海康视频监控综合平台技术建议书

目 录第1章 应用背景61.1 传统视频监控系统扩展兼容难71.2 系统模式更加复杂71.3 使用维护难71.4 系统级联度不高8第2章 视频综合平台92.1 视频综合平台优势分析92.1.1 优势对比表92.1.2 高度集成92.1.3 兼容性好102.1.4 开放性好102.1.5 实现全面的高清监控应用102.1.6 无阻塞双交换背板传输解码和存储数据流112.1.7 数字化矩阵切换控制122.1.8 高性能编解码能力142.1.9 支持模块化功能组合152.1.10 级联性好152.1.11 高集约化与性价比162.1.12 高可靠性172.1.13 快速部署17第3章 应用模式183.1 支持的构架模式183.2 前端综合构架模式203.2.1 前端综合构架图203.2.2 前端综合构架描述203.2.3 前端综合构架的应用场合213.2.4 构架模式的选择213.3 模拟前端构架模式223.3.1 模拟前端构架图223.3.2 模拟前端构架描述223.3.3 模拟前端构架的应用场合233.4 IP前端构架模式243.4.1 IP前端构架图243.4.2 IP前端构架描述243.4.3 IP前端构架的应用场合253.5 数字前端构架模式263.5.1 数字前端构架图263.5.2 数字前端构架描述263.5.3 数字前端构架的应用27第4章 网络构架284.1 中小规模网络构架284.2 大中型规模网络构架294.2.1 核心部署304.2.2 功能分区304.2.3 网络安全304.2.4 网络管理314.2.5 IP地址规划32第5章 存储设计335.1 NAS存储方式335.1.1 NAS存储的特点335.1.2 NAS存储构架345.1.3 NAS数据流345.2 IP SAN存储方式355.2.1 IP SAN存储特点355.2.2 IP SAN存储构架365.2.3 IP SAN 数据流375.3 存储构架的选择375.4 存储可靠性设计385.5 存储空间需求38第6章 级联扩展406.1 IP级联扩展方式406.2 光纤级联扩展方式426.2.1 光纤级联板426.2.2 星型级联扩展436.2.3 环形级联扩展446.2.4 光纤级联板组网特点45第7章 管理与控制467.1.1 远程设备配置467.1.2 整合视频资源设备467.1.3 电视墙管理477.1.4 图像预览477.1.5 双屏预览487.1.6 存储与回放487.1.7 键盘控制487.2 保障与支撑系统497.2.1 机房环境497.2.2 设备供电497.2.3 防雷接地50第8章 产品介绍518.1 视频综合平台DS-B10-XY518.1.1 主要性能与功能518.1.2 技术参数538.2 视音频输入板DS-6532HF-B10548.2.1 主要特性558.2.2 技术参数558.3 高清视音频输入板DS-6532HFH-B10568.3.1 主要特性568.3.2 技术参数568.4 视音频输出板DS-6532D-B10568.4.1 主要特性578.4.2 技术参数578.5 网络码分器DS-1808578.5.1 主要特性588.5.2 物理接口588.5.3 技术参数58第9章 综合平台实例分析599.1 客户需求599.1.1 前端摄像机需求599.1.2 解码上墙需求599.1.3 网络存储需求599.2 配置说明599.2.1 编码板配置说明599.2.2 解码板配置说明599.2.3 存储容量计算599.3 配置清单（仅供参考）60第1章 技术背景新一轮产品技术竞争的号角吹响，安防产品技术的数字化以及目前的网络化和智能化，其发展步伐之快超乎人们想象。然而，目前的DVR产品大多都是几年前就进入市场，并以当初的需求为出发点的，随着网络化和智能化的进一步发展，这些产品开始难以跟上市场步伐。同时，我们也发现，在目前和可预见的将来，DVR应用已经逐步被综合性、集成度高的硬件综合产品替代。作为主流的安防产品厂商之一，海康威视也同样面临着这样的挑战。我们认为，目前市场和技术的发展，已经孕育新一代综合平台产生的时机，我们需要构建新的技术平台，在更高、更强的技术平台上发展出新的产品系列，来适应新的市场环境和满足新的市场需求。这不是在原有基础上的修修补补，而是设计思想的创新，新的一轮产品技术竞争的号角已经吹响。如何定义新一代的综合平台产品解决方案？我们认为综合平台具备多种创新性的设计和改进，其最主要的特点就是满足高度集成、数字化、高清、低延时数字矩阵、光纤级联、网络交换、方便的扩展性和高度的开放方式，能够满足个性化、标准化的需求。海康威视视频综合平台可以满足上面描述的特点，是海康威视新一轮极具市场技术竞争的拳头产品，可以为客户提供一整套高集成监控产品解决方案。1.1 传统视频监控系统扩展兼容难人们对视频监控中对图像品质要求也在不断提高。传统监控系统能到达CIF（352288）或者4CIF（704576）的分辨率，在道路、广场、展馆、车站等大范围监控场合，都迫切需要集成高清视频监控，能达到720P（1280720）或者1080P（19201080），以迅速准确的找到监控目标、看清面部特征和车牌照的监控效果。对于传统监控系统，想要集成高清视频监控比较困难，因此传统视频监控系统存在扩展兼容难的问题。1.2 系统模式更加复杂视频监控系统的建设目前主要采用模拟摄像机为前端的模数结合的视频监控系统、IP网络摄像机为前端的IP监控系统和数字摄像机为前端的全数字高清视频监控系统等。在实际应用中，从系统建设成本、已建系统利旧、系统整合优化等综合因素出发，系统的建设往往需要考虑多种监控模式的并存，需要在多种监控模式下实现系统的统一管理、控制和显示，因此整个系统模式更加复杂。1.3 使用维护难随着系统建设规模的不断扩大、模式更加复杂，传统的视频监控系统管理中心设备庞杂，包括大量的传输设备、硬盘录像机、矩阵系统、存储系统和服务器等，与其他安防子系统与应用系统互联和集成困难，不仅软件平台所需要管理和维护的设备数量多、维护工作量大，而且对管理人员的工作水平和业务素质要求非常高。通过视频综合平台系统的高度集成度，从而优化系统结构，降低系统部署难度，减少管理和维护成本。1.4 系统级联度不高传统的视频监控系统无法做到设备与设备之间的级联，造成管理难度加大，功能不强。通过视频综合平台的光纤级联模式，不仅可以解决设备与设备之间的级联问题，还能解决数字矩阵切换上电视墙的灵活切换和低延时问题，充分体系综合平台的高集成度的级联效果。第2章 视频综合平台海康威视视频综合平台解决方案真正实现了视音频编码、矩阵切换、业务应用、存储、解码的大集成，可以轻松实现模拟前端、IP前端、数字高清前端和综合前端等多种监控网络的接入，升级扩容简洁、系统改造方便、设备高度集成，达到电信级的稳定性和可靠性。2.1 视频综合平台优势分析2.1.1 优势对比表采用视频综合平台为核心的视频监控系统相比传统的硬盘录像机加模拟矩阵，或模拟摄像机加视频服务器的方式具有显著的优势。如下表所示：名称 模式DVR+模拟矩阵DVS+解码器视频综合平台高清监控应用不支持支持IP高清同时支持IP高清和支持数字高清图像延时小大小，120ms图像衰减大无无扩展性差好极好设备数量多，大量传输转换设备较多，DVS数量多少，一台编码320路系统部署时间长，大量设备需要部署长，DVS分散，部署难短管理维护难度复杂，故障点多复杂，前端维护难简单易维护2.1.2 高度集成视频综合平台支持前端模拟摄像机、网络(含网络高清)摄像机、高清数字摄像机接入，集成低延时数字矩阵、光纤级联、网络交换等功能模块，实现高度集成的监控产品解决方案。提供更高、更强的性能，以及更人性化的人机界面，能够满足个性化、标准化的需求。2.1.3 兼容性好视频综合平台由于支持以前模拟摄像机的视频接入，避免原有设备投资的浪费，而且还可以提高原有视频监控的图像质量，还能集成目前比较流行的数字化、网络化、高清等解决方案。2.1.4 开放性好海康威视视频综合平台采用完全开发的平台架构，符合DB33/T629标准，能够实现与第三方平台的互联互通功能。对于第三方平台，海康威视完全开放开发接口，并提供强大的研发后盾支持，解决第三方合作伙伴开发中的遇到的困难，视频综合平台支持大型平台的接入和管理，实现各种应用功能和增值业务。2.1.5 实现全面的高清监控应用高清视频监控的应用具有显著的优势：1) 图像清晰度更高、细节更加清楚传统的标清分辨率的图像对于多数的监控场景，基本上无法对细节进行分辨。在一些重要的监控场所，应采用网络高清摄像机和数字高清摄像机获取高清晰度的监控画面，更能清楚地呈现监控原貌。海康威视视频综合平台支持以上二种高清摄像机的接入方式，为客户提供更高清晰度的现场图像。2) 监控目标覆盖范围更广、提高监控效能采用高清监控技术构架，单台高清摄像机能够相当于3台普通摄像机的监控覆盖面，且图像分辨率更高、信息量更丰富，因此采用高清监控可以非常有效的缩减系统规模，节省传输链路和设备，从而减少总体建设成本，高清监控技术将推动视频监控系统建设应用向着集约化、效能化转变。3) 有利于图像识别和智能视频分析的应用高清图像可提高识别图像的精确度，为智能视频分析打下坚实的基础，有利于图像识别和智能视频分析的广泛应用。2.1.6 无阻塞双交换背板传输解码和存储数据流视频综合平台采用无阻塞背板设计数字高速交换总线和千兆以太网交换总线。交换带宽41GBPS，背板容量504GBPS，数字矩阵解码通过数字高速交换总线上电视墙，实时录像存储通过以太网交换机传输到网络存储设备进行图像存储。双交换技术的特点：1) 支持模拟、数字和网络视音频信号的接入，通过视频综合平台实现视音频信号的大规模集中处理和应用；2) 模拟信号经A/D转换后进入高速交换总线和编码处理，通过高速交换总线，进行视音频信号的矩阵切换和信号无损级联；通过编码芯片编码后进入以太网交换总线，实现视频图像的网络传输和视频存储等应用；3) 数字信号直接进入数字高速交换总线和编码芯片，实现数字视音频信号的矩阵切换和信号无损级联；通过编码芯片编码后经以太网交换总线实现网络视频图像传输和视频存储等应用；4) 网络信号通过以太网总线经解码芯片解码后，切换输出显示。数字矩阵上电视墙传输示意图2.1.7 数字化矩阵切换控制视频综合平台的视频矩阵切换和级联采用数字信号，数字信号是未经编码压缩的原始数据流，经过矩阵切换、多级级联后均不会影响视频图像的质量。在图像质量、系统稳定性可靠性上相比模拟矩阵系统更具优势。下图为现有常见视频监控典型构架： 现有常见视频监控一般采用数字硬盘录像机存储，采用模拟视频矩阵切换控制和级联，视频图像从前端采集到监控中心图像显示经过多次数模转换，经历了重重设备的信号处理与传输，多级级联后将影响视频图像的质量，也影响视频信号的稳定性。视频综合平台的矩阵输出与级联如下图示：采用视频综合平台的监控系统构架中，视频综合平台是中心的核心设备，视频信号经视频综合平台编码和切换控制输出，视频图像的级联、矩阵切换均不会影响视频图像的品质。2.1.8 高性能编解码能力视频编解码的核心技术是视频压缩算法、SOC（DSP+ARM）和FPGA技术。DSP用于对音视频编解码处理， ARM运行嵌入式Linux OS及应用程序，管理各种外设接口，负责数据通信；FPGA主要用于对高清视频接口标准数据与DSP之间进行适配处理。视频综合平台采用高性能编解码芯片，DSP拥有足够的资源对高清图像数据进行编码运算，能实现高密度的4CIF、720P、1080p或UXGA 200万高清图像的25帧编码H.264视频编码。2.1.9 支持模块化功能组合视频综合平台采用插拔式模块化、机架式设计，由主机箱（含交换背板）、主控板、冗余电源、插拔式散热模块、级联扩展板、各类视音频输入输出业务板等组成，用户可以安装功能要求灵活配置，也能满足未来功能扩展升级和系统改造的需要。 视频综合平台的模块化典型组成如下图所示： 视频综合平台支持业务子板的热插拔，即可以在视频综合平台正常工作时，对子板进行插拔操作，从而提高了视频综合平台的扩展性、灵活性以及对故障的及时恢复能力。2.1.10 级联性好视频综合平台可通过上述功能模块进行扩展，同时支持多台视频综合平台之间进行级联扩展，扩展模式可采用光纤级联板或IP网络扩展方式。使用光纤级联板将多台视频综合平台进行连接，传输非压缩视频数据，保证了视频低延时和高质量。通过视频综合平台的光纤级联模式，不仅可以解决设备与设备之间的级联问题，还能解决数字矩阵切换上电视墙的灵活切换和低延时问题，充分体系综合平台的高集成度的级联效果。2.1.11 高集约化与性价比部署视频综合平台将实现大容量是视音频信号的接入和矩阵切换控制，将实现监控中心机房设备精简和高度集成，将现有常见视频监控系统中的视频矩阵、视频编码器、硬盘录像机等设备功能集成到视频综合平台。以部署256路视频监控、64路图像显示的系统为例：常见的DVR加视频矩阵模式需要配置如下设备：1) 一台256路进64路出模拟视频矩阵；2) 256路视频编码器，或16台16路硬盘录像机3) 64路解码器4) 千兆网络交换机采用视频综合平台模式，仅需要配置8块视频输入板和2块视频输出板，即一台DS-B10-82即可完成，具有更好的性价比、高可靠性和快速部署。2.1.12 高可靠性视频综合平台具备电信级稳定性和可靠性，关键模块冗余设计。电源适配器采用双整流模块，每个模块可以提供最大800W的输出功率，每个模块都可保证视频综合平台的正常运行；同时，在机箱上采用双电源模块接入，保证了视频综合平台运行的可靠性和稳定性。2.1.13 快速部署视频采用视频综合平台能更快速地完成系统的安装、调试和部署，保障项目实施的进度，减少项目实施风险，降低施工和管理成本。 第3章 应用模式3.1 支持的构架模式海康威视视频综合平台同时支持模拟视音频信号、网络视音频信号、数字视频视音频信号的接入，通过IP网络或视频综合平台光纤级联板进行扩展和级联。使视频综合平台能满足不同应用场合和用户需求。根据接入前端类型的不同，可组成丰富的应用构架，其中较为典型的是：1) 综合构架模式：视频综合平台同时支持多种视音频信号的输入，通过模拟、IP、数字多种模式的组合，可达到优化监控系统的部署，提高管理效率，充分利旧的系统建设目的。2) 模拟前端构架模式：前端模拟摄像机和拾音器通过模拟视音频传输线路接入视频综合平台视音频输入板，模拟视音频信号经数字化后，向输出模块提供非压缩原始数据流，进行上墙显示。可组成64（进）16（出）、128（进）32（出）、256（进）64（出）等规格的视频矩阵系统；单台视频综合平台最大可支持320路模拟视音频的接入和压缩编码。3) IP前端构架模式：前端IP摄像机或视频服务器等的网络视频流，通过网络接入视频综合平台，视频综合平台通过视音频输出板输出视频图像，上墙显示，最大可支持320路H.264标清网络视频或80路1080P高清视频图像同时解码上墙显示；4) 数字前端构架模式：前端摄像机采用数字摄像机，视频图像直接输出未经压缩的原始数据流，通过光纤直接接入视频综合平台，实现数字高清视频图像的编码、矩阵切换、高清显示输出等，实现低延时的高清图像显示和高清切换控制系统的多级级联；3.2 前端综合构架模式3.2.1 前端综合构架图图 1前端综合系统构架图3.2.2 前端综合构架描述前端综合构架兼容模拟摄像机、网络摄像机和数字摄像机，最终统一到视频综合平台，实现平台统一控制和统一显示系统。前端综合构架模式解决了新建系统对原有系统的集成和利旧，可充分接入前端模拟视频，保护已有投资。对于采用非海康威视H.264编码或者标准H.264编码的网络摄像机，可以通过视频代理服务器进行集成。3.2.3 前端综合构架的应用场合随着安防应用不断深入和发展，视频监控系统的建设越来越趋向于实用化、理性化，采用综合构架模式，合理地部署前端监控点，有选择地标清、高清视频图像，将使系统设计和建设得以最大程度的优化，真正体现先进性、经济性、合理性、扩展性等特点。综合前端构架模式可应用于一定规模以上的视频监控系统，如监狱、看守所、城市治安、道路交通、数字城管、高等院校、医院、规模企业等的监控应用。3.2.4 构架模式的选择上述几种模式的特点可通过下表描述：模式需求模拟前端构架IP前端构架数字前端构架前端摄像机选型模拟摄像机IP摄像机或模拟摄像机+DVS数字摄像机图像最大清晰度最高支持4CIF最高支持1080P最高支持1080P图像延时小，几十毫秒较大，200ms小，100ms传输链路模拟传输线路同轴电缆或光纤以太网传输网络视频监控专网裸光纤单台最大视频接入最大320路模拟视频任意多路IP网络视频最大80路高清单台最大视频输出最大320路模拟视频最大160路BNC、80路高清最大80路高清部署适用性高实时监控要求或高经济性监控要求前端IP接入场合或固定高清监控场合高清高实时性场合或高清非IP前端接入前端综合构架模式则可根据前端监控点部署的适用性，合理规划、综合部署，充分利用三种构架的特点和优势。3.3 模拟前端构架模式3.3.1 模拟前端构架图图 1模拟前端系统构架图3.3.2 模拟前端构架描述前端均采用模拟摄像机到视频综合平台。为实现对云台或快球的远程云镜控制，可采用海康威视DS-1808网络码分配器，通过网络接收控制信号，转换为RS-S485串口信号进行输出，从而实现云台或快球的远程控制，单台具有8个RS485控制通道，每个通道最多可级联8个云台或快球，一台DS-1808网络码分器支持64个球机485信号接入。监控中心通过视频综合平台对所有模拟视频图像进行编码和矩阵切换输出，编码后的视频图像存储到磁盘阵列，实现网络集中存储。通过IP网络级联或者视频综合平台光纤级联板实现监控中心和上级平台之间的互联。模拟前端构架的应用特点。3.3.3 模拟前端构架的应用场合模拟前端构架模式应用于模拟视频监控密集、单位监控点投资经济、要求多级中心级联控制、图像实时性要求较高、原系统整合利旧等场合。如监狱看守所监控，视频图像部署密集，需要图像集中管理；公安交通领域监控，对视频图像多级无损级联和低延时的要求；楼宇园区监控，单位监控点要求有较高的经济性，同时系统又不失监控中心切换控制等功能。3.4 IP前端构架模式3.4.1 IP前端构架图图 2IP前端系统构架图3.4.2 IP前端构架描述前端采用IP摄像机，或模拟摄像机加视频服务器，前端监控点通过以太网接入到监控中心。视频图像通过网络存储到NAS或IPSAN，通过视频综合平台解码输出显示。监控中心与上级平台之间主要通过网络方式级联管理和控制，上级监控中心通过网络获取视频图像，并通过视频综合平台解码输出显示。3.4.3 IP前端构架的应用场合IP前端构架模式主要实现大容量高清视频图像解码输出的应用，突破传统模拟视频监控在图像采集、传输等方面的存在局限，实现实时解码输出，单台视频综合平台最大可支持320路720P（1280*720）、80路1080P（1920*1080）、UXGA（1600*1200）高清视频解码输出。IP前端构架模式适用于对视频图像品质有较高要求的应用场合，如交通道路监控、城市高清图像监控、重要建筑物（政府、会馆、枢纽大楼等）等。3.5 数字前端构架模式3.5.1 数字前端构架图图 3数字前端系统构架图3.5.2 数字前端构架描述前端摄像机采用数字摄像机，直接输出未经压缩的原始视频数据流，通过光纤传输，接入监控中心视频综合平台。海康威视高清数字摄像机能实现130W像素、200W像素高清视频采集，可选择高清数字枪式摄像机、高清数字智能快球摄像机等。高带宽的传输链路的需求，1080P（1920*1080）原始视频数据流的传输需要800Mbps的传输带宽，需要在前端监控点至视频综合平台部署光纤。视频综合平台通过数字高速交换总线，实现高清视频信号的切换输出，满足高清视频上墙显示、高清视频多级级联的需要，具有控制延时小、图像质量高的特点。同时，视频综合平台通过编码芯片，实现对数字视频信号的压缩编码，采用H.264编码算法，实现720P（1280*720）、1080P（1920*1080）、UXGA（1600*1024）高清分辨率网络视频流，实现高清视频的网络传输、网络存储和预览回放等。3.5.3 数字前端构架的应用数字前端构架克服了模拟视频图像质量低、多级级联信号衰的弊端，实现图像质量质的飞跃；也克服了IP视频图像延时较大的问题，延时介于模拟视频和网络视频之间，能满足实战应用的需要。数字前端构架能满足安防中高端用户如城市治安监控、交通道路监控、各行业重点关注部位的高品质监控的需求。第4章 网络构架网络作为视频监控系统的承载平台，在系统建设中有着举足轻重的作用，其建设应满足系统传输、控制和管理的需要，又符合IT发展的趋势。采用视频综合平台的视频监控系统采用以太网传输技术，根据系统建设的规模可以采用以下构架模式：4.1 中小规模网络构架中小规模的视频监控系统功能要求简单，以视频图像预览和回放功能为主，中心一般部署12台视频综合平台。图 4中小规模网络构架网络构架采用以视频综合平台为交换核心设计，监控中心存储设备、流媒体服务器、管理电脑可直接接入视频综合平台千兆网口，充分利用视频综合平台全千兆网络交换功能，也有利于降低中小规模视频监控系统的建设成本。4.2 大中型规模网络构架大中型视频监控系统前端监控点数量多、接入模式复杂，监控网络视频流要求带宽高，一般均需要建设视频监控专网，系统可以采用以下构架模式：图 5大中规模监控专网构架4.2.1 核心部署核心设备的部署应满足视频监控专网多业务、高负载处理的应用需要，并确保网络核心的稳定性和可靠性，应满足以下技术要求：1) 核心设备关键部位冗余配置，提高设备运行的可靠性。2) 比较细的QoS控制粒度，比如8Kbps的控制粒度。3) 对核心设备进行冗余备份。4) 可扩展万兆接口甚至100G接口。5) 汇聚层与核心设备之间采用10G或2GE捆绑互连。4.2.2 功能分区大中型视频监控系统网络设备众多，根据视频和数据业务的特点，对网络设备进行分区接入和管理，可组成存储设备接入区、应用服务器接入区、前端IP设备接入区和管理接入区等，各功能区域的交换机通过千兆或万兆接口接入核心交换机。视频综合平台作为视频图像的核心处理设备，具有高带宽、高链路稳定性要求，与核心交换机之间通过多路千兆接口连接，并对网络端口进行VLAN配置，可避免网络环路而导致网络异常。4.2.3 网络安全大中型视频监控系统应组件视频监控专网，专网与其他业务网络和互联网之间进行安全隔离，可采用防火墙、视频隔离网闸等网络安全设备，对来自外部网络的病毒、非法入侵行为进行防御。视频监控专网内部部署杀毒软件、终端管理软件、802.1X安全认证等安全措施，确保视频专网内部的安全性。4.2.4 网络管理网络管理系统采用通用标准网管协议简单网络管理协议（SNMP），实现对视频监控专网内所有网络设备、服务器的管理。部署网络管理系统意义：1) 提高网络运行的可靠性。2) 合理规划和调配网络资源。3) 预测和检测网络故障。4) 集中管理分布广泛的前端IP监控节点。5) 统计和分析设备性能。网络管理系统实现的主要功能：1) 拓扑管理：提供网络拓扑结构自动发现功能。2) 配置管理：提供对设备的配置功能。3) 安全管理：提供用户安全级别和视图浏览权限功能。4) 性能管理：提供被管设备的性能参数。5) 告警管理：收集和分析被管设备的错误情况。6) 日志管理：提供网管系统自身和被管设备的日志信息。4.2.5 IP地址规划视频综合平台每个DSP处理芯片需拥有独立IP地址，即每块编/解码板需分配8个IP地址。IP地址需求较大时，可通过主控板增加NAT功能实现。第5章 存储设计视频综合平台采用视频监控系统主流的NAS和IPSAN存储方式。5.1 NAS存储方式NAS (网络附加存储）：是一种文件共享服务。拥有自己的文件系统，通过CIFS或NFS对外提供文件访问服务。NAS 设备提供统一的存储空间，是基于“文件级”的存储方式，数据是以文件作为操作对象。5.1.1 NAS存储的特点1) 允许用户通过网络存取数据，无需存储服务器干预；2) 部署简单，不需要特殊的网络建设投资，通常只须网络连接即可；3) 成本比较低，投资只需要NAS服务器；4) NAS服务器管理非常简单，支持WEB客户端管理；5) 只提供文件级而非块级别的服务，不支持数据库存储；6) NAS下处理网络文件系统NFS或CIFS需要较大的系统资源开销5.1.2 NAS存储构架图 6NAS存储构架5.1.3 NAS数据流1) 存储流：视频综合平台存储流通过网络存储到NAS系统；2) 实时流：流媒体服务器从视频综合平台获取实时视频流，将实时视频流转发给各个客户端；3) 回放流：流媒体服务器从NAS系统获取历史视频流，转发给客户端。在视频综合平台与NAS存储系统构架中，NAS是一种完全独立的存储系统，可以在网络的任意位置部署。视频综合平台配置NAS存储方式时，需要在视频综合平台上添加NAS设备，即为视频综合平台指定目标NAS的IP地址及文件存储路径，选择网络磁盘并格式化，在NAS中创建视频通道对应的文件夹。5.2 IP SAN存储方式IP-SAN，即基于IP以太网络的SAN存储架构，它使用iSCSI协议代替光纤通道（FC）协议来传输数据，IP-SAN架构不必使用昂贵的光纤网络、FC-HBA卡和光纤通道存储设备，而是使用IP以太网络、以太网卡和iSCSI存储设备。因此，相比FC-SAN，IP-SAN存储架构要廉价的多。与FC-SAN类似，IP-SAN也可以将存储设备分成一个或多个卷，并导出给前端应用客户端，客户端计算机可以对这些导过来的卷进行新建文件系统（格式化）操作。客户端计算机对这些卷的访问方式为设备级的块访问，块级访问的特性决定了iSCSI数据访问的高I/O性能和传输低延迟。IP SAN继承了IP网络开放、高性能、高可靠性、易管理、可扩展性强、自适应性强的优点，存储方式灵活，实现存储网络与应用网络的无缝连接，并提供了优良的远程数据复制和容灾特性。5.2.1 IP SAN存储特点1) 具有高带宽“块”级数据传输的优势；2) 基于TCP/IP，IP网络技术成熟，具有TCP/IP的所有优点，如可靠传输，可路由等，减少了配置、维护、管理的复杂度；3) 可以通过以太网来部署iSCSI存储网络，不需要更改网络体系，易部署，成本低；4) 易于扩展，当需要增加存储空间时，只需要增加存储设备即可完全满足，扩展性高；5) 数据迁移和远程镜像容易，只要网络带宽支持，基本没有距离限制，更好的支持备份和异地容灾。5.2.2 IP SAN存储构架图 7IPSAN存储构架5.2.3 IP SAN 数据流1) 存储流：视频综合平台的视频流经存储管理系统保存到IPSAN存储系统；2) 实时流：流媒体服务器从视频综合平台获取实时视频流，将实时视频流转发给各个客户端；3) 回放流：流媒体服务器从存储管理服务器获取历史视频流，转发给客户端。在视频综合平台与IPSAN存储系统构架中，通过存储管理服务器实现对IPSAN存储系统的存储管理和控制，实现录像计划、补录、清盘策略、录像优先保留权等功能。5.3 存储构架的选择视频监控系统中存储部署的目标是建设一个大容量、低成本、高可靠性的存储系统，应考虑存储网络的构架、存储容量规模、系统的管理需求等因素，应当允许多种存储构架共存，以满足不同的客户需求。视频综合平台支持的NAS和IPSAN存储模式的选择原则如下：NAS存储模式：基于网络通道，采用CIFS/NFS协议进行数据的文件级别传输，带来的问题是网络资源占用较大，通常，在写入数据时，网络带宽的利用率可能仅仅一半左右，这样即使在千兆以太网环境中，其数据传输能力仅有几十MB或更低的带宽。而一旦NAS中磁盘阵列进入Rebuid的状态，其读写速度还要减低。NAS的优势在于即插即用，部署位置没有限制，因此NAS一般应用在中小型的视频监控系统中，大型视频监控系统中不是很适用。IPSAN存储模式：IPSAN具有基于“块”的存储，可以在网络中部署，适合中高端、集中、海量视频存储的应用，适合于大容量视频监控前端、多种前端接入模式和大量视频综合平台部署的构架情形。5.4 存储可靠性设计视频监控图像存储应具备高度的可靠性，不允许出现需要回放某一时间某一地点的录像时，出现没有录像或不能回放的情形。存储系统的设计和配置需要从以下几个方面提高系统的可靠性：1) 存储服务器的冗余技术，确保存储管理不间断工作；2) 存储磁盘阵列控制器的冗余技术；3) 磁盘的冗余技术，采用各种RAID机制；4) 磁盘在线更新机制，采用热备盘实现故障的自动替换；5) 对重点录像进行备份存储。5.5 存储空间需求视频综合平台可提供200万像素高清、130万像素高清、4CIF标清图像编码。视频图像存储空间计算公式：每个前端存储总容量(Gb)【视频码流大小(Mb)60秒60分24小时存储天数/8】/1024。以一路视频图像在7天、15天、30天所需要的占用空间估算（实际配置时还需要考虑格式化、RAID、热备盘的开销。）存储天数视频规格7天15天30天1600*1200(1200P),10Mb码流738.28 1582.03 3164.06 1280*720(720P) ,4Mb码流295.31 632.81 1265.63 704*576(4CIF),2Mb码流147.66 316.41 632.81 第6章 级联扩展视频综合平台可以通过IP网络和光纤级联板进行级联和扩展，实现视频综合平台之间的互联。6.1 IP级联扩展方式IP级联扩展方式利用IP网络传输视音频和控制信号，视频综合平台之间通过TCP/IP协议传输信息。如下图所示：图 8IP级联扩展图当监控中心视频综合平台A接入的模拟/数字视频图像需要上墙显示时，需要同IP网络，传输到视频综合平台B，通过视频综合平台B的解码输出板解码后显示输出。当上级监控平台，需要调看视频综合平台A和视频综合平台B接入的模拟和数字视频图像时，也需要通过IP网络传输后经视频综合平台C解码输出。一、IP级联扩展方式的优势1) 实现方式简单，不需要额外投资，成本低，可以利用现有IP网络实现级联；2) 可以灵活部署，在带宽满足要求的前提下，视频综合平台可以部署在任意网络位置。二、IP级联扩展方式的不足1) 模拟视频和数字视频通过IP网络级联需要经过编解码过程，通过视频压缩后，图像质量会有所下降，尤其是高清视频信号；2) 视频综合平台之间通过高码流级视频编码，可以提高视频质量，但对网络带宽的占用会比较大；3) 通过编解码过程及IP网络传输后图像延时会比较大，会对实时性能要求强的应用场合造成影响。6.2 光纤级联扩展方式为实现高质量、低延时的视频综合平台级联和扩展，可以采用光纤级联板进行扩展。分星型级联和环形级联两种方式6.2.1 光纤级联板光纤级联板是视频综合平台的业务功能板的一种，采用光纤级联板需要占用视频综合平台的业务插槽空间。每块光纤级联板可配置8个光纤传输模块，单块光纤级联板总共传输8路1080P的高清视频或者32路D1视频，每个光纤级联口可独立设置上行传输和下行传输。采用1.25G光纤模块最大可传输视频数量（按不同视频分辨率）：1) 1路200万像素高清数字视频信号（800Mbps）；2) 6路130万像素高清数字视频信号（200Mbps）；3) 12路标清数字视频信号（100Mbps）。6.2.2 星型级联扩展图 9星型级联扩展构架星型级联方式将一级监控平台视频综合平台作为主控级联设备，下属其他视频综合平台通过光纤接入到一级平台。二级平台调看三级平台图像需要通过一级视频综合平台转发。星型模式将使一级平台较多视频综合平台槽位被光纤级联板占用，同时一级平台与下级平台的线路故障会导致下级视频图像无法传输到一级平台。星型级联扩展模式适用于小规模的、同级范围内的级联和扩展。6.2.3 环形级联扩展图 10环行级联扩展构架视频综合平台A/B/C/D/E之间相互级联，组成一个级联环网，当任何两个综合平台之间线路故障时，如正常状态下A可以通过B获得D的视频图像，当B、D之间线路故障时，A可以通过C-E获得D的视频图像。环网级联方式使级联网络具有更好的稳定性，适用于大规模的对视频监控具有高要求的场合。6.2.4 光纤级联板组网特点相比IP级联扩展方式，光纤级联板组网方式具有以下优势：1) 视频综合平台之间采用数字传输，比IP传输具有更低的延时特点，实时性好；2) 采用单独的光纤组网，不依赖外部网络和传输设备，网络稳定性、可靠性更有保障；3) 高带宽性能，适合传输高清晰、低延时的视频图像；光纤级联板组网相比IP级联扩展方式的不足之处是：1) 需要占用视频综合平台业务槽位；2) 需要购置光纤级联板，比IP级联方式需要更多建设成本。第7章 管理与控制视频综合平台的可通过客户端软件或平台软件实现视频综合平台的参数配置、操作和控制等操作。主要可实现下述管理与控制功能：7.1.1 远程设备配置实现对编码子系统、解码子系统的配置和管理。一、编码子系统每个视音频输入板包含8个编码子系统，支持32路4CIF编码。编码子系统远程参数配置界面可配置显示设置、视频参数、录像计划、移动侦测、遮挡报警、键盘管理、码分器管理、网络参数设置及用户管理等相关信息。二、解码子系统每个视音频输出板包含8个解码子系统，同时支持32路4CIF图像解码。远程参数配置界面可配置解码子系统的网络参数、串口参数、异常参数、用户管理等信息。7.1.2 整合视频资源设备在视频综合平台管理软件中也可将硬盘录像机、视频服务器、网络摄像机、网络快球等视频资源设备添加到设备列表中。通过软件管理，将这些视频资源设备的通道由视频综合平台解码子系统切换到电视墙输出，可进行设备的预览、配置、回放等相关操作，从而进行各设备的统一解码上墙显示和管理。7.1.3 电视墙管理通过对视频综合平台视音频输出板输出方式配置，可实现图像切换上墙，视频通道可选择输出接口类型、分辨率、画面分割模式，可对电视墙控制窗口进行自定义的位置配置和大小管理，可与实际电视墙的样子相符合，以便于直观地进行电视墙控制操作。图像解码的同时，可以对声音输出、云台、镜头进行控制，设定轮循解码规则，可进行图像抓拍、录像等操作。7.1.4 图像预览通过客户端软件可实现视频图像预览，可通过画面分割按键进行窗口分割的选择，最大可支持64画面分割，支持多画面轮循预览。图像预览时，可对云台、镜头等进行远程控制操作，实现图像抓拍、录像等功能。7.1.5 双屏预览如果电脑连接了双显示屏，并且辅屏设置以扩展桌面方式显示，则可采用双屏预览模式，当打开辅屏预览后，主屏与辅屏各自最大可支持32画面分割。7.1.6 存储与回放视频综合平台录像可通过客户端软件进行配置，实现NAS集中存储，便于录像文件的统一维护与管理。首先需要在网络存储服务器上分配视频综合平台存储空间与路径，然后为视频综合平台的编码子系统配置NAS服务器的IP地址和NAS服务器分配的存储路径。通过平台软件，配置存储管理服务器，可实现IP SAN集中存储和管理。通过视频综合平台客户端软件，可对存储于NAS服务器上的录像文件进行远程点播回放。视频综合平台支持对NAS或硬盘录像机上的录像文件进行回放，回放码流从NAS上或者硬盘录像机上获取后，经网络传输至视频综合平台加以解码，从而实现回放上墙。7.1.7 键盘控制可通过DS-1002K或者DS-1003K键盘进行视频综合平台的图像的切换操作以及云台控制操作。为实现监控控制功能，需要一台管理电脑、视频综合平台客户端软件，键盘通过串口接入管理电脑。通过键盘，可以实现以下控制功能：1) 电视墙切换控制功能；2) 预览窗口切换控制功能；3) 云台控制功能。7.1.8 设备供电系统的供电及接地好坏直接影响设备正常运行与抗干扰能力，建议采用UPS不间断电源供电，以保障系统不间断运行。具体措施是：1) 提供220V、50HZ交流电源，由交流电回路单独供电（空调等大负荷用电装置不得与系统同一回路）；2) 根据用电负荷设置配电盘、配电柜；3) 交流电电压波动不超过10；4) 设主电源和备用电源。后备电源电源容量应满足工作需要；5) 系统的电源由低压配电屏引出专用回路。（不能从动力配电箱引出）。7.1.9 防雷接地视频监控系统应有良好的接地，以保证人身安全以及抗干扰和抗雷击。1) 应对从室外电缆方式引入的视频线路、控制线路进行防雷处理，配置视频信号防雷器、控制信号防雷器；2) 对机房电源进行防雷，配置电源避雷器、避雷插座；3) 机房设备的工作接地电阻应小于4欧姆，当系统采用综合接地网时接地电阻应小于1欧姆；4) 视频传输电缆和控制线均穿金属管敷设，金属管接地；5) 应采用专用的接地干线，由控制室引入接地，专用接地干线所用的铜芯绝缘导线和电缆，其截面不应少于16平方毫米；6) 接地线不能与强电系统交流的地线以及电网的零线短接或混接，接地线不产生封闭的回路；7) 由机房接地干线引到系统设备的接地线应选用铜芯软线，其截面不应小于4平方毫米。第8章 产品介绍视频综合平台产品 DS-B10-XY（X表示编码板的数量，Y表示解码板的数量）8.1 视频综合平台DS-B10-XY 8.1.1 主要性能与功能一、硬件结构1) 机箱高度12U，标准机架式设计，可以放在19英寸，12U高度以上，600mm深机框中；2) 采用插拔式模块化设计，内含11个前后垂直竖插槽位，包括一个中央主控板槽位、10个视音频图像处理板槽位；3) 运营级ATCA机箱系统、双电源冗余切换、智能风扇自动调温；4) 双高速无阻塞背板设计，保证大容量视频业务数据传输的要求。二、矩阵切换控制1) 支持高清、标清数字矩阵，视频流数字化后无编码压缩直接交换，彻底消除视频信号多次交换，造成图像质量下降的现象；2) 支持高清、标清网络IP矩阵；3) 支持10片刀片式视音频图像处理板，视音频图像处理板分为视音频输入板和视音频输出板，通过插入不同片数的视音频输入板和视音频输出板，可以组合成 64（进）32（出）、128（进）32（出）、256（进）64（出）等各种规格的数字视频全交叉交换矩阵；4) 视音频输出板支持HDMI、DVI、BNC接口输出，HDMI、DVI接口最高支持1080P（1920*1080P）分辨率输出。三、视频编码解码1) 强大的视频编解码能力，每一块视音频输入板可以支持32路4CIF （704*576）图像编码；每一块高清视音频输入板可以支持8路1080P（1920*1080）图像编码。2) 每一块视音频输出板可以同时支持32路4CIF（704*576）/16路HD720P(1280*720P)/8路HD1080I（1920*1080I）图像解码输出,或者32路4CIF标准H.264压缩图像数据流直接输出。四、网络功能1) 内置8个千兆网络接口，用于网络视频实时预览、网络集中存储以及视频流解码上墙等。 2) 支持视频综合平台之间级联，扩充了视频综合平台的视频处理和组网能力，实现多级视频监控系统的大集成。3) 支持TCP/IP协议簇，支持TCP、UDP、RTP、PPPoE、DHCP、DNS、DDNS、NTP、SADP、SMTP等协议；4) 支持NAS、IP SAN网络集中存储；5) 支持网络扩展信号量报警输入输出控制；6) 支持管理软件远程实现模拟、数字视频的切换上墙，支持键盘控制；7) 支持远程获取和配置参数，支持远程导出和导入参数；8) 支持远程获取系统日志。五、其他功能1) 完备的操作、报警、异常及信息日志记录；2) 完备的用户权限管理，权限可细化到通道。8.1.2 技术参数型号DS-B10-X