院-大华网络红外系统方案

XX城执勤平安管理综

合监控系统

技

术

方

案

北京XXXX电子技术有限公司

2012-5-3

1

目录

1引言..........................................................................4

1.1概述....................................................................4

1.2视频监控技术简介........................................................5

视频监控技术的发展................................................5

网络视频监控技术的特点............................................6

1.3大华网络视频监控系统....................................................7

2项目概况及需求分析............................................................8

3设计依据与设计原则...........................................................10

3.1设计依据................................................................10

3.2设计原则................................................................11

4系统架构设计.................................................................12

4.1网络视频监控系统架构...................................................12

4.2监控中心平台设计........................................................13

4.3监控前端设计............................................................13

4.4图像编码方式............................................................14

4.5传输设计................................................................16

4.5.1存储技术介绍......................................................16

4.5.2存储方案设计......................................................19

5组网图与组网说明.............................................................20

5.1系统组网图..............................................................20

5.2组网说明................................................................20

6系统功能应用.................................................................21

6.1系统功能简介............................................................21

系统业务功能介绍..................................................21

系统管理功能介绍..................................................22

6.2系统功能应用............................................................23

图像监控与远程限制...............................................23

录像存储•、数据备份与录像回放.....................................23

报警管理..........................................................24

电子地图..........................................................24

数据信息管理......................................................25

用户权限管理......................................................25

7系统特色.....................................................................25

2

7.1总体特性................................................................25

领先的应用架构....................................................25

开放的设计体系....................................................25

敏捷性与可伸缩性..................................................26

丰富的业务功能....................................................26

部署简洁、运用便捷...............................................26

7.2平安特性................................................................26

高效的认证机制....................................................26

完善的权限管理....................................................26

视频流传输的平安性...............................................27

视频数据存放的平安性.............................................27

7.3优势对比................................................................27

与模拟系统的对比..................................................27

与DVR系统的对比................................................28

8产品简介.....................................................................29

8.1枪型网络摄像机.........................................

8.2红外网络中速智能球机...................................................31

8.3DSS集中管理平台........................................

8.4大华网络智能存储设备DH-ESS3016X.......................

8.5DH-NVS0404DF解码器.....................................

8.6语音对讲系统............................................................33

8.6.1语音对讲系统特点.......................................................36

8.746寸超窄边（DID）液晶拼接显示系统....................

8.7.1液晶拼接屏系统设计原则和目标..........................................37

8.7.2液晶拼接屏技术规范和标准..............................

8.7.3液晶拼接屏系统组成....................................................37

8.7.4液晶拼接屏显示示意图..................................

3

1引言

1.1概述

在人类社会即将进入信息化社会的今日，电信网络和计算机网络的发展极大

地变更着全社会人们的生活方式，而人们生活方式的变更又反过来对计算机网络

和电信网络的服务实力提出了更高的要求。

随着数字技术、计算机技术和网络技术的发展，基于互联网的各种业务呈几

何指数规律飞速增长，远程视频监控作为基于互联网的一种全新业务也得到了飞

速的发展。在中国，安防行业经过近二十年的发展，技术和产品性能上基本达到

发达国家水平，作为安防系统中的一项重要子系统一一视频监控系统，已经从最

初的特殊行业的模拟监控发展到现在的数字化监控，从起初基于本地的小规模监

控发展到今日基于网络的大型远程监控系统。

计算机系统的应用普及、网络通讯技术、图像压缩处理技术以及传输技术的

快速发展，使得平安技术防范行业能够采纳最新的计算机、通讯和图像处理技术,

利用计算机网络传输数字图像，可为实现远程图像监控及联网报警系统供应高效

可行而且价格低廉的解决方案。

我们知道一个典型的传统视频监控系统一般由前端，中端和后端三部分组

成，完成图像的采集，传输，显示，限制和记录五大功能，随着通信技术的发展

及网络传输的普及，新型的数字监控系统将不仅具有以上五种功能,将结合其他

信息平安系统，实现全方位、立体化、网络化、智能化的纵深监控防护体系，与报

警系统、探测系统、限制系统、远程传输网络形成一个完善的大型网络化监控系

统。

相对传统的模拟视频监控技术和DVR视频监控技术，网络视频监控技术拥有

独特的技术优势：网络化规模化、高牢靠性高平安性、运用简便性、业务功能

强大、管理功能强大、可扩展性好等等。网络视频监控已经应用丁电信运营商、

公安、军队、政府、金融、教化、工业厂矿、企业等各个行业。网络视频监控是

视频监控技术发展的方向，是将来视频监控的趋势。

4

1.2视频监控技术简介

1.2.1视频监控技术的发展

视频监控系统始终是监控领域中的热点，它以直观、便利、信息内容丰富而

在各个行业得到广泛应用，视频监控系统的发展与电子、通信的发展休戚相关，

就其发展的阶段看，主要经验了以下三个阶段：

第一代基于模拟传输的视频监控系统（VCR为中心）

视频监控系统最早的应用方案是采纳模拟信号在电缆或光纤中传输，然后再

集中监控和录像等。这种基于模拟图像的视频监控系统从电视机、摄像机诞生的

那天，就己经诞生。其视频监控系统主要由摄像机、视频切换矩阵、监视器、录

像机等组成，通过视频线、限制线连接，主要用于安保、生产管理场合。其特点

是模拟视频信号传输，传输距离有限，平安性较差，监控方式单一。其特点是以

VCR（VideoCassetteRecorder）为中心。

其次代基于PC机或工控机的板卡式视频监控系统（DVR为中心）

视频采集压缩技术的进步使得基于计算机的板卡式视频监控系统成为可能，

PC机的普及也推动了此类技术的发展。这类视频监控系统主要由摄像机、各类

采集设备、PC机/工控机、采集卡、视频压缩卡、通信接口卡、PC监控设备、录

像机（模拟或数码）等组成，依靠于通信网络构成整个视频监控系统。采纳计算

机作为硬件平台，WINDOWS操作系统+应用软件方式来实现。该产品集图像采集、

图像压缩、图像解压、图像监控与限制、图像点播、系统管理于一体，假如某部

件（硬件或软件）发生故障，那么整个系统都功亏一簧，无论PC机还是工控机,

都比较简洁死机，不易于7X24小时不间断运用；Windows操作系统作为一个一

般个人用操作系统，现在面临着系统极其不稳定，平安漏洞太多，简洁被黑客利

用等问题。另外这种方式存在功耗大、环境适应实力、联网实力差等缺点，其特

点是以DVR（DigitalVideoRecorder）为中心。

第三代基于嵌入式的网络视频监控系统

第三代视频监控领域，集中了多媒体技术、数字图像处理及远程网络传输等

最新技术，它是大型的，分散的地理区域监控系统的最佳选择，它正以无可比拟

的肯定优势取代着前两代监控系统。第三代视频监控技术不仅仅在可解决图像传

输、远程限制、现场信号采集等监控功能，还可供应高质量的监控图像和便捷的

5

监控方式。它一般基于TCP/IP架构，符合通信网的发展趋势。嵌入式系统全部

硬件软件全都采纳专业设计、具备专业的制造工艺。在编解码方面，采纳专用的

高速DSP处理芯片，系统软件采纳稳定性最高的实时专用操作系统，因此具有功

能最强大、牢靠性最高、功耗小、环境适应实力强、软件的扩展升级便利等优点,

具有特别广泛而敏捷的应用。

1.2.2网络视频监控技术的特点

网络视频监控技术为当前最新的监控技术，它基于TCP/IP通信网，集中了

多媒体技术、数字图像处理及远程网络传输等最新技术，可以供应清楚流畅的视

频监控图像效果。相对传统的模拟监控和DVR方式的监控，网络视频监控具备无

可比拟的优势，主要体现在以卜.几个方面：

1、网络化监控：通过1P网络真正做到任何时间、从任何地点、对任何现场

进行实时监控；可充分利于IP网络的优势，实现大规模、大范围、全方位监控;

2、网络化存储：系统可以实现本地、远程的录像存储及录像查询和回放；

3、高牢靠性、平安性：系统采纳的视频服务器、网络摄像机、视频解码器、

监控平台均嵌入式系统设计，具备极高的稳定性、牢靠性，无需专人管理，利用

构建无人值守的监控系统；

3、优异的图像质量：系统采纳先进的MPEG-4/H.264等视频编码算法，可

实现清楚流畅的图像效果，实时性好；

4、操作管理简洁：系统具备良好的用户界面，采纳C/S或B/S架构，操作

运用特别简洁；

5、业务功能强大：系统为用户供应了敏捷的监控画面选择，电子地图运用，

对云台、变焦的行限制，预置位和镜头的轮巡，以及实现图像抓拍、录像和录像

回放、报警和报警联动功能；

6、系统信息平安性高：充分利用防火墙/VPN、加密、权限管理、平安认证、

实时时钟等技术，保证监控系统和录像资料不被越权运用和破坏；

7、有效利用带宽：监控视频流可随时调整，具备带宽自适应实力，可充分

利用通信网络，依据网络昔宽视频流可自动调整，系统可以在现有的任何网络中

完成各种监控功能；

8、设备的分级、分组管理：强大的分级、分组功能可将摄像机、视频服务

6

器、报警设备等前端设备依据监控地点和管理须要编成不同区域和工作组，区域

可以分级（分层）。每个工作组可安排数个前端设备，同一个前端设备可同时安

排在不同的工作组中；

9、用户的分级、分组管理：依据管理须要可将用户划分成不同级别，最上

层是超级管理员。不同级别的管理员被给予不同的权限。管理员可以创建用户，

安排初始密码，也可以将月户划分为用户组进行管理。系统将限制权限分为多个

等级，可依据须要敏捷地安排给相应的用户和用户组；

10、可扩展性：增加网络摄像机、视频服务器和分监控中心特别简洁，能够

持续平滑升级和扩展，降低对系统的整体投资成本，和其他管理限制兼容。

基于以上分析，本次视频监控系统建设建议采纳全数字、网络化视频监控系

统组建，系统建设同时预留接口，保证整合原有系统。

1.3大华网络视频监控系统

大华网络视频监控系统是数字化、网络化和智能化相融合的新一代视频监控

系统，可基于IP网络实现图像、声音及各种报警信号的远程采集、传输、储存

和处理，供应便捷、经济、有效的远程视频监控解决方案。

大华供应监控中心平台、前端编码器、解码器、存储系统以及配套软件，供

应整套的视频监控解决方案。系统架构示意图如下：

图1智能网络视频监控系统架构图

7

1）监控中心平台

大华监控中心平台采纳C/S架构,系统限制平台组建简洁，部署敏捷，利于

分期部署，边投资边建设.

系统供应实时监控、远程限制、录像与放像、报警轶动、双向语音、权限管

理、网络管理、日志管理等丰富的应用功能。

2）网路摄像机

大华的网络摄像机按类型可分为球机、枪机、一体机、特殊摄像机等，按应

用场合可分为室内型和室外型。摄像机的选择主要依据监控现场的环境和实际应

用需求，考虑是否须要采纳红外补光的产品。

3）视频解码器

大华解码器采纳独立式、嵌入式设计，单台设备支持1路720P图像解码上

墙，实际运用时可依据需求敏捷配置解码板组建电视墙；每个通道可支持16路

图像合成解码输出显示：支持10M/1000M以太网接口：供应音频、报警信号输

入接口，视频、限制、音频信号输出接口，满意基本的视音频、报警信号的输入

输出需求。

4）存储系统

大华的IP-SAN技术和强大的监控平台构建完善的网络存储系统，存储资源

可以依据需求分布式部属并加以统一资源管理和调度，支持视频存储资源管理、

在线部属，可以基于统一平台满意不同存储质量、容量和服务质量的客户需求，

可以供应完善的备份和存储生命周期管理功能。

大华网络视频监控系统突破了传统监控的瓶颈点，使得监控系统具备更好的

可扩展性，使监控网络具有了良好的可管理性。同时有机地将模拟系统、监控前

端设备、监控管理软件、网络设备融合为一个整体解决方案，有效地将客户的监

控应用由原先的安防应用提升到IT应用,符合技术发展趋势，能够满意将来业务

须要不断扩展的须要。

依据用户的需求，本次方案将采纳大华网络视频监控系统解决方案设计。

2项目概况及需求分析

中国人民解放军63933部队拟建设一套视频监控系统，以实现对XX城执勤

8

平安管理综合监控系统的视频图像进行网络统一管理，系统主要目的是通过闭路

电视监控系统、防盗报警系统等既可独立运行，又可统一协调管理的多功能、全

方位、立体化安防自动化管理系统，从而建立起一套完善的、功能强大的技术防

范体系，以满意本工程对口国人民解放军63933部队平安和管理的须要，协作人

员管理，实现人防与安防的统一与协调。要求监控系统基于建筑群网络建设，采

纳网络视频监控产品构建系统。要求系统建成后能够满意监控、远程限制、录像

存储等要求。

系统具体需求如下：

1）建立一套覆盖主监控中心勤务站办公楼、10个有人值守机房和17个无人

值守机房等重要场所进行的监控系统；实现实E寸录像监控。即监控分中

心可以看到本中心内部的全部监控点视频图像并进行录像，同时视频图

像通过光纤传到总监控室，总监控室可以看到全部图像且不受监控中心

限制和制约。

2）主控中心设置限制台和电视墙，配备相应的网络视频存储管理服务器和

解码、音频处理装备，建成后可满意当前前端视频信号的存储、限制、

显示及分控中心的管理，分控中心运用微机进行相应权限的管理维护。

3）系统应供应清楚流畅的图像，能够对实现二十四小时不间断图像传输。

4）系统应供应录像功能，能够按要求对监控信息进行存储；实现刻盘保存,

图像存储时间满意1个月的要求。

5）系统应能够长时间稳定牢靠运行；配备不间断稳压电源，延时时间大于1

小时。

6）系统可实现语音对话功能。总监控室可以通过对讲系统呼叫各分中心，

分中心也可主动呼叫总监控室，实现语音对讲、上下级调度关系。

7）系统应支持平滑升级扩容和智能化改造，可实现基于网络平台的数字信

息沟通及设备信息采集扩展功能。即各监控分中心可通过数字信息沟通

平台向主控中心提交设备运行参数、人员值班执勤状况、也可依据自己

权限了解本专业设备运行状况及查阅历史记录，依据XX城长远规划，

为将来实现采集各无人值守机房内的设备参数、由分控中心上传至主控

室，供应智能化改造的接口平台。

9

3设计依据与设计原则

3.1设计依据

系统规划设计严格遵循国际、国家和地区的有关标准和规范进行。本设计将

依据和参照以下的设计规范和要求进行：

1、GA/T75-94平安防范工程程序与要求

2、GB/T50314-2000智能建筑设计标准

3、GB50339-2025智能建筑工程验收规范

4、JBJ/T16-92民用建筑电气设计规范

5、GBJ16-87建筑设计防火规范

6、CECS154建筑防火封堵应用技术规程

7、GB50045-95高层民用建筑设计防火规范

8、GBJ115-87工业电视系统工程设计规范

9、GB50198-94民用闭路监视电视系统工程设计规范

10、GBJ303-88建筑电气安装工程质量检验评定标准

11、GA/T514-2025交通电视监控系统工程验收规范

12、GA/T70-2025平安防范工程费用概预算编制方法

13、GB50348-2024平安防范工程技术规范

14、GB14050-93系统接地的形式及平安技术要求

15、GB50198-94民用闭路监控电视系统工程技术规范

16、GB50198-94彩色电视图像质量主观评价方法

17、GB50198-94民用闭路监控电视系统工程技术规范

18、GA308-2025平安防范系统验收规则

19、GT/T74-94平安防范工程费用概预算编制方法

20、GT/T74-94平安防范系统通用图形符号

21、GB12663-90防盗报警器通用技术条件

22、GA2423电工、电子产品基本环境试验规程

23、GB232-92电气装置安装工程施工及验收规范

24、GB50174-93民用安防监控系统工程技术规范

1()

25、GB50057-94建筑物防雷接地设计规范

26、GA/T74-94中华人民共和国平安防范行业标准

27、GB50343-2025建筑物电子信息系统防雷技术规范

3.2设计原则

本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合

考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的

余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理

性、可操作性。其具有以下原则：

1、先进性与适用性

采纳科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、模

块化程度高。设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，能有效限制和提高工

作效率，满意动态监控和业务工作的实际需求。系统的技术性能和质量指标达到

国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件操作运用又应简便易行，简洁驾驭,

适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当

前计算机限制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。

2、经济性与好用性

在先进、牢靠和充分满意系统功能的前提下，体现高性价比。采纳经济好用

的技术和设备，充分利用现有资源，综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。

充分考虑用户实际须要和信息技术发展趋势，依据用户现场环境，设计选用功能

和适合现场状况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现

最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济好

用。

3、牢靠性与平安性

系统采纳成熟的、稳定的、完善技术设备，系统具有一样性、升级实力，能

够保证全天候长期稳定运行.在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的精确

性、完整性和一样性，并具备快速复原的功能，同时系统具有一整套完成的系统

管理策略，可以保证系统的运行平安。

4、开放性

11

以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边唁息通信环境的现状和技

术的发展趋势，可以与消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，

可实现远程限制。

5、可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和运用的须要，具有更新、扩充和升级的

可能，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级实力。同时，本方案在

设计中留有冗余，以满意今后的发展要求。方案中设备的限制容量上保留肯定的

余地，以便在系统中改造新的限制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统

连接的接口：也尽量考虑将来科学的发展和新技术的应用。

6、追求最优化的系统设备配置

在满意用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求

最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。

7、提高监管力度与综合管理水平

本项目系统设备限制须要高效率、精确及牢靠。木系统通过中心限制系统时

各子系统运行状况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警状况。闭路电视监控

大大削减劳动强度，削减设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设

备按最优组合运行，在最佳状况下运行，既可节能，又可大大削减设备损耗，削

减设备修理费用，从而提高监管力度与综合管理水平。

4系统架构设计

4.1网络视频监控系统架构

网络视频监控系统的逻辑结构通常可分为前端接入、业务限制/媒体交换以

及用户访问三个层次，具体由中心业务平台、网络录像单元、编码单元、解码单

元和客户端单元等设备组成。

业务限制/媒体交换层

'业务限制/媒体交换层由中心业务平台、媒体处理分发和网络录像单元组成,

主要负责业务处理限制、视音频的传送、存储以及系统管理。中心'业务平台是整

12

个系统的核心，逻辑上须要实现用户和前端设备接入认证、系统设备管理、业务

功能限制以及媒体分发转发等功能。网络录像单元用于实现网络媒体数据的数字

化录像、存储、检索、回放以及管理。

前端接入层

前端接入层主要由编码单元、视频采集单元、报警单元等组成。编码单元主

要实现视音频信号、报警信号的采集编码、网络传输以及协助设备（如云台、矩

阵等）的限制。编码单元通过LAN、WAN等］T网络接入中心业务平台；视频采集

单元一般指监控摄像机，实现监控图像采集输入到编码单元；报警单元主要是报

警信号发生设备，通常有烟感、温感、红外、门磁等设备。

用户访问层

用户访问层由客户端单元和解码单元组成。客户端聿元是远程图像集中监控

和维护管理的应用平台，主要实现图像阅读、录像回放、协助设备限制、码流分

发限制等业务功能。解码强元主要负戍在客户端单元的限制与管理下，实现视音

频信号的电视墙解码输出，大华供应监控客户端软件和网络视频解码器等产品构

成用户访问层。

4.2监控中心平台设计

监控中心平台采纳软件+服务器架构。依据实际项目须要可以架设流媒体服

务器、转发服务器、存储服务器等功能模块。

本次项目，系统容量大，基于互联网组建。因此，建议采纳专业监控中心平

台，满意大容量、高牢靠、高平安的建设需求。

4.3监控前端设计

监控前端主要由视频采集单元、编码单元、报警单元以及配套的协助材料等

组成C主要实现前端信息采集、编码和传输.通常由摄像机、视频服务器、报警

设备、声音设备。

对于本次项目，可依据监控现场实际须要选择高清的网络摄像机，实现图像

采集；对于有夜间监控须要的点考虑摄像机支持彩转黑或具备红外功能；

图像编码方式

我们将视频和音频模拟信号进行采样并分别进行模一数转换，将这些视频、

音频信号转化成为数字化的信息流。但这些数据流是不能干脆进行传送和存储。

因为未经压缩的图形、视频和音频数据须要特别大的存储容量才能存储。例如；

用PAL制式采集的视频信号在一般清楚度时要求25帧/秒、352X288像素/帧，

彩色图像每像素占用空间24bit,则该数据流速度为352X288X25X

24=60825kbit/so明显这样浩大的数据流对大多数传输线路来说是无法承受的，

而且也是难以存储的。

所以要进行远程监控，大量的视频数据就须要通过网络进行传输，必需进行

压缩。目前常用的视频编码技术为：

A）MPEG-2（DVD标准）压缩技术：制定于1994年，设计目标是高级工业标

准的图象质量以及更高的传输率，主要针对高消楚度电视（HDTY）的须要，传输

速率在3-10Mbits/sec间，与MPEGT兼容，适用于1.5〜60Mbps甚至更高的编

码范围。辨别率为720X480X30（NTSC制）或720X576X25（PAL制）。影视图

像的质量是广播级的质量，声音也是接近于CD-DA的质量。MPEG-2是家用视频制

式（VHS）录像带辨别率的两倍。MPEG-2的音频编码可供应左右中及两个环绕声

道，以及一个加重低音声道,和多达7个伴音声道（DVD可有8种语言配音的缘由）。

由于MPEG-2在设计时的奇妙处理，使得大多数MPEG-2解码器也可播放MPEG-1

格式的数据，如VCD。除了作为DVD的指定标准外，MPEG-2还可用于为广播，有

线电视网，电缆网络以及多级多点的直播（DirectBroadcastSatellite）供应

广播级的数字视频。MPEG-2的另一特点是，其可供应一个较广的范围变更压缩

比，以适应不同画面质量，存储容量，以及带宽的要求。对于最终用户来说，由

于现存电视机辨别率限制，MPEG-2所带来的高清楚度画面质量（如DVD画面）在

电视上效果并不明显，到是其音频特性（如加重低音，多伴音声道等）更引人注目。

MPEG-2的画质质量最好，但同时占用带宽也特别大，在4M〜15M之间，线路

成本高，不适于远程监控图像传输。

C）MPEG-4压缩技术：假如说，MPEG-1”文件小,但质量差”；而MPEG-2

则“质量好，但更占空间”的话，那么MPEG—4则很好的结合了前两者的优点。

它于1998年10月定案，在1999年1月成为一个国际性标准，随后为扩展用途

14

又进行了其次版的开发，于1999年底结束。MPEG-4是超低码率运动图像和语

言的压缩标准，它不仅是针对肯定比特率下的视频、音频编码，更加注意多媒体

系统的交互性和敏捷性。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传

输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。与MPEG-2相比，MPEG-4为多

媒体数据压缩供应了一个更为广袤的平台。它更多定义(I勺是一种格式、一种架构，

而不是具体的算法。它可以将各种各样的多媒体技术充分用进来，包括压缩本身

的一些工具、算法，也包括图像合成、语音合成等技术。MPEG-4的特点是其更

适于交互AV服务以及远程监控。MPEG-4是第一个使你由被动变为主动(不再只

是观看，允许你加入其中，即有交互性)的动态图象标准；它的另一个特点是其

综合性；从根源上说，VPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合(视觉效果意义

上的)。MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和扩展性。

MPEG4标准的占用带宽可调，占用带宽与图像的清楚度成正比。以目前的技

术，一般占用带笳大致在几百K左右。从视频压缩编码技术来看，新一代的基

于对象的编码标准MPEG-4目前是实现对视频图像编解码、压缩、传输等过程最

相宜的编解码技术，是成熟牢靠的视频监控编码技术。

D)H.264压缩标准：2024年3月正式颁布，由于其对于网络的敏捷适应性

以及基于网络的敏捷编码方式，在目前的基于网络的各种业务中运用越来越多，

其技术亮点有：

分层设计：II.264的算法在概念上可以分为两层：视频编码层(VCL：Video

CodingLayer)负责高效的视频内容表示，网络提取层(NAL：NetworkAbstraction

Layer)负责以网络所要求的恰当的方式对数据进行打包和传送。

高精度、多模式运动估计：U.264支持1/4或1/8像索精度的运动矢量。在

1/4像素精度时可运用6抽头滤波器来削减高频噪声，对于1/8像素精度的运动

矢量，可运用更为困难的8抽头的滤波器。在进行运动估计时，编码器还可选择

“增加”内插滤波器来提高预料的效果。在H.264中，允许编码器运用多于一帧

的从前一帧用于运动估计，这就是所谓的多帧参考技术。

4X4块的整数变换：H.264与从前的标准相像，对残差采纳基于块的变换

编码，但变换是整数操作而不是实数运算，其过程和DCT基本相像。这种方法的

优点在于：在编码器中和解码器中允许精度相同的变换和反变换，便于运用简洁

15

的定点运算方式;

面对IP：H.264草案中包含了用于差错消退的工具，便于压缩视频在误码、

丢包多发环境中传输，IP信道中传输的适应性。其他的技术亮点还有统一的VLC、

帧内预料等等，这使得H.264在压缩编码方面比MPEG-4存在更大的敏捷性。

基于以上分析，网络视频监控选择MPEG-4/H.264视频编码协议实现监控图

形的压缩和还原。MPEG-4/H.264编解码协议的高效性可在有限的网络带宽资源

下供应清楚流畅的图像；对于单路图像，采纳MPEG-4/H264只需2M即可实现

D1的图像质量，8M即可实现1080P的图像质量。

4.4传输设计

网络交换设备全部采纳国际国内知名品牌的交换机产品包括了接入层交换

机、汇聚层交换机、核心交换机。交换机交换数据实力乜是分为百兆级、千兆级。

中间全部用6类网线连接，对于远距离传输的全部采纳光纤传输。从而保证网络

系统的稳定性、合理性。后端两个总限制室之间用光纤进行互连，保证明时监看

的流畅性。

4.5存储系统设计

4.5.1存储技术介绍

1、iSCSI原理简介

iSCSI是由IETF开发的一种基于存储网络的新的Internet协议，其原理是

将SCSI吩咐通过IP网络传输，这样就可以使在网络上传送数据更加便利，而且

可以实现远程存储管理。iSCSI使标准的SCSI吩咐能够在TCP/IP网络上的主

机系统（启动器，Initiator）和存储设备（目标器，target）之间传送，而且

iSCSI协议支持在系统之间传送标准的SCSI吩咐。在系统之间的连接是通过标

准的IP网络基础设施实现的。

iSCSI的工作原理是：当终端用户或应用程序（启动器）发送一个恳求后，操

作系统将生成一个适当的SCSI吩咐和数据恳求，SCSI吩咐通过封装，在须要加

密的时候要执行加密处理,这些吩咐加上TCP/IP协议的包头，就可以在以太网

上传输。接收端(目标器)在收到这个数据包后依据相反的方向进行解包，解析出

SCSI吩咐和数据恳求，SCSI吩咐再发送给SCSI存储设备驱动程序，因为iSCSI

是双向的协议，所以它可以将数据返回给原来的恳求。

2、数据牢靠性技术

RAIDO：RAIDO也称为条带化(stripe),将数据分成肯定的大小依次的写到

阵列的磁盘里，RA1D0可以并行的执行读写操作，可以充分利用总线的带宽，理

论上讲，一个由N个磁盘组成的RAIDO系统，它的读写性能将是单个磁盘读取性

能的N倍。且磁盘空间的存储效率最大(100%)RAIDO有一个明显的缺点：不

供应数据冗余爱护，一旦数据损坏，将无法复原。

RAID1：RAID1成为镜像(mirror),它将数据完全一样的分别写到工作磁

盘和镜像磁盘，因此它的磁盘空间利用率为50%,在数据写入时时间会有影响，

但是读的时候没有任何影响，RAID1供应了最佳的数据爱护，一旦工作磁盘发生

故障，系统自动从镜像磁盘读取数据，不会影响用户工作。

RAID5：RAID5用一个盘的容量作为数据校验用，但是数据校验的信息被匀

称的分散到的阵列的各个磁盘上，这样就不存在并发写操作时的校验盘性能瓶

颈。阵列的磁盘上既有数据，也有数据校验信息，数据决和对应的校验信息会存

储于不同的磁盘上，当一人数据盘损坏时，系统可以依据同一带区的其他数据块

和对应的校验信息来重构损坏的数据。但是要用一个硬盘的容量做数据校验运

用，一个硬盘的容量做热备，所以要损失两块硬盘容量来提高数据牢靠性。

RAID10：RAID10是RAID1和RAIDO的结合,也称为RAID(0+1),先做镜像

然后做条带化，既提高了系统的读写性能，有供应了数据冗余爱护，RAID10的

磁盘空间利用率和RAID1是一样的，为50%。RAID10适用于既有大量的数据须

要存储，有对数据平安性有严格要求的领域，比如金融，证券等。须要一半的容

量来保证数据牢靠性。

RAID50被称为分布奇偶位阵列条带。同RAID30相仿的，它具有RAID5和

RAIDO的共同特性。它由两组RAID5磁盘组成(每组段少3个)，每一组都运用

了分布式奇偶位，而两组硬盘再组建成RAIDO,试验跨磁盘抽取数据。RAID50

供应牢靠的数据存储和优秀的整体性能，并支持更大的卷尺寸。即使两个物理磁

盘发生故障(每个阵列中一个)，数据也可以顺当复原过来。

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3、IPSAN（IPStorageAreaNetwork）存储架构

集中存储架构分为以下三种：

•DAS（DirectAttachedStorage,干脆外挂存储）：通过SCSI（Small

ComputerSystemInterface,小型计算机系统接U）等I/O总线连接

存储设备和应用服务器的存储架构。该存储设备由应用服务器独享。

•SAN（StorageAreaNetwork,存储区域网络）：通过网络方式连接存储

设备和应用服务祸的存储构架，对外供应块（block）级的存储数据共

享。这个网络专用于主机和存储设备之间的互访，数据可以通过SAN在

多个服务器和多个存储设备之间高速传输。

•NAS（NetworkAttachedStorage,网络附加存储）：一种文件共享服务，

由专用的服务器通过专有文件系统管理存储空间，对外通过NFS

（NetworkFileSystem,网络文件系统）或者C1FS（CommonInternet

FileService,公共因特网文件服务）等文件共享协议供应文件级的访

问功能。NAS支持不同的操作系统共享同一个文件。

在流媒体应用的系统架构及扩展上，SAX及NAS系统优于DAS系统。

SAN（StorageAreaStorage,存储区域网）是一个高效的子网，目前构建

存域网SAN的方式一般有两种，一种是用传统的FibreChannel协议，叫做

FC-SAN,目前主要工作在2Gbps速率上，2024年将逐步升级到4Gbps。另一种是

在以太网基础上，运用基于TCP/IP的iSCSI协议，叫做IP-SAN,目前主要工作

在IGbps速率，明年将全面升级到lOGbps.IP-SAN并不须要运用特地的iSCSI

交换机，服务器端和存储端的软件或硬件协议将SCSI指令打包装入TCP/IP包，

一般的以太网交换机即可传输。

而已被业界淘汰的DAS干脆连接的方式则更不能满意目前和将来的需求。运

用DAS方式会导致设备管理、数据管理的大问题：设备的升级、扩容、调整、数

据平安管理都特别困难，尤其是用户的数据已经放到存储设备中之后，业务又不

允许中断，这样的管理几乎是不行能完成的任务。

因此，当用户的应用和数据量到达肯定的水平，就必需考虑将分散在各种平

台上的数据整合（consolidate）到一个统一的平台，进行统一管理。一方面提升

数据利设备的运用效率，一方面大大降低维护和管理成本。

存储技术的发展大致经验了SCSI、FC、IP三代技术过程：

•SCSI磁盘阵列为第一代存储设备，基于SCSI协议，是基于SCSI总线架

构的存储设备，设备的容量一般为几TB级。目前仍在少量双机应用系

统中采纳。

•FC磁盘阵列为其次代存储设备，基于FC令牌环协议，是基于FC环路架

构的存储设备，设备的容量一般为数十TB级。目前仍有广泛运用。

•IP存储为第三代存储设备，基于ISCSI协议，主耍是基丁IP全交换架

构的存储设备，设备的容量可接近无限扩容，达到数千TB级（PB级）。

目前在大型数据中心中为主要有广泛运用。

IPSAN是基于高速以太网的SAN架构，通过iSCSI（InternetSCSI,Internet

小型”•算机系统接口）协议来实现存储数据在服务器和存储设备之间高速传输。

它继承了1P网络开放、高性能、高牢靠性、易管理、可扩展性强、自适应性强

的优点，实现存储网络与应用网络的无缝连接，并供应了优良的远程数据复制和

容灾特性。

基于以上分析，本次项目基于IP网络建设，IP-SAN有无可替代的优势，选

择IP-SAN部署中心存储。

4.5.2存储方案设计

存储容量的计算方式如下：

依据前方接入点的多少和监控时间的要求，来配置相应的系统存储容量。

130M设备计算公式（1路130M图像实时存储1天）：4MX3600秒X24小时

/8bit/1024=42.2G

对于本项目，前端共设置49台130M高清设备，存储30天则共计须要硬盘

容量为：

42.2GX49X30=62024.6=60.6T

大华的磁盘阵列单台最多支持16块硬盘，同时每台磁盘阵列可配置一台磁

盘扩展柜，扩展柜单台最多支持15块硬盘。设置RAID5,除去备份冗余硬盘之

后，实际可用硬盘为12块。

依据此项特性和所需硬盘空间，共设置3台IP磁盘阵列主机（每台装13块

2T硬盘，10块存储，2块硬盘做RAID5,1块做热备），可以满意前端图像存储

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30天。

5组网图与组网说明

5.1系统组网图

SS服务器PSS工作站

电视墙

磁盘阵列

网路视频解码器

机房接入交换机

大楼局域网

接入交换机专，接入交换机电成

视频服务器

网络摄像机网络摄像机

模拟摄像机

图4.1监控系统组网图

5.2组网说明

如上图，在监控现场部署摄像机、编码器、报警设备和音频设备，在监控中

心部署监控平台、电视墙、存储系统和操作坐席，依托IP承载网络构建一个星

型结构的数字化、网络化、智能化的IP监控系统。

监控中心：设立一个监控中心，配置DSS监控中心平台、DH-ESS3016X存

储系统、DH-NVS0104DH视频解码器、电视墙以及操作电脑等。

DSS监控中心平台负贡管理所以前端视频服务器，实现用户登录认证、码流

交换、系统管理，DSS作为一款集中监控中心平台，可实现系统管理和码流转发

功能。

DH-ESS3016X为网络存储磁盘阵列，可配置硬盘供应录像存储空间。

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DH-ESS3016X支持RAID5等数据平安技术，可确保录像数据的平安牢靠。

DH-NVS0104DH为高清硬件解码器，实现数字图像转模拟输出到电视墙，

实现电视墙阅读。单台设备可实现1路1080P格式画面合成图像输出。

在操作坐席的电脑上安装客户端软件，可实现对系统的限制、管理、操作等。

通过客户端可阅读监控图像、对前端摄像机进行PTZ限制、修改设备参数、报

警联动布防与撤防。

监控前端：在监控点配置监控摄像机、视频服务器、扬声器等设备。

监控摄像机可实现监控现场24小时不间断图像采集，可把站台及周边图像

实时送到监控中心。具备报警信号输入、输出接口，供应音频输入和音频输出接

口，可实现双向音频功能c

传输部分：传输部分全部采纳六类网线搭建，由接入层交换机，汇聚层交换

机，核心交换机构成系统网络架构的完整性、合理性，远距离传输部分全部借助

光纤，增加传输距离，削减传输延时，增加整个网络系统的稳定性。

6系统功能应用

6.1系统功能简介

6.1.1系统业务功能介绍

■图像监控功能

支持单画面和多种多画面模式的实时图像阅读

支持每幅画面的手动或自动轮询，轮询间隔可设置

支持监控点摄像机的远程PTZ限制

支持图像编码、字幕显示的配置和管理

支持移动侦测、音频对讲功能的操作与管理

可外接键盘和矩阵，实现图像切换和PTZ限制

■存储回放功能

支持中心录像存储和客户端录像存储功能

支持告瞥录像、定时录像、手动录像等限制方式

可按多种参数实现录像资料的检索

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支持录像文件的本地回放和远程点播

录像回放中供应快进、拖拉等多种限制功能

■音频通信

供应监控点音频上传到客户端功能

供应客户端音频向监控点广播喊话功能

供应客户端与监控点之间的双向对讲功能

通信过程中的音量大小可调整

支持回声消退，保证双向对讲时的效果

■报警联动

支持前端编码设备的开关量输入告警联动

支持移动侦测告警联动

通过二次开发接口与其他系统结合实现告警联动

支持图像切换、录像、读秒等联动操作

可通过前端编码设备供应声、光、电警示等联动限制

■电子地图

可载入电子地图文件，载入时的显示比例可设置

可在电子地图中添加、删除和移动图元

支持图元名称、属性及对应前端编码设备的配置

可通过双击图元实现前端监控图像的实时阅读

可实现电子地图的全局或局部放大、缩小

6.1.2系统管理功能介绍

■用户管理

供应用户及用户组的添加、删除以及用户信息的修改

支持超级管理员、用户管理员和操作员三种用户

■认证管理

实现用户登录信息的认证

登录用户的授权

■权限管理

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采纳用户分级管理机制实现用户权限的授予和取消

可针对不同用户安排不同的系统操作和设备管理权限

■设备管理

供应设备的添加、删除以及设备信息的修改

可依据设备的名称、类型等参数进行设备搜寻

支持设备权限的设置和修改

支持设备软件的远程升级功能

■网络管理

供应系统配置管理和系统性能管理

供应告警管理、平安管理和日志管理

供应状态监测、系统备份及数据复原功能

6.2系统功能应用

6.2.1图像监控与远程限制

图像监控是本系统最基本的功能。通过安装有客户端软件的PC或电视墙可

对监控现场图像进行实时阅读，同时可对前端摄像机进行PTZ限制，实现镜头的

左右、上下转动，视野的拉近拉远等。

客户端软件支持4/9/16/25/36等等分屏阅读方式，同时支持N+1方式阅读;

系统支持轮询解码输出显示，可自动轮番显示前端监控现场图像。

系统支持对前端监控图像进行字幕设置和时间显示，便利监控中心了解监控

现场。

系统供应图像抓拍功能，监控中心可随时依据须要抓拍监控图像。

6.2.2录像存储、数据备份与录像回放

本次系统方案设计可实现对监控现场图像、声音、数据等进行实时存储。数

据保存在监控中心，同时在监控前端进行存储备份，保证在传输线路发生故障时

也能供应数据存储。

录像存储支持手动、定时、告警等多种限制方式，可实现按时间段进行录像、

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告警触发录像。录像数据以文件形式存储在磁盘上，可便利的调看、导出，刻录

成盘，供应数据备份。

录像文件数据库具体记录设备、通道、时间、报警信息等，便利精确查询。

录像文件的检索可支持秒级检索，可按名称、录像方式、时间段等进行检索；

录像文件的回放支持本地回放和远程点播，可便利的查看历史资料，可对同放的

录像进行快进、拖拉的限制，便利观看。

系统具备完善的日志功能，可对全部的操作、限制、报警等信息进行保存，日志

文件支持导出。

6.2.3报警管理

■报警联动

系统支持告警联动功能。本次项目监控前端配置的视频服务器具备报警输入

输出开关，可接入红外、温感、烟感等报警设备。当有报警时，可以触发以下联

动：

■触发监控现场警铃,警示现场人员（在监控现场配置警铃）

■自动把报警现场图像上传到监控中心大屏或电脑上

■自动对报警现场进行录像存储

■在操作员电脑上发出报警提示，同时发出报警声音

■通过开放整合实现更丰富的报警联动功能

■报警记录

监控平台供应完备的日志功能，供应具体的报警信息记录，能够保存报警的

具体信息，如：报警地址、报警所属组织、报警级别、报警类型、报警时间、处

警时间、处警结果等。

6.2.4电子地图

本次系统支持电子地图功能，可把全市监控点位分布制成静态图片或MAP

INFO格式的矢量图，整合到监控系统里，可以在地图上标示监控点，便利刚好

精确定位。当有告警发生时，系统可自动显示告警位置，当在地图上点选监控点

时，可查看现场监控图像,具体地图须要依据实际环境和需求定制。

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心、监控中心与监控中心之间的双向音频功能，同时支持对双向语音的录制。

6.2.5数据信息管理

本次系统具备前端自定义功能，可对前端进行名称、ID等进