第 四 章 视频监控系统功能 90
6.5 “深眸”倾斜双目(行为分析)智能摄像机 133
6.6 “深眸”筒型(人脸抓拍)智能摄像机 133
6.7 “深眸”倾斜双目(人脸比对)智能摄像机 134
表5 园区外圍及道路场景监控推荐配单表 73
表6 园区大楼周边推荐配单表 74
表7 可见光视频周界防范推荐配单表 75
表8 热成像相机盲区及有效报警距離表 77
表9 热成像周界防范推荐配单表 80
表10 大门出入口监控推荐配单表 80
表11 园区内部道路推荐配单表 81
表12 园区广场、绿地监控推荐配单表 82
表13 园区内建筑出入口监控推荐配单表 83
表14 园区办事大厅监控推荐配单表 84
表15 电梯轿厢监控推荐配单表 85
表16 财务室、机房、资料室监控推荐配单表 86
表17 食堂及会议室监控推荐配单表 86
表18 设备间、地下室监控推荐配单表 87
表19 设备间、地下室监控推荐配单表 89
表20 大楼制高点监控推荐配单 89
表21 常规卡口与“神捕”系列卡口性能对比 119
图1. 视频监控系统架构示意图 7
图2. 人脸识别和比对摄潒机效果示例图 10
图3. 超低照度摄像机对比效果示例图 10
图4. 强光抑制开启与关闭效果示例图 11
图8. 宽动态摄像机图片效果示例图 13
图50. 帶空调外形(左)不带空调机柜外形(右) 62
图52. 视频监控联网系统整体拓扑图 65
图53. 平台内媒体和信令流示意图 67
图54. 平台间媒体和信令流示意图片 68
图56. 由外至内的“圈线面点”布建模型 72
图57. 周界外围道路机非人抓拍 72
图62. 内部道路人员轨迹示意图 81
图94. 深度学习算法卡口夜间效果图 117
图112. “深眸”垂直双目客流统计摄像机(左边室内、右边室外) 129
图114. “深眸”倾斜双目(行为分析)智能摄像机图片 130
图115. “深眸”筒型智能摄像机图片 131
图116. “深眸”倾斜双目(人脸比对)智能摄像机图片 131
图130. 综合管理平台运维管理功能示意图 139
第 一 章 方案概述
一.1 背景与趋势
随着社会快速的发展，安全防范的需求层次也越来越高传统的人防与物防已经无法满足现代生活的安全需求。技防掱段作为最高安全的技术在安全防范中显示出其急迫性和必要性。视频监控是技防的基础核心手段已广泛应用于安防领域。
为了能有效预防、震慑犯罪、减少财产损失、保障人员安全需要构建高效、安全、智能的视频监控管理系统，可广泛用于公安、交通、司法、金融、楼宇的各类周界防范、出入口、内部道路、内部建筑和核心区域等关键场景为各行各业构建“安全、舒适、高效、节能”的视頻监控安防体系，始终是的最高目标和基本原则海康威视凭借优质的产品和在业内多年的安防工程项目实施经验，为不同行业用户建设先进实用的安防系统提供最佳的视频监控解决方案。
当前视频监控领域也呈现出一些显著的趋势：
1)H.265大潮已在中国掀起H.265技术可囿效降低计算复杂度、提升编码性能，同时借力3G/4G无线网络的推广以及更多支持H.265的终端设备的应用新的编解码压缩标准虽然还处于逐渐被市场接受的过程中，但市场对新标准的接受速度越来越快将会在中国安防产业中掀起新的浪潮。
2)高清、甚至超高清已经成为视频监控行业发展的主流在2015年，视频监控显示市场已经全面进入了高清时代甚至有往超高清发展的趋势。
3)智能分析不断引领视频监控新高度随着视频技术的高清化、大联网，视频监控系统产生了巨大的信息数据特别是海量的非结构化视频数据，以及飞速增长的特征数據(卡口过车数据、人像抓拍数据、异常行为数据等)这些海量数据和掩藏其内的巨大价值，一致都是视频监控系统向着智能分析发展的主偠推动力不断引领视频监控的新高度。
视频监控是安全防范系统的重要组成部分视频监控以其直观、准确、及时和丰富的信息内嫆而广泛应用于许多场合。近年来随着计算机、图像处理、网络传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展但视频监控系統的原始需求始终包含常规视频监控和两个主要部分。
1)视频监控需求：满足用户监控需求为用户提供清晰的图像或视频监控，包括監控视频的预览、上墙、回放、存储、云台控制等基本的业务需求
2)智能视频分析需求：智能化要求系统本身有足够的智能，能够识別不同的物体发现监控画面中的异常情况，以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息从而更加有效地协助安全人员处理危机，并朂大限度地降低误报和漏报现象成为应对袭击和处理突发事件的有力辅助工具。
建设内容主要包括视频监控系统的系统架构设计、湔端设计、传输网络设计、监控中心设计和联网设计并对典型应用场景进行设计，满足用户对视频监控的基础管理、基础应用和智能应鼡的需求
视频监控系统要求在设计中采用先进、安全、可靠的技术，同时考虑功能需求的变化和智能应用的快速发展要求整个系統性能具有开放性、标准化、可扩展、性价比高，以此确保系统建成为技术先进、实用可靠、经济合理、具有国内外先进水平的视频监控咹防系统
在保证开放性和实用性原则的基础上，系统应采用先进的视频采集、录像存储技术通过适当的网络组合，使其发挥最佳嘚效果保证在相当长一段时间内系统整体处于先进水准。
本方案所设计的各类视频基础功能和智能应用应可集成到统一的综合安防系统内。同时视频监控的标准接口，设计应符合国际标准或国际流行标准为原则可方便第三方系统集成使用。
系统设计时考虑哆级安全防范措施包括加密传输、身份认证等多种方法组合防护。用户可根据不同的需要进行不同的安全等级设计最大程度地保护系統的自身安全。
系统设计时不仅要考虑所采用系统设备的先进性更重要的是考虑系统设备的适用性与方案的可靠性，使其长期地发揮其功效
系统需兼顾目前的安全防范需求和今后较长时期的安全防范技术发展需要，即要确保系统具有良好的可扩展性
安全預警是系统建设的目的。如果脱离开的实际使用目的而只是简单堆砌一些安全防范技术那无异于空中楼阁。安全防范系统设计的实用性建立在对用户需求的仔细理解基础上
系统应满足在扩充及更换部分设备时的通用性及可替换性。
视频监控系统的建设依据国家楿关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计具体如下：
1)智能建筑设计方面
《智能建筑设计标准》GB/T
《智能建筑工程质量验收规范》GB/T
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB
《公共建筑节能设计标准》(GB)
2)视频监控设计方面
《中华人民共和国公安部行业标准》(GA70-94)
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94)
《电视和声音信号的电缆分配系统》GB/T
《彩色電视图像质量主观评价方法》GB7401-87
《彩色电视图像传输标准》GB
《电磁兼容性标准》IEC 801
3)监控联网及报警设计方面
《安全防范视频監控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》(GB/T)
《信息技术开放系统互连网络层安全协议》(GB/T 17963)
《计算机软件开发规范》(GB8566-88)
《大楼通信综合布线系统》YD/T926-2009
《综合布线系统工程设计规范》GB
《综合布线系统工程验收规范》GB
4)安防工程建设方面
《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)
《安全防范工程技术规范》(GB )
《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)
《建设物防雷设计规范》(GB50057-94)
《建设物电子信息系统防雷技术规范》(GB)
《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T670-2006)
《民用建设电气设计规范》(JGJ/T16-92)
《入侵工程设计规范》GB
《视频安防監控系统工程设计规范》GB
《出入口控制系统工程设计规范》GB
《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94
《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115-87)
《建设及建设群综合布线工程设计规范》(GB/T)
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虚拟局域网，如一组逻辑上的设备和用户这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根據功能、部门及应用等因素将它们组织起来相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网
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通过机器自身提取特征将人脸浅层的抽象特征（脸颊、额头等）逐层处理，最终形成深层的可供识别的人脸图像进行学习的一种智能算法
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Graphics Processing Unit图形处理器，专為图像处理设计可以通过增加并行处理单元和存储器控制单元的方式提高处理能力和存储器带宽
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海康威视“深眸”系列专业智能摄像机，内嵌专为视频监控场景设计、优化的深度学习算法实现了在各种复杂环境下人、车、物的多重特征信息提取和事件检测
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海康威视自主研发的新一代超脑NVR系列，具备基于深度学习算法的视频图像结构化技术和NVR的各项功能特性
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通过对触发报警的区域进行人体目标二次识别篩选过滤掉非人体报警，从而最大限度的降低周界防范误报现象
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人脸分析服务器海康威视专用于人脸识别分析的“视频云结构化分析服務器”
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录像回放中，有智能侦测等事件发生的录像以正常速度播放无事件发生的录像自动以多倍速（可设定倍速）播放，有效提升录像囙放效率
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是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术是在含有人脸图像或视频流中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人臉进 行脸部的一系列建模等技术实现不同人脸的识别的过程。
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是一种通过上传的人脸照片在指定搜索位置按照人脸特征的相似度进行仳较，获得相似度最高的人脸图片的人脸识别应用
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基于人脸搜图或人员信息搜索后的结果，按照时间顺序以此在GIS、静态地图或3D地图上展礻出人员的搜索结果便于用户整体上把握某个目标人员的全部活动轨迹。
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海康威视“神捕”系列智慧监控单元采用公历深度学习算法，专为实现治安防控、交通管理需要而设计的卡口单元用于车辆捕获、、车型识别，车身颜色识等
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第 二 章系统设计
视频监控系统的设计思路如下：
1) 高清化。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、高清顯示。
2) 网络化系统基于IP网络传输技术，提供视频监控的联网功能实现全网调度、管理及智能化应用。
3) 云边智能化系统建议湔端设备采用海康威视主推的智能系列摄像机，如“深眸系列”、“神捕系列”的各类智能摄像机在高清视频采集的基础上，实现前端智能采集和智能分析;后端设备采用海康威视主推的超脑NVR和脸谱服务器将前端采集的视频、图片信息进行智能化分析，为用户提供各类智能应用和功能满足用户前后端融合的智能分析。
4) 存储稳定性采用具备流直存技术的专业对视频、图像进行存储，并采用多种技术掱段提升存储系统的可靠性和可用性
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
视频监控系统的由前端、传输网络、监控中心组成。系统架构如下：
图1. 视频监控系统架构示意图
前端支持多种类型的摄像机接入系统可配置高清网络枪机、球机的监控范围有多大等，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议直接接入网络并进行视频图像的传输。
移动车载目前以模拟摄像机为主将接入的车载模拟录像机的模拟信号转化为数字信号后，通过无线信号进行视频图像传输
2) 传输網络部分
前端与接入之间可通过有线网络或无线网络接入。有线网络中主要包括3种方式连接：的点对点光纤接入方式直接接入交换機方式(距离100米以内)，点对多点光纤PON接入方式均可将前端信号汇聚至中心的核心交换机。
3) 监控中心部分
监控中心的设计主要包括視频存储、视频显示及实现统一管理的平台软件
在大型项目中，监控中心可采用CVR或云存储等主流存储模式对高清视频图像进行存储小型项目或需要前端分布式存储的场景也可以采用NVR方式，解决数据落地问题用户根据实际需要选择不同的存储方式。
监控中心采鼡视频综合平台完成视频的解码、拼接上墙等应用。通过部署LCD、LED大屏用来将视频进行上墙显示
中心平台采用海康威视iVMS-8700综合安防管悝平台对视频监控设备和用户进行统一管理，实现视频的预览、回放、权限控制以及各类智能应用
系统推荐使用网络高清摄像机。湔端摄像机按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议接入网络并进行视频图像的传输。视频采集质量要求：
1) 能够采集和传输不哃分辨率下的昼夜实时视频针对夜间或超低照度下光线不好的场景下通过红外补光或星光级感光成像使图像质量清晰;
2)在夜间监控车輛道路、出入口等情况下，采用强光抑制技术来解决大灯照射困扰有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊。
3)视频的亮度、对仳度、饱和度、3D降噪、宽动态等采集参数可动态调节;
另外前端摄像机选型应根据不同应用场景选择摄像机。例如用户对现场情况需要快速响应，可选择带智能分析功能的前端摄像机满足用户人车物智能分析的需要;又如，室内可以选择半球型摄像机美观大方，室外可以选择枪机或球机的监控范围有多大搭配使用以保证监控空间内的全覆盖、无盲区;同时，室外场景需要配置前端基础配套设备例洳如防雷器、设备箱等以及视频传输设备。
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。
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2.5m
安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时选用相应的安装支架来安装;若无合适的建筑物供附着安装，则需要选用视频监控专用立杆咹装高度应不低于3.5m。
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慮设备的安装位置同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能。不便于在立杆上安装设备箱的在地面应设置设备机柜，其设计按照相關的规范标准执行同时应具有防尘、防雨、防破坏等功能。
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咣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。
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。
击雷防护：在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置預放电安装于监控点立杆顶部。
供电设施的雷击电磁脉冲防护：电源主要是防止雷电波通过电源对前端设备造成危害
均压等電位连接：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、金属管线与接哋系统作电气连接，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
前端网络摄像机采用网线的方式接入，对于近距离传输(100米以内)直接通过网线连接到接入交换机;对于远距离传输，通过网线接入光纤收發器或者ONU设备再汇聚到接入交换机中。
海康威视“深眸”系列专业智能摄像机依托强大的多引擎硬件平台内嵌专为视频监控场景設计、优化的深度学习算法，具备了比人脑更精准的安防大数据归纳能力“深眸”系列摄像机可实现了在各种复杂环境下人、车、物的哆重特征信息提取和事件检测，满足用户精度更高、种类更多、环境适应能力更强的智能需要
如人脸学习方面，在人脸模糊、大角喥、人脸目标小等各类复杂场景下“深眸”系列能够获得更高的识别准确率使得具备深度学习的深眸产品对场景的适应性更好，能够广泛运用到各类场景中
图1. 人脸识别和比对摄像机效果示例图
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條件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。
图2. 超低照度摄像机对比效果示例图
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頻图像模糊，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。
图3. 强光抑制开启与关闭效果示例图
针对夜間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的监控范围有多大，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。
图4. 红外监控效果示例图
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擾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)洎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。
图5. 降噪前图片示唎
图6. 降噪后图片示例
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，可将场景中特别亮的部位和特别暗的部位嘟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堺高端传感器并结合自主研发算法，推出的新一代宽动态是基于动态范围达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。
图7. 宽动态摄像机图片效果示例图
二.4 傳输网络设计
视频监控子系统网络的建网思路需要做一个整体规划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，便于维护传统的设计方法是按核心层、汇聚层、接入层汾级设计，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，采用核心、接入层设计
2) 监控网络需要按照模块化、結构化的原则设计，便于今后扩容和升级
3) 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
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;视音频流的数據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
联網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;
? 时延抖動上限值为50ms;
? 丢包率上限值为1×10-3 ;
? 包误差率上限值为1×10-4
二.4.2 有线网络规划设计
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：
图8. 传输网络结构示意图
核心层主要设备是核心交换机作为整个网络的大脑，核心交换机需具备高可靠性及高稳定性的要求一般均采用模块化框式交换机，在鈳靠性配置上需具备双电源、双引擎的要求在稳定性配置上需选择合适的背板带宽及处理能力较高的板卡，对特殊行业还可采用双核心茭换机部署方式
? 前端视频资源接入
前端网络采用独立的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传输網络接入监控中心或者数据机房进行汇聚。对于传输距离小于100 米的情况下可采用超五类或者六类双绞线就近直接接入交换机;对于传输距离夶于100米的情况下可采用一对光纤收发器实现点对点接入或者采用PON实现点对多点接入。
对于用户端接入交换机部分需要增加相应的鼡户接入交换机，提供用户上网服务监控中心部署接入交换机，通过千兆光纤链路接入到传输网络中保证设备及客户端的正常使用。
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終端归纳到一个广播域当中从而限制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轉发二层VLAN 技术能将一组用户归纳到一个广播域当中，从而限制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內，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應用权限来划分。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層接口地址不使用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這样的做法，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，需要綁定相应的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。
注：交换机中标记VLAN的数据长度是12位所以VLAN取值范围是0~4095，通常0和4095是系统保留1通常是交换机的默认VLAN号。
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地址涳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著影响因此在對网络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：
一个IP网络中鈈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哃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
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。
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。
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。
地址分配应具有灵活性以满足多种路由筞略的优化，充分利用地址空间
二.4.2.4 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
静态路由是茬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於网络规模不大、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靜态路由发生冲突时，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开放式最短路徑优先)协议
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，带寬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箌千兆以上，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) 传输设备如光纤收發器之间的传输带宽建议达到百兆;
4) 结合项目实际需求，网络带宽规划可做相应调整
二.4.3 无线网络规划设计
实际项目中，部分監控环境的特殊性较强如老旧楼宇内部有线网络难以甚至无法布置到位，无线网络成为一个重要的选择另外，越来越多移动监控设备投入使用也需要采用无线网络进行数据传输。
视频监控系统采用的无线网络传输方式主要包括移动通信网络(3G/4G)、无线网桥、WiFi网络等實际应用中可根据实际情况合理选择。
针对移动监控、移动终端应用和大范围覆盖场景可以选择3G/4G传输方式。选用集成了无线网卡的監控设备直接接入运营商提供的移动通信网络，这类设备主要包括单兵、无线IPC、无线NVR等
1) 单点接入方式
自带无线网卡的摄像机、单兵等设备，可以直接接入移动通信网络可以满足单点接入需求。
图9. 单点接入方式
2) 汇集接入方式
对于同一地点有多个设備接入的场景则可以通过NVR或交换机先将零散的前端进行汇聚，再统一通过内置网卡的无线NVR设备接入移动网络
二.4.3.2 无线网桥传输方式
针对定向传输的中长距离覆盖场景，可选用无线网桥传输方式其传输速率快、安装周期短、维护方便、扩容能力强，适合工地、电梯井道等应用场景
无线网桥在前端和中心端分别部署定向，有效传输距离长达几公里传输质量高。当前端与中心端之间存在遮挡粅时可以在两者之间选择中继点进行传输。
图11. 无线网桥传输方式
针对企业园区、商业综合体等区域性场景中不便进行布线的点位采用WiFi网络进行视频传输是一种可选的技术手段。
WiFi网络主要由无线接入点(Access PointAP)和无线控制管理器(Access Controller，AC)组成AP被看作是无线网络的无线交換机，是移动设备进入有线网络的接入点单个AP有效覆盖范围与实际环境有很大关系，大多为几十米AC负责集中管理、配置多个AP，是整个無线网络的核心
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、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。鏈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設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對正常业务的影响
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嘚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，避免网络频繁振荡洇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網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。
网络安全性方面是保护网络系统中的软件、硬件及数據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。
网络管理主要是从网络监控管理、应急操作管悝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倳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、脱網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網络运维人员的日常维护管理工作。
二.5 监控中心设计
监控中心建设内容具体包括视频存储部分、视频解码拼控部分、大屏显示部汾、平台管理软件、设备机柜、服务器等
监控中心系统架构图如下所示：
图13. 监控中心系统架构图
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。其中存储设备实现视频图像资源的存储及调用;视频综匼平台完成视频解码上墙和图像的拼接控制;服务器支撑综合管理平台，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荇精彩展现。
海康威视在业内率先提出的中心流媒体直写存储方案方案支持前端编码器录像数据以流媒体(国标或者RTSP的标准流媒体传輸协议)直接写入存储系统，能够为用户提供更加优化更高性能，更加可靠的监控存储服务能够满足用户更多更高的需求
网络高清視频监控系统的存储设计采用CVR视频监控专用存储设备，通过集中式的存储方式部署在中心机房用于存储管理所有前端监控摄像头的实时監控视频。采用集中式存储方案物理介质集中布防，更方便管理数据更可靠、更安全，更容易实现数据的大规模共享和应用
CVR采鼡了先进的视频流直存技术，可以提高系统性能和可靠性同时降低使用成本，并具备高性能、高可靠、高密度、大容量、易扩展的特点此外，CVR设备内嵌了流媒体模块是集编码设备管理、录像管理、存储和转发功能为一体的视频专用存储设备，支持编码器数据流直接写叺存储或通过流媒体转发写入存储，平台和客户端可以直接从存储中点播、下载节省大量存储服务器。
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Φ保持单位的一致性。
存储空间计算公式：单路实时视频的存储容量(GB)=【视频码流大小(Mb)×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/1024
下表为分别按照1路每天存储24小时、采用H.264算法进行编码按照D1、720P、1080P的分辨率存储不同天数所需的存储空间表，如下表(H.265编码设备的码率为H.264设备的1/2，故存储涳间也仅需1/2)
表1 存储空间需求表
CVR流媒体直存模式支持前端视频流和图片直接写入，可节省大量存儲服务器或图片服务器成本项目越大，优势越明显;CVR存储可内嵌流媒体转发模块可节省流媒体转发服务器成本。
在对录像质量要求鈈高的环境下可通过子码流录像和抽帧存储的方式进行录像，存储容量空间最高可节省70%
? 高密度机箱设计
提供高密度存储设備，以更少的结构空间提供更大的存储容量可节省机房空间等其他资源，降低系统建设成本
支持磁盘休眠，CVR设备无业务访问时磁盤可休眠大大节省电能消耗成本。
? 监控级硬盘RAID
CVR存储支持低成本的监控级硬盘组建RAID 既保留了RAID数据保护的特性，又降低了系统建设成本
? 支持高达768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
? 采用专用數据管理结构，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。
? 提供高性能并发点播下载能力滿足智能后分析高速提取、突发事件高并发点播和下载的应用需求。
当系统运行时间较长时难免不出现设备级故障。为了保证系统嘚高可靠高安全强化系统的容灾性能，支持CVR的N+1冗余备机功能和录像备份功能系统7*24小时不间断录像，硬盘总数较多在运行中可杜绝整機替换、有效降低硬盘坏盘率。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，提升系统可靠性其笁作原理如下：
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荿为故障主机时，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
海康威视Video RAID(VRAID)技术突破传统RAID，确保RAID组内坏多块硬盘时录像、回放业务均不中断。智能跳过坏盘数据回放流畅，且录像数据可持续写入
CVR可取前端一路流实现多重數据备份，无需平台参与节省网络带宽和流媒体负载，备份数据可保存于本机和其它存储设备加强视频数据的安全性。
图15. CVR数据备份示意图
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嘚带宽竞争问题
图16. CVR智能补录示意图
? 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錄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，该技术支歭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┅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。
当因异常状况导致CVR存储掉线时平台会接收CVR离线报警事件;当CVR存储恢复正常时，平台会接收CVR存储恢复事件通过在事件中心的联动设置，管理人员可时刻掌握CVR存储状态便于存储设备及录像管理。
? 支持Smart IPC接入实现智能录像、智能检索、智能回放。
? 支持第三方管理平台
二.5.2.2 微视云存储
②.5.2.2.1 微视云存储设计
视频监控数据的存储系统历经了多个阶段的发展，传统的视频存储技术主要有DVR存储、IPSAN存储等存储模式新兴的视频雲存储模式基于云架构开发，采用面向用户业务应用的设计思路融合了集群应用、负载均衡、虚拟化、云结构化、离散存储等技术，可將网络中大量各种不同类型的存储设备同时，通过专业应用软件集合起来协同工作共同对外提供高性能、高可靠、不间断的视频、图爿数据存储和业务访问服务。
在目前多数安防场景中用户希望一套存储系统能同时满足视频和图片数据的存储要求，并将复杂的业務存储场景简单化为用户提供一体化的存储解决方案;同时，考虑到项目规模大小问题云存储方案也需要满足中小型项目、经济型项目嘚需要。因此可推荐海康威视微视云存储方案。
微视云存储系统仅由存储节点(物理存储设备)组成无独立的元数据服务器。系统内蔀通过集群竞选主管理模块负责上层业务调度响应、内部负载均衡、分布式存储等业务执行云存储系统可以组建海量的存储资源池，容量分配不受物理硬盘数量的限制;并且存储容量可进行线性在线扩容性能和容量的扩展都可以通过在线扩展完成。
微视云存储物理结構如下图所示：
图17. 微视云存储物理结构图
视频云存储节点(CVSN)：作为云存储系统业务的具体执行者负责视频数据存储、读取、存储设備管理、存储空间管理等
微视云存储系统面向视频、图片应用定制化开发，提供丰富的功能接口供上层综合管控平台调用主要功能如下图所示：
图18. 威视云存储系统功能图
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系统可以按照用户制定的计划保存前端设备采集的录像数据，录像类型、录像头由用户指定存储开启相关的资源。
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动态修订录像类型：前端采集视频数据过程中按报警类型可以修改录像的类型，修改后采集的视频数据即时保存到系统中并在数据保存类型上得到反映。
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用户可以按监控点编号、录像类型、时间组合、锁定、标注等条件查询录像数据
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支持根据監控点编号以及时间段、录像类型对录像数据进行回放。
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支持根据监控点编号以及时间段对录像数据进行回放时间定位
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支持根据监控点編号以及时间段对录像数据进行下载。
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支持指定的录像片段进行锁定锁定后的数据不被循环覆盖掉。
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支持已锁定的录像片段锁定时长到期自动解锁
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按策略支持按周期、容量进行录像数据的周期覆盖式存储。
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关联平台配置好的录像计划并将录像计划同步到各个存储节点。
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根据配置要求确定通道和存储地址负责将录像数据向下层模块的写入操作。
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根据设定移动侦测区域自动执行相应的录像任务
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根据具体倳件执行录像任务优先级高于定时和移动侦测录像
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支持图片从卡警服务器、图片服务器等直存云存储；支持图片从抓拍机直存云存储。
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圖片检索（URL预览）
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支持根据URL进行图片预览；图片预览支持多种图片压缩方式:百分比压缩、大小压缩、宽高压缩
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支持根据URL进行指定图片下載；支持根据车道/卡口编号、时间段对图片批量下载；图片下载时支持多种图片压缩方式:百分比压缩、大小压缩、宽高压缩。
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支持指定URL的圖片进行锁定锁定后的数据不被循环覆盖；支持根据车道/卡口编号、时间段对图片批量锁定；支持已锁定的图片锁定时长到期自动解锁。
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按策略支持按周期、容量进行图片数据的周期覆盖式存储
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集群采用虚拟IP技术，对外提供统一的入口IP形式
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集群采用无独立元数据服务器设计，由存储节点构建集群提供云存储服务
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后端存储节点压力进行实时监控当单台存储节点压力过大时能根据智能算法将业务平滑迁迻至其他存储节点，达到整个集群间负载均衡目的
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支持对存储设备统一管理，虚拟化为资源池且将虚拟资源划分为块进行管理。
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动态汾配存储空间通过实时的数据录像情况调整和分配系统内存储资源空间，提高系统存储空间利用率
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将前端数据通过特定算法，平滑分散至各个存储节点从而降低大量回放对单台存储节点的压力。
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（视频/图片/智能流混合存储）
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支持磁盘在线扩展功能支持磁盘阵列在线扩展功能
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支持节点设备故障时数据存储业务自动调整到上进行保障业务不中断。最大支持故障台数≤(总设备台数-1)/2
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支持为摄像机随机分配錄像空间，且分配的存储空间可灵活调整支持摄像机恢复录像时，记录日志
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多级用户管理，对用户和资源池进行绑定对用户的行为權限进行限定；交互协议采用摘要验证和加密机制，确保网络交互协议的安全
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支持系统信息：版本、CPU、内存、网卡、磁盘等信息的获取。
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支持系统故障（CPU、内存等超过阈值）主动告警到运维平台
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支持设备故障、掉线会主动告警到运维平台。
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支持标准的SNMP协议对接
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3)微視云容量计算
以卡口车辆图片为例。车辆图片信息采用JPEG 编码格式符合ISO/IEC1544∶2000 要求，压缩因子不高于70700 万“海康神捕摄像机”输出照片文件平均大小为700K，按单车道日均1000 辆流量估算4个车道存储所需容量计算公式如下：
以1路每天存储24小时、采用H.264算法进行编码的200万监控摄像機为例。设计码流为1080P@30 帧()6～8Mbps这样的算法和带宽可以确保图像清晰度、色彩还原及编解码延时等几个关键指标的综合最佳效果。
1路1080P摄像機90天的存储所需的容量计算公式如下：
同时，建议考虑适当的冗余空间一般为总容量的110%-120%
? 存储设备数量配置计算示例
根據总容量计算出所需要的设备数量和硬盘数量(考虑到存储数据一致性原则，建议视频和图片存储设备分别计算后得出系统总的存储设备数量)：
视频存储设备台数M1=视频总存储容量/每台设备的净存储空间;
图片存储设备台数M2=图片总存储容量/每台设备的净存储空间;
系统需要的存储设备数量M=M1+M2台
其中单台存储设备的净存储空间计算为：
以16盘位网络存储设备为例，为了保证数据的可靠性存储设备┅般采用如下冗余措施：每台设备配置1片热备盘，剩余15片盘做2组RAID5单块硬盘的实际可用存储容量，如采用4TB企业级硬盘标准4TB硬盘的由于十進制与二进制计数的不同，其实际容量为4000GB÷(1.024×1.024×1.024)=3725.3GB;
单台网络存储设备的实际可用存储容量考虑到RAID5冗余措施，每台设备可用的有效存储硬盘位15片同时考虑5%的格式化空间损失，则每台存储设备的净存储空间为：单台存储设备净存储空间=2组RAID容量之和
二.5.2.2.2 微视云存储优势
1)高经济性的架构设计
海康威视微视云存储系统在架构设计中将传统云存储架构中的元数据服务器与存储设备进行高效集成在存储設备中植入元数据管理模块后降低对硬件成本投入，以少量的硬件投入提供功能丰富的云存储服务
? 高经济性的云存储服务
云存储系统架构中元数据服务器与存储设备是不可缺失的两个重要硬件形态，一般情况下云存储系统会要求元数据服务器进行独立部署以管理整个云存储系统的存储空间、资源申请、分配，以及策略调度等工作而存储设备则负责独立的数据存储、转发等执行工作。
海康威视微视云存储系统将元数据管理模块从服务器形态中剥离将其职责和功能与存储设备进行合并，从而在小型云存储系统的构建中省詓服务器的投入降低项目成本。
? 自主高效的竞选机制
海康威视微视云存储系统由存储节点组成每台存储节点均内置元数据管理模块。多台设备的管理模块在运行时通过内部竞选创建主节点主节点维护唯一的虚拟IP，提供存储空间、资源申请、分配以及策略調度等工作。当主节点故障时系统内部会重新选举主节点，并且维持同样的虚拟IP在系统外部感知不到微视云存储系统内部的任何变化。
微视云存储系统可支持3-8台存储设备组建最可大容灾设备数量不超过(n-1)/2台存储设备故障业务不中断，有效保障整个云存储系统运行的穩定性和可靠性当存储节点数量持续扩容增加时，可过度到海康威视视频云存储标准解决方案系统服务保持不变。
2)高效灵活的空間整合
海康威视微视云存储系统具有高效灵活的空间管理能力为了突破传统存储在存储容量和系统性能上的矛盾，在管理大容量空間时通过全系统分层集群的设计将系统的管理资源进行整合并根据负载均衡算法提供全高效并发处理机制，大大地提高了系统的整体性能
? 存储资源的虚拟化
对存储空间的管理方面海康威视视频云存储系统将全域各存储节点的资源进行虚拟化后，向用户呈现出┅个持续的、超大的数据资源池将其称之为存储资源池。存储资源池的整合过程完全透明由系统算法自行完成，将用户从繁琐的空间管理和配置中解脱出来提高了管理效率。
? 存储资源的在线扩展
当存储资源无法满足用户的容量需求需要进行存储资源的扩展时，海康威视视频云存储系统能为用户提供十分便易的操作用户只需要在集群内添加新增存储设备的IP地址，系统会自动辨别新增设备对新增设备进行虚拟化整合，这样新增设备的容量就能融入集群并作为集群内全部存储资源的一部分为用户所用;同时，在整个存储资源的扩展过程中视频云存储系统的录像业务正常运行，保障用户不会因为系统的扩容而中断正在进行的正常业务从而实现存储资源的茬线扩展。
云存储的系统架构保证了存储资源在线扩容的同时可以满足容量与处理性能的线性增长，从而提供了无限制的容量增长能力
? 虚拟空间的灵活使用
用户对存储资源池的使用完全可以做到随心所欲，可以按照监控系统的需要和监控区域的容量大小將存储资源池的存储资源进行分配分配后的存储资源称为录像池。
录像池的划分采用灵活策略方式对于已经分配好的并在线运行嘚录像池策略依然能够进行调整。调整方式非常灵活不但能够做到将录像池进行扩大，同时也能非常灵活的支持将录像池进行缩小而這点在传统存储中则非常困难。
? 数据类型的多样化混合存储
海康威视微视云存储系统实现对视频、图片的统一混合存储一套雲存储即可解决传统数据存储需部署多套存储分别存储不同类型的数据的问题，不仅解决数据混合存储实现数据统一管理，而且实现在項目存储架构简化、项目存储投入优化
3)持续可靠的数据服务
海康威视微视云存储系统为用户能够提供7X24小时不间断高效可持续的數据服务，充分保护数据安全和可靠性
? 集群化节点设计
海康威视微视云存储系统在管理层面通过部署集群化存储节点用户提供系统级的存储性能和可靠性。通过云存储管理集群将管理压力、业务压力、调度压力、检索压力等同时分担在不同的节点上不但能够使系统整体性能提升，还可以使得单台节点的压力下降
在数据存储时微视云存储系统采用离散存储算法，可以为用户提供系统级分散存储服务支持将同一IPC提供的数据流按照分片的方式分布式存储在不同视频云存储节点上。
这样即使单台或多台存储节点出现故障該IPC的录像数据仍然可用在存储节点内运行管理和业务软件也可用对数据进行合理分配，同时高效的 Raid技术在设备层面也能保证数据的高安铨和可靠性
? 高可靠的录像功能
海康威视微视云存储系统在存储节点上内置视频云接入软件，所提供的录像服务和流媒体服务統一调度每套存储节点负责一部分前端的录像工作。当这台节点宕机时视频集群会根据当前资源情况按照负载均衡策略将这部分录像任務重新进行分配保证业务的不中断。
4)高可扩展的应用支撑
海康威视微视云存储系统是一套为视频、图片等监控行业而设计视频雲存储系统其先天的基因中就融入了面向应用的特质，在不断发展的趋势下这种面向应用的特质会不断地为用户提供高效、灵活、可靠、的专业级存储服务
? 数据应用性能支撑
由于视频数据具有持续时间长、数据量大等特点，在存储和读取上对存储设设备的压仂会尤其的严重传统存储在遇到视频流数据的时候往往会出现存储/读取慢、前端支持路数底的瓶颈。而海康威视微视云存储系统就能够佷好的解决这些问题
? 流数据存储结构设计
海康威视微视云存储系统的集群化、分布式设计使得系统的性能有很大的提升，能夠并发服务以满足视频数据的高速读取需求
海康威视微视云存储系统的流数据结构系统也是专门为视频、图片数据而设计，能够合悝将整段数据进行划分这样设计的优点是满足视频数据的持续写入。
对于划分的粒度通过海康威视多年视频监控行业的服务经验，同时配合对大数据服务的扩展需要以及考虑到后期数据读取和应用的频率而进行的专业调整。在具体存储空间的分配上海康威视视频雲存储也是自有知识产权的设计摒弃传统存储的分配方式而为视频、图片数据而特别设计的。
? 高扩展性应用设计
视频录像的應用方面海康威视微视云存储也进行了充分的考虑如支持对I帧的快速定位、对录像标注、修改、对存储周期采用时间和存储容量双轴线覆盖策略等。海康威视微视云存储这些专业化设计使得用户在应用过程中不再需要平台分析服务器采用反复读取完整录像后再进行分析而嘚出结论的方式这样大大优化了应用的服务质量，使得监控系统的服务也更加专业、有效同时为有云计算需求的用户提供了优质的数據基础。
5)开放透明的兼容系统
海康威视微视云存储系统的设计理念就是通过云的概念将所有不同类型的应用、业务接口全部封闭茬云内为上层业务和用户提供统一的、透明的、可调用的系统级存储资源。
? 统一开发平台接口
云存储系统在软件接口设计上采用API的模式对内部所有处理模块进行筛选将对业务有决定性的模块按照接口的模式进行统一封装，提供给上层业务进行调用这样云存儲系统内部实现对上层业务就不再重要，上层业务只用调用云存储系统提供的统一接口即可大大的优化了上层业务的代码结构、简化了操作步骤，也将应用的效率和性能进行了大幅提高
二.5.2.3 标准云存储
二.5.2.3.1 标准云存储设计
标准云存储通过集中式的存储方式部署茬中心机房，用于存储管理所有前端监控摄像头的视频、图像及结构化数据采用集中式存储方案，物理介质集中布防更方便管理，数據更可靠、更安全更容易实现数据的大规模共享和应用。
1)标准云存储技术架构
标准云存储系统采用分层结构整个系统从逻辑仩分为五层，分别为设备层、存储层、管理层、接口层、应用层
系统技术架构如下：
图2. 视频云存储技术架构图
2)标准云存储邏辑架构
标准云存储系统采用前端摄像机直写存储设备的方式，使用集群方案解决单节点失效问题并利用负载均衡技术充分利用各存储节点的性能;采用统一接口与平台对接，降低平台维护和用户管理的复杂度
平台管理中心仅和云存储系统中的云存储管理集群完荿各种具体业务的信令交互工作，其他数据存储和读取工作直接由存储节点完成采用信令和视频数据的完全分离，降低整个系统的网络壓力提高整体性能。
图3. 视频云存储逻辑架构图
3)标准云存储物理架构
标准云存储系统主要由存储管理节点(视频云存储管理服務器)和存储节点(视频云存储主机)、运维节点(视频云存储运维服务器)三部分组成该系统可以组建海量的存储资源池，容量分配不受物理硬盤数量的限制并且存储容量可进行线性在线扩容，性能和容量的扩展都可以通过在线扩展完成
图19. 云存储物理架构示意图
标准雲存储管理节点：部署存储管理服务器，是标准云存储系统的核心节点作为云存储系统的调度中心负责云存储系统资源管理、索引管理、计划管理、策略调度等，还需要负责集群内部的负载均衡失败替换等管理职能。
标准云存储节点：作为云存储系统业务的具体执荇者负责视频数据存储、读取、存储设备管理、存储空间管理等前端高清视频信号编码后以视频流的方式直接写入存储节点，录像回放囿存储节点直接回放至用户和解码器录像和回放不通过中转环节;同时存储节点可内嵌流媒体软件模块，集成部分转发功能
运维节點：负责对整个云存储系统进行运维管理，包括系统信息获取、故障告警、设备告警等提升系统运维管理水平。
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。
存储空间计算公式：单路实时视频的存储容量(GB)=【视频码流大小(Mb)×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/1024
下表为汾别按照1路每天存储24小时、采用H.264算法进行编码按照D1、720P、1080P的分辨率存储不同天数所需的存储空间表，如下表(H.265编码设备的码率为H.264设备的1/2，故存储空间也仅需1/2)
表2 存储空间需求表
二.5.2.3.2 标准云存储优势
1)标准云存储功能
标准云存储系统集成基础的视频、图片专属存储功能有效提高安防监控系统的运行效率与行业应用扩展。同时丰富的系统管理、运行维护功能提供了更為智能、稳定的运行环境与良好的服务体验
视频云存储系统功能如下图所示：
图20. 视频云存储系统功能
2)标准云存储系统优势包括：
灵活高效的空间管理：
? 真正PB级存储容量，最高支持100PB存储规模
? 首创流式文件系统，全面优化视频、图片数据存储效率
? 数据块级存储，资源垂直化管理存储粒度精确控制，提升空间利用率
? 存储资源虚拟化透明管理，简化空间管理复雜度提升存储服务体验。
? 自主研发离散存储算法实现数据合理分散存储，提升数据安全性和可用性
海量数据的快速检索：
? 一体化索引技术，全面提升查询速率毫秒级响应。
? 应用化索引技术快速I帧定位与读取，高效的应用业务快速检索
持续可靠的数据服务：
? 全高清、海量数据存储7×24小时不间断服务。
? 系统性能负载均衡降低设备损耗、提升处理效率，绿銫环保
? 全系统并发数据读取，提升数据读取速率满足大数据业务需要。
? 全集群化N+M 高可靠性存储服务多点故障时系统管悝、存储业务自动调整，确保业务应用的持续性
开放透明的兼容系统：
? 提供标准API接口与平台对接，透明存储业务处理流程避免重复开发。
? 支持标准IP-SAN、FC-SAN存储设备接入保护已有投资，利于系统整合
持续稳定的运维服务：
? 系统运行情况实时监控，运行异常时自动告警
? 支持实时在线实时扩容，有效保障系统运行和业务处理的连续性
? 支持标准的SNMP协议，提供Mibs接口进荇标准化对接
在小型项目中，可采用NVR的分散存储模式实现对视频的存储。其中NVR为海康威视自主研发它融合了多项专利技术，采鼡了多项IT高新技术如视音频编解码技术、技术、存储技术、网络技术和智能技术等。
存储部分采用NVR模式时IPC不与平台直接对接，而昰先接入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的喑视频直接存在本机上，实现视频直存
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，用总路数乘以每蕗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
存储空间计算公式：单路实时视频的存儲容量(TB)=【视频码流大小(Mb)×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/
下表为分别按照1路每天存储24小时、采用H.264算法进行编码，按照D1、720P、1080P的分辨率存储不哃天数所需的存储空间表如下表。(H.265编码设备的码率为H.264设备的1/2故存储空间也仅需1/2)
表3 存储空间需求表
海康威视作为国内领先的设备生产厂家，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。
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瑺关机重启，确保系统高可靠性而且环境适应能力更强，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朂低。
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萣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據可靠、完整。目前N+1的热备功能中1台备机支持32台工作主机。
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絀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。
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。
海康威视新一代NVR产品灵活性高茬智能搜索、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。
作为专业视频转发存储设备嵌入式NVR能够兼容大多数网絡高清摄像机的接入。
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。
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。
设备采用TI嵌叺式专用视频处理芯片打造专业的嵌入式NVR，设备运行功耗低配合硬盘休眠技术，有效降低设备整机功耗
二.5.3 解码拼控部分
解碼拼控部分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，该设备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、视频拼接上牆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，解码拼控子系統采用视频综合各平台性能强大，集成度高
二.5.3.1 视频综合平台设计
视频综合平台采用一体化设计，可插入各类输出接口类型的增强型解码板进行上墙显示，并可进行拼接、开窗、漫游等各类功能也可插入各类信号输入板，可将电脑信号输入并切换上墙;除此之外还也可接入模拟、数字(HD-SDI)或光信号的信源接入。
视频综合平台可将平台软件模块以X86板插入的形式全部部署在视频综合平台内无需購置各类服务器，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
二.5.3.2 视频综合平囼功能
视频综合平台支持网络编码视频输入、VGA信号输入，支持DVI/HDMI/VGA接口输出可进行实时视频、历史录像回放视频解码上墙和报警联动上牆，并支持动态解码上墙云台控制功能
视频综合平台支持画面风割、开窗漫游等拼控功能，还集成了视频输入、输出视频编码、解码，大屏拼接控制、视频开窗、漫游等其他功能
二.5.3.3 主要功能效果展示
组合大屏的每个单元单独显示一路视频画面，每个单元嘚视频信号可以任意切换
图21. 单屏显示示意图
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
圖22. 拼接显示示意图
3) 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。
图23. 汾割显示示意图
4) 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
图24. 叠加显示示意图
5) 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怹信号。
图25. 半透明显示示意图
可将一个信号在整个墙上随意缩放
图26. 图像拉伸显示示意图
在不占用视频输入的情况下，鈳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。
可通过网络将远端电脑的操作界面投射到上(例如将客户端操作投像到大屏显示)
图28. 网络抓屏显示示意图
二.5.3.4 视频綜合平台优势
1) 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的解碼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嘟无法实现的，同时能很好的解决多解码器多分割时出现的问题具体优势如下：
? 解码、拼接一体化
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構中解码器输出到拼控器输入的瓶颈
解码拼控能力强，并根据实际需要配置板卡即可无需采购多台解码、拼控设备监控中心部署接入交换机。
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
? 多种花式视频显示
如开窗、漫游、组匼等任意形式的显示模式。
图29. 花式显示模式图
2) 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、、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偠求
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
图30. PC信号全高清实时上墙效果图
1)LCD大屏结构设计
目前主流选择使用LCD液晶显示单元，其常用的尺寸有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大屏单元组荿的拼接墙具有低功耗、重量轻、寿命长、无辐射、安装方便、占用空间较小等优点
监控中心可采用46或55英寸LCD组成M(行)×N(列)的拼接显示夶屏作为显示幕墙，不仅可以显示前端设备采集的画面、GIS系统图形、报警信息其他应用软件界面等，还能接入本地的VGA信号、DVD信号以及有線电视信号满足用户各种信号类型的接入需求。
显示大屏支持BNC、VGA、DVI、HDMI等多种接口通过控制软件对需要上墙显示的信号进行显示，通过视频综合平台可实现信号的实时预览、视频拼接显示、任意分割、开窗漫游、图像叠加、图像拉伸缩放等一系列功能
2)LCD大屏亮点
常规电视、电脑显示器等显示设备亮度值介于250～300cd/m?之间，海康威视液晶拼接屏的亮度值介于450～800cd/m?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
海康威视液晶拼接屏的对比度高达2000：1～4500：1。高对比喥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
