3G／4G视频监控接入解决方案设计V10

1、3G/4G视频监控接入解决方案某某海康威视系统技术某某2014年12月阅读提示一、文档类别通用解决方案。二、适用性简述1、方案重点阐述本方案从应用场景分析出发，对3G/4G传输网络进展简要的介绍，重点阐述3G/4G视频监控接入的两种典型方式：单点接入方式、聚集接入方式，并对其应用模式与优势进展详细说明。2、方案适用性本方案可作为3G/4G视频监控系统项目的参考资料，使用此方案时需要根据具体的项目情况，进展相应内容的选择与修改，以符合实际应用。3、方案受众本方案主要受众对象为行业与分公司项目售前人员。注息：1、3G/4G视频监控技术在可靠性、稳定性等方面与有线视频监控相比还存在一定的差距，因此在

2、具体项目推广中要慎用3G/4G传输方式，不建议作为主流传输方式推广，仅可作为有线传输方式的补充。2、海康威视4G系列产品可向下兼容3G网络，因此具体项目中建议选择4G系列产品。使用者请结合实际情况应用此方案。三、关联可参考文档文档控制修订内容修订时间修订人审核人12魏人杰第一章总体概述1第二章方案总体设计2第三章3G/4G传输网络43G通信技术44G通信技术4网络流量计算5第四章3G/4G视频监控接入设计6单点接入方式6应用模式6优势分析7聚集接入方式9应用模式9第五章成功案例17某某城管联网监控项目17某某建筑工地联网监控项目17第一章总体概述无线视频监控技术因其不受地理环境与线缆的束缚，拥

3、有灵活方便的组网优势，在当下已经成为一种重要的视频监控手段且在安防行业中的应用越来越广泛。无线视频监控技术的应用场景主要分为以下三类：1）临时监控临时监控应用场景，如施工作业现场、社会活动、安保工作等，监控点位往往只是短期使用，且要求能够快速、灵活部署。假如采用有线接入，线缆建设本钱较高，系统部署周期长，并且不易回收利用。2）有线网络难以甚至无法部署老旧城区、老旧楼宇内部等部署线缆困难甚至无法部署线缆，且建设本钱较高；水利、电力、森林、边防哨所、高速公路等应用场景下，局部监控点位分布广袤且位置偏远，有线网络信号难以覆盖。3）移动监控公安、城管等行政执法部门需在室外开展全天候执法取证工作；公交、

4、长运、校车、出租车、特种运输处、地铁、火车等应用场景下，需实时远程传输视频监控信息。以上类似移动监控场景下，前端摄像机作业地点不固定，有线接入根本无法满足需求。无线视频传输网络可由用户自行组网或者直接租用运营商3G/4G网络，从覆盖面、可靠性、建设本钱、部署便利性等角度来看，采用3G/4G网络具有明显优势。特别是在运营商网络带宽快速提升，流量资费持续下降，视频编码压缩技术不断进步的情况下，网络带宽已经不再是无线视频监控的瓶颈所在，3G/4G网络足以满足高活视频信号的无线传输需求。海康威视从节约用户投资，满足用户需求的角度出发，推出了完备的3G/4G视频监控系列产品，并在此根底上提出了一套完整的

5、3G/4G视频监控接入解决方°第二章方案总体设计3G/4G视频监控接入解决方案总体架构如如下图所示:|3G网络摄像机3G/4G基站4G网络摄像机4G网络球机单点接入方式L3G/4GNVR网络摄像机3G网络球机n网络球机IIP网络汇集接入方式'图例1113G/4G传输防火墙监控中心客竺t服务器群存储设备图1.方案总体架构示意图1）点位接入方式?单点接入方式本方式主要针对区域内前端摄像机数量少，分布零散的情况，此时可以采用3G/4GIPC采集视频信号，直接通过3G/4G网络传输后接入运营商网络?聚集接入方式本方式针对区域内前端摄像机数量较多，分布较集中的情况，区域内多个IPC通过

6、网线接入3G/4GNVR,该NVR负责存储编码后的视频信号，以与与运营商网络进展通信。2）传输网络3G/4G传输网络与IP网络均直接租用运营商网络，海康威视3G/4G系列产品支持移动、电信、联通三家运营商多种制式无线网络，可满足各种运营商网络覆盖条件下视频信号的传输需求。3）监控中心监控中心主要部署平台服务器、存储、显示大屏、解码拼控、交换机、PC客户端等设备，实现前端采集信号的接入、存储、显示，以与对整个系统的统一配置管理。本方案定位于介绍3G/4G视频监控接入解决方案，对于IP网络与监控中心不作详细说明。第三章3G/4G传输网络3.13G通信技术3G是第三代移动通信技术，是指支持高速数据传

7、输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音与数据信息，速率一般在几白kbps以上。目前3G存在3种标准：WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000。中国国内支持国际电联确定的三个无线接口标准，分别是中国电信的CDMA2000,中国联通的WCDMA,中国移动的TD-SCDMA。三种不同3G技术的上、下行理论数据速率各不一样，具体参考数据见下表：运营商3G制式协议版本下行带宽上行带宽中国电信CDMA2000EV-DO1.8Mbps;中国移动TD-SCDMAHSDPAC384kbps中国联通WCDMAHSDPA3.24G通信技术2013年12月4日，工业和信息化部正式发放4G牌照，宣告我国通

8、信行业进入4G时代，中国移动、中国联通和中国电信分别获得一XTD-LTE牌照。4G指的是第四代移动通信技术，该技术包括TDD-LTE和FDD-LTE两种制式。频分双工FrequencyDivisionDuplexing,FDD是在别离的2个对称频率信道上进展接收和发送，用保护频段别离接收和发送信道。FDD必须采用成对的频率，依靠频率区分上下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。FDD在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低。时分双工TimeDivisionDuplexing,TDD用时间来别离接收和发送信道。在TDD方式的移动通信系统中，接收和发送

9、使用同一频率载波的不同时隙作为通信承载，其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在24/22个方向进展分配。某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送给基站，基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。目前广为宣传的LTE技术从严格意义上讲，届丁3.9G网络，具备100Mb/s数据下行、50Mb/s数据上行的能力。升级版的LTE-Advanced技术才满足国际电信联盟对4G的要求，能够具有下行1Gb/s、上行500Mb/s带宽。因此基丁LTE技术的4G无线网络带宽完全可以与有线媲美，而无线技术固有的优势，如不用敷设线缆，能够快速部署和建网，支持移动监控，使得基丁4G网络的无线视频

10、监控会越来越得到广泛的应用。此外，4G网络引入了正交频分复用技术OFDM、多输入多输出MIMO、64QAM高阶调制等新概念，可提供应用户更加充裕的网络带宽、更低的网络时延，单向网络时延可低丁5ms,比3G网络更适合大规模开展无线视频监控业务。3.3网络流量计算网络流量资费在3G/4G视频监控系统的费用开销中占据较大比例，有必要对网络流量进展计算。设每路图像码率为XMb/秒，按照每天有T小时上传图像进展计算。如此每个月按30天计需要流量上行Y的计算公式为：XMb/秒*3600秒*T漆301024*813.2*X*TGB从上式来看，视频图像上行传输所消耗的流量与码率、上传时间长短成正比,海康威视3

11、G/4G系列产品可根据用户需求对这两个参数进展灵活设置，并且能够实时统计和显示当前消耗的流量。第四章3G/4G视频监控接入设计4.1单点接入方式4.1.1应用模式监控点位只有一个摄像机的情况下，推荐采用单点接入方式。即选用3G/4G网络摄像机，通过摄像机自带的无线通信模块与运营商基站进展通信。图2.单点接入方式示意图?视频预览监控中心预览实时视频图像时，3G/4GIPC采集的视频信息经自身编码模块进展编码压缩，通过3G/4G网络接入通信基站，进一步传送至监控中心，在显示设备上进展显示。?视频存储3G/4GIPC采集并编码后的视频信息可存入本地自带的SD卡中，也可通过3G/4G网络接入通信基站，

12、进一步传送至监控中心的集中存储设备进展存储。?视频回放监控中心显示设备从存储设备调取历史视频录像，进展视频回放。4.1.2优势分析全面高清海康威视3G/4GIPC支持130万与更高像素高活视频图像采集，配合超低照度、实时透雾、3D数字降噪、SmartIR、宽动态等多种视频图像处理技术，让用户畅享高活体验。节省费用海康威视3G/4GIPC在低码流下可以保持较高的图像质量，1080p活晰度的视频码流速率可以降到34M,720p活晰度的视频码流速率可以降到12M,极大节省无线流量资费和存储空间。安全可靠支持HTTPS,SSH等安全认证，支持创建证书，具备高的

13、信息安全性；符合IP66级防尘防水设计，硬件结构设计科学合理，设备可靠性高；支持最大64GMicroSD/SDHC/SDXC卡本地存储，可在断网恢复后将断网期间本地存储数据上传至监控中心，数据可靠性高。Smart功能1）智能编码采用ROI、SVC等视频压缩技术，编码压缩比高，超低码率，节省存储空间与带宽资费。支持多码流同时输出，码流可分别独立设置不同的高活分辨率、帧率、码率。图3.多码流示意图2）智能侦测具备行为侦测、人脸侦测、音频侦测、场景侦测等多种智能侦测功能，侦测到相关事件时可实时报警。3）智能控制支持SmartIR、ABF自动背焦调节、AF自动对焦功能，便丁安装调试，提升

14、摄像机对丁环境的适应性。设备型号丰富海康威视3G/4GIPC包括球机、枪机、筒机、针孔等多种外形与型号，支持高活视频图像采集，满足各类场景下的视频监控需求。多种网络制式海康威视3G/4GIPC支持国内运营商几乎所有的网络制式，其中4GIPC不仅支持移动、联通、电信国内三大运营商的4G网络，同时向下兼容3G网络,可以根据当前网络状况，实现4G和3G网络信号制式自动切换，满足各种网络覆盖条件下的视频监控需求。4.2聚集接入方式4.2.1应用模式监控点位有多个摄像机的情况下，推荐采用聚集接入方式，即采用普通IPC+3G/4GNVR的组合方式。IPC将采集的视频信号进展编码

15、压缩，通过网线接入3G/4GNVR。3G/4GNVR除具备普通NVR功能之外，还可通过自带的无线通信模块与运营商基站进展通信。网络摄像机汇集接入方式3G/4G基站图4.聚集接入方式示意图?视频预览3G/4GNVR可直接与客户端或显示器连接，实现本地视频预览；监控中心预览实时视频图像时，IPC对视频信息进展采集和编码压缩，通过3G/4GNVR内置的无线模块与3G/4G基站通信，进一步传送至监控中心，在显示设备上进展显示。?视频存储IPC采集并编码后的视频信息通过网线直接存入3G/4GNVR;通过视频信息管理应用平台，监控中心可以对NVR存储的重要视频进展集中备份，备份数据通过3G/4G网络接入通

16、信基站，进一步传送至监控中心存储设备。?视频回放3G/4GNVR可直接与客户端或显示器连接，将视频录像进展回放显示；监控中心显示设备可通过3G/4G网络从NVR调取历史视频录像，进展视频回放。4.2.2优势分析全面高清3G/4GNVR支持600W像素高活网络视频的预览、存储与回放，本地6路1080p/12路720p解码性能；支持HDMI与VGA同时输出，输出分辨率最高均可达1920x1080p。节省费用1）低码率IPC在低码率下可以保持较高的图像质量，1080p活晰度的视频码流速率可以降到34M,720p活晰度的视频码流速率可以降到12M,极大节省带宽资费和存储空间

17、。2）定时抓图通过定时抓图功能，系统可定时抓取现场图片并上传至监控中心管理平台，极大地节省无线网络流量。图片格式、分辨率、图像质量、抓图间隔等参数均可进展设置，最大程度地满足用户需求。3）零通道预览3G/4GNVR具备零通道预览功能，远程访问使用1路零通道编码视频，观看多通道分割的视频画面，充分获取监控图像信息，节省无线网络流量。'零通道视频图5.零通道预览4）虚拟码流转码3G/4GNVR可对编码后的图像分辨率、码率、帧率等进展转换，为远程监控提供更多的选择方案，节约无线流量资费。60(EIPC图6.虚拟码流转码5）智能网传?智能流控：设备根据当前网络带宽自动调整码率、帧率，保证远程预

18、览的流畅性。低码率,抽帧图7.智能流控?码流平滑：支持码流平滑控制，降低视频码率波动幅度，实现平稳发流Bam图8.码流平滑6）硬盘前置海康威视3G/4GNVR支持1个或2个SATA接口，每个接口最大支持4TB容量硬盘，视频图像数据通过有线网络直接存入NVR,无需大量的无线流量。每个前端所需存储空间（GB）=【视频码流大小（Mbps）X60秒冷0分X24小时Xff储天数/8】/1024。图像分辨率码流录像大小1天G录像大小15天G录像大小30天G4CIF2Mbps720P2Mbps1080P4Mbps安全可靠聚集接入模式下，视频数据通过相对稳定的有线传输接入3G/4GNVR,且NV

19、R支持重要录像文件加锁保护功能，数据安全性高；NVR采用嵌入式操作系统，不会因病蠹等原因导致无法使用或者异常关机重启，设备可靠性高；另外，NVR支持网络检测网络流量监控、网络抓包、网络通畅功能，与时掌握网络传输情况。Smart功能1）智能回放有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16倍速播放浓缩播放，有效提升录像回放效率。图9.智能回放2）智能侦测?越界侦测：当目标越过用户设置的警戒线时，设备自动产生报警。系统可配置灵敏度、方向等。穿越方向可配置为单向报警从左往右、从右往左或双向报警越界及目标检测越界侦测报警图10.越界侦测?区域入侵侦测：当目标在用户设置的检测区

20、域X围内出现超过设定时间时，设备自动产生报警。系统可配置灵敏度、时间阈值、占比等。区域入侵检测区域入侵侦测报警图11.区域入侵侦测3）手动/自动拨号、下线?手动/自动拨号：支持自动和手动两种拨号方式，自动拨号模式下，最大可设置8个拨号计划，用户可根据实际情况设置拨号、休眠时间段，合理分配，大大节约无线流量。Juatr配首舞河山何卑+配胥PMPdtnip彳厘配*RM'*口或用jr|t|1无埃隋号g蜗哺囱方武n»TPS!EHR4=1WEifc>用如所可问密*amMliM.OD-M.OOMTi2moDwm.5300OD-OO.DO.Ml4rOOOU-DOOUWOf)DO00.

21、gooon-wno7OOOD-OOOO.CK)>QDftOM.整.i-emJMAg陌目图12.手动/自动拨号?手动/自动下线：手动拨号模式下，规定时间内没有用户操作设备，设备主动下线，节约无线流量；自动下线时间1-65535秒可配置置外同话同基娅肯PPPOENTP邮件配置SNMP端口嘎附X笑第通更多壹启用无线扯号1找号方无S手动何蜷机袱£J.fitt下埃时间（秒）午机号料棘入号J4削*一，AIN3gneiMTL)140。白就告接图13.手动/自动下线4）白支持手机白功能，白用户可通过短信和呼叫方式来控制设备上线、下线设备型号丰富海康威视3G/4GNVR可接驳符合ONVIF