视频监控规划设计要求及原则

视频监控规划设计要求及原则 2014年12月 陕西天元通信设计咨询有限公司 2 一 视频监控行业的发展二 视频监控行业面临的挑战三 视频监控对网络的要求四 视频监控系统承载网络设计五 视频监控解决方案 一 视频监控行业的发展二 视频监控行业面临的挑战三 视频监控对网络的要求四 视频监控系统承载网络设计五 视频监控解决方案 4 视频监控行业的发展 市场发展 城市治安监控营运商监控系统金融联网监控交通监控电力监控环保监控能源监控学校监控大型园区监控楼宇小区监控企业安全生产监控 视频监控市场需求 监查交通状况 支持消防救灾 1 2 3 4 应对恐怖袭击 协调应急联动 5 视频监控系统的发展历史 视频监控发展的大趋势 模拟 数字化 网络化 IP智能化 各种技术并存 6 视频监控系统的发展历史 监控系统的发展阶段 第一阶段 模拟监控摄像机 光端机 矩阵 VCR第二阶段 数字监控摄像机 光端机 矩阵 DVR第三阶段 网络监控摄像机 光端机 矩阵 DVR DVS 流媒体服务器第四阶段 集成监控摄像机 光端机 矩阵 DVR DVS SAN NAS 流媒体服务器 综合业务管理平台第五阶段 IP智能监控 一 视频监控行业的发展二 视频监控行业面临的挑战三 视频监控对网络的要求四 视频监控系统承载网络设计五 视频监控解决方案 8 对视频监控行业的挑战 规模 以城市治安监控为例 摄像机数量从几百路发展到目前成千上万个摄像头 需求 支持大规模组网支持海量图像数据存储可网管维护方便 金融 小区 商业中心 办公楼 政府 教育 公共事业 交通 酒店 公安 监控系统规模爆炸式增长 对传统视频监控的挑战 层级增多 9 各级都有图像汇聚接入各级都有图像的应用和管理需求 公安市局 公安分局 公安派出所系统 需求 实时视频图像分布式汇聚和管理分级管理和权限分配图像分布 集中存储 分布 集中管理 10 对传统视频监控的挑战 互联互通 不同视频应用系统之间要组网 公安系统 交通管理系统 水力 航运等其他视频监控应用系统 需求 通讯协议的标准化图像的码流格式的标准化信令的标准化图像数据承载协议的标准化支持多域和域间权限管理 对传统视频监控的挑战 智能应用 11 其它监控系统接入 用户接入 前端设备接入 监控系统 开放接口API 与其他业务系统融合 提升视频监控系统的价值 一 视频监控行业的发展二 视频监控行业面临的挑战三 视频监控对网络的要求四 视频监控系统承载网络设计五 视频监控解决方案 传统视频监控系统组成 VCR 光纤 传输 切换和控制 电缆 视音频存储 视频显示 矩阵 视频分配器 摄像 光端机 光端机 监视器 监视器 DVR 图像检索 调阅 控制键盘 IP智能监控系统组成 编码器 存储式编码器 视频管理服务器 VM 数据管理服务器 DM 编码器 视频存储IPSAN 前端单元 中心平台 用户端单元 媒体交换服务器MS 媒体网关MSR 摄像机 摄像机 摄像机 电视墙 视频解码器DC 视频客户端 视频客户端 典型组网 监控专网解决方案 15 视频监控业务需求分析 16 专业客户要求高清晰画质 监控业务作为网络中的最重要的业务 就需要建设视频监控专网 保证给客户提供一个专业的网络平台 确保实现客户的主要业务需求 大型监控系统监控网点多 规模大 覆盖范围广 通常覆盖一个区甚至整个城域范围 这就要求网络平台能够做到覆盖范围广 接入形式多样 要求大量减少对承载网络中的带宽浪费及编码器 转发服务器的性能压力 尽可能多的提供并发视频流 降低网络成本 网络组播技术可以很好的满足视频监控业务模型需求 可以高质量的为客户提供传输解决方案 要求承载网络能支持有权限的人在网内任何位置实时观看任何一个监控点 能支持多人同时观看某一监控点或多个监控点 要求有一个强大的随处可达的网络平台 要求IP视频切换和摄像机控制延时低 小于300ms 500 s 要求网络的转发高性能以及低延时 视频数据的集中或者分布式存储 要求网络能够满足部分节点的高流量冲击 在设计网络时需要考虑高带宽接入IPSAN 典型组网 非专网解决方案 17 非专网解决方案网络需求分析 18 客户原有网络资源可以利用 视频监控业务作为客户众多业务之一 图像质量要求一般 客户原有网络设备性能各异 对组播的支持能力一般 组网需求多样化 以组播组网可能需要客户进行网络改造 单播组网可能需要进行带宽扩容 现有网络的接入方式可能比较局限 规划时要选择合适的线路类型 既满足图像质量要求 又确保适应现有线路状况 现有网络覆盖有限 前端设备可能利用公网线路接入 需要考虑使用VPN技术确保连通性和网络安全 组播组网还需要考虑在VPN上能支持组播 现有网络和改造后的网络对单 组播的支持不一致 单组播网络环境需要通过媒体交换服务器实现单播网络内客户对组播网内监控资源的访问 19 一 视频监控行业的发展二 视频监控行业面临的挑战三 视频监控对网络的要求四 视频监控系统承载网络设计五 视频监控解决方案 IP智能视频监控系统网络设计 20 网络设备选型设计接入方式设计IP地址规划路由协议规划 网络设备选型设计 一 21 核心设备的选择选型原则 高稳定性 高性能 高背板带宽特点 在中大型视频监控网络中为L3设备 一般为三层交换机 端口支持GE或10GE以太网在以组播组网时 必须支持组播路由协议 PIMSM和IGMPv2在以组播组网时 核心设备的型号必须满足组播组数量的要求 汇聚设备的选择选型原则 支持丰富的特性 支持丰富的线路类型 LAN EPON等 性能和稳定性较高特点 在中大型视频监控网络中为L3设备 一般为三层交换机 在以组播组网时 必须支持组播路由协议 PIMSM和IGMPv2在以组播组网时 汇聚设备的型号必须满足组播组数量的要求 网络设备选型设计 二 22 接入设备的选择选型原则 支持端口隔离 多端口的情况下 支持传输的线路类型 能满足环境对设备的要求 尤其在室外的时候 可网管 特点 形态丰富 可以是L2 L3交换机 路由器 ONU设备 WLAN设备在以组播模式组网时 支持IGMPSnooping 几点说明在小型视频监控网络中 层次不一定这么明显 很可能只有两个甚至一个层次的设备 在某个范围之内的核心层 在上一级网络中很可能只是汇聚层 接入设计 前端接入 一 23 LAN通用 廉价 随处可得距离 100米内带宽 10 100M接入方式 EC的电口以网线上联至接入交换机的电口SFP抗干扰 点对点 距离 80公里内带宽 100M接入方式 EC的光口以光缆上联至接入交换机的100M光口 接入设计 前端接入 二 24 ADSL适合偏远地区或者对图像质量要求不高的场合距离 500M带宽 目前一般的上行512K 下行1M 2M接入方式 EC的电口以网线上联至接前端的ADSL接入设备 如路由器 的电口 前端接入设备再外接ADSLmodem专线 MSTP SDH 适用于自建传输网的用户 比如电力公司 高速公路MSTP传输节点设备直接出以太网接口 SDH需加路由器转成以太网距离 取决于传输网带宽 n 2M接入方式 MSTP EC的电口以网线上联至接MSTP节点机的网口 SDH EC的电口以网线上联至路由器的电口 路由器的广域网口在与SDH光纤相连 接入设计 前端接入 三 25 PON 无源光网络 安全 方便部署 单纤 成本优势 P2MP结构 距离 20KM内 带宽 上行 下行各享1G 所有ONU共享接入方式 ONU子卡直接与分光器的分支光纤相连 分光器的主干光纤通过法兰盘与上行的光纤相连 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 54M 108M 支持SuperA 距离 AP 大多不超过五六百米 无线网桥 大多不超过二三十公里 接入方式 EC的电口以网线上联至无线网桥的电口 无线网桥再以无线的方式上联至对端的无线网桥 对端的无线网桥以电口连接至接入交换机 IP地址规划 互联地址 26 互联地址概述互联地址是指两台网络设备相互连接的接口 或三层vlan接口 所需要的地址 互联地址规划技巧务必使用30位掩码的地址 核心设备 使用较小的一个地址 即 loopback地址较小的设备使用互联地址中较小的一个 互联地址通常要聚合后发布 在规划时要充分考虑使用连续的可聚合地址 IP地址规划 业务地址 27 业务地址概述业务地址是连接在网络设备上的各种服务器 主机 业务设备所使用的地址以及网关的地址 业务地址规划建议 所有的网关地址统一使用相同的末位数字 如 254都是表示网关 地址连续分配 方便路由聚合各网段预留地址充分 满足后续业务的扩展需求相同性质的网段采用相同的地址分配策略 路由协议规划 路由协议的选择 28 单播路由协议选择RIP 适合在小型的网络中使用OSPF 是使用最为广范的路由协议 大中型网络中 建议采用OSPF协议IS IS 在性能上与OSPF类似 但是在行业网络应用较少 主要在运营商网络中使用三层组播路由协议的选择一般选择使用PIMSM 29 一 视频监控行业的发展二 视频监控行业面临的挑战三 视频监控对网络的要求四 视频监控系统承载网络设计五 视频监控设计方案介绍 视频监控系统架构 30 核心交换层 前端接入层 用户访问层 1 以科网络视频监控系统为基层 组建一个标准化的 开放式的城市监管系统2 基于IP网络构建系统 不受区域限制 部署灵活 管理便捷2 采用标准化设计3 建立开放的平台 提供标准接口 便于系统整合4 采用级联组网设计 实现分级 分域管理 视频监控平台设计 31 省厅 市局 县局 分域自治 统一管理 多级级联 稳定可靠 就近转发 带宽占用低 开放式平台 便于业务整合 警务督察等警用业务系统 视频监控后端设计 32 采用高密度集中式视频解码器组建电视墙 打造大容量全数字化矩阵提供界面友好 操作简单的管理软件 配套软件 视频监控用户端设计 操作客户端 33 支持设置各种预案 操作灵活 方便 中心定位 框选放大 迅速定位目标 一机多屏的显示方式 方便直观的了解各种信息 一机双屏 一机三屏 自定义各种摄像机控制命令 控制摄像机雨刷 灯光等 34 视频监控前端设计 高清产品 系统支持高清网络摄像机接入 优化的H 264编码算法 小于2M码流即可实现1080P清晰度 节省带宽和