PELCO2011年高清數(shù)字系統(tǒng)監(jiān)控方案NSM5200集中存儲講課稿

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PELCO2011年高清數(shù)字系統(tǒng)監(jiān)控方案NSM5200集中存儲網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案2010年9月目錄TOCo1-3hzHYPERLINKl_Toc2721385371概述PAGEREF_Toc272138537h3HYPERLINKl_Toc2721385381.1項目背景和建設(shè)目標(biāo)PAGEREF_Toc272138538h3HYPERLINKl_Toc2721385391.2網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)概述PAGEREF_Toc272138539h3HYPERLINKl_Toc2721385401.2.1視頻

2、監(jiān)控技術(shù)的演變PAGEREF_Toc272138540h3HYPERLINKl_Toc2721385411.2.2網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控PAGEREF_Toc272138541h5HYPERLINKl_Toc2721385422需求分析PAGEREF_Toc272138542h5HYPERLINKl_Toc2721385432.1前端監(jiān)控點位建設(shè)PAGEREF_Toc272138543h5HYPERLINKl_Toc2721385442.2系統(tǒng)功能需求PAGEREF_Toc272138544h6HYPERLINKl_Toc2721385452.3錄像存儲需求PAGEREF_Toc272138545h9

3、HYPERLINKl_Toc2721385462.4網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與規(guī)劃PAGEREF_Toc272138546h9HYPERLINKl_Toc2721385473設(shè)計依據(jù)PAGEREF_Toc272138547h9HYPERLINKl_Toc2721385484設(shè)計原則PAGEREF_Toc272138548h10HYPERLINKl_Toc2721385495系統(tǒng)設(shè)計方案PAGEREF_Toc272138549h12HYPERLINKl_Toc2721385505.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖PAGEREF_Toc272138550h12HYPERLINKl_Toc2721385515.2視頻采集PAGER

4、EF_Toc272138551h-14-HYPERLINKl_Toc2721385525.2.1PELCO網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的特點和優(yōu)勢PAGEREF_Toc272138552h-14-HYPERLINKl_Toc2721385535.2.2前端攝像機(jī)選型PAGEREF_Toc272138553h-18-HYPERLINKl_Toc2721385545.3網(wǎng)絡(luò)傳輸PAGEREF_Toc272138554h-18-HYPERLINKl_Toc2721385555.3.1CVBR帶寬管理策略PAGEREF_Toc272138555h-18-HYPERLINKl_Toc2721385565.3.2組播技術(shù)P

5、AGEREF_Toc272138556h-19-HYPERLINKl_Toc2721385575.3.3帶寬計算PAGEREF_Toc272138557h-20-HYPERLINKl_Toc2721385585.4錄像與視頻管理服務(wù)PAGEREF_Toc272138558h-21-HYPERLINKl_Toc2721385595.4.1圖像存儲空間配置PAGEREF_Toc272138559h-21-HYPERLINKl_Toc2721385605.4.2錄像與視頻管理PAGEREF_Toc272138560h-22-HYPERLINKl_Toc2721385615.4.3EnduraStor

6、存儲延長技術(shù)PAGEREF_Toc272138561h-28-HYPERLINKl_Toc2721385625.5監(jiān)控中心設(shè)計PAGEREF_Toc272138562h-29-HYPERLINKl_Toc2721385635.5.1視頻控制顯示臺PAGEREF_Toc272138563h-30-HYPERLINKl_Toc2721385645.5.2高清視頻解碼器PAGEREF_Toc272138564h-31-HYPERLINKl_Toc2721385655.5.3EnduraView技術(shù)PAGEREF_Toc272138565h-32-HYPERLINKl_Toc2721385665.5.

7、4工作站PAGEREF_Toc272138566h-34-HYPERLINKl_Toc2721385675.5.5系統(tǒng)管理器PAGEREF_Toc272138567h-37-HYPERLINKl_Toc2721385685.6系統(tǒng)功能PAGEREF_Toc272138568h-38-HYPERLINKl_Toc2721385696技術(shù)培訓(xùn)PAGEREF_Toc272138569h-45-HYPERLINKl_Toc2721385707售后服務(wù)PAGEREF_Toc272138570h-47-概述項目背景和建設(shè)目標(biāo)請在此添加具體項目描述網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)概述視頻監(jiān)控技術(shù)的演變時至今日，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為

8、視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第三代。第一代視頻監(jiān)視系統(tǒng)指的是以VCR(VideoCassetteRecorders)為代表的傳統(tǒng)CCTV系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由模擬攝像機(jī)、專用電纜、視頻切換矩陣、模擬監(jiān)視器、模擬錄像設(shè)備和盒式錄像帶等構(gòu)成。第一代系統(tǒng)存在很多明顯的缺點，例如維護(hù)工作繁瑣、無法進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問、無法與其他安防系統(tǒng)（如門禁、周界防護(hù)等）有效集成、錄像質(zhì)量將會隨著時間的推移下降等。在上世紀(jì)90年代中期，以DVR(DigitalVideoRecorder)為代表的第二代視頻監(jiān)視系統(tǒng)出現(xiàn)在視頻監(jiān)視市場上。DVR使用戶可以將模擬的視頻信號進(jìn)行數(shù)字化，并存儲在電腦硬盤而不是盒式錄像帶上。數(shù)字化的存儲大大提高了

9、用戶對錄像信息的處理能力，用戶可以通過DVR來控制攝像機(jī)的啟閉，對于報警事件以及事前/事后報警信息的搜索也變得相對簡單。然而，DVR本身的處理能力限制使得其數(shù)字化處理能力被限制在是832路以內(nèi)，一個項目往往需要許多臺DVR設(shè)備，系統(tǒng)部署仍然很繁瑣。第三代系統(tǒng)指定就是目前正在蓬勃發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)視系統(tǒng)，又稱為IP監(jiān)視系統(tǒng)，它最早出現(xiàn)于2001年。網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)視系統(tǒng)從一開始就是針對在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用而設(shè)計的，是完全數(shù)字化的系統(tǒng)，它基于標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，能夠通過局域網(wǎng)/無線網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)傳輸，布控區(qū)域大大超過了前兩代系統(tǒng)；它采用開放式架構(gòu)，可與門禁、報警、巡更、語音、MIS等系統(tǒng)無縫集成；它基于嵌

10、入式技術(shù)，性能穩(wěn)定，無需專人管理；它靈活性大大提高，監(jiān)控場景可以實現(xiàn)任意組合,任意調(diào)用。此外，網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，使高清化、智能化視頻監(jiān)控及其大規(guī)模應(yīng)用成為可能，從而真正實現(xiàn)了視頻監(jiān)控技術(shù)的飛躍。下表將網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的對比，從中可以更加具體的看出網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所具備的優(yōu)勢：網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)的對比對比內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)訪問方式按需進(jìn)行開路或閉路訪問，使用任一臺PC上標(biāo)準(zhǔn)的Web瀏覽器，您就可遠(yuǎn)程訪問實時圖像，并遠(yuǎn)程管理網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。閉路，不能進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。易用性使用任一臺PC上的標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器，您就能夠遠(yuǎn)程管理

11、和查看圖像。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可將圖像記錄在硬盤上，易于搜尋、易于存儲，并且不會出現(xiàn)圖像退化或磨損。為安全起見，存儲硬盤可安裝在遠(yuǎn)程位置。不能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程管理或監(jiān)控。圖像必須存儲在錄像磁帶機(jī)上，所以需要不斷更換以保持足夠存儲空間。錄制圖像質(zhì)量會隨著存放時間的增長而下降。錄像機(jī)必須放置在攝像機(jī)附近，這可能會使未授權(quán)的人獲取錄像帶。圖像質(zhì)量數(shù)字圖像采用MJPEG、MPEG-4或H.264壓縮格式，不會影響傳輸質(zhì)量和存儲質(zhì)量，圖像在創(chuàng)建后不會發(fā)生質(zhì)量降低的情況。當(dāng)使用長電纜時，圖像有可能會丟失，磁帶的分辨率通常很低，錄像的畫面質(zhì)量也會隨時間推移而降低。系統(tǒng)要求通過網(wǎng)絡(luò)傳輸實時視頻所需的所有部件都已經(jīng)集成在網(wǎng)絡(luò)

12、攝像機(jī)中，可以方便地將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)，并能夠從網(wǎng)絡(luò)中的任一PC(處于任一地點)查看、錄制和管理。需要使用同軸電纜、多用復(fù)用器、視頻或慢速拍攝錄像機(jī)、專用音頻線路、專用PTZ控制線路，以及本地放置的CRT(陰極射線管)監(jiān)控器等眾多復(fù)雜設(shè)備。安裝只需方便地將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)連接到最近的網(wǎng)絡(luò)，并分配一個IP地址。將同軸電纜連接到每一臺攝像機(jī)，并連接到多路復(fù)用器。傳輸線一條標(biāo)準(zhǔn)的UTP網(wǎng)線可同時從幾百個網(wǎng)絡(luò)傳輸圖像。一根電纜一次只能為一臺攝像機(jī)傳輸視頻信號，如果您有兩臺攝像機(jī)，就必須使用兩根電纜，這往往意味著您需要把那些塞滿厚重而危險的電纜的中繼設(shè)備連接到位于本地的控制室當(dāng)中?？蓴U(kuò)展性您可輕松地將更多

13、的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)添加到系統(tǒng)當(dāng)中。擴(kuò)展工作非常困難，每個模擬攝像機(jī)都需要有專用的電纜，當(dāng)使用長電纜時會影響到圖像質(zhì)量。成本用于高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)電纜的花費(fèi)通常比標(biāo)準(zhǔn)的同軸電纜要少30%到40%。一根網(wǎng)絡(luò)電纜能夠同時支持上百臺網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和其它設(shè)備?；贗P的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施往往處于適當(dāng)?shù)奈恢?，也就意味著您用于?gòu)建系統(tǒng)的成本可以降低到僅僅包括網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的成本。同軸電纜非常昂貴，常用的RG5975歐姆的標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜要比高質(zhì)量網(wǎng)線貴30%到40%。每個模擬攝像機(jī)都需要一根電纜，如果您有很多臺攝像機(jī)，您就必須購買很多的電纜，并專門為這些電纜的安裝和部署花錢。人力和維護(hù)成本較高，此外系統(tǒng)建設(shè)成本還將包含模擬攝像機(jī)、錄像機(jī)

14、和錄像帶的費(fèi)用。網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控在第三代網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中有兩個代表性的產(chǎn)品，一個網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，一個是視頻編碼器。其中視頻編碼器是一個能夠?qū)⒛M視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字視頻信號的產(chǎn)品，它的主要用途是實現(xiàn)對模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化、智能化改造。原有的模擬攝像機(jī)通過模擬視頻電纜接入視頻編碼器，其圖像經(jīng)視頻編碼器進(jìn)行數(shù)字化后，直接通過網(wǎng)線接入網(wǎng)絡(luò)并傳輸給后端的監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通常也被稱為IP攝像機(jī)，它們是一種高度集成化的產(chǎn)品，可以看作一臺攝像機(jī)和一臺微型服務(wù)器的結(jié)合體，是完全數(shù)字化的產(chǎn)品。視頻圖像由其攝像機(jī)部分進(jìn)行采集，即將組成圖像的各種光信號轉(zhuǎn)化為電信號，同時還進(jìn)行曝光控制、快門控制、白平衡調(diào)整、亮度

15、色度調(diào)整以及背光補(bǔ)償?shù)瘸Ｒ姷膱D像調(diào)整工作；采集來的視頻圖像通過嵌入在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)內(nèi)部的視頻壓縮/處理芯片進(jìn)行壓縮、編碼并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，同時芯片也可以實現(xiàn)相應(yīng)的智能分析、報警事件管理安全防務(wù)和加密等數(shù)字化功能，以及提供HTTP、TCP、SNMP等多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。由于視頻圖像在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)直接完成了數(shù)字化處理，并通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行傳輸，因此無需再進(jìn)行其他的模數(shù)轉(zhuǎn)換，從而能夠充分保持圖像的清晰度。用戶只需通過電腦連接到網(wǎng)絡(luò)就可以觀看視頻圖像，而錄像設(shè)備也只需要直接獲取相應(yīng)的數(shù)字化視頻信息并進(jìn)行存儲即可，從而大大方便了視頻數(shù)據(jù)的共享、存儲和與其他系統(tǒng)的集成。需求分析前端監(jiān)控點位建設(shè)本次項目建設(shè)主要包

16、括xxxx的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控，包含xxxxx等組成的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用全數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，前端選用智能型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，并構(gòu)建視頻監(jiān)控的專有化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。預(yù)計監(jiān)控點位共計約xxx點。請在此添加該區(qū)域的監(jiān)控點位。（下面斜體部分共參考）監(jiān)控點位一覽表樓層型號數(shù)量備注1FPTZ/快球半球型2F固定型PTZ/快球3F半球型固定型4FPTZ/快球半球型室外固定型PTZ/快球合計PTZ/快球半球型固定型系統(tǒng)功能需求請在此添加用戶對軟件功能需求。（下面斜體部分共參考,紅色標(biāo)注部分根據(jù)不同項目修改）為了便于使用和系統(tǒng)擴(kuò)展，系統(tǒng)中采用的監(jiān)控軟件應(yīng)具備采用如下一些主要的功能特色：支持模塊化的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)

17、中采用的視頻監(jiān)控軟件需要具備節(jié)點化、模塊化部署的能力，支持構(gòu)建多級別的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。高分辨率實時圖像圖像分辨率采用SVGA（800*600），要求清晰度高，色彩逼真，圖像壓縮格式完全符合國際標(biāo)準(zhǔn)，最高幀速能夠達(dá)到25fps或更高。具備智能視頻分析功能在有效積累基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，選擇部分重點監(jiān)控場所實施智能視頻分析，包括攝像機(jī)遮擋、移動偵測、I/O聯(lián)動等等，實現(xiàn)基于報警事件的視頻管理模式。采用C/S視頻監(jiān)控模式系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠支持C/S應(yīng)用模式，以提高系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性?？蛻舳丝梢圆捎每蛻舳藖碓L問系統(tǒng)的各項功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的多客戶訪問能力，同時實現(xiàn)系統(tǒng)的平滑可擴(kuò)展。完善的用戶管理和權(quán)限管理功能系

18、統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提供高度安全可靠的集中身份認(rèn)證、權(quán)限管理和審計管理。用戶的帳號密碼必須經(jīng)過加密傳輸，不同的用戶擁有與其角色相關(guān)連的不同權(quán)限等級，系統(tǒng)中的所有操作都要由系統(tǒng)唯一管理中心許可，并由管理系統(tǒng)記錄和管理。只有經(jīng)過授權(quán)，擁有帳號密碼的用戶才能瀏覽或控制攝像機(jī)，訪問位于不同區(qū)域的攝像機(jī)需要具備不同權(quán)限，用戶僅能夠訪問或控制其權(quán)限范圍內(nèi)被允許訪問或控制的攝像機(jī)。完善的控制優(yōu)先權(quán)機(jī)制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備完善的控制優(yōu)先權(quán)機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)上的用戶可以被管理員分為多個控制權(quán)限等級，當(dāng)多個用戶同時想控制某個攝像機(jī)時，系統(tǒng)規(guī)定優(yōu)先級高的人可以控制，優(yōu)先級低的人不能控制，但可以瀏覽圖像。只有優(yōu)先級高的用戶放棄控制權(quán)后，優(yōu)先級低的

19、用戶才能控制。相反，低優(yōu)先級用戶正在控制某攝像機(jī)時，高優(yōu)先級用戶可以接過控制權(quán)來控制。相同優(yōu)先級的用戶誰先取得控制權(quán)系統(tǒng)就默認(rèn)由誰控制。最低優(yōu)先級用戶僅能看攝像機(jī)畫面，任何時候都不能控制攝像機(jī)。支持多路圖像同時處理和顯示能在客戶端上進(jìn)行多畫面模式實時顯示，可以隨時自由選擇單畫面、四畫面、九畫面、十六畫面模式同時觀看116個攝像機(jī)的實時畫面。全部攝像機(jī)可以分成若干工作組，通過視頻監(jiān)控軟件用戶可以分別控制、切換、瀏覽所有攝像機(jī)的畫面。在多畫面模式瀏覽時，可對任意一路圖象放大到全屏顯示。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬條件的不同以及顯示畫面的數(shù)量，實時顯示的畫面分辨率、幀速應(yīng)能自動調(diào)整，如多畫面顯示時分辨率、幀速自動降

20、低，單畫面時再以最高分辨率最高幀速顯示，以滿足任何工作條件下對實時監(jiān)控設(shè)備的要求。系統(tǒng)軟件支持一個用戶同時瀏覽多個攝像機(jī)的畫面，也支持多個用戶同時觀看一個攝像機(jī)的畫面。同時畫面上可以顯示攝像機(jī)的類型、編號、位置，以及工作時間、備注等文本信息。方便的設(shè)備管理配置和實時設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視對于系統(tǒng)內(nèi)的任何一種設(shè)備，都可以在管理中心進(jìn)行配置。系統(tǒng)實施的時候，實施人員可以現(xiàn)在管理中心離線配置好所有的設(shè)備參數(shù)，一次性地對符合條件的所有設(shè)備進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)設(shè)置的過程應(yīng)在后臺運(yùn)行的，不影響用戶目前的工作。系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠按照用戶定義的計劃對系統(tǒng)中的所有設(shè)備進(jìn)行巡檢，任何設(shè)備的當(dāng)前狀況都可以隨時展示出來。任何設(shè)備發(fā)生的任何

21、歷史事件、日志、設(shè)備運(yùn)作所產(chǎn)生的各種對象和它們所有的檢索信息都應(yīng)被發(fā)送到管理中心.方便的攝像機(jī)控制功能用戶可以根據(jù)個人習(xí)慣選擇用鼠標(biāo)在監(jiān)控畫面中進(jìn)行點擊、拖放等操作直接控制攝像機(jī)上下、左右、變焦、聚焦等動作，也可以通過點擊控制面板來對攝像機(jī)進(jìn)行控制。攝像機(jī)控制面板界面應(yīng)簡單直觀，使用方便。此外，用戶應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)正?？刂乒δ芗耙恍┨厥夤δ?，例如：預(yù)置位調(diào)用、自動巡航等等。強(qiáng)大的錄像、錄像檢索和回放功能提供計劃錄像、手動錄像和報警錄像等多種錄像機(jī)制，用戶可根據(jù)實際需要制訂不同的錄像策略。系統(tǒng)可對多路鏡頭同時錄像，系統(tǒng)自動定時更新錄像存儲資料，超過一定容量的資料存儲能提供額外數(shù)據(jù)備份機(jī)制。錄像記錄可以

22、隨時調(diào)用，并按用戶需要進(jìn)行快進(jìn)、慢放或者正常的速度播放，可以拖動進(jìn)度條選擇播放。對于錄像記錄用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行編輯、存儲、刪除。檢索的條件可以自行定義，可以滿足各種組合查詢條件下（日期、時間、通道、區(qū)域等）的錄像同步回放。可以通過視頻文件附帶的標(biāo)記信息（如攝像機(jī)編號、監(jiān)控場所名稱、日期時間等）進(jìn)行查詢。支持監(jiān)控圖像的抓拍。完善的事件日志功能能在線提供用戶信息，支持用戶在線管理、查詢系統(tǒng)信息、錄像信息、報警信息。同時，系統(tǒng)對報警記錄和錄像事件等動作，自動記錄到數(shù)據(jù)庫中，管理員能夠在管理工具中查詢、打印用戶登錄信息、報警信息和錄像資料信息；長期對發(fā)生的時間進(jìn)行檢索、查詢、回放。錄像存儲需求請在此

23、添加用戶存儲需求。（下面斜體部分共參考,紅色標(biāo)注部分根據(jù)不同項目修改）所有監(jiān)控點的圖像均需支持800*60025/30幀/秒的實時錄像能力。錄像采用24小時連續(xù)錄像方式，錄像保存時間不少于15天。所有錄像資料由監(jiān)控中心統(tǒng)一進(jìn)行管理維護(hù)。無論用戶在何時登錄，都可自由訪問其權(quán)限范圍內(nèi)被允許訪問的錄像資料。錄像存儲可靠性冗余機(jī)制應(yīng)支持RAID-6的可靠性機(jī)制，至少允許2塊磁盤的損壞而不丟失錄像數(shù)據(jù)。為了節(jié)省錄像存儲空間，系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)自動減幀存儲技術(shù)，用戶可設(shè)定是否啟用歷史錄像自動減幀以及設(shè)定啟用自動減幀技術(shù)的時間閥值。網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與規(guī)劃請在此添加用戶網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀或網(wǎng)絡(luò)需求。（下面斜體部分共參考）本項目視頻監(jiān)

24、控系統(tǒng)將基于獨(dú)立的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，系統(tǒng)采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建由接入層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和核心層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成的兩層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于本系統(tǒng)為一個全數(shù)字化的系統(tǒng)，所有視頻數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)都將通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載，為了確保視頻圖像能夠達(dá)到高清晰度、高流暢度和低延時，因此必須保證網(wǎng)絡(luò)有充裕的帶寬，和良好的連接性能和穩(wěn)定性。在選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，應(yīng)當(dāng)選用高端知名品牌的產(chǎn)品，以確保網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。設(shè)計依據(jù)JGJ/T16-92民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范GB50399-2003智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范DGJ32/D01-2003建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范DB32/365-1999建筑智能化系統(tǒng)工程檢測規(guī)程GBJ115-87工業(yè)電視系統(tǒng)

25、工程設(shè)計規(guī)范GB50198-94民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范GB12663-90防盜報警控制器通用技術(shù)條件ISO/IECM-JPEG和MPEG-4，H.264編解碼標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3/U10/100/1000BASE-T以太網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)EDB-03095智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GA/T75安全防范工程程序與要求GBJ566-88計算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范國際電磁標(biāo)準(zhǔn)：CISPR22ClassBEN55022、ClassBEN55082-1、IEC801-2、IEC801-3、IEC801-4、ENG1000-3-2國際安全標(biāo)準(zhǔn)：CSA認(rèn)證:EN60950標(biāo)準(zhǔn)、TUV認(rèn)證ULListed標(biāo)準(zhǔn)甲方提供的“X

26、XXX”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書設(shè)計原則系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)應(yīng)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一規(guī)范、分步實施、創(chuàng)新實效、安全可靠”的方針，并在建設(shè)中合理改進(jìn)、逐漸完善。同時，為了達(dá)到系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)，整個系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)應(yīng)該堅持以下原則：采用先進(jìn)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化視頻監(jiān)控理念、技術(shù)采用當(dāng)前視頻監(jiān)控領(lǐng)域內(nèi)最新的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化理念，配合國際領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)，采用國際一流的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器硬件設(shè)備，配合功能強(qiáng)大的應(yīng)用軟件，通過真正全面的數(shù)字化方案徹底整合系統(tǒng)圖像采集、數(shù)字壓縮、遠(yuǎn)程傳輸、管理、控制及其應(yīng)用。構(gòu)建一個具有分布式部署、集中化管理的模塊化系統(tǒng)利用嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控設(shè)備靈活可靠的巨大

27、優(yōu)勢，配以應(yīng)用軟件分布式的模塊化運(yùn)行模式，在后臺服務(wù)器的集中管理下，系統(tǒng)可在任意終端下，實現(xiàn)對遠(yuǎn)程所有分布鏡頭的監(jiān)控、管理、控制，并指定任意終端實現(xiàn)系統(tǒng)的所有服務(wù)功能。注重效益與投資IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方案的前端采用標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展、可升級的硬件設(shè)備，可一次投入，反復(fù)利用。由于采用了通用的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行傳輸，前端設(shè)備除了用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用外，還可以為其它的應(yīng)用系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)視頻信息，實現(xiàn)一物多用，從而使總體系統(tǒng)具有很高的性能價格比。可靠性與安全性原則充分考慮選用可靠、成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，系統(tǒng)的可靠性是系統(tǒng)成功建設(shè)的重要前提。系統(tǒng)應(yīng)具有長期穩(wěn)定運(yùn)行的能力，安全可靠性高，有足夠的抗干擾能力。應(yīng)

28、充分考慮對關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵數(shù)據(jù)和邏輯鏈路的冗余備份,以及系統(tǒng)自動故障檢測、發(fā)現(xiàn)、報警和恢復(fù)功能，提高系統(tǒng)可靠性。在系統(tǒng)的設(shè)計中，多層安全保護(hù)機(jī)制和措施，確保各種數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和安全性。開放性與標(biāo)準(zhǔn)化原則系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)采用開放式架構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)化接口和協(xié)議，具有良好的可擴(kuò)展性，系統(tǒng)建設(shè)遵守國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，應(yīng)考慮到系統(tǒng)在未來時間里可能的擴(kuò)展、升級，主要設(shè)備和系統(tǒng)均具有良好的互聯(lián)與互操作性。先進(jìn)性與實用性原則系統(tǒng)應(yīng)采用國際先進(jìn)的技術(shù)和理念進(jìn)行設(shè)計，采用來自國際知名廠商的硬件設(shè)備，系統(tǒng)的技術(shù)方案應(yīng)當(dāng)能夠長期保持先進(jìn)地位，并能夠適應(yīng)將來的科技發(fā)展。系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)充分考慮到機(jī)場海關(guān)的業(yè)務(wù)特點，結(jié)合相關(guān)業(yè)務(wù)

29、部門的實際工作需求，注重系統(tǒng)的實用性。擴(kuò)展性與靈活性原則系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計，支持無限擴(kuò)容，無縫集成。系統(tǒng)構(gòu)成方式簡單，功能配置靈活，充分利用現(xiàn)有設(shè)備資源，能滿足不同業(yè)務(wù)部門的需要。系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖整個網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為接入層和核心層兩層結(jié)構(gòu)，其中接入層設(shè)備部署于多個樓層或區(qū)域的弱電機(jī)房，配置接入層交換機(jī)，負(fù)責(zé)本樓層或多個樓層的前端網(wǎng)絡(luò)視頻的接入；在本項目中，根據(jù)前端攝像機(jī)的分布和數(shù)量，在xxx、xxx、xxx和xxx分別配置了接入層交換機(jī)；在監(jiān)控中心配置核心交換機(jī)，實現(xiàn)所有前端攝像機(jī)的視頻匯集，并通過視頻錄像設(shè)備進(jìn)行集中式錄像存儲。監(jiān)控中心采用PELCO的企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺En

30、dura2.0系列。Endura系列管理平臺是高可靠性、高性能的網(wǎng)絡(luò)化視頻管理平臺，也是集成了視頻錄像、視頻顯示、操作與管理、智能視頻分析以及認(rèn)證授權(quán)在內(nèi)的完整視頻解決方案。在本項目中，配置了由多臺網(wǎng)絡(luò)存儲管理器EnduraNSM5200組成的錄像存儲池，實現(xiàn)對于整個監(jiān)控系統(tǒng)的集中化視頻存儲，同時配置相應(yīng)的視頻解碼器連接視頻顯示設(shè)備，如電視墻或顯示器等；同時，根據(jù)監(jiān)控操作需要配置相應(yīng)的視頻顯示控制臺、工作站以及視頻操作鍵盤等管理設(shè)備；整個網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過一臺系統(tǒng)管理器SM5000進(jìn)行統(tǒng)一的系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)庫管理，并作為管理設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的認(rèn)證服務(wù)、時間同步以及授權(quán)等工作。在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，各個區(qū)域

31、有權(quán)限的本地用戶也可配置相應(yīng)的客戶端，即可訪問和使用該系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，也可實時瀏覽監(jiān)控畫面或回放錄像文件。視頻采集系統(tǒng)前端的數(shù)字設(shè)備全部采用PELCO公司的新一代高性能、智能化網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品。PELCO網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的特點和優(yōu)勢逐行掃描在畫面中的物體運(yùn)動程度較小的時候，隔行掃描方式所帶來的問題并不明顯，但是當(dāng)畫面中的物體運(yùn)動程度較大或速度較快的時候，圖像畫面就會變得模糊不清。這是由于運(yùn)動中的物體在第一掃描場中的位置和在第二掃描場中的位置之間存在較大差異而造成的。而HYPERLINK/html/secure/網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用了逐行掃描HYPERLINK/html/knowledge/技術(shù)，

32、與隔行掃描不同的是，該HYPERLINK/html/knowledge/技術(shù)對一幅完整的畫面采用一次性掃描（圖2），因此可以有效的解決上述問題。即便是畫面中的物體處于高速運(yùn)動過程中，攝像機(jī)同樣可以提供清晰的畫面。圖3為隔行掃描與逐行掃描的實際效果對比，畫面中的汽車以20km/h的速度行駛。從圖中可以看出，無論是逐行掃描還是隔行掃描，畫面中的靜止物體（如磚墻）都可以清晰的呈現(xiàn)出來。但是對于運(yùn)動的物體（如汽車和駕駛員），隔行掃描的畫面明顯模糊不清。從放大的畫面細(xì)節(jié)可以看出，從采用逐行掃描的畫面中可以清楚的辨識出駕駛員的面部輪廓，而隔行掃描則根本無法看清。如果駕駛員是一個偷車的竊賊，那么顯然隔行掃描

33、的畫面對于追捕工作毫無用處。圖3隔行掃描與逐行掃描實際效果比較PELCO的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)均支持逐行掃描功能，可以有效降低高速移動物體帶來的拖尾現(xiàn)象，可以更好的捕捉畫面細(xì)節(jié)。壓縮格式支持MJPEG,MPEG4,H.264三種高效的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，其中H.264還包括high,mainorbase3種profiles，Baseprofile可以有效的節(jié)省帶寬和CPU解碼占用資源，Highprofile可以在數(shù)字放大后表現(xiàn)更精細(xì)的畫質(zhì)，但解碼時需要占用更高的CPU和顯存。H.264是最新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，它也稱為MPEG-4Part10或AVC（高級視頻編碼）。據(jù)預(yù)測，在未來幾年內(nèi)H.264將成為行業(yè)首選

34、的視頻標(biāo)準(zhǔn)。H.264是一個需要許可證才能使用的開放標(biāo)準(zhǔn)，可支持最當(dāng)今市場上最高效的視頻壓縮技術(shù)。在不影響圖像質(zhì)量的情況下，與采用M-JPEG和MPEG-4Part2標(biāo)準(zhǔn)相比，H.264編碼器可使數(shù)字視頻文件的大小分別減少80%和50%以上。這意味著視頻文件所需的網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲空間將大大降低?；蛘邚牧硪粋€角度來說，在某一特定比特率下，視頻圖像質(zhì)量將得到顯著提高。因此，H.264的使用可以提高百萬像素攝像機(jī)的普及速度。此外，H.264才具有以下的一些特點：更強(qiáng)大的容錯能力，能夠糾正各種網(wǎng)絡(luò)的傳輸錯誤低時延功能，并能夠在更高時延的情況下提供更高質(zhì)量的圖像通過簡單的句法規(guī)范簡化實施精確匹配解碼，嚴(yán)格

35、規(guī)定了編碼器和解碼器如何進(jìn)行數(shù)值計算，以避免錯誤累積雙碼流PELCO網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備具備1個單播流和2個組播流，并且根據(jù)用戶錄像和監(jiān)看的不同需求，系統(tǒng)可自動分配或手動設(shè)置2個不同分辨率和幀數(shù)的視頻流，可以實現(xiàn)在錄制一個高清流程的視頻的同時顯示多個低碼流低幀率的實時畫面，可以充分節(jié)省帶寬和后端顯示設(shè)備的CPU或GPU的解碼資源。PoE以太網(wǎng)供電（PoE，PoweroverEthernet）技術(shù)是IP監(jiān)控系統(tǒng)所具備的另外一個能夠有效節(jié)省建設(shè)成本的優(yōu)勢，符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以通過同一根網(wǎng)線同時接收工作電力和數(shù)據(jù)，從而使用戶可以節(jié)省下專門用于設(shè)備供電所需的布線成本，并可以與

36、不間斷電源（UPS）配合使用，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。PoE在使用時需配合支持PoE的交換機(jī)，單口最高可輸出15.4W功耗滿足Class3級別受電設(shè)備需求。高清快球更可選擇HighPoE交換機(jī)提供30W供電輸出。PELCO的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)大部分可支持PoE供電，以實現(xiàn)視頻、音頻、配置、電源等多類數(shù)據(jù)基于一根網(wǎng)線的復(fù)合傳輸。自動背焦聚焦技術(shù)（ABF）AutoBackFocus自動背焦聚焦技術(shù)是PELCO新一代Sarix系列網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中集成的一種由精密機(jī)械組件控制的自動聚焦技術(shù)，用以調(diào)整傳感器前后位置，利用Sarix攝像機(jī)內(nèi)置的溫度傳感器進(jìn)行周期性的自動聚焦，尤其在炎熱的夏天當(dāng)溫度每變化5度ABF都可

37、以自動重新聚焦，以有效地解決由于環(huán)境溫度升高導(dǎo)致材料膨脹和折射率變化所引起的聚焦不準(zhǔn)問題（模擬攝像機(jī)由于像素較低因此影響不大）。AutoBackFocus自動背焦調(diào)節(jié)技術(shù)還可以有效地解決攝像機(jī)從彩色切換到黑白時所引起的聚焦偏移問題。低照度PELCOSarix系列網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用優(yōu)化的低照度處理性能，有效的進(jìn)行數(shù)字降噪，并在光線較暗的環(huán)境中任然能夠表現(xiàn)出眾的黑白畫質(zhì)。前端存儲PELCO大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)內(nèi)置MiniSD卡插槽，允許在發(fā)生事件觸發(fā)報警或者網(wǎng)絡(luò)中斷時臨時將視頻以圖片的形式存儲在SD卡上，并可將圖片導(dǎo)出和查詢，以確保攝像機(jī)報警的重要圖像的高可靠性本地化保存。前端攝像機(jī)選型根據(jù)該項目需求選擇

38、攝像機(jī)配置，同時將相應(yīng)的設(shè)備參數(shù)粘貼（斜線部分僅供參考）普通固定半球攝像機(jī)：SARIXIDSO高清固定半球攝像機(jī)：SARIXIDE20普通固定槍形攝像機(jī)：SARIXIXSO高清固定槍形攝像機(jī)：SARIXIXE20室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)球機(jī)：SpectraMiniIP10X室外一體化日夜轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)快球：SpectraIV35X網(wǎng)絡(luò)傳輸CVBR帶寬管理策略PELCO視頻產(chǎn)品是基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)漠a(chǎn)品，其所占用的帶寬與所使用的圖像壓縮格式、圖像分辨率、圖像幀率以及圖像內(nèi)容密切相關(guān)。對于網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說，視頻流的控制和管理策略十分重要。完善的視頻流控制策略和管理機(jī)制不僅關(guān)系到整個網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)的可用性、易用性，

39、也是衡量網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)整體性能表現(xiàn)的關(guān)鍵因素之一。PELCO網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控產(chǎn)品采用獨(dú)特的具有閾值的可變碼流技術(shù)（CVBR），即當(dāng)設(shè)定了相應(yīng)的視頻分辨率、幀速以及壓縮編碼格式以后，攝像機(jī)會自動計算并生成一個碼流閾值，而攝像機(jī)所產(chǎn)生實際視頻碼流將保持在此閾值的基礎(chǔ)上，上下的帶寬波動在10%以內(nèi)。用戶也可以根據(jù)實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境或畫質(zhì)要求，手動設(shè)定此閾值。這樣做的優(yōu)點在于一旦閾值確定之后，網(wǎng)絡(luò)中視頻流所占用的帶寬便是可預(yù)測并且穩(wěn)定的，以防止突發(fā)的視頻流增長造成的網(wǎng)絡(luò)阻塞甚至崩潰，同時，相應(yīng)的視頻存儲也可以準(zhǔn)確合理的進(jìn)行計算和配置，以確保配置合理并且足夠視頻錄像存儲空間。同時，PELCO的網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品采

40、用雙碼流技術(shù)，即主碼流為高分辨率高幀速的碼流，輔碼流為低分辨率低幀速的碼流。每臺設(shè)備所占用的帶寬資源位于幾十K到5M之間。下表列出了在H.264編碼壓縮格式下，單臺設(shè)備在不同分辨率下的主輔碼流的帶寬占用參考值：WidthHeightFPSBitrateQXGA3FPS2048153633000Secondary64048032501080p25FPS19201080305000Secondary64035257001080p15FPS19201080153350Secondary64035215750720p25FPS1280720253700Secondary64035212.5750720

41、p15FPS1280720153000Secondary64035215750640 x35230FPS640352301200Secondary32017615150SXVGA15FPS1280960153000Secondary640480151000SVGA30FPS800608302000Secondary3202405200VGA30FPS640480301600Secondary32024015250組播技術(shù)PELCO網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備的主碼流有單播和組播兩種方式，單播的主碼流用于提供給網(wǎng)絡(luò)視頻存儲管理器進(jìn)行錄像，以確保視頻錄像的高畫質(zhì)；組播的主碼流可以用于高畫質(zhì)的視頻顯示或客戶端查看使

42、用；輔碼流為組播方式，用于低畫質(zhì)的的視頻顯示或客戶端查看。組播是主機(jī)和客戶端之間是“一對多”的通訊模式，主機(jī)將1份數(shù)據(jù)傳給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，重復(fù)數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)復(fù)制完成。目前絕大多數(shù)延遲敏感應(yīng)用，如視頻監(jiān)控都是組播。組播方式的特點：減少設(shè)備負(fù)擔(dān)如果多個客戶端需要相同的數(shù)據(jù)，則設(shè)備本身僅生成1個數(shù)據(jù)流進(jìn)程，通過自己的網(wǎng)卡傳送給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件復(fù)制傳輸10份。由于設(shè)備卸載了多次傳送數(shù)據(jù)的負(fù)荷，同時網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對組播進(jìn)行硬件復(fù)制，所以對于時延敏感的視頻數(shù)據(jù)相對于單播，沒有傳輸?shù)臅r間差，在監(jiān)控端反應(yīng)出同步的畫面。節(jié)約帶寬由于采用“拉”的方式，只有需求的時候，網(wǎng)絡(luò)才復(fù)制數(shù)據(jù)，所以網(wǎng)絡(luò)上沒有多余的重復(fù)流量，效率大大

43、提高。技術(shù)成熟組播已經(jīng)發(fā)展了10多年了，除了視頻廣泛采用外，其他行業(yè)也廣泛采用。簡而言之，IP網(wǎng)組播能力可以最大程度地節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，它可以使同樣的數(shù)據(jù)無需在網(wǎng)絡(luò)中傳送多次即可到達(dá)終端用戶。帶寬計算基于上面的分析，對于PELCO網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的帶寬計算，需要考慮單播主碼流和組播主碼流并發(fā)占用帶寬。同時，基于Endura視頻管理平臺的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用了高可靠性的負(fù)載均衡和失效備援機(jī)制，即網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的錄像視頻會平衡地存儲于多個網(wǎng)絡(luò)視頻存儲管理器中，以確保各個存儲設(shè)備的負(fù)載平衡并最小化由于單臺存儲設(shè)備故障對整個系統(tǒng)錄像數(shù)據(jù)造成的影響（詳見錄像與視頻管理服務(wù)章節(jié)的描述）。因此，對于前端的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

44、來說，視頻錄像在多個存儲設(shè)備間切換的瞬間會產(chǎn)生2個單播存儲主視頻流，以確保切換瞬間視頻信息沒有丟失。因此，PELCO網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的峰值占用帶寬，需要考慮2個單播主碼流，1個組播主碼流以及1個組播輔碼流的并發(fā)占用帶寬。同時，在實際應(yīng)用中還應(yīng)考慮25%的網(wǎng)絡(luò)余量，用于網(wǎng)絡(luò)的其他數(shù)據(jù)如音頻、協(xié)議、UPnP等，以確保網(wǎng)絡(luò)帶寬的充足。對于2MP高清攝像機(jī)設(shè)置1080P25FPS的帶寬計算：(5Mbps+5Mbps+5Mbps+0.7Mbps)*1.25=19.6Mbps對于0.5MP高清攝像機(jī)設(shè)置800*60025FPS的帶寬計算：(2Mbps+2Mbps+2Mbps+0.2Mbps)*1.25=7.8M

45、bps后端視頻設(shè)備的帶寬需求：Endura系列網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺采用由多臺EnduraNSM5200組成的存儲池的管理策略。每臺網(wǎng)絡(luò)視頻存儲管理器EnduraNSM5200提供千兆網(wǎng)絡(luò)接口，單臺最大寫入帶寬應(yīng)低于250Mbps；同時，一個存儲池最多支持32路視頻錄像回放的輸出能力，并且錄像回放輸出帶寬應(yīng)低于100Mbps。視頻顯示控制臺VCD5202提供千兆網(wǎng)絡(luò)接口，最多解碼顯示12路4CIF25fps的H.264視頻圖像或者2路1080P25fps的H.264視頻圖像，帶寬占用約25Mbps；視頻解碼器NET5402R-HD提供千兆網(wǎng)絡(luò)接口，最多解碼顯示12路4CIF25fps的H.264視頻

46、圖像或者2路1080P25fps的H.264視頻圖像，帶寬占用約25Mbps。建議在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的整體規(guī)劃時，應(yīng)以此為依據(jù)，充分考慮接入層以及核心層的鏈路帶寬和交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)能力。在本項目中，共配置x臺接入層交換機(jī)，以千兆光纖上聯(lián)至核心層交換機(jī)。各個接入層交換機(jī)帶寬計算如下：接入層交換機(jī)攝像機(jī)類型數(shù)量占用帶寬帶寬合計1F-A標(biāo)清(7.8Mbps)x高清(19.6Mbps)y1F-B標(biāo)清(7.8Mbps)x高清(19.6Mbps)y2F標(biāo)清(7.8Mbps)x高清(19.6Mbps)y6F標(biāo)清(7.8Mbps)x高清(19.6Mbps)y8F標(biāo)清(7.8Mbps)x高清(19.6Mbps)y有

47、上表可知，本視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計帶寬滿足使用要求。錄像與視頻管理服務(wù)圖像存儲空間配置PELCO網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以提供多種不同的壓縮方式供用戶自行選擇，保存的圖像大小因參數(shù)設(shè)定的不同而變化，并且依據(jù)所設(shè)定而計算生成的閾值。根據(jù)具體需求，本系統(tǒng)錄像采用如下的配置：（下面斜體部分共參考）圖像壓縮格式：H.264圖像分辨率：SVGA圖像幀速度：25FPS平均碼流：2Mbps攝像機(jī)路數(shù)：200錄像方式：24小時連續(xù)錄像圖像保存時間15天以下每路攝像機(jī)每天對存儲空間需求進(jìn)行估算。2.0Mbps/8*3600*24*1/1024=21GB為了確保錄像存儲空間充足，建議預(yù)留10的冗余.則200路攝像機(jī)保存15天錄像所

48、需要存儲容量為21*（1+10%）*200*15/1024=68TB錄像與視頻管理在本項目中，選用PELCO的Endura網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為后端視頻監(jiān)控管理平臺。PELCO的Endura全數(shù)字、分布式的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于數(shù)字視頻技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)綜合運(yùn)用了多媒體視頻技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)，實現(xiàn)了視頻/音頻的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用的多媒體化以及管理的智能化。系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號數(shù)字化，以IP數(shù)據(jù)包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，支持監(jiān)控中心對廣域的前端信號采集設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控、集中管理。PELCOEndura系統(tǒng)采用先進(jìn)的、高性能、高可靠性的存儲池技術(shù)設(shè)計

49、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的錄像存儲。以EnduraNSM5200存儲單元為載體的海量“云”錄像存儲功能特別符合金融機(jī)構(gòu)大容量分布式監(jiān)控存儲的需求。普通網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案，采用N+1的備份存儲模式，就是多配備一組存儲管理服務(wù)器和擴(kuò)展存儲陣列，在主存儲管理服務(wù)器宕機(jī)、離線的特殊故障情況下，備份存儲陣列在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理服務(wù)器的指揮下，自動補(bǔ)充上去做存儲工作，等待主存儲系統(tǒng)的恢復(fù)。但對于高要求的視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說，這樣還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到其高可靠性、高性價比、全冗余的要求：如主、備份存儲陣列的切換、接替過程中可能導(dǎo)致存儲視頻流部分時段丟失；如需要花費(fèi)額外的成本，即輔助備份存儲管理服務(wù)器和存儲陣列，來保障系統(tǒng)安全；N

50、+1冗余系統(tǒng)只能允許一組存儲陣列故障，如果出現(xiàn)第二組，則無能為力；但是由于成本因素，不可能采取N+2N+X的方式。PELCO通過20年視頻監(jiān)控系統(tǒng)的成功經(jīng)驗，非常了解IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲，有別于一般性質(zhì)和一般應(yīng)用的數(shù)據(jù)存儲，原因如下：網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，前端輸出連續(xù)的大量的數(shù)據(jù)塊，完全不同于一般小文件存儲；大型綜合系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)視頻存儲經(jīng)常需要同其他數(shù)據(jù)傳輸和諧共處，由于需要及時優(yōu)先存儲視頻數(shù)據(jù)，所以不能使用排隊、按序進(jìn)行的傳輸策略；視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)流是密集寫入為主，需要軟件和硬件同時支持；長時間監(jiān)控錄像，文件覆蓋和刪除后，產(chǎn)生大量磁盤碎片，對這些影響系統(tǒng)工作效率和穩(wěn)定性因素的分析和消除工作，普通存儲設(shè)

51、備不能勝任；監(jiān)控錄像需要經(jīng)常性的進(jìn)行磁盤校驗和數(shù)據(jù)備份，而且是在錄像的同時進(jìn)行，硬件不能停機(jī)，系統(tǒng)不能中斷運(yùn)行；監(jiān)控系統(tǒng)存儲，必須具備系統(tǒng)備份的總線機(jī)制，因為監(jiān)控系統(tǒng)事關(guān)安全管理，絕不允許停機(jī)更換和維護(hù)。因此，PELCO采取獨(dú)辟蹊徑的最具前瞻性的“云”錄像存儲池解決方案，提出了系統(tǒng)內(nèi)任意存儲陣列互為冗余的解決方案，徹底解決視頻監(jiān)控存儲可靠性和成本矛盾的難題。在PELCOEndura系統(tǒng)中，以NSM5200網(wǎng)絡(luò)視頻存儲管理器構(gòu)建“云”結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)視頻存儲池。其主要技術(shù)參數(shù)如下：高達(dá)250Mbps的錄制處理量可滿足實時視頻、音頻和數(shù)據(jù)應(yīng)用程序嚴(yán)格的性能要求；其硬件設(shè)計旨在消除包括備用風(fēng)扇、電源和RA

52、ID6存儲在內(nèi)的單一故障點，以實現(xiàn)最佳的可靠性；匯集的存儲管理提供了整個存儲池的分布式自動負(fù)載平衡和失效轉(zhuǎn)移，以確保一旦發(fā)生災(zāi)難性故障時，錄制仍不致中斷；內(nèi)置EnduraStor存儲管理基于年齡和優(yōu)先級疏導(dǎo)自PELCO視頻編碼器和IP攝像機(jī)傳來的視頻，從而提高了存儲效率；能夠同時進(jìn)行多達(dá)32個視頻/音頻播放流；在正常和RAID錯誤條件下維持性能水平；內(nèi)置診斷監(jiān)測功能實現(xiàn)了預(yù)防性的維護(hù)和SNMP監(jiān)測；通過整合多種硬件組件到一個完全一體化的機(jī)箱降低了擁有成本并提高了能源效率；操作系統(tǒng)Linux；RAID6的存儲方式；單機(jī)可達(dá)24T，有效容量最多達(dá)18.1TB；驅(qū)動接口SAS/SATAII；網(wǎng)絡(luò)接口

53、2,1Gbps以太網(wǎng)RJ-45端口(1000Base-T)；USB2.03端口（2個在背面，1個在前面）。在本項目中，根據(jù)攝像機(jī)數(shù)量，存儲錄像需要以及帶寬的因素，共配置x臺NSM5200網(wǎng)絡(luò)視頻錄像管理器，構(gòu)建一個統(tǒng)一的錄像存儲池。PELCOEndura系統(tǒng)的每一個存儲池最多可容納20臺NSM5200存儲單元，單臺NSM5200設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置存儲空間達(dá)24TB，扣除RAID6消耗，實際有效存儲空間達(dá)18TB。存儲池的結(jié)構(gòu)如圖所示：Endura的“云”結(jié)構(gòu)存儲池對于用戶來說是“透明化”的，即用戶無需了解每一臺攝像機(jī)究竟錄制于哪一臺NSM上，或者NSM之間是如何協(xié)商的；對于用戶來說，只需將這個由多臺

54、NSM組成的存儲池視為一個統(tǒng)一的整體，從而大大方便了用戶的使用和管理。Endura的存儲池結(jié)構(gòu)內(nèi)置了多種協(xié)商、交互以及優(yōu)化存儲技術(shù)，確保了系統(tǒng)的高可靠性、穩(wěn)定性以及透明化。其主要存儲技術(shù)與管理策略如下：高容錯和高吞吐速率一定數(shù)量的存儲單元，對應(yīng)一定數(shù)量的編碼器或者IP攝像機(jī)。配比關(guān)系，按照每個存儲單元內(nèi)部總線傳輸速率和外部吞吐速率決定（250MB輸入和100MB輸出），特別是存儲管理服務(wù)器輸入存儲數(shù)據(jù)流和接受回放訪問的輸出視頻流的傳輸速率，經(jīng)過廠商長時間測試，有嚴(yán)格限定和約束，不能超負(fù)荷接入監(jiān)控點，這樣保證每個存儲單元可以高度可靠的工作。分布式均衡負(fù)載技術(shù)系統(tǒng)自動定期交換每組編碼器或者IP攝像

55、機(jī)對應(yīng)的存儲單元，并且使用零數(shù)據(jù)遺失的交換方式，這樣交換存儲的結(jié)果，是每個存儲單元，不管接入IP監(jiān)控點數(shù)量是否完全精確的相同，或者各組IP監(jiān)控點的運(yùn)動場景是否一樣多，都可以使得每組存儲單元的存儲時間一致，不會出現(xiàn)監(jiān)控點分配不均、或者有些區(qū)域運(yùn)動場景多，有些區(qū)域靜止場景多，導(dǎo)致各個存儲單元錄像時間長度不一的現(xiàn)象。系統(tǒng)熱備份的實現(xiàn)最有價值的貢獻(xiàn)是，當(dāng)某組，或者不止一組存儲單元離線、或者意外故障時，其余存儲單元，可以根據(jù)系統(tǒng)管理指令，接管故障存儲單元的IP監(jiān)控點錄像，進(jìn)行系統(tǒng)的熱冗余支持，保證不停機(jī)維護(hù)下，無錄像數(shù)據(jù)丟失。單機(jī)+系統(tǒng)故障恢復(fù)能力當(dāng)故障存儲單元重新恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接，或者硬盤故障消除后，重新

56、進(jìn)入交叉存儲的循環(huán)，故障磁盤陣列內(nèi)部的RAID6機(jī)制可以有效保證原有錄像數(shù)據(jù)的還原，繼續(xù)進(jìn)行交叉存儲；一段時間之后，曾經(jīng)進(jìn)行過維護(hù)的存儲單元，硬盤空間占用又和別的存儲單元同步了。所有存儲單元繼續(xù)進(jìn)行不間斷定期交換的循環(huán)存儲錄像。這樣的技術(shù)，使得客戶不需要進(jìn)行N+1或者N+X的冗余存儲設(shè)計，同樣能夠得到類似分布式計算的高效率和高冗余特性，從單臺設(shè)備到整個存儲系統(tǒng)，都有效保證了客戶數(shù)據(jù)的安全性。EnduraStor存儲延長技術(shù)一般解決延長存儲的技術(shù)，一是動態(tài)偵測存儲，也叫運(yùn)動圖像偵測存儲，是通過畫面運(yùn)動的判斷，對有活動物體，或者畫面運(yùn)動的圖像進(jìn)行存儲，平時則不錄像；二是非實時錄像，又叫抽幀錄像，是

57、通過減少錄像幀率，以少于25幀實時的畫面，進(jìn)行錄像，以減少對硬盤存儲空間的占用，達(dá)到同樣長度的錄像時間。抽幀錄像的一般做法，是對MPEG編碼器工作模式進(jìn)行設(shè)定，在I幀相對確定的基礎(chǔ)上，減少每秒鐘B幀和P幀的數(shù)量，但是一般廠商產(chǎn)品做出此設(shè)定后，該通道在規(guī)定的某個任務(wù)時間段，會一直以抽幀方式錄像，雖然節(jié)約了硬盤，但是錄像效果還是有所下降。重要場所監(jiān)控錄像，一般要求全實時全幀率，且音視頻同步，保證精細(xì)動作和快速場景能夠被仔細(xì)記錄。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，重要事件或者事故，一般會在我們工作的最近時間段內(nèi)（1個禮拜，或者15天內(nèi)），被發(fā)現(xiàn)處理，就是說，越近期的錄像，被發(fā)現(xiàn)有事件發(fā)生，而被回放、拷貝的概率最高，存儲

58、時間越長的錄像，無參考價值的概率越高。因此，聰明的PELCO工程師采用獨(dú)特的磁盤刪除算法，發(fā)明了“EnduraStor”的按照時間時間長度，帶來的錄像價值不同，進(jìn)行先實時、后抽幀的存儲技術(shù)，既保證了前段時間錄像的實時性，又兼顧了長時間錄像存儲空間的節(jié)約，有效延長了有限預(yù)算下固定存儲空間的存儲時間。具體做法如下：下圖左邊是普通做法，采用全幀率或者全抽幀錄像，錄像質(zhì)量和硬盤節(jié)約難以兩全。右邊是“EnduraStor”的先進(jìn)存儲技術(shù)，用戶可以定制最近一個時間段采用全實時錄像，超過某個時間點（比如單位對安全工作進(jìn)行檢查的周期）之后，對原有實時錄像，自動選擇最早時段的，刪除錄像中的B幀和P幀，保留I幀（

59、自然幀，截屏和打印圖像效果最好），進(jìn)行非實時存儲。這樣，我們可以在監(jiān)控用戶中，預(yù)定15天實時存儲空間設(shè)計的前提下，如設(shè)定頭7天實時錄像，后面8天抽幀錄像，這樣會使后面8天存儲空間延長一倍，系統(tǒng)得到大約20天以上的存儲時間。同理，在不需要所有時間段都保持全實時錄像的工程項目中，我們可以通過計算，減少存儲系統(tǒng)設(shè)計的花費(fèi)，保證同樣長度的存儲時間。監(jiān)控中心設(shè)計在安防中心配置高清視頻控制顯示臺VCD5202和雙路高清解碼器NET5402R-HD用于數(shù)字視頻信號在電視墻以及桌面客戶端的顯示；作為管理設(shè)備，配置WS5070工作站作為整個Endura系統(tǒng)的配置工作站，用于配置所有系統(tǒng)的參數(shù)、規(guī)則等；同時，配置

60、一套SM5000系統(tǒng)管理器作為整個Endura系統(tǒng)的核心管理設(shè)備，用于提供數(shù)據(jù)認(rèn)證、數(shù)據(jù)庫管理與同步、時間同步、DHCP管理等工作，所有的在線設(shè)備都需要通過SM5000的授權(quán)才能獲得密鑰并正常的進(jìn)行工作。視頻控制顯示臺VCD5202視頻控制顯示臺為監(jiān)控操作者提供虛擬矩陣功能。獨(dú)特設(shè)計可滿足實時監(jiān)控設(shè)施的各種要求，同時應(yīng)對當(dāng)下因使用IP攝像機(jī)和百萬像素攝像機(jī)而產(chǎn)生的復(fù)雜問題。每臺VCD5202可解碼多達(dá)32路視頻流，管理精巧的視頻墻，并提供CCTV式鍵盤控制和管理功能。每臺VCD5202可在4CIF分辨率下，同時解碼16路MPEG-4視頻流，速率達(dá)30/25ips，也可在4CIF分辨率下，同時解