率不大于5%。

6） 传输设备及线缆

前端监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，关系到整个监控系统的图像质量和使用效果，因此要选择经济、合理的传输方式。目前，在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式，本方案前端系统以高清网络摄像机为主，大部分为网络传输方式，但是对于不同场合、不同的传输距离，应选择不同的传输方式。

 网络双绞线传输

从前端摄像机到接入交换机距离不超过100m的情况下，使用网络双绞线（下面简称网线）来传输，这种传输方式的优点是线缆和设备价格便宜。

网线网络摄像机交换机

前端网线传输示意图

 光缆传输

从前端摄像机到接入交换机距离超过100m的使用光缆来传输，通过光纤收发器将电信号转成光纤信号进行传输，如下图所示：

网线光纤网线网络摄像机光纤收发器光纤收发器交换机

前端光纤传输示意图

3.6 适用场景描述

方案根据几种典型的前端应用场景，明确相应场景的前端设备选型说明，达到最优的视频监控效果，具体内容见以下章节。

3.6.1 路面固定点监控

主要应用场景

路面固定点的监控场景主要是固定的、小范围的，如监控区域内主干道上的路段和路口、停车场、大楼门口、外围周界、重点监控区域等固定监控场景。实

际选型中，根据不同的场景及需求选择相应的摄像机。

前端选型说明

路面固定点推荐选择海康威视网络高清型摄像机进行监控，满足在覆盖范围内看清过往行人、车辆的行为特征和体貌特征；摄像机要达到IP66的防护等级，避免在雨天等环境下因为雨水或灰尘的进入；在晚上光线不足的环境下推荐采用超低照度功能或红外功能的网络高清机，保障夜晚等光线不足环境下的监控图像质量。

路面固定点推荐使用海康威视130万网络高清机DS-2CD4012F-(A) 或200万网络高清机DS-2CD4024F-(A)，镜头、支架等配件需根据现场环境和实际需求而定。

监控效果展示

路面可控点监控效果示例图

3.6.2 出入口监控

主要应用场景

出入口监控场景主要是一些出入口，如大楼、超市、娱乐场所等出入口。实际选型中，根据不同的场景及需求选择相应的摄像机。

前端选型说明

出入口监控推荐选择海康威视网络高清机，摄像机要达到IP66的防护等

级，避免在雨天环境下因设备进水而导致设备损坏或影响监控质量；在晚上光线不足的环境下推荐采用带红外功能或者低照度功能的摄像机，保障夜晚等光线不足环境下的监控图像质量；对于逆光环境，推荐选择带有超宽动态功能的摄像机。

出入口推荐使用海康威视130万网络高清机DS-2CD4012FWD或300万网络高清机DS-2CD4032FWD，镜头、支架等配件需根据现场环境和实际需求而定。

监控效果展示

出入口监控效果示例图

3.6.3 室内监控

主要应用场景

室内监控的主要应用场景包括以下几种：楼道、电梯、走廊、大厅、办公区、重要房间、库房、地下室等。实际选型中，根据不同的场景及需求选择相应的摄像机。

前端选型说明

在楼道、走廊等固定室内监控场景推荐采用海康威视低照度、宽动态的网络机或者半球；在重要房间、库房等监控场景推荐采用红外半球或红外筒机；在

大厅等室内大范围监控场景推荐选用高清半球；在光线不足或强光环境下推荐选用带有宽动态、超低照度等功能的红外摄像机，来保障监控图像质量。

室内推荐使用海康威视130万网络高清半球DS-2CD4112FWD-(I)(Z)或200万网络高清半球DS-2CD4124FWD-(I)(Z) ，镜头、支架等配件需根据现场环境和实际需求而定。

监控效果展示

室内监控效果示例图

3.6.4 制高点监控

主要应用场景

制高点监控的场景主要为在楼顶、塔顶、山顶等制高点处对所在范围内的整体的、大范围的监控。实际选型中，根据不同的场景及需求选择相应的摄像机。

前端选型说明

制高点监控推荐采用海康威视网络高清智能球型摄像机，或采用网络高清机加大倍率的电动镜头配合支持云台控制的一体化云台，电动镜头的焦距根据实际监控范围确定选配。设备需支持实时透雾功能，以应对各种复杂环境下的实时监控，同时摄像机要达到IP66的防护等级，避免在雨天环境下因设备进水而导致设备损坏或影响监控质量。

制高点推荐使用海康威视200万网络高清球机DS-2DF7286-(A)或配置有大倍率电动镜头和一体化云台200万网络高清机DS-2CD4024F-(A)，镜头、支架等配件需根据现场环境和实际需求而定。

监控效果展示

制高点监控远景效果示例图

3.6.5 大场景监控

主要应用场景

大场景的应用场景主要为具有开阔视野和需要大范围呈现监控画面的场景，如机场跑道、停机坪、广场、火车站台、码头、港口等，应用视频图像拼接技术，通过将来自不同视角的多个摄像机的监控图像拼接在一起得到高分辨率图像，解决用户大场景高清晰监控的迫切需求，用户可以在一幅视频图像上浏览高清晰的大场景画面。实际选型中，根据不同的场景及需求选择相应的摄像机。

前端选型说明

多相机拼接推荐采用海康威视网络高清机，为了保障拼接后的图像质量，应选用相同型号、相同配置的网络高清机，而且在实际拼接操作过程中，前端

摄像机的参数配置也要保持一致。为了保障拼接的图像质量，拼接时需按照相关要求进行操作。

大场景监控推荐使用海康威视200万网络高清机DS-2CD4024F，镜头、支架等配件需根据现场环境和实际需求而定。

监控效果展示

拼接前后对比示例图

拼接布设要求

6) 拍摄场景选择和要求

 建议以视野开阔、纹理丰富的室外远景为最佳拼接场景。如下图：

 尽量避免纵深感强烈的室内场景，这类场景容易造成拼接瑕疵。如下图：

呈现在摄像机中的景物尽量距离摄像机10M（或10M以上）。如果受演示

条件，只能进行室内演示，请挑选空间小一些的办公室，将摄像机架设在室，尽量保证拍摄到的景物距离摄像机远近的一致性。如下图：

尽量避免纹理稀少，模糊，对比度低，呈现出“白雾状”特点的场景。如下图：

7) 摄像机摆放方式

原则上所有摄像机呈横向或扇形排列，高度保持一致。实际操作时，要综合考虑拍摄环境、摄像机数量、镜头视场角等因素并根据调试结果来摆放摄像机。

图1 横向或扇形拼接模式

8) 前端基础配套设施

 摄像机的拍摄距离和成像范围

R = 2 * L * tg(θ/2)R ：实际成像的范围L ：相机与拍摄点的距离Θ ：镜头的成像角度实际成像范围 立杆设计R成像拍摄距离区域L镜头角度θ摄像机拍摄距离和成像范围示意图1

重叠区域可拼接的距离范围摄摄像像机机

拍摄距离和成像范围示意图2



根据部位与要求选择摄像机安装方式。采用立杆安装方式时，除特殊情况外，摄像机离地面高度一般不低于3000mm，但不高于5000mm，立杆下端管径应在160 mm±10mm、上端管径应在100mm±5mm，管壁厚度应≥4mm，挑臂长度根据实际情况选定，立杆应做灌筑基础，基础深度应不小于1000mm，底部直径应不小于1000mm。立杆要进行专门设计，要求美观、精致。

9) 图像调节方式  图像边缘锐利

将各摄像机的镜头对好焦，使图像画面边缘锐利。

 恰当的重叠区域

微调摄像机云台，使各原始图像重叠区域以占原始图像的1/4-1/3宽度及高度为佳，不宜过长或过短。

 原始图像高度一致

调节摄像机云台，尽量使所有的原始画面的景物处于同一水平高度，不要相差太大。

 明暗色调一致

调节各摄像机的亮度，对比度，使所有的原始画面明暗程度尽可能差不多，但也要避免整体欠曝或过曝。

第4章 监控传输网络设计

4.1 概述

网络的整体设计不仅关系到整个网络系统的性能，还涉及到未来网络系统如何有效地与新技术接轨以及系统的平滑升级等问题。本系统立足于满足高清视频接入、转发、存储、解码等需求，同时选择适合的有发展前途的网络技术，充分满足未来五年监控系统业务的需求。因此首先对监控系统网络的建网思路做一个整体规划，监控网络系统应考虑如下几个方面：

1) 采用新一代、主流网络技术来设计监控网络，新一代网络技术往往能提供更高的性能，而且有更长的产品生命周期，便于维护。

2) 传统的设计方法是按核心层、接入层分级设计，但是随着网络管理技术的进步和发展，网络设计向扁平型方向发展。

3) 监控网络需要按照模块化、结构化的原则设计，便于今后扩充和升级。 4) 针对网络的安全隐患，系统应通过多种安全措施保障系统的安全。

4.2 设计要求

1） 网络传输协议要求

系统网络层应支持 IP 协议，传输层应支持TCP 和UDP 协议。

2） 媒体传输协议要求

视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议； 视音频流的数据封装格式应符合标准要求。

3） 信息传输延迟时间

当信息（包括视音频信息、控制信息及报警信息等）经由 IP 网络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应满足要求： 前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s。

前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于4s。

4） 网络传输带宽

联网系统网络带宽设计应能满足前端设备接入监控中心、监控中心互联、用

户终端接入监控中心的带宽要求，并留有余量。

5） 网络传输质量

联网系统 IP 网络的传输质量（如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包率等）应符合如下要求：

 网络时延上限值为 400ms；  时延抖动上限值为 50ms；  丢包率上限值为1×10-3；  包误差率上限值为1×10-4。

4.3 传输网络设计

4.3.1 网络结构设计

监控传输网络系统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，能够更好的服务于各类用户。网络结构如下图所示：

网络拓扑示意图

1) 核心层 数据中心核心网

核心层主要设备是核心交换机，作为整个网络的大脑，核心交换机的配置性能较高，。目前核心交换机一般都具备双电源、双引擎，故核心交换机一般不采用双核心交换机部署方式，但是对与核心交换机的背板带宽及处理能力要求较高。

2) 接入层

 前端视频资源接入

前端网络采用的IP地址网段，完成对前端多只监控设备的互联。前端视频资源通过IP传输网络接入监控中心或者数据机房进行汇聚。前端网络接入目前采用两种常用方式，通常为点对点光纤接入的方式和点对多点的PON接入方式。接入层需对NVR存储设备的网络接入提供支撑，确保NVR存储设备网络环境安全可靠。

 用户接入

对于用户端接入交换机部分，需要增加相应的用户接入交换机，提供用户上网服务。监控中心部署接入交换机，通过万兆/千兆光纤链路接入到传输网络中。保证监控中心解码器及客户端的正常适用。

对于网络设计中存在两级架构如下图所示，具体设计这里不做详细介绍。

二级网络结构设计图

4.3.2 网络IP地址规划

IP地址的合理分配是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键，要充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络地址分配及业务流量的均匀分布。

IP地址空间的分配与合理使用与网络拓扑结构、网络组织及路由有非常密切的关系，将对网络的可用性、可靠性与有效性产生显着影响。因此在对网络IP地址进行规划建设的同时，应充分考虑本地网对IP地址的需求，以满足未来业务发展对IP地址的需求。

IP地址规划原则：

1） 唯一性：一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址；这就需要

选择一个足够大的IP地址范围，不但能够满足现有的需要，同时能够满足未来网络的扩展。两个不同网络互联时应避免使用同一网段IP地

址，以免造成IP地址冲突。

2） 简单性：地址分配应简单易于管理，降低网络扩展的复杂性，简化路由表项。

3） 连续性：连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合，大大缩减路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考虑到扩充，又要能做到连续。

4） 可扩展性：地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的连续性。

5） 灵活性：地址分配应具有灵活性，以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间。

4.3.3 VLAN规划

VLAN就是虚拟局域网，随着视频专网中用户和终端设备大规模接入，网络广播的流量呈几何级数量增多，通过VLAN技术，把一定规模的用户和终端归纳到一个广播播域当中，从而视频专网的广播流量，提高带宽利用率。

每一个VLAN在数据转发时，可以二层和三层方式实现数据转发 ，二层VLAN 技术能将一组用户归纳到一个广播域当中，从而广播流量，提高带宽利用率。三层VLAN 是基于IP协议，一组用户归纳到一个网段内，通过网关与别的组进行交换。

在网络用户VLAN规划方面，一般可根据视频用户、前端设备、后台设备等所属的部门，以及具体的网络应用权限来划分。在具体VLAN规划中，应合理规划每一个VLAN中实际用户数量。

一般规划VLAN资源参考如下几个做法：

1) VLAN1在所有设备上不启用三层接口地址，不使用VLAN1承载实际业务或者作为网管VLAN。

2) 全网每台设备的网管VLAN可以使用同一个，方便设备预配置与日常管理。

3) 我们一般建议按照每个区域进行VLAN资源的划分，所有IPC使用的VLAN均遵从所在区域的VLAN规划。

4) 尽管在不同的汇聚设备上使用相同的VLAN并不冲突，但是不允许这样

的做法，会对后期的维护和故障的排除造成很大的困难。

5) 如果建设网络所使用的设备不能直接在端口上配置互联用的IP地址，需要绑定相应的VLAN的话，还需要单独划分出来一大段VLAN资源用于设备互联，强烈建议全网设备互联用VLAN按照链路去划分，每条链路使用一个互联VLAN。

4.3.4 路由总体规划

路由分为静态路由和动态路由，根据项目实际情况进行选择。

静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。

动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。其中最常用的动态路由是OSPF (Open Shortest Path First）协议。

4.3.5 网络传输带宽要求

考虑到网络传输过程及其它应用的开销，链路的可用带宽理论值为链路带宽的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） 核心层交换机到接入交换机的网络采用光模块来传输，带宽需达到千

兆以上，原有带宽未达到要求的，增加带宽；

2） 传输设备如光纤收发器到接入交换机之间的带宽建议达到百兆； 3） 传输设备如光纤收发器之间的传输带宽建议达到百兆； 结合项目实际需求，网络带宽规划可做相应调整。

4.4 网络可靠性设计

网络的可靠性是为了保证视频在传输过程中，重要环节在出现设备损坏或失

败时，还能够保证正常传输。网络可靠性主要可从传输链路可靠性、网络设备可靠性两个方面进行设计。

1） 传输链路可靠性

传输链路的可靠性一般通过链路聚合技术来进行保障。链路聚合设计增加了网络的复杂性，但是提高了网络的可靠性，使关键线路上实现了冗余功能。除此之外，链路聚合还可以实现负载均衡。

2） 网络设备可靠性

网络设备的可靠性主要通过关键部件冗余备份、设备冗余备份、传输告警抑制和快速链路故障检测来进行保障。

关键部件冗余备份是指网络设备提供主控、电源等关键部件的1+1冗余备份；另外系统各单板及电源、风扇模块均具有热插拔功能。这些设计使得设备或网络出现严重异常时，系统能够快速地恢复和作出反应，从而提高系统的平均无故障运行时间，尽可能地降低不可靠因素对正常业务的影响。

设备冗余备份是指通过双机虚拟化或虚拟路由器冗余协议等方式实现网络设备的冗余备份。一旦出现设备不可用的情况，可提供动态的故障转移机制，允许网络系统继续正常工作。

传输告警抑制是指对告警进行过滤和抑制，避免网络频繁振荡，因为当接口启动快速检测功能后，告警信息上报速度加快，会引起接口的物理层状态频繁在Up和Down之间切换。

快速链路故障检测是一套全网统一的检测机制，用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况。

4.5 网络安全性设计

网络安全性方面是保护网络系统中的软件、硬件及数据信息资源，使之免受偶然或恶意的破坏、篡改和泄露，保证网络系统的正常运行、网络服务的不中断。网络安全性设计主要有结构安全、访问控制、安全审计、边界完整性检查、入侵防范和网络设备防护这几方面的内容。

4.6 网络管理规划

网络管理主要是从网络监控管理、应急操作管理和日常维护管理三个方面对网络管理规划进行简要说明：

1）网络监控管理

网络系统监控主要是通过网管系统统一进行信息采集和事件呈现，配合网络系统进行实施。

2）应急操作管理

应急操作管理主要是通过固定的操作流程，通过对故障设备进行主备切换、脱网隔离和旁路等方式快速恢复网络系统的连通性。

3）日常维护管理

日常维护管理主要包括故障诊断、配置和设备操作等内容，指导网络运维人员的日常维护管理工作。

4.7 设备选型说明

网络交换机选型主要分为盒式交换机和框式交换机，框式交换机比较适合核心层/汇聚层使用。选型可参考内容如下：

1）设备性能

主要是参考选型设备自身的参数，参数值（背板带宽、交换机容量、包转发率等参数）越大性能越高。

2）端口支持

主要是参考选型设备端口数量和端口类型的匹配，例如： 电口选择主要有GE、FE；

光口选择主要有GE、10GE；端口类型有LC、SFP、SFP+、XFP等； 端口数量有4口、8口、12口、24口、48口以及更多。 3）交换机级别

二层交换机、三层交换机或高性能路由交换机（框式交换机）。 4）功能性方面

环网保护技术、IP路由支持、组播、MPLS、虚拟化、QOS、配置与维护、安全与管理、增值业务能力等结合实际需求进行综合考虑

5）扩展性方面

盒式交换机低于框式交换机，扩展能力有限，具体可查看相关设备的官网数据。

6）可靠性

主要是参考选型设备是否支持双电源、双引擎、协议可靠性方面。 7）成本原则

主要是参考选型设备一般是功能越多、性能越好、扩展性越强的的交换机成本会越高。

第5章 监控中心系统设计

5.1 概述

监控中心建设内容具体包括视频存储子系统、视频解码拼控子系统、大屏显示子系统、平台管理软件等，本章主要介绍存储子系统、解码拼控子系统和大屏显示子系统。

5.2 系统结构设计

监控中心系统结构图如下所示：

监控中心系统结构图

监控中心是整个视频监控系统的核心，实现视频图像资源的汇聚，并对视频图像资源进行统一管理和调度。其中，NVR实现视频图像资源的存储及调用，并且通过N+1备份模式，确保录像资源的可靠稳定；视频综合平台完成视频解码上墙和图像的拼接控制，同时其在硬件层面支撑管理平台，并通过网络键盘进行视频切换和控制，通过高清大屏对高清视频进行精彩展现。

5.3 存储子系统(NVR)

存储子系统采用NVR的存储模式，通过N+1备份方式，实现对视频的存

储，提高了系统的可靠性。其中NVR为海康威视自主研发，它融合了多项专利技术，采用了多项IT高新技术，如视音频编解码技术、嵌入式系统技术、存储技术、网络技术和智能技术等。

5.3.1 NVR存储设计 5.3.2 存储结构设计

本方案存储系统采用NVR模式，其中IPC不与平台直接对接，而是先接入NVR，再通过NVR接入平台。IPC与NVR之间实现了直接对接，而直接对接模式一般采用底层协议而非SDK方式，更有利于提高接入效率。NVR直接获取IPC的音视频直接存在本机上，实现视频直存。

视频存储系统结构设计及视频流向如下图所示：

存储子系统结构图

存储设计原则

对于NVR台数和硬盘数量的设计，需要结合实际情况综合考虑，其中主要可参考“短板优先”的设计原则。

“短板优先”是指在具体项目需求中，在部署NVR数量尽量少的前提下，首先分析接入路数（接入带宽）和存储容量哪个是主要项。

假设接入路数为“短板”，以接入路数来优先计算，假设接入带宽为短板，

应以最大带宽所能容纳的最大接入路数来计算；对于存储需求很大，接入路数要求不高的情况，可先计算总的存储容量，再计算每台NVR最大存储容量，以此计算出需要的NVR台数。

存储热备设计

“N+1”热备功能是指系统中多台NVR可组成工作集群，通过设置备份主机的方式，保证系统中任意一台NVR网络中断、工作异常的时候，录像数据可靠、完整。

设置一台NVR为热备主机，其他NVR为工作主机。当任意一台工作主机网络中断或工作异常时，热备主机自动接管工作主机的网络视频，开启录像任务；当工作主机恢复正常后，热备主机放弃接管，并将异常期间的录像数据自动回传到工作主机中，保证录像完整、可靠。目前在N+1的配置中，1台备机支持32台工作主机。

存储空间计算

在计算存储空间时需先计算出所有路数存储一定的时间所需的存储总空间，用总路数乘以每路码流大小，再乘以总的存储时间即可算出总的存储空间，在计算过程中保持单位的一致性。下表为分别按照1路每天存储24小时、摄像机按照D1、720P、1080P的分辨率存储不同天数所需的存储空间表，如下表：

1天存储空间 序号 分辨率 码流大小 （TB） 1 D1 7天存储空间 （TB） 15天存储空间 （TB） 30天存储空间 （TB） 2 720P 2Mbps 3 1080P 4Mbps 5.3.3 NVR存储功能

网络视频接入

 多元化接入：可接入海康私有协议或ONVIF 协议接入海康网络摄像机、网

络快球和网络视频服务器。

 第三方接入：可通过ONVIF、PSIA 标准协议、部分厂家私有协议和自定义

RTSP 取流协议等方式接入第三方网络摄像机和网络快球。

 接入能力：不同的型号支持不同的接入带宽，目前产品的可接入带宽分别为

40/80/160Mbps。

 支持人脸检测、区域入侵、越界侦测、虚焦侦测、场景侦测、音频侦测等智

能分析功能接入；

本地监控管理

 本地显示输出：设备支持HDMI、VGA、CVBS同时输出，各输出口支持预

览不同通道的图像；HDMI与VGA支持1920×1080p高清输出，通过主/辅输出口切换可实现双操作，分别进行预览或回放。

 多画面显示：设备支持单画面、四画面、六画面、八画面、九画面和十六画

面多种预览分割方式，各画面预览通道顺序可调。设备支持分组切换、手动切换或自动轮巡预览，自动轮巡周期可设置。

 隐私遮蔽：设备支持预览屏蔽和隐私遮盖两种隐私处理方式，预览屏蔽方式

仅对预览画面作屏蔽处理，录像仍正常显示整个场景；隐私遮盖方式对预览和录像都进行遮盖。

 云台控制：设备支持云台控制功能，云台控制时支持鼠标点击放大、鼠标拖

动跟踪等功能。

 本地管理：设备支持鼠标、遥控器和键盘进行本地操作和管理。

硬盘管理

 录像空间：设备支持多个SATA接口，每个SATA硬盘最大支持4TB，提供

大容量的本地存储空间，同时根据不同型号支持1到几个不等的eSATA接口进行扩容。

 存储模式：设备支持硬盘配额管理和硬盘盘组管理两种模式，硬盘配额可针

对不同通道分配不同的录像保存容量，按需分配；硬盘盘组可针对不同通道设置不同的录像保存周期，保证足够的存储周期。

 硬盘保护：设备支持磁盘预分配技术和硬盘休眠技术，保证硬盘空间的高利

用率，延迟硬盘使用寿命并降低功耗。

 录像保护：设备支持硬盘属性（冗余、只读和可读写）设置，设置“只读盘”

可保护整个硬盘的重要文件不被覆盖；录像锁定技术可保护硬盘中单个重要文件不被覆盖。同时，设备还支持硬盘SMART预警技术，实时监控硬盘状态，在硬盘彻底损坏前提醒用户对坏盘中的录像文件进行备份。

用户管理

 权限管理：设备支持管理员、操作员和普通用户三级权限管理，管理员具备

所有权限。

 权限分配：操作员和普通用户默认权限不同，操作员默认具有所有通道相关

的权限和语音对讲权限，而普通用户默认对通道仅具备本地和远程回放权限。仅管理员用户支持默认参数恢复，确保设备的安全性。

网络功能

 网络应用：设备支持双千兆网卡，支持网络容错、负载均衡和多址设定三种

工作模式，两张网卡可配置不同网段IP地址，实现双网隔离，节约专网IP地址。

 网络检测：设备支持网络流量监控、网络抓包和网络资源统计能等功能，实

时监控当前网络输入和输出的使用情况。

 网络协议：设备除支持TCP/IP协议簇，实现远程访问外，还支持IPv6、UPnP

（即插即用）、SNMP（简单网络管理）、HTTPS（HTTP安全版）、NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、SMTP（邮件服务）、NFS（NAS网盘）、iSCSI（IP SAN网盘）、PPPoE（拨号上网）等多种协议。

录像/抓图和回放

 编码参数配置：设备支持前端网络设备的管理，可配置相机分辨率、码率、

帧率等编码参数，且支持主码流（定时）和主码流（事件）两套编码参数参数录像。

 录像/抓图类型：设备支持手动录像/抓图、定时录像/抓图、移动侦测录像/抓

图、报警录像/抓图、动测和报警录像/抓图、动测或报警录像/抓图、假日录像/抓图等多种录像/抓图方式，每天可设定8个录像时间段，不同时间段的录像触发模式可设置，抓图时间间隔可选。

 录像搜索：设备支持按通道号、录像类型、文件类型、起止时间、标签等条

件进行录像资料的检索；支持按照人脸检测、区域入侵、越界侦测、虚焦侦测、场景侦测、音频侦测等智能侦测类型进行录像检索；支持智能码流存储和智能事件后检索，用户可自定义区域入侵、穿越警戒面等智能规则进行录像的后检索。

 录像/图片回放：设备支持快速回放、常规回放、事件回放、标签回放、日志

回放、图片回放等多种回放方式；支持智能浓缩播放，有事件发生的关键视频以1X速度播放；没有事件发生的视频则快速播放回放时可进行快放、慢放、倒放、单帧播放、前跳30s、后跳30s、上一文件、下一文件、电子放大等操作。

 同步回放：设备支持同步回放，最多支持16路720p同步回放。

 录像/图片备份：设备支持本地录像/图片备份，可通过USB接口外接U盘、

移动硬盘和USB刻录机等进行备份，也可通过eSATA接口外接硬盘进行备份。

远程视频监控

 远程预览：设备支持IE或4200客户端远程登录设备进行预览，最大支持

128路网络视频同时访问。

 双码流：设备支持远程主码流和子码流双码流访问，在网络带宽不足的情况

下，可用主码流存储高清录像，子码流实时预览监控。

 远程回放：设备支持远程搜索、回放、下载、锁定及解锁录像文件。  远程操作：设备支持远程获取和配置参数、配置录像/抓图计划、远程PTZ控

制、远程JPEG抓图；支持远程格式化硬盘、升级程序、重启、关机等系统维护操作；支持获取设备运行状态、系统日志及报警状态等信息。

 语音对讲：设备支持语音对讲功能，可实现客户端与设备之间的语音通信。

5.3.4 NVR存储亮点

海康威视是国内领先的嵌入式硬盘录像机设备生产厂家，针对安防市场的沉淀和理解，推出了多项符合视频流转发和存储的技术，利用专业性产品和配套系统，提供了高稳定性、高安全性、高可靠性的转发存储系统，在系统灵活性、兼

容性、安全性、稳定性、可靠性、冗余性以及设备磁盘利用率、功耗、重量、体积和性价比上，都有非常大的优势。

1） 可靠性高

设备采用嵌入式操作系统，不会因病毒等原因导致无法使用或者异常关机重启，确保系统高可靠性。

嵌入式NVR专用软硬件的特性，决定了其针对应用环境的“量身打造”，环境适应能力更强，更切合于监控行业当前的实际情况（介于民用与工业之间）。

嵌入式NVR采用分布式存储方案，采用就近存储、快速存储、分散存储的策略，保证数据尽可能早的存储，有效规避网络异常等问题，把单点故障的风险降到最低。

该设备支持主辅双操作系统，主系统异常后辅系统立即顶上，保证设备稳定运行。同步降低功耗的同时，提高了运行寿命和稳定性，也增加了环境的适应性。

具备N+1热备功能，通过设置备份主机的方式，保证系统中任意一台NVR网络中断、工作异常的时候，录像数据可靠、完整。

具备ANR断网补录功能，ANR(Automatic Network Replenishment Technology)即自动网络补偿技术，在NVR与网络摄像机之间的网络出现异常的时候，自动启用前端SD卡缓存，将录像保存在网络摄像机SD卡中，网络恢复正常后自动将前端数据同步到NVR中。

2） 性价比高

嵌入式NVR采用分布式存储的模式，图像资源都分布存储在前端，汇聚网络投资成本低，同时数据可靠性得到有效保证。

嵌入式NVR多读少些的特性，监控级硬盘即可满足存储需求，同时其硬盘利用率上可以高达98%以上，大大降低存储成本。

嵌入式NVR低功耗的特点，可大大节省UPS投资成本和运营维护成本。

3） 灵活性高

海康威视新一代NVR产品灵活性高，在智能搜索、浓缩播放等智能化功能的基础上可根据不同情况进行灵活运用。

4） 兼容性高

作为专业视频转发存储设备，嵌入式NVR能够兼容大多数网络高清摄像机

的接入。

5） 利用率高

嵌入式NVR采用磁盘空间预分配技术、整个系统仅损耗格式化空间，硬盘空间利用率在98%以上。

6） 数据安全性高

通过磁盘预分配技术、文件保护技术、硬盘SMART预警技术和硬盘休眠技术等多种安全技术手段，确保存储数据高安全性。

该设备还支持硬盘分组管理、通道配额设置、冗余录像、重要录像文件保护等机制，在提高数据安全性的同时，可针对实际应用提供更加灵活的配置和管理机制。

7） 适应性高

NVR存储部署方式较为灵活，即可采用分布式存储，又可进行集中存储部署，可以适应不同场景的应用需求。

8） 能耗低

设备采用Ti嵌入式专用视频处理芯片，打造专业的嵌入式NVR，设备运行功耗低；同时，配合硬盘休眠技术，有效降低设备整机功耗。

5.3.5 设备选型说明

网络视频接入

NVR设备选型的一个主要依据是NVR的网络视频接入能力，要以不超过它的接入能力为前提。通常从2个方面来衡量网络视频接入能力，分别为最大接入路数和最大计入带宽，两个不同角度得出的接入路数要以其中小的数据为准。

海康威视NVR设备包含8路、16路、32路、路设备，接入带宽分别为40Mbps、80Mbps、160Mbps和160Mbps，最大支持8路、16路、32路和路IP通道接入，按照“（主码流+子码流）×路数< 接入带宽”的计算公式，根据不同的接入需求，选择相应路数的设备型号。

存储周期

NVR设备选型的另外一个主要依据是视频存储周期，即在最大接入路数时采用一定规格和一定数量的存储硬盘所能存储的时间。在实际情况下，存储的时

间不能大于这个值。

5.4 存储子系统（CVR、IPSAN）

海康威视结合在安防行业领先的技术优势和存储方面的专业研究，基于通用的存储产品和技术的基础上推出了更贴近安防应用的基于流媒体传输协议的存储技术和产品。

5.4.1 流媒体直写技术概述

流媒体是指以流的方式在网络中传输音频、视频和多媒体文件的形式，常见的流媒体协议有RTSP/SIP（GB/T28181）/ONVIF/PSIA等标准流媒体协议或私有SDK流媒体协议。

海康威视在业内率先提出的中心流媒体直写，是基于TCP/IP或UDP网络传输协议，前端IPC/DVR/DVS/NVR等编码设备以流媒体协议，通过网络直接写入存储设备的技术。存储设备集成前端设备管理，视频存储，实时流转发、预览，历史视频查询、检索、回放、下载等功能，可构建小规模视频管理平台，亦可结合视频管理服务平台（海康iVMS或第三方管理平台）组建大中型视频综合管理系统。

海康威视支持流媒体直写的存储产品统称为CVR（Center Video Record）。

视频存储流程

视频流直写存储系统可通过直连前端编码设备或流媒体（VTDU）方式实现前端设备视频数据的存储。

视频流直写存储分析各通道的码流的信息，建立索引信息，同时将码流数据及索引信息写入存储设备内。

实时流转发流程

视频流直写存储系统内部嵌入了一个流媒体服务器（VTDU），从前端设备获取码流数据，转发给远程实时监控客户端。

实时流预览流程

远程实时监控客户端可通过VTDU转发，直连前端设备，登录CVR存储系统三种方式实现实时视频预览。

5.4.2 流媒体直写技术优势

低成本

 省去视频存储服务器（PCNVR）、流媒体转发服务器（只支持海康流媒

体）；

 支持低价的监控级硬盘作单盘模式或组建RAID；  支持视频抽帧存储，可节省存储空间

高性能

 支持高达350路2M码流并发写入

 视频流无需打包成文件，可即时回放查看、快速定位，检索效率高  采用专用数据管理结构，无文件系统，规避长期循环覆盖写产生的文件

碎片而引起的系统性能下降的问题  对外提供大容量录像卷

高稳定

 规避断网断电情况下，出现文件不可读或丢失的问题

 由于省去了存储服务器，简化了系统架构，降低了系统单点故障

高可靠

 设备级保护，支持N+1备机冗余，当在线设备故障时，备机自动接管其

业务

 断网补录（ANR），当前端设备与CVR设备之间的网络中断时，录像可

自动保存在前端，待网络恢复后再回传到CVR设备

 数据备份，可支持前端设备录像备份，录像数据本地备份和异地备份  录像丢失检测报警，支持实时数据的丢帧报警（取流失败持续15秒报

警）和历史数据丢失报警（每小时定时检测）

架构开放

前端IPC/DVR/DVS/NVR等编码设备以RTSP/SIP（GB/T28181）/ONVIF/PSIA等标准流媒体协议或SDK私有流媒体协议，直接通过网络写入存储设备

5.4.3 关键技术和重点功能

流数据管理结构

视频流直写存储采用流数据结构进行底层数据管理，实现基于裸空间的预分配策略，规避文件系统损坏引起的文件不可读或丢失的问题，同时避免因文件碎片累积造成的覆盖写入性能衰减，保证性能稳定。

 “合流”技术：无论多少个视频流进入存储后结合海康Smart Sequence

in Cache技术完全汇聚成一个写入磁盘的顺序数据流，实现并发随机转化为顺序录像，优化录像性能。为了实现合流技术，CVR内部维护了一个全局虚拟化的映射表完成随机到顺序的数据映射。

 “流存”技术裸空间直接存储视频流，循环写入时视频流不断从头到尾

覆盖整个存储空间，消除文件系统损坏问题带来的隐患，同时完全消除循环覆盖带来的文件碎片问题，彻底解决因文件碎片导致的写入性能下降问题。

丰富的部署方式和录像方式

 支持从IPC/DVS/DVR/NVR直接取流录像；

 支持从流媒体服务器取流录像和在存储中进行流媒体转发；

 支持主子码流录像，并可自动或手动切换

 报警录像、定时录像、手动录像、移动侦测录像、信号量报警录像、视

频丢失报警录像等多种录像方式

抽帧存储

针对安防应用的特性，对过去一定时间的数据可进行抽帧存储，减少存储容量需求，抽帧后的录像数据仍然可以播放，录像质量不会降低。支持按1/2、1/4、1/8的剩余容量比例和抽I帧的不同策略抽帧方式。

N+1模式

系统运行时间较长时，难免不出现设备级故障。N+1备机冗余功能保证工作机故障时，录像业务不中断，数据不丢失，提供设备级保护，提升系统可靠性。其工作原理如下：指定一台存储设备作为监控主机，对网域内其他存储设备（工作主机）启动监控功能，当发现被监控的工作主机出现异常成为故障主机时，此台监控主机主动接管故障主机的工作，可以实现取流，存储，下载，回放等功能，同时继续监控故障主机，当发现故障主机恢复正常成为工作主机时，则停止所有的接管工作，并将接管期间的录像数据回迁到工作主机中。

数据完整性

5.4.3.5.1 智能补录

前端与数据中心网络异常时，前端设备启动录像并保存在本地存储设备上（SD卡，硬盘等）；网络恢复后，录像自动回传到中心CVR存储，保证数据的完整性。同时，CVR设备支持回传策略设定，可选择在业务空闲时（例如下班时间）

进行回传，解决业务繁忙时录像数据与业务数据的带宽竞争问题。

5.4.3.5.2 录像丢失检测报警

针对恶劣的网络环境，经常出现网络中断导致视频数据丢帧或整段录像丢失的问题，为提升系统的可靠性和安全性，方便客户即时发现数据的不完整性，海康威视提出录像丢失检测及报警技术，该技术支持实时流检测机制和历史数据定时检测两种机制。实时流即时检测，当录像取流失败持续15秒以上则触发报警机制；历史数据固定每小时检测一次，当发现在策略调度时间段内或者手动录像时间段内存在录像丢失，则报警，同时恢复策略录像。

数据可靠性

5.4.3.6.1 数据备份

 多种数据备份模式：与前端共同实现双重备份、存储本地备份以及存储

间的异地备份。

 双重备份：带存储功能的前端设备实现本地录像存储，可同时吐流存入

存储设备，实现数据前端和存储双重备份；

 存储本地备份：存储设备从前端设备取流后，将流数据写到录像卷的同

时，自动将流数据备份到存档卷，不占用外部数据带宽，也无需平台干预。由于存档卷不会被循环覆盖，这增加了重要通道数据的安全性。  存储间异地备份：是指将存储A机器上的录像数据备份到B机器的存

档卷中，防止A机器因为异常或录像卷循环覆盖而造成重要录像数据的丢失，可实现跨局域网备份，无需平台干预。

5.4.3.6.2 录像锁定

针对关键视频，需要超过录像周期时也不被循环覆盖。海康威视CVR存储设备可自动或按照策略对视频进行锁定。锁定方式： 根据锁定策略,录像的同时实现加锁；手动执行锁定录像段。锁定周期过后，自动解锁，同时支持随时手动解锁。

5.4.4 解决方案

海康威视根据安防行业的发展趋势和当前面临的问题与挑战，深入研究行业和客户的真实需求，针对不同的应用环境推出了不同的组网方案。

SAN组网

5.4.4.1.1 组网架构

该组网模式下，海康威视存储系统通过标准的iSCSI协议（FCP协议）或NAS功能对外提供存储服务。存储空间直接挂载在存储服务器或应用服务器上，上层应用和原来一样直接访问存储服务器或者应用服务器。该模式适用于视频数据存储系统和业务数据存储系统。 5.4.4.1.2 基本组成单元

存储系统、存储（应用）服务器、千兆交换机（或光纤交换机） 5.4.4.1.3 主要特点

 集中存储，统一管理：采用中心集中存储模式，前端视频资源集中存储，

系统资源统一管理；

 同时提供SAN和NAS：SAN提供高性能块级数据访问，NAS兼容多种文件

存储协议，满足异构环境下文件共享需求；

 兼容性好：存储设备通过标准的存储协议与第三方服务器、平台实现连

接；

 扩展便利：可实现LUN卷、RAID空间和整机设备的在线扩容，扩容过程

不影响原系统应用；

 带宽预留功能：实现任一个客户端到存储的带宽预留，优化带宽竞争时

的系统性能；

 多设备统一管理：提供集中管理监控软件，可以统一管理和监测多台设

备。

流媒体直写组网

5.4.4.2.1 组网架构

海康威视CVR存储系统作为视频录像和回放的中心节点，前端编码器以视频流的方式直接写入CVR存储系统，录像回放由CVR存储系统直接回放至客户端和解码器，录像和回放不通过中转环节。同时CVR存储系统可内嵌流媒体，集成转发功能。

5.4.4.2.2 基本组成单元

CVR存储系统、视频前端、管理服务器、千兆交换机。

5.4.4.2.3 主要特点

 流媒体直写：前端、平台采用流媒体协议与存储直接交互，提高系统性

能，精简存储服务器，消除服务器单点故障和性能瓶颈；

 集成视频转发功能：视频流可通过存储系统转发，进一步精简流媒体服

务器；

 流媒体存储技术：底层采用流媒体管理结构，可保证断电断网等情况下

系统的稳定性，并基本完全消除覆盖读写情况下的文件碎片；  秒级检索、快速回放、批量下载；

 数据归档：提供录像锁定、录像数据本地备份和异地备份等多种数据归

档功能；

 N+1备机冗余：工作机故障时，备机即时接管录像服务；故障机恢复后，

服务和数据自动回迁；

 智能补录：断网期间，前端在内置存储介质上录像，网络恢复后，录像

上传存储设备；

 双码流录像：支持主子码流录像，并可通过策略灵活切换。

5.4.5 存储容量计算

单个通道24小时存储1天的计算公式∑(GB)＝码流大小（Mbps）÷8×3600秒×24小时×1天÷1024。

标清D1格式

按码流计算，存放1天的数据总容量 ÷8×3600秒×24小时 ×（1天）÷1024＝。

30天需要的容量∑(GB)＝×30天＝474GB 以20个标清通道为例：

20个通道的容量∑(TB)＝474×20÷1000＝

高清130万格式

按4Mbps码流计算，存放1天的数据总容量 4Mbps÷8× 3600秒×24小时 ×（1天）÷1024＝。

30天需要的容量∑(GB)＝×30天＝1266GB 以20个高清130万通道为例：

20个通道的容量∑(TB)＝1266×20÷1000＝

高清200万格式

按8Mbps码流计算，存放1天的数据总容量 8Mbps÷8× 3600秒×24小时 ×（1天）÷1024＝。

30天需要的容量∑(GB)＝×30天＝2531GB 以20个200万高清通道为例：

20个通道的容量∑(TB)＝2531×20÷1000＝

5.5 解码拼控子系统

解码拼控子系统主要是采用海康威视系统级的以解码、控制、拼控等功能集于一体的视频综合平台来进行设计，满足解码拼控等功能。

视频综合平台集所有控制解码设备于一体，参考ATCA ( Advanced Telecommunications Computing Architecture 高级电信计算架构 ) 标准设计，支持模拟及数字视频的矩阵切换、视频图像行为分析、视音频编解码、集中存储

管理、网络实时预览、视频拼接上墙等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级视频综合处理交换平台，解码拼控子系统采用视频综合各平台，性能强大，集成度高。

5.5.1 视频综合平台设计

一体化设计

1） 可插入各类输出接口类型的增强型解码板，每个输出接口能输出多路

高清视频，进行上墙显示；由于视频综合平台本身集成大屏拼控功能，能进行拼接、开窗、漫游等各类功能。

2） 可插入各类信号输入板，可将电脑信号输入并切换上墙；除此之外，也可接入模拟、数字（HD-SDI）或光信号的信源接入。 3） 空余部分槽位，为后期系统扩展等提供方便接口。

4） 将平台软件模块以X86板插入的形式全部部署在视频综合平台内，无需购置各类服务器，平台各模块借助综合平台高性能的双交换总线技术，高效平稳的运行，无需考虑原先网络压力问题。

链路汇聚（LACP）设计

链路汇聚说明图

由于视频综合平台是整个系统核心，包括流媒体服务器也部署在内，所以核心交换机到视频综合平台之间的网络承载的压力很大。为了保证整体系统稳定高效，设计采用链路汇聚（LACP）功能，在核心交换机和视频综合平台间用两条

千兆网线连接，并进行设置。

链路汇聚设计实现两大功能：

1） 在比较紧张的情况下，可以通过逻辑聚合可以扩展带宽到原链路的2倍；

2） 在需要对链路进行动态备份的情况下，可以通过配置实现同一聚合组各个成员端口之间彼此动态备份，当一条链路出现故障，另一条自动承担故障链路工作，系统正常运行。

5.5.2 视频综合平台主要功能

多种输入/输出

1）支持网络编码视频输入、VGA信号输入，数字矩阵交换和网络IP矩阵交换输出。

2） 支持DVI/HDMI/VGA接口输出、整机最大支持256路D1/128路720P/路1080P解码输出。

解码上墙

1）支持实时视频解码上墙，用户可以用鼠标直接拖拽树形资源上的监控点到解码窗口中，立刻进行该监控点实时视频的解码上墙处理；

2）支持历史录像回放视频解码上墙，用户可查询前端设备或中心存储录像，并将播放的录像视频直接拖拽到解码窗口中，立刻进行该监控点当前回放视频的解码上墙功能；

3）支持动态解码上墙云台控制功能，在监控点实时视频进行解码上墙时，用户对解码窗口进行选中后，点击云台控制操作盘进行云台控制操作；

4）支持多画面分割，解码窗口支持多画面分割，能够支持1、4、9、16等多种分割模式

拼控管理

1）支持大屏拼接功能，系统支持模数混合矩阵接入，能够实现模数混合矩阵解码板大屏拼控功能，通过鼠标框选的方式，快速的将多个的解码窗口拼接成一个大屏，适用于高清画面等需要重点监控的视频；

2）支持开窗漫游功能，大屏拼接后用户可以选择最多打开三个漫游窗体，漫游窗体图像可以叠加和自由调节位置和大小，满足更多用户个性化图像解码上

墙的需要。

报警上墙

1）支持单屏报警上墙，用户可以在的监视屏或拼接大屏中进行报警上大屏配置，当计划内的报警产生时能够在配置的大屏中进行报警上墙功能，整个配置可按监视屏配置多个报警，各个监视屏可配置；

2）支持报警场景切换，用户可以单独配置一个报警场景，当该报警场景上配置的报警触发时，电视墙自动切换到报警场景中，并进行相应的视频解码上墙显示。

其他功能

视频综合平台集成了视频输入、输出，视频编码、解码，大屏拼接控制、视频开窗、漫游等功能，将原来需要多个设备才能实现的功能集中在一台设备上，从而降低了设备之间连接线缆的成本，减少了故障点，减少了设备空间占用，为整个机房的美观创造了良好条件。

5.5.3 主要功能效果展示

单屏显示

组合大屏的每个单元单独显示一路视频画面，每个单元的视频信号可以任意切换（显示效果如下图所示）。

单屏显示示意图

整屏显示

整个大屏显示一路完整的视频图像，显示的图像可以是复合视频（PAL或NTSC）、VGA、S-Video、Ypbpr/YCbCr、DVI。

拼接显示示意图

任意分割组合显示

以一个屏为单元可任意1、4、9、16路画面分割显示；可以任意几个大屏组合显示一路画面。

分割显示示意图

图像叠加漫游

可以将任意一个或者多个信号叠加到其他信号之上显示，并且可以随意移动，进行漫游。

叠加显示示意图

图像半透明混合处理

可将任意一个信号叠加到其他信号（地图）之上，图像透明度可调，即可以看到实图像又不覆盖其他信号。

半透明显示示意图

图像拉伸

可将一个信号在整个屏幕墙上随意缩放。

图像拉伸显示示意图

LOGO/OSD显示

在不占用视频输入的情况下，可通过网络在任意单元上以任意大小显示任意多幅静止图像，也可以是LOGO信息或地图。可在任意单元任意位置显示适量字库文本信息，文字透明度可调。

OSD显示示意图

网络抓屏

可通过网络将远端电脑的操作界面投射到电视墙上(例如将客户端操作投像到大屏显示)。

网络抓屏显示示意图

5.5.4 视频综合平台亮点

高性能解码拼控

视频综合平台在规划时采用高性能DSP芯片，具备强大的解码能力，单板8个输出接口，具备128路D1或32路1080P的解码资源，只要使用一张板卡就可实现8个屏幕的4画面显示1080P的要求，并可满足16分割显示D1的资源要求，在这点上是同类任何产品单独使用或组合都无法实现的，同时能很好的解决多解码器多分割时出现的问题。四大优势如下：

10) 解码、拼接一体化设计，具备强大的解码性能和拼接性能：单块板卡支持32路1080P高清前端解码上墙，并可实现8块大屏的拼接，同时支持32个1080P全高清窗口的漫游漂移等功能。解码板的解码拼接一体化设计也避免了传统解码加拼控结构中解码器输出到拼控器输入的瓶颈。

节约成本：解码能力强，能最大限度减少解码器数量，并无需拼控器设备； 主码流解码：无需切换到子码流方式进行解码，图像切换时间短，基本无黑屏现象。

4画面显示效果图

而在此基础上还能进行多种花式视频显示，如开窗、漫游、组合等任意形式的显示模式。

花式显示模式图

全高清电脑信号实时上墙

视频综合平台全新VGA输入板采用最先进芯片，支持1080P、1600*1200、1920*1200等多种全高清分辨率输入，并且上墙时采用非压缩的方式，很好的解决了客户的高清电脑视频上墙功能，并且能很好的满足客户实时性的要求。

在此基础之上，视频综合平台也具备网络抓屏上墙的模式，用来辅助使用，

满足客户多数量、多类型的电脑上墙需求。

PC信号全高清实时上墙效果图

全方位系统管理功能

1）视频综合平台内嵌平台管理软件，平台管理软件按照标准架构设计。在硬件层面上包含解码功能、电视墙显示功能，在软件层面上包含设备接入服务、报警处理服务、存储管理服务、电视墙管理服务、用户接入服务、用户管理服务等模块，可方便的实现监控系统中除存储外的所有功能。

2）在解决软件兼容性问题方面，内嵌的平台软件与海康的前端摄像机、存储及一体机的硬件功能都完全兼容，并做过长期稳定性测试，保证系统的兼容性和稳定性。

3）并且由于软件内嵌，无需安装调试，只需要配置设备IP，添加前端及配置存储计划，设置电视墙显示模式即可将整个系统管理起来，解决了软件安装调试周期长的问题。

4）软件内嵌也提高了设备的性价比，解决客户建设小型监控系统资金不足的问题。

5.5.5 设备选型说明

视频综合平台的设备选型主要考虑板卡的配置，可分为三步进行选择： 1） 输入板卡的选择；

2） 输出板卡的选择 3） 机箱选择。

首先按输入信号类型选择输入板及数量，然后根据电视墙接口和解码数量选

择输出板及数量，最后根据输入板和输出板总数量选择机箱。

输入板配置

根据不同的视频种类选择相应的视频综合平台输入板卡，尽可能满足监控中心图像汇聚的需求，输入板类型的选择如下表：

输入板类型选择列表

视频类型 模拟监控视频输入、标清视频会议输入 计算机视频信号接入（VGA接口）、高清视频会议信号接入（VGA输入） 高清电脑视频信号（DVI接口） 高清视频会议信号（HDMI输入板）、手持式DV、DVD等 高清数字监控视频信号（SDI接口） 光纤数字监控视频信号（光纤接口） 网络监控视频信号（IPC） 输入板卡类型 标清编码板 VGA编码板 DVI编码板 HDMI编码板 SDI编码板 光纤编码板 网线接入，无需输入板 输出板配置

根据屏幕的接口类型和数量选择不同类型的视频综合平台输出板卡，尽可能满足监控中心大屏显示的需求，并且需要2-4个接口冗余。输出板类型的选择如下表：

视频类型 模拟监视器、或通过BNC通路向上级共享视频 电视机、LCD监视器（VGA接口） 高清电视墙或监视器（DVI接口） 高清电视墙或监视器（HDMI接口） 向上级共享高清数字视频（SDI接口） 输入板卡类型 标清解码板 VGA解码板 DVI解码板 HDMI解码板 SDI解码板 5.6 大屏显示子系统

大屏幕显示子系统建设的总体目标是：系统充分考虑到先进性、可靠性、经

济性、可扩充性和可维护性等原则，建成一套采用先进成熟的技术、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的液晶大屏幕拼接系统，以达到满足大屏幕图像和数据显示的需求。

5.6.1 大屏显示子系统结构

大屏显示子系统不仅包含用来视频图像显示的大屏显示部分，还包括解码控制等产品，本章重点介绍大屏显示子系统中的大屏显示部分，其中以介绍LCD大屏和DLP大屏为主。

根据前章视频综合平台的设计，海康威视大屏拼接系统能与视频综合平台无缝对接，获得最佳效果，下图为大屏显示子系统结构图。

大屏系统结构图

整个大屏系统可以分为以下几个部分：

前端信号接入部分：海康威视的大屏显示子系统支持各类型信号的接入，如模拟摄像机、高清数字摄像机网络摄像机等信号，除接入远端摄像机之外还能接入本地的VGA信号及DVD信号以及有线电视信号等，满足用户所有信号类型的接入。

解码、控制部分：前端摄像机信号接入视频综合平台之后，可由视频综合平台对各种信号进行解码或控制，并输出到大屏显示屏幕上，并可通过在控制主机

上安装的拼接控制软件实现对整个大屏显示系统的控制与操作，实现上墙显示信号的选择与控制。

上墙显示部分：上墙显示部分是由LCD、DLP或监视器等组合而成的显示墙，对视频综合平台传输的视频信号进行上墙显示，大屏显示系统支持BNC信号、VGA信号、DVI信号、HDMI信号等多种信号的接入显示，通过控制软件对已选择需要上墙显示的信号进行显示。

5.6.2 LCD大屏

LCD大屏介绍

LCD是液晶显示器（Liquid Crystal Display）的简称，它利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及，从而产生不同灰度层次及丰富色彩的靓丽图像。 液晶是一种介于固体和液体之间的特殊物质，它是一种有机化合物，常态下呈液态，但是它的分子排列却和固体晶体一样非常规则，因此取名液晶，它的另一个特殊性质在于，如果给液晶施加一个电场，会改变它的分子排列，这时如果给它配合偏振光片，它就具有阴止光线通过的作用（在不施加电场时，光线可以顺利透过），如果再配合彩色滤光片，改变加给液晶电压大小，就能改变某一颜色透光量的多少。

液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当液晶显示器中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。

目前，LCD液晶显示单元常用的尺寸有46寸、47寸、55寸、60寸等，它可以根据客户需要任意拼接，采用背光源发光，物理分辩率可以轻易达到高清标准，液晶屏功耗小，发热量低，且运行稳定，维护成本低。LCD大屏单元组成的拼接墙具有低功耗、重量轻、寿命长、无辐射、安装方便快捷、占用空间较小等优点。

LCD大屏亮点

亮点1：高亮度

常规电视、电脑显示器等显示设备亮度值介于250～300cd/m2之间，海康威视液晶拼接屏的亮度值介于450～800cd/m2之间。高亮度保证了画面显示质量，可以更加真实反映出信号源的画面质量。

普通显示方案 海康威视高端显示方案

海康威视LCD高亮度对比图

亮点2：高对比度

海康威视液晶拼接屏的对比度高达2000：1～4500：1。高对比度可以更有效的凸显画面本身的层次感，画面过度更显细腻，有助于观看者有效捕捉到画面中的每一个细节。

普通显示方案 海康威视高端显示方案

海康威视LCD高对比度对比图

亮点3：快速响应

真正8ms响应时间，有效消除画面的拖尾现象，画面更加流畅，更佳的适应高速动态画面显示。

普通显示方案 海康威视高端显示方案

海康威视LCD快速响应对比图

亮点5：超宽视角

水平、垂直178°的超宽视角，站在任意角度观看视觉效果均保持良好。卓越的显示性能在组成超大拼接大屏幕墙时显示效果尤佳，有利于用户处于各个角度看到一致的图像效果。

普通显示方案 海康威视高端显示方案

海康威视LCD超宽视角对比图

亮点6：超窄边结构

海康威视液晶拼接屏双边综合拼缝仅为—。 亮点7：DCDI技术

海康威视液晶显示单元采用高端图像处理芯片，可实现移动画面边缘并且可调节每个像素周边应该插入的像素点，即DCDi (Directional Correlational Deinterlacing)技术，利用该技术可以做到每个场景中的所有像素点总是和周围的像素点相统一，即使是在图像边缘的像素点的填充上也能做到合二为一从而消除图像边缘的条文或锯齿状的东西。

普通显示方案 海康威视高端显示方案

海康威视LCD DCDI技术对比图

亮点8：超窄边结构TrueLife?真色增强技术

海康威视采用高端显示芯片来加强图像高频的质量，利用其TrueLife? Enhancement技术来识别图像的细节转换，如皮肤细纹，斑点或头发。这些细节的处理使得画面看起来更清晰更生动。避免了传统的peaking filter技术所带来的躁点、锯齿、干扰等问题。

普通显示方案 海康威视高端显示方案

海康威视LCD真色增强技术对比图

亮点9：动态自适应降噪技术

海康威视采用的高端显示芯片利用动态自适应降噪技术来减少躁点，同时又不产生污点，真实的还原了图像原有的面貌。

普通显示方案 海康威视高端显示方案

海康威视LCD动态自适应降噪技术对比图

亮点10：串色抑制技术

串色抑制（Cross color suppression）利用动态检测器技术来有选择性的对静态画面进行短暂滤波，并利用图像存储技术对被要求存储的色度进行存储。使用此技术后，在颜色交错变化的场景：如平铺的屋顶，交叉图案的衣服，树叶场景等，不再出现多余的杂色。

普通显示方案 海康威视高端显示方案

海康威视LCD串色抑制技术对比图

LCD大屏效果

LCD大屏效果展示图如下：

LCD大屏效果展示示例图1

LCD大屏效果展示示例图2

注：效果图仅供参考

5.6.3 DLP大屏

DLP大屏介绍

DLP(Digital Light Processing)指数字光处理技术，这种技术要先把影像讯号

经过数字处理后再投影出来，其投影显示质量很好。与LCD背投的透射式成像不同，DLP为反射方式，其系统核心是TI(德州仪器)公司开发的数字微镜器件DMD(Digital Micro mirror Device)。通常DMD 芯片有约130万个铰接安装的微镜，一个微镜对应一个像素。DLP背投的原理是用一个积分器(Integrator)将光源均匀化，通过一个有色彩三原色的色环(Color Wheel)，将光分成R、G、B三色，微镜向光源倾斜时，光反射到镜头上，相当于光开关的“开”状态。微镜向光源反方向倾斜时，光反射不到镜头上，相当于光开关的“关”状态。其灰度等级由每秒钟光开关，开关次数比来决定。因此采用同步信号的方法，处理数字旋转镜片的电信号，将连续光转为灰阶，配合R、G、B三种颜色而将色彩表现出来，最后投影成像，便可以产生高品质、高灰度等级的图像

多个DLP大屏显示单元组成拼接墙，其最主要的特点是屏体大尺寸，目前在市场上的常见DLP大屏的尺寸为50寸、60寸、67寸、70寸和80寸。DLP拼接墙的分辩率在视频综合平台等拼控设备的控制下可由各显示单元的分辩率叠加而成，可获得超高的分辩率。除了尺寸大之外，DLP拼接墙的另一大特点就是拼缝小，虽然各显示单元之间会有屏幕拼缝，但目前单元之间的物理拼缝已经控制在了之内。

DLP大屏亮点

亮点1：TI极致色彩?技术

采用TI最新极致色彩? (BrilliantColor?)技术，采用\" LVDS DLP? DMD显示芯片及DDP3020F图像处理芯片。极致色彩?技术具备同时处理六种色彩的能力，将传统投影机1670万色的色彩数大幅度提升到亿色，能够呈现出最真实生动的自然色彩。采用表面镀膜全新炫彩色轮设计，增强色彩表现力。在亮度、对比度、清晰度、色彩还原、图像均匀性方面均代表行业最高水平。

一般色彩处理 极致色彩处理

最新极致色彩

亮点2：3D梳状滤波技术

采用3D梳状滤波技术，消除动态视频图像边缘锯齿，图像更加清晰、细腻，大幅提高动态视频画质，提供更真实流畅的图像画面。

亮点3：DSC控制电路

采用数字色域平衡及混合控制电路（DSC），精确调节R、G、B、C、M、Y色域及混合色增益差，有效抑制不同光机引擎间色彩差异，最大限度保证了拼接后显示墙色彩及亮度的一致性。

平衡调整前 平衡调整后

平衡调整前后比对

亮点4：智能亮度数字调整

海康威视DLP投影显示单元采用数字渐平修正电路，使得从单屏到全屏均实现了亮度的均匀分布，造就了和谐而又清晰的大画面显示。避免了传统投影机所存在的Hot-Spot（亮斑）效应，就是屏幕中心的亮度远比屏幕四边和四个角的亮度高，对于拼墙而言，亮斑效应最明显的表现就在于整个屏幕被分成一块块亮度不均的区域。通过数字渐平修正电路的校正，不但可以使单屏内的亮度实现均匀分布，而且使相邻屏幕间的亮度差控制在极小范围内，使整屏亮度均匀度保持高度一致。

数字修正前 数字修正后

数字渐平修正电路效果示意图

亮点5：智能灯泡技术

具有灯泡参数自动存储功能，更换灯泡后自动将亮度、色彩等参数调整到接近替换前的运行值，保持拼接墙亮度/色彩平衡。灯泡可1W为单位调整功率，从而精细调整投影光机的输出亮度，较之传统的电子调光具备在不损失色彩深度及对比度的前提下进行亮度控制的优势。

亮点6：内置图像处理器

海康威视投影单元的内置图像处理器在不需要外部图形控制器的情况下支持RGB信号和视频信号的直通显示及硬件图像处理画中画显示，单屏内能同时显示2路动态图像信号（1路RGB信号和1路视频信号），且具有扩展功能；可以在一个显示单元内同时以开窗口的方式显示多路活动视频/RGB信号（画中画），窗口在显示单元内可以任意缩放、漫游、叠加显示，而且可以实现任意M×N方式的拼接显示，以及全屏显示。

亮点7：六轴调整机构

海康威视DLP投影显示单元采用六轴光学调整机构，快速、精细调整图像几何，极具高稳定性，确保图像无缝拼接。

亮点8：防尘/散热设计

海康威视DLP投影显示单元采用专业防尘与散热设计，通过IP5X防护等级测试，延长设备使用寿命，达到最长MTBF（平均无故障时间）。DLP投影显示单元内部光学引擎采用了全封闭的光路设计，从色轮、聚光管、DLP芯片到投影镜头，投射光路都是在封闭的环境中工作，杜绝灰尘对引擎的影响，有效的保障了光路的畅通。

亮点9：适用性屏幕设计

海康威视DLP投影显示单元的屏幕是依据客户不同的应用环境专门设计的。根据用户的大屏规模（层数、列数）、环境亮度、视角等应用需求进行技术分析，使屏幕增益与视角指标达到最佳匹配，且屏幕焦距与投影镜头焦距精密匹配，以最优的匹配满足用户显示效果需要。

亮点10：通用箱体设计

海康DLP显示单元采用通用结构尺寸箱体，标准一次反射设计。采用浮动式无边框屏幕设计，在X、Y、Z轴三个方向可精细调整，屏幕拼接后总体平整，在室温范围内整屏无明显变形，平整精度误差小于。采用无缝拼接技术，屏与屏之间的物理拼接缝隙小于（包含屏幕热胀冷缩空间）。

DLP大屏效果

DLP大屏效果展示图如下：

DLP大屏效果展示示例图1

DLP大屏效果展示示例图2

注：效果图仅供参考

5.6.4 设备选型说明

在大屏显示单元选型时可针对针对LCD和DLP大屏对比分析以及实际需求，在成本、尺寸、功耗等方面进行综合考虑。

LCD产品以具有高清晰度、宽可视角度、高亮度、长寿命等优点，其体积小、重量轻，安装方便快捷，占用空间较小，相对DLP而言，其最大的缺点就是拼缝大，画面一致性较差。

DLP背投拼接作为传统拼接产品的老大，以其完美的拼缝和画面高度的一致和完整性，一直雄踞在高端行业应用中，是其他拼接产品所无法撼动的，在采用了LED背光源后的DLP拥有了更加出色的画面可调性，DLP的拼缝优势是不言而喻的，最小可以控制在，最大也不会超过，一般像交通、电力等项目要显示GPS或GIS地图时，DLP是首选产品。当然DLP拼接也有自身的不足，比如亮度低、体积大，占用空间大，后期维护成本高等。

下表为DLP与LCD拼接显示对比表：

DLP与LCD拼接显示对比表

对比内容

DLP拼接显示系统 LCD拼接显示系统

产品尺寸 物理分辨率 亮度 拼接缝 视角 功耗 价格 辐射 50，60，70、67，80 46，47，55，60 1024×768、1400×1050、19201920 × 1080 (向下兼容) ×1080 850-1100ANSI 700CD/m2 物理拼缝≤ 光学拼缝≤ 170°(水平)/ 120°(垂直) 300W 贵 无 物理拼缝≥ 178°(水平)/ 178°(垂直) 200W 低 无 除了考虑以上因素外，还要综合考虑散热、安装环境要求、大屏表面温度等因素，应根据实际情况进行选择。

5.6.5 主要设备选型

DS-D2046NH-B

5.6.6 监控中心及机房配套设施

监控中心及机房的配套设施也是方案的重要组成部分，涉及到机柜、供配电、消防、防雷接地、综合配线、动环监控等配套设施。

1) 机柜配套设施

要根据实际情况计算总共所需的机柜空间，并合理进行规划，全面考虑机柜尺寸、样式、供电方式、走线情况等，进行科学合理的配置，规划好设备在机柜内的部署；同时也要考虑监控中心及机房通道与机柜间的距离，并进行合理规划。

2) 供配电配套设施

设备供配电配套设施是设备正常运行的前提和保证，《电子计算机机房设计规范》GB50174-2008和《计算站场地技术要求》GB2887-中对计算机供电方式可分为三类：

一类供电：需建立不间断供电系统。 二类供电：需建立带备用的供电系统。 三类供电：按一般用户供电考虑。

监控中心及机房要能根据不同功能区域供配电等级要求的不同，采用不同的供电方式。

3) 消防配套设施

根据监控中心及机房的使用性质，划分消防保护等级如下：

监控中心与机房为一级保护对象，采用控制中心报警系统，报警系统与大楼消防控制室的消防联动控制主机间相连。

下辖分支机构监控室为二级保护对象，采用区域报警系统。

根据不同的等级要求选择合适的灭火设备和报警控制设备等，通常由装修公司或专业消防公司负责设计。

4) 防雷接地配套设施

监控中心及机房防雷接地设施及设计要符合国家规范要求，建立各项防雷安全工作，建立各项防雷设施的定期检测，雷雨后的检查和日常维护等。在防雷接地设施的设计和建设时，应根据地质、土壤、气象、环境、被保护物的特点，雷电活动规律等因素综合考虑，采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计施工。应采用技术和质量均符合国家标准的防雷设备、器件、器材、避免使用非标准防雷产品和器件。

5) 动环监控配套设施

动力与环境配套设施科学的实现了监控中心及机房7×24小时全面集中的监控和系统管理，要能方便地对各个智能设备运行状态和运行参数进行显示、处理和存储，并实现各子系统之间的数据流动，具备强大的跨系统联动功能。此外，系统的故障自动检测与专家诊断功能以及报警功能，将保障环境以及设备的安全高效运行。

6) 综合布线配套设施

综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其它信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部相连接。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成，其中包括：传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统，它们都有各自的具体用途，不仅易于实施，而且能随需求的变化而平稳升级。

7) 其他配套设施

此外监控中心及机房配套设施中，还包括装饰、防静电地板、空调等部分，根据国家相关标准与规定和实际的需要进行科学合理的设计，为系统高效、长期、稳定的运行提供一个良好的环境。

第6章 应用管理系统设计

6.1 概述

应用管理平台采用海康威视iVMS-5000平台（以下简称iVMS-5000平台），它海康威视自主研发的基于SOA系统架构设计的联网集成管理平台。平台集成了视频监控系统、入侵报警系统等安防系统，秉持网络化、集成化、智能化的理念，采用先进的软硬件开发技术，实现各安防系统的集中管理、信息共享、互联互通、多级联网、多业务融合等功能。iVMS-5000平台主要实现系统设备接入管理、实时监控、录像存储、检索回放、智能分析、报警联动等功能，其通过开放的体系架构，全面、丰富的产品支持，为用户提供随需应变的整体解决方案。方案中将平台统一部署在视频综合平台的X86服务器板卡上，实现系统的一体化部署。

6.2 软件架构设计

iVMS-5000平台从新的思路出发，全面整合网络、存储、音视频、智能分析等部分，从架构角度上对监控系统进行了重新的审视和规划设计，借鉴IT软件领域成熟的软件开发模式，提供跨网络、硬件及OS平台的透明性应用和服务的交互，可对外提供标准的Web Service接口及OCX控件给客户进行二次开发，方便将视频监控功能集成到客户的第三方系统中，实现平台登录、设备列表获取、实时视频预览、录像及回放、云台控制、语音对讲等功能，满足安防应用的需求，顺应下一代安防监控的发展方向。

平台系统架构如下图所示：

平台架构图

1） 物理资源层

第一层为物理资源层：物理资源层包含各监控安防系统设备资源、系统主机、网络系统、安全设施，为系统的应用层提供可靠、有效、安全的信息传输通道。

2） 数据资源层

第二层为数据资源层：数据资源层包含关系数据库、多媒体信息库等组成的综合信息资源库。对操作系统、数据库、安全加密、多媒体协议的封装，屏蔽差异，实现上层应用的平台无关性，提高运行效率和系统兼容性，支持包括大华、天地伟业、美电贝尔、汉邦高科、索尼、松下、英飞拓、AXIS、SANYO、BOSCH、AVTECH、Arecont Vision、VIVOTEK等多个国内外视频监控主流品牌的多款主流设备接入，无论是通过DVR或DVS接入的模拟摄像机或直接接入的网络摄像机。

3） 应用支撑层

第三层为应用支撑层：应用支撑层提供各类服务器、视频数据采集设备、统一身份认证及决策支持等，为视频、报警业务提供核心服务和逻辑支持，由部件化的服务模块和相应的二次开发接口组成。

在平台服务层除了提供认证管理服务、流媒体转发服务、存储服务、报警管理等通用服务外，还提供了电信级系统必须具备的冗余热备功能，可以兼容多厂商、多种类、多协议的各种异构硬件；通过互联管理模块，支持平台互联互通。

4） 应用业务层

第四层为业务应用层：应用业务层提供统一的安防应用软件框架之上的各类应用。实现监控管理功能，包括实时监控、视频存储管理、视频分发管理、电视墙管理、录像查询回放、报警配置、门禁业务、系统配置管理、系统权限管理、信息发布通告等。

5） 用户界面层

第五层为用户界面层：用户界面层同时支持B/S和C/S客户端，另外通过部署手机接入服务器，平台也支持手机客户端对前端监控的浏览。

平台满足多部门对视频数据、信息数据的共享需求，可根据各使用部门不同的应用需求，采用自定义针对性的用户界面，通过授权的情况下，各部门可实现视频资源及信息数据的共享。

6.3 软件模块组成

平台系统涉及的软件模块包括中心管理模块、应用模块、客户端、视频质量诊断等部分。

6.3.1 中心管理模块

1） 中心管理模块

中心管理模块是整个系统的核心组件，提供统一的认证、授权、管理服务。作为管理模块，对系统内的用户、角色、权限、视频监控设备、报警设备、各种服务器进行集中配置管理；作为应用模块，提供各类安防监控业务。

2） WEB应用模块

WEB应用模块为系统管理、流媒体、报警转发、集中存储检索等所有应用模块提供统一WEB访问配置界面，为前端监控设备提供统一远程监视查询WEB访问界面。

3） 数据库模块

平台提供数据库，使用J2EE系统中成熟、稳定、强大的框架，灵活的支持各种数据库，承担数据库用户的管理，数据备份，数据恢复，数据冗余处理等。主要包括MySQL、postgreSQL、Oracle等。

6.3.2 应用模块

1） 存储管理模块

存储管理模块主要进行对系统中各个监控点录像计划的配置管理，并为用户提供录像查询、点播等服务，支持PB级海量音视频数据存储以及快速检索的功能。支持计划录像，移动侦测录像，手动录像，报警录像等不同录像类型。

2） 报警管理模块

报警模块管理系统内各种报警事件及其联动处理，并对报警消息进行分发及上传。支持的联动方式有客户端联动（视频图像、声光显示、信息叠加）、云台联动、通道录像、EMAIL通知、短信发送、警灯警号联动等方式，并可进行跨区域的联动。提供完善的报警日志管理，方便事后查询检索。

3） 电视墙模块

电视墙模块主要对各种解码设备进行统一管理，配置解码资源，提供报警联动服务，键盘信号接入。

4） 流媒体模块

流媒体模块主要进行视频数据（实时图像及录像数据）的转发及分发，支持200路D1@2Mbps并发转发。通过设备SDK或RTP/RTSP方式接入第三方设备，完成设备取流。流媒体模块能对带宽进行合理使用，当多个用户（或业务）同时观看同一路图像，通过流媒体模块转发可有效节约网络带宽资源。此外，通过流媒体模块级联模式，可有效缓解两个区域中因网络通信带宽引起的视频预览资源不足问题。

5） 移动接入网关模块

移动接入模块支持手机等移动终端通过3G网络、WIFI等方式接入系统，并为移动客户端提供符合3GPP标准视频码流的转码服务。

6） 云镜管理模块

云镜管理模块可以实现用户根据权限拥有不同的控制级别，按优先级对云台进行控制，最多支持100级；通过云台代理模块，去控制云台，能够实现网闸穿

透等功能。

7） 网络管理模块

网管模块对系统内联网设备进行实时运行状况监测，包括各种监控设备、模块运行状况进行监视和管理，并能以各种图表的形式进行实时显示。主要提供资源管理、远程维护管理、故障管理、日志管理。对各种维护数据可以进行查询、统计，并生成相关报表。

8） 设备接入模块

平台能够集成Ehome设备，实现对监控点的统一管理与统一接入。支持接收来自控制端的预览、回放、云台、语音对讲等请求，处理后将相应命令转为eHome协议内容转发给设备。同时，接收设备发送的注册、报警等请求，并将报警请求转发给报警模块。设备接入模块的主要用途：1）解决私网设备接入；2）对Ehome设备统一管理。

6.3.3 客户端模块

1） C/S客户端

C/S客户端完成实时监控、报警处理、系统控制等日常的监控工作，主要包含对视频监控系统及其他各个子系统的设备工作状态、网络和现场情况的监视以及相关控制。客户端资源支持异步加载，优先减少登录时长，加大系统监控资源管理规模。

2） 大屏控制客户端

大屏控制客户端完成解码资源管理、解码上墙、大屏拼接、报警联动配置等功能，通过关联物理屏与解码设备，配合预案场景管理，一块物理屏的划分和拼接，进而实现解码上墙，回放上墙等。报警联动将客户关心的事件做一个联动上墙配置，可以使客户第一时间掌握目标状态。

3） B/S客户端

iVMS-5000允许使用B/S客户端在任意一台联网计算机上通过浏览器方便地登入平台，在权限范围内完成系统设备的配置、控制等操作。B/S客户端不需安装，部署灵活，使用简单。

4） 手机客户端

手机客户端客户不仅能够实时视频预览、远程录像回放、本地图像管理，还

可以控制云台，使得客户无论在什么地方都可以掌控现场，另外还具备GIS地图应用功能，。iVMS-5000手机客户端支持多种手机平台，包括IOS、Windows Mobile、 Android、Symbian等。

6.3.4 视频质量诊断模块

平台可提供视频质量诊断模块，视频质量诊断是一种智能化视频故障分析与预警工具，可有效预防因视频采集设备、视频传输等环节导致的图像质量问题及其所带来的损失，并及时发现破坏监控系统的不法行为。在设备、传输发生问题后，可以迅速进行处理，保障监控系统有效运行。主要对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡、云台失控、视频信号丢失等常见摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警。系统按照诊断预案自动对摄像头进行检测，并记录所有的检测结果。

6.3.5 视频图像拼接模块

平台可提供视频图像拼接模块，通过专业的视频拼接应用软件把多个摄像机的多个监控画面拼接成一个画面，主要用于如机场跑道、广场、码头等具有开阔视野和需大范围呈现监控画面的大场景，提供高清晰、高质量的大场景监控画面。因为视频图像拼接运用了较为复杂的视频拼接等图像处理算法，故为了达到更好的视频图像拼接效果，建议单独配置专门的服务器安装视频拼接应用软件，来提供符合要求的显卡和处理芯片等硬件环境，且摄像机的选择与安装等要符合拼接布设要求。

6.4 平台功能设计

6.4.1 基础管理功能

1） 设备资源管理

组织机构的管理，包括组织机构的添加，删除，修改，为本组织的通道分组，根据本组织的所有通道的不同监控职能，进行分组管理。为保证所添加的服务器已经正确安装，可以在海康威视看门狗程序中查看服务器的运行状态，以确保设备的正常运行。

设备资源管理界面图

2） 用户权限配置及管理

用户权限管理包含用户管理与权限管理：  用户管理

管理系统所有用户的添加删除，权限分配等操作，具体分为用户，部门，角色管理。可详细登记用户信息：用户名、所属机构、用户级别、联系电话、手机、mail等。

 权限管理

用户权限配置分为三部分：用户、部门、角色，不同用户可以设置所属部门和隶属角色，相关操作时根据优先级提供优先级高的用户优先使用权利，用户权限可以进行授权、转移和取消；

3） 报警接收与联动管理

报警管理分为设备掉线报警、服务器异常报警、监控点报警、报警器报警。监控点报警为监控点的视频类报警，包括移动侦测，视频丢失，遮挡报警等。报警器报警为设备外接报警器的报警，包括DVR、NVR等设备的报警输入和报警输出等。

4） 录像配置与管理

录像管理，用来管理录像的存储，包括对前端设备的录像计划配置，集中存储的录像计划配置。

5） 网络管理

网管模块对系统内的网络运行状况，设备运行状况、服务器运行状况进行监视和管理，并能以各种图表的形式进行实时显示。主要提供资源清单管理、远程维护管理、性能管理、故障管理、日志管理。对各种维护数据可以进行查

询、统计，并生成相关报表。

网络管理界面图

6） 地图管理

可以配置电子地图，用于快速定位到监控点的具体物理地置。当监控点有报警发生时，电子地图会出现报警图标。

支持添加、修改、删除地图，地图与组织机构关联，允许地图分层、分级管理，一张电子地图下可嵌套多张子地图。

支持地图元素的添加、修改、删除，包括监控点、报警输出、报警输入点、地图链接、标记；

地图管理界面图

7） 设备校时

平台支持设备校时功能，提高视频录像时间记录的正确性。平台支持自动校时与手动校时功能，可固定设置好每天的设备校时时间，系统按照事先设置自动执行校时功能，或采用手动校时方式执行。

8） 授权管理

海康威视iVMS-5000平台软件采用license写入加密狗的授权方式，在安装

完平台后，只需插入加密狗即可完成授权；后继用户若需要平台扩容，再导入扩容license即可。

9） 入侵报警系统接入

海康威视iVMS-5000平台软件通过海康报警模块可以实现接收BOSCH、HONEYWELL等报警系统的报警，实现报警执行客户端联动、联动录像、联动球机跳转到指定预置点、联动发邮件、联动发短信等功能；也可以实现通过报警模块对报警主机布撤防与防区旁路等功能。实现监控人员第一时间检测到报警信息，并做相关处理，对于案件发现与处理的及时性有了提升。

10） 数据库备份与恢复

海康威视iVMS-5000平台软件支持数据库的备份和恢复。备份平台数据后，备份文件保存在安装平台的C盘中，也可通过修改平台的配置文件，自定义备份文件的保存路径；当系统损坏导致数据丢失时，可方便快捷地完成数据的恢复。

6.4.2 基础应用功能

1） 实时图像的浏览

通过C/S客户端和WEB浏览器，可以单画面或多画面显示实时视频图像；支持不同画面的显示方式：1、4、6、9、16画面等方式；还可以支持6、7、8、10、13、14、17、22、24、25画面多种规格画面的组合显示方式；；能够实现对前端云台镜头的全功能远程控制；具备图像自动轮巡功能，可以用事先设定的触发序列和时间间隔对监控图像进行轮流显示等。

实时图像预览界面图

2） 录像回放与下载

 录像回放

支持单画面、4画面、单进、单退、快进（1/2/4/8倍数）、剪辑、抓帧、下载等；在回放的过程中可以图像的电子放大功能，支持常规回放、分段回放、事件回放、即时回放等多种回放方式，支持录像回放电子放大，可以对某区域的图像画面进行放大，放大到整个窗口，支持单通道剪辑和多通道一键剪辑，并将剪辑文件保存在本地。

 录像下载

支持录像的批量下载；支持多种备份方式，选择本地备份则保存在本地文件，选择刻盘备份则保存在刻录的光盘里，选择ftp上传备份则会上传到指定ftp服务器的指定目录里；备份速度与同时开启备份通道数可以根据用户不同的需求自主配置；支持动态加载刻录机。

录像下载界面图

3） 电子地图应用

支持多张地图显示，且支持多屏显示；可以在导航图上点击可以将当前窗口显示的地图显示中心快速切换到点击所指定的位置；支持在地图上弹出视频窗口，对监控点的实时图像进行浏览；报警时有警示的波动闪烁提示，并支持报警源相关信息的显示；支持地图所有元素的快速、模糊搜索定位。

电子地图应用界面图

4） 语音对讲

语音对讲功能包括用户与用户的语音对讲功能，用户与设备的对讲广播功能，可实现监控中心之间的语音对讲，实现监控中心和前端单一设备或多台设备进行语音对讲或语音广播。

语音对讲界面图

5） 报警接收

接收到报警后可以自动联动预先定义的关联监控点视频在客户端与大屏上显示；可同时收到多个报警信息时，能够按照警情级别优先显示，同级别报警排队显示，值班人员可以输入处警信息、警情确认人信息并保存；所有报警信息自动保存到数据库，可以统计、查询和打印，可以通过报警事件来检索录像资料。

报警接收界面图

6） 日志查询

日志查询功能包括配置日志、操作日志、报警日志、设备日志以及工作记录查询等，可以对各业务在统一界面进行查询统计。

日志查询界面图

6.4.3 高级业务应用

1） 拼控上墙

解码资源：支持多种解码输出BNC、VGA、DVI和HDMI，支持设置解码的输出分辨率如1080P、720P、D1和CIF，支持BNC输出画面的微调，用户可自定码输出通道的名称。

预览上墙：通过大屏客户端将指定的视频通道投放到指定监视器/大屏，可以单画面或多画面显示实时视频图像；支持多画面显示方式；支持实时视频上墙的同时进行预览，同时在树节点的监控点能够显示预览图标。

拼接开窗：支持对监视屏拼接、开窗、漫游。支持漫游叠加、任意开窗与跨屏显示。

场景切换：根据指定的监控点上墙到大屏不同位置可以建立场景并保存，只需切换到指定场景即可实现不同监控点切换到大屏指定位置的功能。

轮巡预案：轮巡预案是指在一个区域自动轮流播放多个监控点画面；包含单

场景轮巡与多场景轮巡；单场景轮巡表示在一个场景中轮巡预览多个监控点；多场景轮巡表示多个场景之间切换预览。

回放上墙：将查询到的录像在大屏上播放的功能；支持1、4、9、16 画面等不同画面的显示方式；支持在拼接、漫游的场景下进行回放上墙。

报警联动上墙：接收到报警后可以自动联动预先定义的关联监控点视频在大屏上显示；支持1、4、9、16 画面等不同画面的显示方式；支持在拼接、漫游的场景下进行报警上墙，已配置联动的报警事件，在树节点上显示不一样的图标，便于用户查看和编辑。

拼控上墙界面图

2） 智能系统接入

iVMS-5000平台可接入智能前端设备（智能IPC、智能DVS、智能DVR等）和智能行为分析服务器，支持对监控通道智能规则的配置，可设置的智能事件类型包括“进入区域”、“离开区域”、“区域入侵”、“徘徊”、“物品放置拿取”、“停车”、“快速移动”、“人员聚集”等，在报警管理中完成相关智能报警联动配置。

智能系统接入示例图

3） 多网域的支持

海康威视iVMS-5000平台软件支持多网域访问平台，在安防系统有固定的公网ip地址的前提下，在任何能上网的地方都能够访问系统，更加方便客户的使用。

4） 手机接入

海康威视iVMS-5000平台软件支持通过手机终端、平板等远程实时画面预览；支持手机ptz云台控制，并允许设置步长；支持进行现场抓图、录像保存等操作；不仅支持实时视频预览、远程录像回放、本地图像管理等功能，还支持GIS地图应用，可实现辖区组织资源下监控点的地理位置显示、车载或移动设备GPS位置实时刷新、车载或移动设备轨迹回放及兴趣点搜索等功能。该客户端支持的移动平台有Android系统和iOS系统，其中Android系统上加载的是百度地图，iOS系统上加载的是Apple自带的地图。

手机实时预览画面图

手机客户端GIS地图应用界面

5） 流媒体级联

海康威视iVMS-5000平台软件可以在不同的网段内都部署流媒体模块，来解决系统与系统之间联网的视频流的转发问题。在流媒体模块想通的情况下，通过流媒体级联的方式实现针对不同的网段内的流媒体级联的功能，节省不同网段之间的网络带宽。

流媒体模块级联的应用场景如下图：

流媒体级联功能示意图

6） EHOME设备接入

海康威视iVMS-5000平台软件能够集成Ehome设备，实现对监控点的统一管理与统一接入，通过统一平台界面实现对移动监控设备的管理、视频实时浏览、录像存储与回放、移动侦测、视频遮挡、视频丢失报警、云台控制等功能。

7） Logo自定义

平台软件支持用户自定义公司名称和logo图标。用户只需上传符合规格的图片，即可完成CMS登录页面、首页和下标的图片更换。操作方便快捷，更方便了用户无需定制软件即可实现logo自定义，节省了软件成本。

8） 平台私有协调级联

平台私有协议级联，即为数据库级联，用于部署上下级平台，通过同步下级平台的数据库，使得上级平台可以查看下级平台的设备、监控点等信息，具有流程简单、稳定性高、实时性强等优点。数据库级联模块包括添加平台、数据库同步、报警管理、电子地图四个组成部分。

9） 视频质量诊断

平台可提供视频质量诊断功能，通过对前端设备传回的码流进行图像质量评估，对视频图像中存在的质量问题进行智能分析、判断和预警。能在短时间内对大量的前端设备进行检测，检测内容包括多种视频故障，如清晰度异常，亮度异常、偏色、噪声干扰、画面冻结以及信号丢失等；同时支持模拟和数字视频接入，对于第三方私有码流，需要提供其SDK。

10） 视频图像拼接

平台可提供视频图像拼接功能，用于具有开阔视野和需大范围呈现监控画面的大场景，如机场跑道、停机坪、广场、火车站台、码头、港口等，应用视频图像拼接技术，将来自不同视角的多个摄像机的监控图像拼接在一起，从而得到高分辨率图像，解决一个摄像机无法真正提供大场景的清晰、高质量画面的问题，满足用户大场景的高清晰监控的迫切需求。

视频图像拼接前后对比图

6.5 平台部署环境

6.5.1 硬件环境

视频综合平台为平台软件部署提供了可靠的支撑环境，包括服务器板及机箱，根据系统的安全性与稳定性要求，在进行多次系统测试的前提下，系统平台中的各个服务模块集中部署在视频综合平台的一块或几块X86板上，保障系统的稳定、可靠、长期运行。服务器板和主控板及机箱的要求具体如下：

服务器板（X86板）：服务器板卡采用高性能4核4线程CPU，主频，支持8G内存，双硬盘插槽，4G固态硬盘，可支持千路以上视频管理、存储管理、用户管理；200（并发）路以上D1视频的流媒体转发。具备三个的千兆网口，支撑用户的大数据量业务交换。

主控板及机箱：综合平台主控板为ATCA架构设备监控板，监控子板运行状态，机箱具备80G以太网背板带宽及1000G高速总线背板带宽，保障大数据量视频业务的正常运行。

x86板配置情况：

处理器：Intel至强处理器（、4核心4线程），三级缓存8MB、TDP 85W； 内存：2个DIMM插槽，最大支持8Gb DDR3 1333 SDRAM内存； 硬盘：内置4Gb SSD 固态盘；2个SATA 接口，可选配2个寸硬盘； 电源：双冗余电源。

6.5.2 软件环境

平台部署操作系统要求：平台软件中各模块组件全面支持Windows操作系统，推荐使用Windows Server 2008(32/)或Windows Server 2003(32/)操作系统；

CS客户端：推荐使用Windows 7或Windows XP操作系统； BS客户端：推荐使用IE8

数据库：iVMS-5000支持的数据库有postgreSQL、MySQL、Oracle数据库。

同时还需考虑到其他软件的使用环境，如客户端、杀毒软件等。

第7章 视频系统利旧设计

7.1 概述

为了节约整体投资成本，更好地利用原建系统的资源，本方案考虑对原有系统进行利旧设计。本章节的系统利旧设计主要考虑原有系统接入到新建系统，不考虑新建系统接入到原有系统，即以新建系统为主。

7.2 系统利旧整体设计

系统利旧主要包括模拟监控系统或者网络监控系统如何接入到新建系统。具体设计从以下几个方面考虑：

1） 原有模拟监控系统利旧：前端模拟设备接入新建视频综合平台的方式；

2） 原有网络监控系统利旧：前端编码设备接入新建平台的方式； 3） 原有网络监控系统利旧：原平台和新建平台进行对接的方式； 对于前端设备已经使用年限在5年以上的或者前端设备供应厂家已经不存在、或者相应型号已经停产并没有售后服务的，建议更换设备。

7.3 模拟监控系统接入设计

模拟监控系统一般都是采用模拟摄像机，通过裸光纤接入监控中心，监控中心将接入的视频一分二，一部分接入矩阵，一部分接入DVR存储。矩阵负责视频的切换、上墙显示，同时可以与上级矩阵级联；DVR负责视频存储，同时可以与上级单位联网，便于调取录像。

为了原系统最大程度利旧，现将原有模拟矩阵接入视频综合平台，实现视频资源的利旧整合。视频综合平台可以通过矩阵接入网关，接入市面上主流厂家的矩阵，确保模拟视频的调用、控制等。DVR存储资源通过SDK等方式接入现有的应用管理平台，如果原先为海康DVR，则不存在兼容性问题，直接接入使用；如果为其他厂家DVR，那么需要第三方厂家提供相应的SDK，以供平台开发对接使用。

以上为模拟监控系统利旧整合的模式，具体结构如下图：

模拟系统利旧整合图

其中，原视频矩阵和新建系统视频综合平台之间可以通过矩阵接入网关进行对接，矩阵接入网关相当于是原有模拟矩阵和视频综合平台之间通讯的桥梁，实现通信协议的转换和传递，而具体的模拟视频是通过专门的视频通道进行传输。

视频综合平台可兼容模拟矩阵，通过矩阵接入网关实现模拟矩阵和新建系统的无缝对接，有效保护用户原有投资。整个系统可以满足用户对模拟矩阵、视频综合平台的互联互控，可实现二者之间的互相调用。视频综合平台通过矩阵接入网关支持派尔高、红苹果、博世、博康、英飞拓、霍尼韦尔等多个厂家的模拟矩阵设备的接入，系统架设快速，不影响用户日常业务。

7.4 网络监控系统接入设计

网络监控系统目前的主流方式是前端采用IPC或者DVR等编码设备，通过IP网络，将前端设备接入到统一的数字视频管理平台，通过平台对前端编码设备进行统一管理，实现网络化的视频监控。网络监控系统利旧主要包括两种情况，一种是前端编码设备接入现有的新建网络，同时通过SDK方式接入现有平台；

另外一种情况是通过平台对接的方式实现整合利旧，但需要符合一定的平台对接标准。

系统结构图如下所示：

原网络系统利旧结构图

1） 网络监控系统前端利旧接入设计

网络监控系统包括DVR、DVS、IPC等编码设备，这些编码设备通过SDK方式接入现有的应用管理平台。如果原先设备为海康设备，则不存在兼容性问题，可直接接入；如为其他厂家的编码设备，则需第三方厂家提供相应的SDK，以供平台对接开发。本章节考虑到视频图像的接入，由于录像资源利旧接入相对复杂，这里暂不考虑。

2） 平台对接模式

对于原有平台功能模块相对较为完整的，前端设备数量较多，原平台厂家能积极配合的，也可通过平台对接的模式和新建平台进行对接，最终对原视频监控系统进行利旧。若原平台符合相应的标准，平台对接相对容易实现，如原平台是非标准平台需要通过联网网关进行对接，具体如下图所示：

平台对接利旧结构图

第8章 方案优势分析

该方案通过把前端网络高清摄像机、后端高清存储设备、视频综合平台和显示大屏等进行有机组合，实现整个系统的全高清、全网络化，体现出系统的高集成化、高智能化、高可靠性、高扩展性、高易用性等优势，具体表现如下：

8.1 全高清

系统从视频的采集、视频信号的编码压缩、视频信号的传输、视频的浏览、录像文件的回放等环节全面高清化，具体优势表现如下：

1） 智能高清采集：前端IPC通过智能编码，不仅降低了视频码流，还能在

同等图像质量的情况下，获取画面中更多的关键细节，达到了智能高清的效果。

2） 高清存储与转发：NVR为高清视频提供存储与转发服务，确保存储与转发环节达到高清效果。

3） 高清视频传输与交换：视频综合平台支持多种高清视频信号的输入与输出，并能够在视频综合平台内部实现高清视频的转换与交换。 4） 高清视频显示：视频综合平台结合大屏对视频图像进行多种方式的拼接控制，拼接屏支持1080P及以上更高物理分辨率，可把前端大视场、远距离的监控画面进行拼接显示，体验更好的网络高清效果。

8.2 全网络

系统从前端到后端均采用网络化的设备，实现系统的全网络化，其具体优势如下：

1） 系统组网便捷：整个系统设计均采用网络化的设备，结构简单，线路简

单，能在相对较少的时间内完成系统组网建设；

2） 系统大联网：前端IPC支持网传，通过标准协议可实现互联互通，后端全系列产品均采用标准的网络化设备，从而达到整个系统联网，容易实现系统内的视频资源的共享与调用；

3） 网络化管理：系统的设备均IP化，从而实现了平台对系统中任何

设备的网络化管理，包括设备的配置、状态检测等管理。

8.3 高集成化

系统采用高集成化设计，主要体现在视频综合平台部分，具体优势如下： 1） 集成多种视频信号：视频综合平台具备多种视频输入输出接口，包括

BNC、VGA、HDMI、DVI等，支持高清网络视频、高清数字视频、光纤数字视频、模拟视频等多种信号的输入及输出；

2） 集成多种应用功能：视频综合平台基于NETRA平台，采用高性能的视频处理芯片，通过模块化的部署方式，灵活部署各种业务板卡，集成了视频信号的输入、输出、编码、解码、转换、交换、拼接、控制等功能。应用功能的集成在一定程度上减少了监控中心的设备数量，减少了设备间走线，减少了安装调试周期，提高了机房的整洁度等； 3） 集成了平台软件：视频综合平台可以集成X86板，能够部署平台应用管理软件，达到软硬件一体化。一体化方案在对高清GIS地图进行上墙显示的时候，可以不采用桌面背投的方式，而是采用更为先进的GIS图源通过视频综合平台处理，进行并接上墙显示，达到超高清分辨效果。

4） 缩短供货周期：单独购买服务器、平台软件、解码器、拼接器等设备，然后各自安装进行调试，并需要联调，整体调试建设周期长，耗人耗时，而软硬件结合的一体化设计将多种设备到货周期减小到最低，并在出货时已经将软件等全部调试完成，现场调试无需再单独配置并联调缩短项目建设周期。

8.4 高智能化

海康威视网络高清视频监控系统解决方案，在不采用现有的智能分析服务器的情况下，依然具有众多智能化的优势，如前端智能摄像机、视频质量诊断部分这等内容，具体优势如下：

1） 智能SMART IPC：海康威视SMART IPC采用一种创新的监控理念，

以强大的智能侦测技术，对越界入侵、区域入侵行为自动检测、分别布

防，联动报警；并能精准识别画面中人脸的数量、位置、大小，并可实现人脸的智能跟踪；还可检测出无音源输入、环境噪音过滤、突发尖叫事件提醒等，提高了系统的智能化水平；

2） 智能球机：海康威视智能球机支持三维智能定位功能，可配合配合D客户端软件等可实现点击跟踪和放大，反应灵敏，运转平稳，在任何速度下图像无抖动，并能实现自动跟踪功能，结合巡航扫描方式对不同场景进行轮巡监控；

3） 智能的视频质量诊断技术：视频质量诊断模块是一套智能化视频故障分析与预警系统，其通过对前端设备传回的码流进行解码以及图像质量评估，对视频图像中存在的质量问题进行智能分析、判断和预警，确保前端监控高质量运行。

8.5 高可靠性

系统设计具备高可靠性，主要体现在以下几点：

1） NVR存储本身具备的高可靠性：设备采用嵌入式操作系统，不会因病

毒等原因导致无法使用或者异常关机重启，确保系统高可靠性。该设备支持主辅双操作系统，主系统异常后辅系统立即顶上，保证设备稳定运行。同步降低功耗的同时，提高了运行寿命和稳定性，也增加了环境的适应性。具备ANR断网补录功能，ANR即自动网络补偿技术，在NVR与网络摄像机之间的网络出现异常的时候，自动启用前端SD卡缓存，将录像保存在网络摄像机SD卡中，网络恢复正常后自动将前端数据同步到NVR中。

2） 存储N+1备份模式：NVR存储系统具备N+1热备功能，通过设置备份主机的方式，保证系统中任意一台NVR网络中断、工作异常的时候，录像数据可靠、完整。

3） 分布式存储降低存储风险：嵌入式NVR采用分布式存储方案，采用就近存储、快速存储、分散存储的策略，保证数据尽可能早的存储，有效规避网络异常等问题，把单点故障的风险降到最低。

4） 分布式存储减轻平台压力：NVR方案不仅可以实现IPSAN模式的

直存模式，还能实现直取，客户端直接走NVR获取视频流，而不需要走转发服务器获得视频流，体现了NVR强大的转发性能。NVR存储方案中，视频不需要依赖流媒体服务器的调度，也不必通过流媒体服务器的转发，而是直接传给NVR，节省了视频在设备间的转换，减轻的系统负载，尤其是减轻了平台的压力，平台作为系统的中心，负载最重的部分，在视频系统中，平台的压力比较大，容易产生故障，甚至崩溃，降低了平台的压力从而均衡的了负载。

5） 视频综合平台ATCA架构设计：综合平台采用ATCA架构设计，服务器板卡和主控板的设计保证了系统的正常运行。服务器板卡设计中包括：2个硬盘插槽和4G固态硬盘。4G固态硬盘为受保护状态，为备份硬盘。在运行时，主控板实时对服务器板卡进行监听，检测服务器板卡运行状态，当服务器内板卡死机时，主控板会根据收到心跳对服务器板卡进行重启。如服务器内程序崩溃，造成系统崩溃，重启也无法启动时，主控板会将固态硬盘中备份系统和程序进行恢复，保证系统在无人为干扰下的长时间正常运行。

6） 视频综合平台链路汇聚设计：由于视频综合平台是整个系统核心，它到核心交换机之间的网络承载的压力会很大。为了保证整体系统稳定高效，采用链路汇聚（LACP）设计，在核心交换机和视频综合平台间用两条千兆网线连接，并进行设置。在比较紧张的情况下，可以通过逻辑聚合可以扩展带宽到原链路的2倍；在需要对链路进行动态备份的情况下，可以通过配置实现同一聚合组各个成员端口之间彼此动态备份，当一条链路出现故障，另一条自动承担故障链路工作，保障系统正常运行。

8.6 高扩展性

系统具备高扩展性优势，特别是在视频综合平台等方面，具体如下： 1） 视频综合平台的模块化扩展：视频综合平台可通过模块化的部署方式，

根据实际需要灵活部署各种业务板卡，实现后期对报警信号、高清网络视频、高清数字视频、光纤数字视频、模拟视频等的线性接入，同时平

台升级扩展也可以借助于增加X86板实现，系统的扩展优势非常明显。 2） 软件功能结合硬件扩展：使用刀片式服务器板，不仅将服务器功能和解码板功能集成到一起，而且还可以做到共享背板总线，从而实现解码输出端口作为服务器板卡的扩展输出，通过背板总线将高分辨率的网页、GIS地图等信息传输给解码板，通过解码板进行上墙，从而实现多屏分辨率叠加，将高分辨率的视频、图像等信息在拼接电视墙上显示，目前已可做到个全高清1080P分辨率的屏幕扩展，从而实现12800万像素图像上墙。

3） 流媒体的扩展功能：服务器板卡具备3个网口，其中一个和背板相连，并具备40G带宽，此时将服务器板卡作为流媒体板使用时，流媒体板分发的数据可通过背板高速总线到解码板进行解码，不占用外部带宽，保证视频流畅通无阻的情况下将一部分码流带宽在内部进行处理，节省了有限的带宽资源。

4） 平台软件的高扩展性：平台软件不仅具有标准的内外部接口，同时模块化的软件设计易于后期扩展，特别是对于项目规模扩大，需要升级的情况，只需增加相应的刀片服务器配置，结合相应的服务模块，从而实现系统扩展。

8.7 高易用性

该系统具有高易用性，体现在易部署、易操作、易管理、易维护方面，具体如下：

1） 易部署：方案使用系统级产品视频综合平台，通过其模块化、集成化的

设计理念，可集中、快速部署视频接入设备、编解码设备以及平台软件等，减少了系统调试周期。

2） 易操作：方案使用的NVR采用了全新的IP通道添加配置界面，配置更便捷，有效提高IPC添加配置效率，支持对IPC进行升级，使升级更加便捷；方案使用IPC机支持背焦自动调节功能，可通过摄像机上的ABF按钮或者客户端/IE上的辅助聚焦等按钮自动或手动实现图像传感器的细微调整，达到微调焦距的作用；海康威视电动镜头支持变

倍后自动对焦功能，无需手动聚焦，且聚焦速度快，方便安装调试。 3） 易管理：系统通过全IP组网方式实现了系统的网络化管理，可通过网络内部的任何一台客户端对视频监控资源进行统一管理；管理平台提供了简单、易操作的的人机交互界面，可提高系统的整体管理效能。 4） 易维护：系统支持对摄像机自动故障检测功能，如清晰度异常、亮度异常、信号丢失等，能够及时发现问题并发出警告信号，使故障能得到及时处理，提高视频监控系统维护效率。

第9章 应用举例

本章节结合上面的整体解决方案，在设定一个具体需求场景的情况下，对IPC、NVR、视频综合平台、显示大屏及平台应用管理软件进行系统组合应用设计，以便更好的了解实际应用。

9.1 需求描述

需求描述是应用举例设计的前提，以下是方案设计中的关键需求。 前端需求：前端监控场景假设为路面固定点，为了方便配单和计算，按500个网络高清型摄像机计算，网络高清摄像机分辨率为720P，码流2Mbps，并且支持智能编码、智能侦测、智能控制等功能。

存储需求：存储时间要求为30天，采用8盘位的NVR，采用3T的存储硬盘，需具备热备模式；

网络需求：每个点到监控中心均采用点对点裸光纤模式，接入监控中心交换机之后再汇聚到核心交换机，其中前端接入的带宽为100M，接入交换机到核心交换机为千兆带宽，其他方面需保证视频监控系统正常运行；

解码拼控及大屏显示的需求：采用3*4的大屏拼接方案，其中显示单元为46寸LCD，同时单块屏能够支持4画面分割，大屏显示系统支持整屏显示、开窗漫游等功能。另外，需要实现键盘操作控制；

管理平台需求：平台具备综合管理功能，包括中心管理、存储管理等，并且具备视频质量诊断功能。

9.2 系统设计

9.2.1 前端部分设计

前端摄像机

根据需求的描述我们选择500路海康威视720p的网络高清型摄像机，具体型号为DS-2CD4012FWD-(A)，视频码流为2Mbps，并且具备智能编码、智能侦测、智能控制等功能；

前端配套设施设计

立杆：因为有500个摄像头，同时一杆双头，故采用250根立杆，杆的高度统一为6m，挑壁2m，壁厚不小于4mm，杆底端焊接固定法兰盘，预留拉线孔，同时根据现场安装点地质的实际情况。

抱杆机箱：按照摄像头数量，采用250个抱杆机箱，每个抱杆机箱固定安装在立杆上，里面放置光纤收发器、防雷器、电源模块等设备，抱杆机箱能防水、防腐蚀；把传输设备、防雷器等安装在抱杆机箱内。

光纤收发器：采用250对一光两电的光纤收器，具发体型号为DS-3D02T（R）；每两个前端摄像机通过网线接入到光纤收发器，由光纤收发器经过裸光纤传输到监控中心并进行汇聚；光纤收发器放置于抱杆机箱内。

防雷器：采用500个二合一的防雷器，保护前端设备的信号线路、电源线路不受雷电感应而产生的过电压所影响，防雷器安装在抱杆机箱内。

9.2.2 监控中心设计

存储系统设计

前端网络高清视频图像通过NVR进行存储，现前端有500个720p(2M码流)的高清IPC，要求存储时间为1个月（30天），以DS-8632N-ST为例计算所需NVR数量及硬盘数量。

根据NVR选型原则，DS-8632N-ST最大可接入32路IP通道，按照主码流720p(2Mbps码流)、子码流来计算，得出需要的接入带宽为（2+）*32=80Mbps，没有超出DS-8632N-ST的最大接入带宽（160M），考虑到NVR设备群的的N+1热备功能，所以所需的NVR数量为：

500÷32+1=17 台

每台DS-8632N-ST接入32路720p(2M码流)存储30天所需的存储空间为：

32路×2Mbps×3600秒×24小时×30天÷1024÷1024÷8= TB 每个3T硬盘的实际存储容量为：

3TB÷=为硬盘利用率系数)

所以每台DS-8632N-ST需配置是3T硬盘数为：

÷= 个

所以每台NVR应配置7个3T硬盘（满配为8个），考虑到NVR采用的N+1热备模式，故17台NVR按照每台7个硬盘进行计算，总共需119个3T的硬盘。

综上可得：需要17台型号为DS-8632N-ST的NVR和119个3T硬盘。

视频综合平台配置

考虑到视频的拼接上墙等功能，同时又要部署平台软件，方案采用B10设备。其中配置解码输出板和VGA输入板，实现视频解码和拼控；同时配置相应的X86板以便部署平台服务模块，满足平台部署需要，具体设计如下：

业务板类型 型号 说明 电源、总线背板、智能控温风扇，主机箱系统 DS-B10-S10-A 11个业务板槽位（1个主控板槽位，10个业务板槽位） 8路VGA接口，支持8路电脑等VGA输入板 DS-08HFH-B10V VGA信号的上墙显示。 解码32路1080P，或 路720P，增强型DVI解码板 DS-6532D-B10ED 或128路4CIF ，或128路CIF及以下分辨率 DS-iVMSE-B10 刀片服务器板 DS-iVMSE-B10 DS-iVMSE-B10 部署管理平台软件模块 部署流媒体转发模块 部署视频质量诊断模块 1 1 1 2 1 1 数量 以上预留4块刀片扩展位，分别是BNC，DVI、HDMI等输入板，可以为后续增加其他视频信号输入做好槽位预留。考虑到散热问题，单台B10建议配置不超过3块X86板。

另外，为了满足用户的操作需求，配置一台DS－1100k网络控制键盘。

显示大屏设计

根据用户需求，显示大屏设计如下：

1) 46英寸DS-D2046NH-B液晶显示屏：12块

监控中心显示系统根据规模配置相应的显示设备，本方案采用12块海康威视46寸LCD大屏，以3*4组合方式进行拼接，显示单元型号为DS-D2046NH-B。海康威视46英寸工程专用超窄边显示屏，亮度、使用寿命、稳定性均比传统液晶各项指标要高。

2) 液晶单元支架：12个模块化框架，4个基座 支撑固定液晶工程屏。 3) 视频综合平台：1套

海康威视视频综合平台拼接处理器支持多屏幕信号拼接，漫游，叠加控制设备，显示设备支持DVI等信号输入。

4) 视频传输线缆：12条

将高清视频传输到液晶屏上面显示。 具体配置如下表：

大屏配置清单表

1 2 3 4 46寸LCD显示单元 液晶单元支架 DVI传输线缆 辅材 46英寸工程专用超窄边显示屏 12个模块化框架，4个基座 12条 定制 大屏拼接示意图如下：

3*4LCD拼接屏示意图

监控中心及机房配套设施设计

监控中心配套设施主要考虑机柜数量和UPS供电功率考虑，其他如空调、门禁、机房动环监控系统等这里不做具体设计。

 机柜空间计算

使用设备 NVR 视频综合平台 光纤收发器插卡式机DS-3K01-19S 箱（满配19块） 核心交换机 接入交换机 机柜散热空间（U） 58U 合计 机柜数量 个U，实际可用43U，199/43≈5，故初步需5个机柜。 195U 机柜按照每台47个U计算，同时底部空出3个U顶部空出1华为S7706 IS-VSW2126 10 1 1 25 10 25 4 14 56 型号 DS-8632N-ST DS-B10-S10-A 高度/U 2 12 数量/个 17 1 小计/U 34 12 机柜中安装的设备之间采用空1U的方式，初步得出需要空间备注：

以上部署在监控中心的光纤收发器250个，每个机框可以支持19路，故共计需要14台光纤收发器机框。

另外，机柜设备部署还需考虑单台机柜的额定功率。  耗电量计算（监控中心设备）

使用设备 NVR（含7块硬盘） 视频综合平台机箱（含7DS-B10-S10-A 块业务板） 光纤收发器插卡式机箱DS-3K01-19S （满配19块） 120W 14 1680 560W 1 560 型号 DS-8632N-ST 功率/W 100 数量/个 17 小计/W 1700

核心交换机 接入交换机 LCD大屏 PC工作站 合计 华为S7706 IS-VSW2126 DS-D2046NH-B PC工作站 9880W 800W 28W 220W 300W 1 25 12 6 800 700 20 1800 备注：

以上考虑监控中心主要设备的功耗，包括大屏、网络交换机、存储、视频综合平台、PC工作站等。

PC工作站按照6台计算，单台功率按300W计算。

9.2.3 传输网络设计

在网络设计主要考虑网络拓扑结构、网络设备配置以及网络链路设计，具体设计如下：

网络拓扑图

1) 核心层：采用华为S7706作为核心交换机，与视频综合平台做链路汇聚，并负责各个接入交换机的接入；

2) 接入层：采用海康IS-VSW2126作为接入交换机，负责接入前端视频视频的接入。本方案NVR存储统一接入到中心机房的IS-VSW2126交换机。对于具体项目的实际情况可具体对待。

3) 传输链路要求：接入交换机到核心交换机采用光纤链接，采用千兆带宽；光纤收发器之间通过光纤链路进行传输，网络带宽按照百兆进行设计。

4) 交换机数量：每台IS-VSW2126交换机中的24个网络端口，设计利用其中20个，其中4个作为冗余端口，因前端摄像机机数量为500路，故需配置IS-VSW2126交换机25台（500/20=25）。考虑到每台NVR接入的存储数量为32路，每路2M码流，共计单台设备总的出口带宽在M左右，故百兆端口的接入交换机可以满足NVR的接入；现存储部分共计配置了17台NVR，采用分布

式存储，每台NVR直接接入到前端摄像机汇聚的接入交换机上，不单独部署用于存储的接入交换机。另外，需部署一台NVR连接在核心交换机上。所以共需接入交换25台。

5) 核心交换机：需配置一台华为S7706作为核心交换机，核心交换机需要的光口数量为25个，电口数量按照监控中心要求暂定12个即可。

核心交换机业务板配置如下：

48端口百兆/千兆以太网电接口板(EA，RJ45) 2块24端口百兆/千兆以太网光接口板(SA，SFP) 6) 光模块

接入交换机和核心交换机之间均为千兆带宽设计，故采用光纤传输连接模式，选择光模块ESFP-GE多模模块(850nm，，LC)，数量为50块（25台接入交换机）。

9.2.4 应用管理软件设计

根据用户需求，应用管理平台需要配置以下软件模块： 1） 平台软件  中心管理模块；  WEB应用模块；  数据库模块；  存储管理模块；  电视墙服务模块；  流媒体服务；  云镜管理模块；  设备接入模块； 2） 客户端软件模块：  C/S客户端；  大屏控制客户端；  B/S客户端； 3） 第三方软件模块：

 3套Windows Server 2008服务器操作系统软件；

 6套Windows 7或Windows XP，PC工作站操作系统；  网络杀毒软件和防火墙；

 postgreSQL、MySQL、Oracle数据库。

9.3 配置清单

根据应用举例进行清单配置，具体配置清单如下：

网络高清视频监控系统标准化解决方案设备清单 序号 名称 品牌 型号 前端部分 网络高1 清摄像机 高清镜2 头 3 4 支架 护罩 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 定制 定制 定制 定制 定制 DS-2CD4012FWD-(A) TV0309D-MPIR DS-1213ZJ DS-1321HZ 130万1/3” 超宽动态CMOS ICR日夜型型网络摄像机.含电源 自动光圈手动变焦三百万像素红外镜头 适合型/筒型/一体型摄像机和室内外护罩 含加热器和风扇 台 500 参数 单数位 量 500 50个 0 50个 0 个 光纤收5 发器 6 7 立杆 立杆基础 抱杆机8 箱 9 10 防雷 辅材 1 核心交换机 华为 FC/PC接口、单模单纤、单模50DS-3D02T 0~80km、1310/1550nm、2个RJ45台 0 接口、10/100Mbps自适应以太网 杆的高度统一为6m，挑壁2m，杆256+2 套 底端焊接固定法兰盘 0 基础有效长，基础穴深，底面直25定制 个 径1m，强度等级C25 0 25定制 30cm*40cm*20cm防水、防腐蚀 个 0 502合1防雷器 网络、电源防雷器 个 0 25定制 定制 套 0 网络部分 交换容量：，包转发率：1152Mpps/2880Mpps，业务槽位6个； S7706 48端口百兆/千兆以太网电接口台 1 板(EA,RJ45) 2块24端口百兆/千兆以太网光接口板(SA,SFP)

2 接入交换机 千兆光模块 海康威视 IS-VSW2126 24个10/100M RJ-45 MDI/MDI-X自适应端口 2个千兆SFP复用光口 1个Console口 ESFP-GE多模模块(850nm,,LC) 点对点裸光纤 台 25 3 华为 ESFP-GE 定制 定制 定制 块 50 250 条 25 套 1 条 4 裸光纤 定制 5 6 尾纤 辅材 定制 定制 1 NVR 海康威视 定制 定制 存储部分 符合ONVIF、PSIA、RTSP标准、32路，80M带宽，支持HDMI输出、VGA输出、CVBS输出，录像DS-8632N-ST 分辨率5MP/3MP/1080p/UXGA/720p/VGA/，支持8路硬盘安装 3T硬盘 3T，7200转，企业级监控硬盘 台 17 2 监控硬盘 希捷 块 119 1 主机箱系统 VGA输入板 增强型DVI解码板 刀片服务器板 刀片服务器板 刀片服务器板 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 2 3 解码拼控部分 电源、总线背板、智能控温风DS-B10-S10-A 扇，11个业务板槽位（1个台 1 主控板槽位，10个业务板槽位） DS-08HFH-8路VGA接口，支持8路电脑等块 1 B10V VGA信号的上墙显示。 解码32路1080P，或 路DS-6532D-720P，或128路4CIF ，或128块 2 B10ED 路CIF及以下分辨率 DS-iVMSE-B10 部署管理平台软件模块板 DS-iVMSE-B10 部署流媒体转发模块板 DS-iVMSE-B10 部署视频质量诊断模块板 块 1 块 1 块 1 4 5 6 7 网络键盘 海康威视 8 辅材 定制 支持网络方式控制；最多可添加管理3*1280台设备；可实现多路DS－1100k 解码器的矩阵切换控制；可实现台 1 对前端通道的云台控制；可直接在触控屏上预览/播放前端视频 定制 定制 套 1 大屏显示部分 DS-D2046NH-B 46英寸工程专用超窄边显示屏 块 12 46寸海康1 LCD显威视 示单元

液晶单元支架 DVI传3 输线缆 4 辅材 2 中心管理模块 WEB应用模块 数据库模块 存储管理模块 电视墙模块 云镜管理模块 设备接入模块 用户接入模块 流媒体转发模块 视频质量诊断模块 服务器操作系统 电脑操作系统 网络杀毒软件 数据库软件 PC工作站 海康威视 海康威视 定制 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 海康威视 定制 定制 定制 12个模块化框架，4个基座 12条 定制 平台软件部分 提供中心管理服务 个 4 条 12 套 1 1 定制 套 1 2 定制 提供WEB应用服务 套 1 3 4 5 6 7 8 定制 定制 定制 定制 定制 定制 提供数据库服务 提供存储管理服务 提供电视墙服务 提供云镜管理服务 提供设备接入服务 提供用户接入服务 套 1 套 1 套 1 套 1 套 1 套 1 9 定制 提供流媒体转发服务 套 1 10 定制 提供视频质量诊断服务 套 1 第三方软件部分 1 微软 Windows Server 2008 Windows 7 定制 Windows Server 2008（32/）支持平台软件安装 Windows 7操作系统支持客户端安装 根据网络服务器数量以CPU计算 套 3 2 3 4 微软 瑞星 ORACLE 套 6 套 1 套 1 ORACLE数据库 ORACLE WINDOWS 企业版 监控中心其他配套部分 1 联想 定制 ThinkStation E31 台 6

2 网络机柜 图腾 定制 UPS主4 机（含山特 电池） 5 辅材 定制 10KAV 定制 (W)*47U*1100mm(D)；2.前门：单开网孔门，铝合金门框；3.后门：双开网孔门；4.含4个安装个 角轨；5.颜色：黑色亚光细砂纹。 RS-232/RS485信号转换模块，要求：1. 自动内部RS-485总线套 管理无需外部控制信号；2.有RS-485数据线上的瞬态干扰抑制 定制 套 5 1 1 备注： 1、以上配置清单根据本次应用举例进行配置，包括主要设备和软件； 2、以上设备目前暂时不包含具体价格； 3、具体项目根据实际情况进行配单，这里只供参考，不作为具体标准；