深圳市视安天安防科技有限公司数字网络摄像机高清监控决方案.ppt

2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 数字高清监控工程设计与分析 讲解人 李誉 深圳市视安天下安防科技有限公司 www Saworld cc 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 网络数字视频监控系统通常由摄像机等前端设备 传输系统和后端设备三大部分组成 前端设备 数字摄像机 传输系统 双绞线 后端设备 高清NVR 混合DVR 光纤收发器 无线AP 高清解码器 从系统架构上 百万高清网络监控和模拟监控没有太大区别 那么百万高清特点和优点在哪里 差异化在哪里 核心竞争力在哪里 数字视频监控系统实现方式 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 第一部分数字高清监控的前端设备 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 视安Saworld丰富的前端设备 全系列的视安Saworld百万高清前端摄像机 为各种行业系统解决方案 提供了丰富多样的产品选型 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 前端设备的功能性 1 视安Saworld百万高清网络摄像机内核嵌入自主研发的LINUX操作系统 摄像机可参看运行状态 配置参数 升级 MAC地址等等 2 提供报警开关量输入输出接口 可接入红外 烟感 玻璃破碎等报警系统 3 485线接口 可接入云台 电动镜头等装置 4 外置麦克风 同时提供语音对讲接口 保障了监控点现场视音频同步采集 存储和双向的对讲 5 感红外式高清网络摄像机 外接红外补光设备 配合车牌提取程序和卡口主机 广泛应用于道路交通监控 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 第二部分数字高清监控的中间传输 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 传输方式的选择 双绞线传输 双绞线分为屏蔽双绞线 TP 和非屏蔽双绞线 UTP 常用的非屏蔽双绞线按照线径粗细又可以分为5类线 超5类线以及6类线等 百兆以太网传输使用五类线 传输距离在100米左右 千兆以太网网络使用超五类 六类 超六类等 注意 前后端设备性能 线缆的含铜量 线径 工作现场环境 传输速率 决定了线缆的传输距离 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 POE供电技术 POE交换机 POE PowerOverEthernet 指的是在现有的以太网Cat 5布线基础架构不作任何改动的情况下 在为基于IP的终端 如网络摄像机 IP电话机 无线AP等 传输数据信号的同时 还能为此类设备提供直流供电的技术 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 网络传输与POE供电的优势 3 告别传统做模拟监控工程的取电烦恼 4 不用为供电设备的选型而烦恼 5 不用在出现线路故障时 断电检修 反复排查 8 设计先进 差异化 6 省去了电源线 电源适配器 开关电源 电源箱 断路器等设备的开销 省去了布设电源线的施工环节 节省人工费 1 不用焊接BNC接口 担心接头短接或者断路 2 网络传输抗干扰能力极强 告别监视器上的木纹 滚条纹 重影干扰 告别抗干扰器 7 网络的监控的高可接入行 极大的提升了监控系统二次开发和后期扩容 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 双绞线传输方式的选择 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 远程传输 光纤传输 光纤因为具有频带宽 抗干扰性好 衰减小 便于施工等特点 广泛应用于大型长距离网络传输中 工程中通常将光纤分为多模光纤和单模光纤 单模光纤适用于远程通讯 配合光收发器传送多路视频信号 解决了传统模拟系统中光端机价格高昂 多路信号复用到解复用过程中造成的画面失真 实例 单模多芯室外实施案例 解决传统监控扩充难的问题 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 无线传输 WLAN 无线局域网 应用于不方便布线 且传输路径中无遮挡物的场合 带宽 10M 54M 108M 距离 无线AP 大多不超过五六百米 无线网桥 利用无线网桥 高增益定向天线 距离在二三十公里 接入方式 视安Saworld百万高清摄像机的网口以网线上联至无线网桥的网口 无线网桥再以无线扩频的方式将信号发送至对端的无线网桥 对端的无线网桥以网口连接至接入交换机 进而接入整个后端系统 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 电梯监控的简易拓扑图 需要注意的地方 1 因为电梯是经常活动的 所以摄像机电源线和连接电梯箱顶和无线路由器的网线需要固定好 防止脱落 2 无线路由器需要更改IP 每部电梯使用两台设备并且要设置相互桥接 不同电梯里的无线路由器使用不同的信道通信 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 任何复杂的网络监控系统都是由简单的拓扑结构组成的 摄像机通过交换机接入网络 远程传输通过光纤收发器 后端的管理 控制 显示 存储 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 网络延时丢包会对视频图像的质量造成影响 丢包导致的图像方块 1 帧率 帧率即画面的流畅性 码率与帧率成正比关系 完全流畅的画面为25帧 秒 我们可以通过调低帧率来降低码率 网络故障导致画面严重延迟 网络故障导致画面跳帧 影响画面流畅性 2 画质 压缩比 网络摄像机的画质 压缩比 都是可调的 画质越好码率就越高 用户可根据自己的要求来调整 3 画面复杂性 码率与画面复杂性成正比关系 比如镜头对着一面白墙 码率就很低 而对着一片色彩丰富的场景 码率就会马上变高 相差往往有几倍 4 画面动态变化程度 码率与画面变化程度成正比关系 比如镜头对着静止的物体 码率就很低 而对着一片活动的人群 码率就会马上变高 最多相差可达十倍 前端设备带宽过载 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 接入层 汇聚层 核心层 高速数据交换 链路的汇聚及流量收敛 前端设备接入和访问控制 网络设计分三层 核心层 汇聚层 接入层 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 接入层交换机 一般是固定配置的交换机 端口密度较大 具有较高的接入能力 以10 100M端口为主 以固定端口或扩展槽方式提供1000Mbps的上联端口 汇聚层交换机 可以是机箱式模块化交换机 也可以是固定配置的交换机 具有较高的接入能力和带宽 一般会包含光端口 高速电口等端口 核心层交换机 一般采用机箱式模块化设计 机箱中可承载管理模块 光端口模块 高速电口模块 电源等 具有很高的背板容量 注意 需要根据实际链路承载性能 包括视频信号的码流 后端的复合应用 数据流的弹性 突发性 数据包中包括会话 握手协议的大小 链路规划的冗余度 后期的扩容等 选择相应性能的数据传输交换设备和网络设计方案 各层设备的区别与应用 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 交换机设备选型 1 端口和速率 光口 电口 配置 模块化 3 交换机的背板总线 端口速率 包转发率 2 交换机是否具备路由功能 4 每个端口所能支持的MAC数量 VLAN表现 端口聚合 隧道连接 实现双核心负载均衡 广播和组播 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 第三部分网络高清监控后端应用 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 后端设备配置 数字网络视频监控系统由于前端采用的是数字摄像机 视频信号在摄像机中已经完成编码的过程 在整个网络中都是以数字信号的形式进行传输 所以在后端无需安装视频采集卡或者DVR等相关解码设备 可以直接存储 并且通过高清解码器输出到液晶电视上显示 后端设备主要完成录像存储 集中显示 设备控制等功能 根据不同项目的具体要求 还可以实现报警联动 画面轮巡 远程升级等 不同的功能需求 对应的设备配置都是不同的 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 录像方式选择 一百万高清嵌入式PC机录像 Saworld监控客户端软件是视安Saworld公司研发的纯数字百万高清系统监控客户端 客户端最大可接64路高清数字摄像机 实行单机管理 多台使用的高清系统软件 通过中心管理主机 可实现数字矩阵功能 电视墙等 使用高清Saworld监控客户端软件 无需安装操作系统 通过电脑自带的FLASH启动 直接运行监控软件 电脑主板自带10 100M自适应网口 和摄像机网口连接起来就可使用 系统配置要求 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 二Windows系统下PC式录像 视安Saworld数字百万高清网络摄像机也可以通过在windows电脑下安装Saworld监控客户端软件来进行录像 最大支持64路720P数字摄像机接入 支持的路数越多系统硬件配置要求越高 系统软硬件配置参考推荐如下表 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 三高清嵌入式NVR录像 Saworld NVR91系列NVR是视安Saworld公司最新研发的超低功耗嵌入式数字硬盘录像机 直接通过机身网口专门接收前端视安Saworld数字百万高清摄像机的全数字视频数据 录像到硬盘里 可以通过网口向摄像机作PTZ控制 同时还支持IE或客户端远程监控等 Saw 9064B款磁盘阵列式数字视频录像机是视安Saworld公司最新推出的新款NVR 采用16盘位阵列式标准3U机箱 支持硬盘热插拔 嵌入式系统盘 Linux操作系统 420MB s总线带宽 4GB高速缓存 最高64路720P数字视频接入 适合对数据安全性能要求较高的数字监控项目 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 显示方式选择 一 通过Saworld监控客户端软件解码显示 软解 使用视安Saworld自主开发的Saworld监控客户端软件 Windows系统或者linux系统下 可直接做64路画面预览 并且可以根据软件选择主码流高清多画面或者子码流D1多画面预览模式 同时通过主机自带的VGA或者HDMI显示接口 可以在液晶显示屏上显示 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 二 通过硬件解码显示 硬解 Saw 高清网络视频解码器是用于把前端高清图像信号解码显示在电视上的设备 通过解码盒把前端百万高清网络摄像机的信号解码后接入高清电视上 通过YPbPr色差输出至大屏显示 通过高清解码盒 用户可以切换任意一路信号到指定电视上显示 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 视频集中管理平台 后端需要进行集中管理时 我们可以通过视安Saworld公司自主开发的中控平台软件来对前端所有设备进行管理控制 系统架构如下图所示 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 第三方软件平台 当数字监控系统需要与其他安防系统进行系统集成时 一方面公司可以根据客户需求进行定制 二次开发 另一方面可以采用第三方平台软件厂商开发的平台软件来管理 现在视安Saworld数字百万高清摄像机已经被多家大型平台软件所兼容 拥有各种成熟的系统解决方案 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 第四部分数字高清监控系统的架构方式 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 任何一个大的监控工程 都是由一个个小的结构单元组合而成 因此在设计监控工程之前 我们有必要先学习与了解一下数字高清监控常见的设备与连接使用方式 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 高清网络视频解码器 其实就是一台微型的嵌入式计算机 它负责将1 4个视安Saworld网络摄像机输出的压缩视频解码显示在高分辨率液晶监视器上 分量信号 高清网络视频解码器 2011 12 17 企鹅Q 五 2六 二 二 完善的视频监控体系的本质 监 控 查 百万高清 图像还原度高 实时流畅 各种功能应用的接口 高速响应 传输可靠 各种图像分析程序 整个系统基于视频 电子 网络 通讯 图像存储要可靠 事后调阅方便快捷 DAS NAS SAN存储策略 RAID级别提到读写和数据安全