视频监控规划设计要求及原则

1、20142014年年1212月月陕西天元通信设计咨询有限公司陕西天元通信设计咨询有限公司2u一、视频监控行业的发展视频监控行业的发展u二、视频监控行业面临的挑战视频监控行业面临的挑战u三、视频监控对网络的要求视频监控对网络的要求u四、视频监控系统承载网络设计视频监控系统承载网络设计u五、视频监控解决方案视频监控解决方案u一、视频监控行业的发展视频监控行业的发展u二、视频监控行业面临的挑战视频监控行业面临的挑战u三、视频监控对网络的要求视频监控对网络的要求u四、视频监控系统承载网络设计视频监控系统承载网络设计u五、视频监控解决方案视频监控解决方案4视频监控行业的发展市场发展l 城市治安监控城市治

2、安监控l 营运商监控系统营运商监控系统l 金融联网监控金融联网监控l 交通监控交通监控l 电力监控电力监控l 环保监控环保监控l 能源监控能源监控l 学校监控学校监控l 大型园区监控大型园区监控l 楼宇小区监控楼宇小区监控l 企业安全生产监控企业安全生产监控视频监控市场需求视频监控市场需求监查交通状况支持消防救灾1 12 23 34 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矩阵视频光端机模拟交换模拟存储简单管理DVR硬盘录像机数字交换本地数字存储简单管理DVS视频服务器数字交换简单网络存储流媒体管理异构平台全IP,标准化开放体系架构高可靠网络存储智能应用统一平台IP融合通信视频监

3、控发展的大趋势：模拟视频监控发展的大趋势：模拟数字化数字化网络化网络化 IP智能化，各种技术并存智能化，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:集成监控第五阶段: IP智能监控u一、视频监控行业的发展视频监控行业的发展u二、视频监控行业面临的挑战视频监控行业面临的挑战u三、视频监控对网络的要求视频监控对网络的要求u四、视频监控系统承载网络设计视频监控系统承载网络设计u五、视频监控解决方案视频监控解决方案8对视频监控

4、行业的挑战规模以城市治安监控为例：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：需求：l支持大规模组网l支持海量图像数据存储l可网管l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市局公安分局公安分局公安派出所系统公安派出所系统需求：需求：l实时视频图像分布式汇聚和管理l分级管理和权限分配l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公安系统交通管理系统交通管理系统水力、航运等其他水力、航

5、运等其他视频监控应用系统视频监控应用系统需求：需求：l通讯协议的标准化l图像的码流格式的标准化l信令的标准化l图像数据承载协议的标准化l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其它监控系统接入其它监控系统接入用户接入用户接入前端设备接入前端设备接入监控系统监控系统开放接口开放接口 API车牌车牌识别识别人像人像识别识别GPSGIS三台三台合一合一应急联动应急联动指挥系统指挥系统计计费费其他其他应用应用运动运动检测检测动态动态感知感知与其他业务系统融合，提升视频监控系统的价值与其他业务系统融合，提升视频监控系统的价值u一、视频监控行业的发展视频监控行业的发展u二、视频监控行业面临的

6、挑战视频监控行业面临的挑战u三、视频监控对网络的要求视频监控对网络的要求u四、视频监控系统承载网络设计视频监控系统承载网络设计u五、视频监控解决方案视频监控解决方案传统视频监控系统组成VCRVCR光纤光纤传输切换和控制电缆电缆视音频存储视频显示 矩阵矩阵视频分配器视频分配器摄像光端机光端机光端机光端机监视器监视器监视器监视器DVRDVR图像检索图像检索/ /调阅调阅控制键盘控制键盘IP智能监控系统组成视频客户端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)Internet编码器视频存储IP SAN 前端单元前端单元中心平台中心平台用户端单元用户端单元媒体交换服务器MS媒体网关M

7、SR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16l 专业客户要求高清晰画质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；l 大型监控系统监控网点多，规模大，覆盖范围广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；l 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

8、控业网络组播技术可以很好的满足视频监控业务模型需求务模型需求，可以高质量的为客户提供传输解决方案；l 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；l 要求要求IPIP视频切换和摄像机控制延时低视频切换和摄像机控制延时低，小于300ms500s，要求网络的转发高性能以及低延时；l 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高带宽接入IP SANIP SAN；典型组网非专网解决方案

9、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

10、问。19u一、视频监控行业的发展视频监控行业的发展u二、视频监控行业面临的挑战视频监控行业面临的挑战u三、视频监控对网络的要求视频监控对网络的要求u四、视频监控系统承载网络设计视频监控系统承载网络设计u五、视频监控解决方案视频监控解决方案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）21l 核心设备的选择核心设备的选择选型原则：高稳定性、高性能、高背板带宽选型原则：高稳定性、高性能、高背板带宽特点特点: :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：P

11、IM SM和IGMP v2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l 汇聚设备的选择汇聚设备的选择 选型原则：支持丰富的特性，支持丰富的线路类型（选型原则：支持丰富的特性，支持丰富的线路类型（LANLAN、EPONEPON等）等）, , 性能和稳定性较高性能和稳定性较高 特点：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： PIM SM和IGMP v2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

12、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IGMP Snoopingl 几点说明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。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。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 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

13、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 ADSLADSL 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ADSL modem 专线（MSTP/SDHMSTP/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

14、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(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(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Super A)；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

15、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26l互联地址概述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。l互联地址规划技巧互联地址规划技巧 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27l业务地址概述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。l业务地址规划建议：业

16、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28l 单播路由协议选择单播路由协议选择 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，建议采大中型网络中，建议采用用OSPF协议协议 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l 三层组播路由协议的选择三层组播路由协议的选择 一般选择使用PIM SM29u一、视频监控行业的发展视频监控行业的发展u二、视频监控行业面临

17、的挑战视频监控行业面临的挑战u三、视频监控对网络的要求视频监控对网络的要求u四、视频监控系统承载网络设计视频监控系统承载网络设计u五、视频监控设计方案介绍视频监控设计方案介绍视频监控系统架构视频监控系统架构30核心交换层核心交换层前端接入层前端接入层用户访问层用户访问层1 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、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 2、基于、基于IPIP网络构建系统，不受区域限制，部署灵活、管理便捷网络构建系统，不受区域限制，部署灵活、管理便捷2 2、采用标准化设计、采用标准化设计3 3、建立开放的平台，提供标准

18、接口，便于系统整合、建立开放的平台，提供标准接口，便于系统整合4 4、采用级联组网设计，实现分级、分域管理、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. .l 分域自治、统一管理分域自治、统一管理l 多级级联、稳定可靠多级级联、稳定可靠l 就近转发，带宽占用低就近转发，带宽占用低l 开放式平台，便于业务整合开放式平台，便于业务整合视频监控后端设计32n 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n 提供界面友好、操作简单的管理软件解码器解码器配套软件配套软件视频监控用户端设计-操作客户端33l支持设置各种预案，操作灵活、方便l中心定位、框选放大，迅速定位目标l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l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，节省带宽和存储空间。监控目标局部图像更清晰，易于准确获取人脸面部特征、车牌号码等关键