海康威视解决方案

海围或视

HIKVISION

海康威视解决方案

全数字标清监控系统解决方案

（修改版）

杭州海康威视数字技术股份有限公司长沙分公司技术部

第一部分系统概述

1.1设计方案依据及指导思想

1.1.1设计依据

■《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

■《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87

■《公安部安全技术防范工程标准》

■《电视监控工程程序与要求》GA/T75-94

■《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T70-94

■《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90

■《入侵探测器通用技术条件》GB104081-89

■《民用闭路电视监控系统工程技术规范》GB501^8-94

■《中华人民共和国公安部行业标准》GA27-92

1.1.2指导思想

■实用性

本系统能对各监控点进行实时的监控、录像，采用数字水印技术录像文件不能被修

改，因此能为事后取证提供可靠的保障。

■简易性

本系统前端采用IP摄像机，采用全数字化的传输方式，布线更加简单，监控更加轻

松。

■先进性

采用最新的H.264(MPEG-4PART10)视频压缩算法和最先海康客户端软件，具有极

佳的清晰度、较小的系统容量占用、完全实时、一流的网传功能等诸多特点，是当

前国内外一流的产品和解决方案，系统建成后在较长的一段时间里不会被淘汰。

■稳定性

采用监控行业最新技术和高品质设备，采用具专业性的设备。

■兼容与扩展性

全新“基于IP的视频技术”，为本系统的扩展提供了无与伦比的扩展性，只要IP

资源足够，系统的扩展就不会受到限制，可根据需要任意增减监控系统前端的数量,

而监控管理中心将不再需要增加任何投资。

■外观效果美观

所选设备体积小巧，布线简单，充分考虑了安全性、隐蔽性和美观性。

1.2需求分析

1.2.1需求理解

根据总体要求，系统主要解决以卜问题：

■采集系统设计。采用IP摄像机，直接输出数字信号，实现全实时监控。

■存储与回放设计。服务中心监控中心集中存储录像数据，录像资料的回放。

■预览与控制设计。远程预览现场图像及监听声音；远程控制、操作及设置监控设

备。

■显示系统设计。VGA显示器。

■报警信息（报警类型、报警时间地点、报警图像）的处理。围墙周边地区采用红

外对射报警器，产生的报警信号导入摄像机并上报警联动。

■传输系统设计。满足系统各类信息的传输要求的网络平台。

■管理系统设计。对系统数据的集中管理，包括用户数据、设备数据、操作与报警

数据。

1.2.2系统功能要求

监控点的构成：主要由IP像机、红外对射、设备箱组成。每个监控点部署IP红外摄

像机或者IP高速球。均采用高清晰度彩色摄像机，所有前端监控点必须有良好抗雷击、防

雷电和电源稳压等保护措施。

视频编码采用H.264压缩算法.采用D1分辨率v通过网络建立与各监控中心的通信.

监控中心主要作用是对重点监控场所进行监视、记录，能及时发现并跟踪异常情况，

并对现场情况进行记录并回放，以便于异常情况的进一/分析和处理。要在各个监控中心均

配备流媒体服务器、存储服务器、客户端服务器等。

流媒体服务器统一处理来自监控终端和存储服务器的视频请求，将前端监控点通过网

络传送的数字视频进行流媒体转发。付送至个用户端PC。存储服务器主要用于图像存储，

录像查询等。有权限的用户可以选择操作台监控终端，利用客户端浏览器即可随时随军地依

据权限查看到所需要的画面。可实现多画面实时监控，远程控制摄像机云台，和抓拍等操作。

网络带宽要求：组建百兆局域网，如要上传到公网实现远程监控，则各公网网络带宽

需求都为上传速度，及每路上行带宽为1.5M/路。

1.2.3网络带宽管理

本系统的一大特点是：监控系统与网络系统集成，视频/数据/语音合一传输，多网点、

分布式网络监控。

■采用压缩比高的最先进压缩算法II.264。

■流媒体服务器的视频转发

当某一摄像机突发异常事件时，势必造成多个分控同时查看现场画面的局面，有限的带

宽资源对分控用户数有限制，影响到突发事件处理能力。解决的方法是使用流媒体服务，由

流媒体服务器响应分控访问，获取并转发突发事件所在摄像机图像，解决了多个分控实时浏

览某路图像的问题。

■优先权控制

高优先权用户访问某路图像，访问数受限时可以替换低优先权用户（被替换对象原则：

低优先、先进先出）。

■前端系统的码流抑制，

根据图像质量要求、带宽资源、摄像机数、数据流量等现状，利用前端设备的码流抑制

功能来适应带宽需求

1.3技术可行性

技术防范产品的数字化已经实现，产品亦走向成熟，网络化的安全防范系统已经在国内

外大量投入使用，因此，本项目在核心基础技术方面是完全可行的，主要是合理运用、科学

集成的问题。

涉及到本项目的关键技术如下：

■媒体的数字化技术：国内媒体记录类技防产品早已走向数字化，从早期的MJPmG到

MPEG-1再到MPEG-4,均是非常成熟的数字化产品。

■编解码技术：国内视频压缩技术的最新代表是采用11.264压缩算法的硬压缩产品，

包括板卡和嵌入式设备，这项技术早已形成产品化和规模化。

■多媒体网络技术：实时传输协议RTP/RTSP已经成熟，MSTP技术构建银行安全保卫

的专用传输网络，结合前端设备的码流抑制（带宽控制）功能以及QOS管理机制，

可以实现安全保卫信息的实时传输，并与其他业务信息系统合理占用网络资源，发

挥网络资源的最大效率。

1.4总体目标

■构建一套全数字网络视频监控系统；

■实现D1以上高清晰图像质量；

■提供海量数据存储系统和数据防丢失机制；

■建设数字化监控中心；

■建成的系统具备高可管理性、高可扩展性、易维护易升级。

第二部分系统总体设计

2.1总体设计思路

全数字网络视频监控系统由监控专网、监控设备和应用软件组成。建成以后是一套综

合性网络视频监控系统。

按照“抓应用、求先进、上台阶”的思路，在可靠运行的前提下借助先进的视频监控

技术提升系统的先进性，满足未来57()年的发展要求；完善监控系统的管理和运用，使监

控系统对安保、业务的作用最大化；完善系统之间的联动和应用软件的功能，使用户在运用

本套系统时能充分感受到稳定、实用和便利。充分利用监控资源，发挥整体效益，做到系统

具有可持续发展特性。

2.2系统定位

全数字网络视频监控系统建设我们提出以下定位：

■高起点的设计系统，系统具有先进性和可持续发展特性；

■强调系统的实战性，一切围绕用户业务和安全防范展开，系统服务于实战；

■强调系统的联动，将报警系统与监控系统结合起来，在一个平台上实现报警联动的

功能：

■强调系统资源的共享，让本次建设的系统成为一个立体的、多层次的、全方位的、

具备防御层概念的视频监控系统，开放式平台为系统资源二次利用、共享提供基石;

■强调录像图像画面的有效性和实时监控的有效跟踪；

■强调系统的稳定性和简单操作性；

■确保系统是一个安全可靠的信息系统。

2.3系统架构

目前监控系统联网架构模式主要有全数字和数模结合模式两种，前者的典型标志是采

用网络摄像机和数字矩阵，后者的典型标志是采用模拟摄像机加视频编码器。通过实地调研

对比分析，我们认为全数字更符合本次项原因如下：

■全数字网络视频监控系统是当前网络视频监控最先进的架构，是网络视频监控今后

的发展方向，其它网络监控模式会逐步过渡到全数字模式；

■全数字网络视频监控系统是实现高性价比的高清视频监控的基石；

■全数字网络视频监控系统易于扩容，易于开发应用新功能，是一套符合发展规律的、

具有可持续性的、先进的网络视频监控系统；

■全数字网络视频监控系统运作于监控专网内，对未来跨公网网络监控系统改造具有

指导意义。

故此，本系统架构按全数字模式设计网络视频监控系统。

2.4系统关键业务流程

全数字网络视频监控系统按安防规范分作几个部分：采集部分（网络摄像机）、传输部

分（IP视频专网、流媒体模块）、存储部分（存储模块）、显示部分（电视墙模块）和管理

控制部分（中心服务模块、客户端），并单独设计一个报警服务模块来接收、转发报警信号。

各服务模块因信令交互构成一套有机整体，在网络上合理部署服务模块，优化信令（数

据流）流程，使监控系统更好地运作，整体效能得以最大限度地发挥。系统关键业务流程如

下图所示：

实时流

存储流

检索指令

4回放流

A报警信令

A注册管理信令

:仁问

客户端

报警服务模块

系统关键业务流程图

（1）注册、管理、控制信令

包含注册信令、管理信令和配置信令。前端设备和服务模块都注册到中心服务模块上,

接受中心服务模块的统一管理和资源调度。

统一管理：指只有在中心服务模块上注册成功的组件才能使用，重要性尤其体现在对

复杂前端设备的接入管理和后端客户端的权限管理。

资源调度：指主要体现在存储服务的调度、流媒体服务的调度等。

（2）实时流（预览）

前端设备的实时流送至流媒体服务模块，再转发给1个（或多个）客户端解码显示在

PC显示屏，亦可转发给电视墙服务模块（可选模块）解码输出到电视墙显示。采用流媒体

服务模块方面能减轻前端设备接入带宽的压力和设备的处理压力，另方面能将用户与设

备隔离，确保系统的安全性。

通常前端设备的接入带宽较少，所处环境也较恶劣；使用流媒体模块以后，后端多路

并发预览也只需从前端获取1次码流即可，相应地降低了前端处理输出多路码流带来的压力

和功耗。

其次，用户若能直接访问前端设备，会存在系统风险，存在用户恶意破坏前端设备的

可能。将它们隔离开，能从根本上杜绝这种风险。

（3）存储流

前端设备根据录像计划将视频流写入存储服务模块。如前文所述，合理设计存储系统

能确保录像过程高效、稳定、可■靠。

（4）检索指令、回放流

客户端向存储服务模块发起录像检索请求，后者从存储介质中检索出指定录像并返回

给客户端解码显示，客户端也可将回放流推给电视墙服务模块解码上墙回放。

（5）告警信令

可能存在的110报警、视频丢失报警、遮蔽报警、移动侦测报警、智能分析报警、设

备运行状态报警都将上传到报警服务模块，由它判断报警归宿和报警优先级，将报警信息转

发给合理的客户端去处理，

组网示意图：

HIKVISION

系统拓扑示意图

图以功能模块方式呈现全数字网络视频监控系统的系统拓扑架构。从图可知系统分为3

大块，分别是：监控点、中心机房和监控中心。

监控点指本项目的前潴摄像头，散布在各监控点。

中心机房设置在监控中心旁，内部包含了存储子系统、管理控制子系统（可选）和集

成联动部分。是整个监控系统的核心，是软件平台的核心。

监控中心一般分3大块，总控中心、分控中心和查询室，体现在解码显示部分（可选）、

控制台和操作位。

前端采集部分采用红外网络摄像机、红外网络半球或者网络智能匀速球作为主要的图

像采集设备，特点为图像清晰度达到全实时高清晰质量，分辨率为4CIF,夜间照度较差又

无补光措施的位置选用红外网络摄像机，复杂环境选用网络匀速球供机动监控使用。所有摄

像机都采用6类线直接接入监控专网。

网络存储部分采用支持国际标准iSCSI/NFS传输协议的磁盘阵列作为核心存储设备。

支持国际标准的iSCSI/NFS传输协议的网络摄像机，能苜接将视频数据写入磁用阵列。其它

网络摄像机需借助网络视频存储模块（NVR）来辅助完成写入视频数据的操作，NVR通过

SDKMPI获取网络摄像机的视频数据，再以iSCSI/NFS传输协议写入磁盘阵列。

管理控制部分包含了管理服务器（可选）、流媒体服务器、报警服务器和控制（配置客

户端）。管理服务器对全网监控设备和服务器实行统一的注册管理功能，包括对前端网络摄

像机的巡检、配置、维护，工作异常的网络摄像机将在平台产生报警：监视存储系统的工作

状态，监视电视墙服务器的工作状态，设备工作异常产生报警信息，并产生相关的口志；管

理控制中心和客户端的登陆用户名/密码，并为每个用户分配时应的权限，用户只能在授权

范围内操控监控资源。流媒体服务器将视频数据转发给分控客户端使用；控制（配置客户端）

对整套网络视频监控系统执行配置操作。

多系统联动部分，管理控制部分的报警服务器能接收来自报警主机和门禁主机的报警

信号，通信基础为互通协议。根据提前设置好的联动策略，报警服务器会在收到报警信号之

后，完成转发功能，由监控中心执行接警处警工作，属丁预案体系中级别较高的报警信号米

临时，平台将自动弹出报警点的图像和报警点对应电子地图的位置，并以“应急预案”的方

式提示处警人员如何采取下一步动作。

显示部分采用解码器构建数字矩阵，输出图像到电视墙（可选），解码【）1图像。控制

台部分由操控客户端和控制键盘组成，能完成：调看实时监控图像，【可放录像文件，切换电

视墙的显示方式等等。操作部分由多台PC客户端组成，主要用于监控、回放监控点录像。

多级联网部分，软件平台支持将已建监控系统的视频图像都接入该平台。选择一套易

于接入现有DVR的软件平台，一方面可保护用户投资，实现可持续发展，另一方面可充分减

小互联对接的难度，避免利用视频网关等二次编解码对图像造成的损失。

第三部分系统详细设计

3.1前端子系统

3.1.1简述

全数字网络视频监控系统的前端子系统包含了图像采集和编码服务两种功能。主要满

足各级监控中心对各监控点图像的调用和观看。都将采月网络摄像机提供数字图像，网络摄

像机部署在监控点位，通过视频监控专网汇集到各区域中心，并完成数据转发，供各部门调

用。

3.1.2组成及选型原则

前端部分主要包括：摄像机、护罩、防雷器、红外灯、支架等。围墙包括8个监控点,

大门口采用一个球机监控，选型原则是网络摄像机。

摄像机选型原则：

序号位置分辨率选型

1围墙周边监控点D1(704*576)红外网络枪式摄像机

3门口开阔区域D1(704*576)网络高速智能球机

3.13前端工作方式

网络摄像机采集的视频图像在网络摄像机内已完成视频压缩，通过六类线接入监控专

网，直接输出IP码流（包含视频、音频、控制、报警等）。基于实时流与存储流分离的原则,

实时流送往流媒体交换并转发给客户端、数字矩阵等解码显示，存储流直接写入网络存储系

统。

网络摄像机采用MPEG4/H.264等先进编码方式，标清摄像机输出码流为变码率1.5Mbps,

图像分辨率为4CI。

网络摄像机还提供报警输入、输出接口，靠近网络摄像机的报警点可以开关量形式直

接送入网络摄像机，并能在本地产生报警联动输出，如：打开射灯、蜂鸣器响。报警信号也

能经过IP专网.上传至软件平台，并在监控平台产生一系列的联动功能，比如：自动弹出现

场图像、电子地图上对应报警点和监控点图标闪烁等。

用户能远程控制网络高速球，能远程配置网络摄像机的参数和对其升级。软件平台还

能通过IP网对网络摄像机校时以及监测其工作状态。若用户配备PoE交换机，网络摄像机

还可选配PoE模块，实现以太网线对网络摄像机的供电。

网络摄像机可内置SD卡，当与网络存储设备之间无法通信时，产生的录像文件将缓存

在SD卡内。

334对比其它前端组成方式

摄像机作为视频监控系统的图像采集设备，它所获取的图像质量好坏，将直接影响到

编码图像的质最进而影响到最终在监控中心呈现的图像质显。与传统模拟摄像机+视频编码

器的方式相比，网络摄像机将带来如下好处：

对比项网络摄像机视频编码器

数据源全数字信号处理模拟信号/数字信号混合

清晰度可达到百万像素、两百万像素最高只能达到D1（40万像素）

抗干扰能力好，无模拟传输过程一般，存在基带传输的各类干扰

便利，仅需一根网线复杂，需要部署视频线、音频线、

布线、安装

控制线、电源线和网线

好。与传统摄像机的工作环境相较差。工作在环境差的弱电井内，

环境适应性

当。会影响其工作稳定性。

平均成本性价比高性价比较低

关键指标对比详解：

•高清图像质量

传统模拟摄像机受CVBS传输系统的限制，水平TVL线理论最高仅有625线，PAL制下

50场扫描，而网络摄像机的数字图像处理芯片与编码压缩芯片之间直接传输数字信号，不

再经过D/A、A/D转换，消除了数模、模数转换带来的图像质量受损，消除了CVBS系统对图

像分辨率、帧率的限制，可轻松实现1280*720、1280*960、1600*1200等多种高清画质。

•图像传愉无损耗

模拟摄像机的图像信号经同轴线缆传输送入视频编码器时，图像质量已有明显损失,

传输距离越远损失越大。如下面两幅测试图所示：

在0距离时测试模拟摄像机输出的信号特性，可知在主要包含图像信息的2NC6M频带

范围内图像质量优异：经过1KM同轴电缆传输以后，频率越高的部分损失越严重，表现为图

像细节丢失。

图3.1零距离测试信号特性图321KM距离测试信号特性

采用网络摄像机即相当于在0距离时对模拟图像进行编码，采用模拟摄像机+视频编码

器相当于在1KM距离时对模拟图像进行编码，可知网络摄像机输出的图像质量将优于视频编

码器输出的图像质量。

•网络布点、接入灵活

相对于模拟摄像机加视频服务器，只要有网络接入的位置都能安装网络摄像机，部署

更便捷。无需考虑视频编码器的存放位置、工作环境等因素，应用更灵活。

335前端设备选型及主要参数

红外网络摄像机推荐使用DS-2CD892P-IR5

网络智能高速球推荐使用DS-2DF1-615H

3.2存储子系统

存储部分主要是对网络存储设备进行选型，并优化网络存储结构以保证网络存储的可

靠性。

3.2.1简述

全数字网络视频监控系统的存储服务子系统主要为实现各监控点在区域中心进行集中

存储、在总中心进行冗余存储和管理而设计的，并且视频存储服务系统能够向总控中心、区

域分控中心、分控客户端等用户提供历史视频检索回放等服务。

视频存储服务子系统支持NAS、IPSAN、磁盘阵列等方式的海量视频存储功能，支持快

速定位检索功能，支持对视频存储数据的查询、管理、冬份功能。

3.2.2设计思想

在设计全数字网络视频监控系统的存储部分时，我冶依据以下设计思想：

•监控系统的存储压力全部集中到监控专网，需解决大规模持续并发视频数据写操作

的存储难题。要考虑网络故障以后，荥像数据的缓存以及网络恢复以后的补录技术。

・关键录像需冗余存储，提高关键录像可靠性。对关键录像的定义是移动侦测触发的

录像、报警信号触发的录像、电视墙显示过的图像。

•系统平台能集中管理所有存储资源并统一调度，统一部署存储策略。与存储资源分

布的物理位置无关，只要IP网可达，便可实现对存储资源随时随地检索和【可放。

•保障存储数据的安全性，对访问权限进行集中管理与分配。存储的数据无法被更改,

利用水印技术检则视频数据在传输过程中是否被篡改。

•存储可无缝扩容，

3.2.3存储架构

本方案推荐两种存储方案：存储服务器存储和硬盘录像机存储。

存储部分作为目前视频安防监控子系统最重要的一环，需解决以下几个问题：

1.A11-IP视频安防监控子系统的存储压力全部集中到监控专网，需解决大规模持续

并发视频数据的存储难题，

2.关键录像需进行冗余存储，确保事故录像可查。对关键录像的定义应该是移动侦测

触发的录像、报警信号（开关量、网络报警）触发的录像。

3.系统平台能集中管理监控专网内的存储资源并统一调度，对存储策略进行统一部

署.即使存储资源分布在监控专网中多个物理位置，借助IP网络依然可实现对任意存储资

源随时随地检索和回放。

4.保障存储数据的安全性，对访问权限应该进行集中管理与分配。存储的数据无法被

更改，并可利用技术检测出视频数据在传输过程中是否被篡改。

5.存储能实现无缝扩容，在设计存储部分时需考虑未来扩容的问题。

围绕提出的五个问题，本方案对存储部分的设计包含两块：一是前端采用混合型网络

硬盘录像机实现定时循环存储，二是中心采用存储服务器+磁盘阵列的方式实现关键录像备

份存储。如下图所示：

存储结构图

虽然存储部分在物理分布上由前端和中心两块构成.但均基于监控专网提供存储服务。

于是便可在逻辑上将它们看作一个整体，利用监控子系统软件平台对它们实行统一的管理。

设计理念采用了分布式存储与集中存储相结合的方式。采取该存储策略理由如下：

1.系统开销低、存储可靠性高

将大规模持续的并发数据传至监控中心进行集中存储，将给网络带来的极大的承载压

力。例如：200路网络摄像机将产生400Mbps以上的恒定并发流量，要求核心交换设备在

满负荷工作状态下长期运行，将影响网络的稳定性。采用混合型网络硬盘录像机进行分布式

录像，将它部署在靠近网络摄像机一侧，即接入层交换设备或汇聚层交换设备，将核心交换

压力分摊到全网交换设备，有效地降低整网的传输压力，同时提高存储可靠性。

2.关键录像冗余存储

利用中心部署的存储服务器对关键录像进行冗余存储，达到即使前端存储设备损坏也

有冗余数据可查。利用高可靠性的磁盘阵列作存储服务器的存储介质，将进一步提高关键录

像数据的保护等级。

3.2.4存储功能

（1）视频存储功能。

视频存储服务系统支持存储服务器、磁盘阵列、NAS、SAN等多种存储设备。

视频存储服务系统支持手动录像、计划录像、报警录像，对这三种方式触发的录像方

式如下：

手动录像：当用户在客户端上选择手动录像后，将要录像的摄像机信息存储到数据库

对应的表中，并通知视频存储服务系统执行该条记录。

计划录像：用户可以在客户端软件上制定录像方案，并对录像方案进行保存，当选择

执行某个录像方案时，就会通知视频存储服务系统按照该方案进行计划录像。

报警录像：当发生视频报警时，视频存储服务系统会收到触发视频报警录像的信息，

视频存储服务系统便根据包含的摄像机信息进行录像存储。

网络摄像机支持双码流，其中一路码流用于视频存储。当有视频存储需要时，视频存

储服务系统会主动连接网络摄像机，对视频流进行存储。并可根据需要扩展支持OggVorbis

等音频编解码标准实现音频同步存储。

视频存储服务系统支持节假日设定、录像文件最大长度设定、存储容品设置和状态显

示等功能。

（2）视频存储管理功能。

支持对存储的视频数据进行管理和设置。

可设置当磁盘空间不足时处理方式（提前预警、覆盖）。

录像状态（计划、手动、报警、运动检测）显示。

可检测存储设备的工作状态，对异常情况报警。

（3）视频资料检索功能。

视频存储服务系统支持客户端的历史视频检索功能“系统支持客户端按日期、时间、

类型、服务器、通道检索客户端本地或远程服务器端的录像文件，系统以文件信息列表形式

将检索结果返回给客户端，

（4）视频资料回放功能.

视频存储服务系统支持同时回放多个服务器或本地的多个存储通道的同一时间的录像

文件，最多可达16画面同时同步回放，支持1/4/6/9/16画面显示。

回放时能够支持暂停、播放、停止、快放、慢放、单帧步进、循环播放、精确定位到

某帧、备份、调节音量、调节亮度/色度/对比度/色调等操作。

视频存储服务器还能够支持录像剪辑，录像文件下载等功能。

325存储设备选型

1.混合型网络硬盘录像机

前端存储推荐采用海康威视DS-9016HF混合型网络硬盘录像机。

DS-9016HF正面图

1）一脉相承的嵌入式技术

利用海康威视多年积累的嵌入式设备开发经验，在既有DVR平台上实现产品革新，升

级硬件平台的处理性能，改良编解码算法，实现高清摄像机的接入与处理。最终实现业界首

创的混合型DVR,既能接入模拟摄像机，又能接入网络摄像机，并成为第一家可接入200万

高清摄像机的厂家。

2）8路高清接入能力

混合型DVR只接入高清摄像机时，作为1台高性能、高稳定性的嵌入式NVR使用，单

台设备最大可接入8台HD720P网络摄像机（或者接入16路D1网络摄像机）。支持本地或

远程预览、存储和回放高清图像。

3）提高存储可靠性

相对于分散的前端设备，适中接入能力的混合型OVR可分散在各接入层交换机上，前

端设备仅需经过一个交换机就能把图像保存在混合型DVR内。在大规模的IP监控系统中，

能极大提高存储的可靠性，受网络故障的影响最小。平均无故障时间20,000小时。

4）易于部署

混合型DVR仅需1根网线即可完成接入网络和平台、管理前端并提供存储。传统DVR需

连接数根视频线、音频线、控制线、网线等，受限于拉线接入的位置，混合型DVR在有网

络的地方都能接入。

5）易于扩展

配合IP前端接入的灵活性，实现整个监控网络扩展的灵活性。新增IP前端和混合型

DVR,均直接接入IP网络即可。混合型DVR通过网络添加新增的IP前端，并注册到监控平

台上，即完成了接入功能，

6）易于维护

支持本地输出显示，支持鼠标操作，友好地操作界面将为维护人员提供极好的便利性。

也可通过网络进行远程维护，包括修改配置、网络升级等。有效降低维护人员的工作时间和

培训费用。

7）支持大容量磁盘和预分配技术

支持8块磁盘同时接入，单块磁盘容量无限大，支持市面主流磁盘的接入。海康威视

首创的预分配技术可使磁盘长期运行不产生碎片，确保磁盘的读写性能和运行效率不降低。

磁头不会摆动到分区表，即使断电、振动等恶劣现象发生，也不会对磁盘造成致命损坏，不

会破坏磁盘分区表和录像索引文件。

8）灵活的磁盘管理方式

提出盘组、冗余盘、只读盘的概念。可将通道录像保存在指定磁盘中；可对重要通道

施行冗余录像；可对某块盘或某个录像文件设置为只读，录像数据将不会被覆盖。

9）S.M.A.R.T技术

业界首家引入S.M.A.R.T信息报警机制,利用磁盘自身的S.M.A.R.T信息判断磁盘的

运行状况。能在发生故障以前，了解磁盘的异常信息，最大限度地保护数据，使数据可能丢

失的几率降到最低。错误盘自动跳过，不影响不终止录像，更新盘自动加入录像过程，无需

人工调整。

10）非工作盘自动休眠

业界首家引入非工作盘休眠技术，既能节约大量电力资源，乂能大大减少机内热量，

提升整机的稳定性，延长硬盘的使用寿命。

2.存储服务器与磁盘阵列

磁盘阵列推荐使用海康威视DS-A1016K

DS-A1016R正面图

1）监控专用存储系统

高清监控系统的存储系统需适应大码流并发写操作，而且是以写为主、以读为辅的应

用，采用独特算法和优化资源分配，保障高清监控存储系统能长时间运行在大并发量、大码

流的工作环境下，在写性能、高并发度和高可靠度方面均达到工业级水平。最大可支持80路

HI）720p（3M）高清码流写入。

2）1PSAN和NAS两种工作模式

一台存储阵列支持IPSAN和NAS两种工作模式，两种工作方式能并存在一台存储设备

内。IPSAN多工作于集中存储或者用于中心备份存储，集中存储是利用iSCSI协议透过IP

网络将视频数据全部集中保存在数据中心，中心备份存储是在NVR定时录像的基础上，触

发式录像（报警、移动侦测、智能分析）作为定时录像的备份保存在中心的IPSAN内cNAS

多工作于网络扩展存储，为高清摄像机提供网络存储服务和存储介质。形成一种分布式集中

存储系统，利用IP网络把相对集中的高清摄像机的图像保存在分中心的NAS内。

3）高可靠性保障

设备平均无故障时间超过20,000小时。双电源设计保障存储设备的供电可靠性，借助

UPS电源可保证存储系统在稳定的供电系统卜长期运行。多个千兆以太口通过端口聚合技术

实现链路冗余和负载均衡，保证传输链路的可靠性。多种RAID方式可实现在单块硬盘损坏

时，系统降级工作，不影响录像任务的执行。多采用RAID5方式构建阵列，在磁盘安全性

与利用率之间选择平衡点，热备盘技术实现备用盘自动替换故障盘重构阵列，利用存活盘与

热备盘恢复丢失的数据，重新构成一个新的阵列，该过程无需人工干预。

4）独有的安全技术

存储系统的管理数据都在加密状态卜传输，难以破解。存储系统基于IP授权的基础上

附加CHAP授权技术，仅指定IP和正确的CHAP验证用户才可使用该存储系统，确保系统

的安全性。存储的视频数据采用水印加密技术，若数据在传输路径中被篡改，也可被软件识

别。

5）无缝犷展能力

添置新的存储阵列到IP监控网络，平台能无缝接入、管理新的阵列。新的存储空间与

己有存储空间可作为一个整体对外提供存储服务，将新的存储空间划分给已有或新加的监控

点使用。检索与回放录像时，对用户透明。

6）友好的用户界面磁盘阵列内置WEB服务器，利月动态hllp登陆磁盘阵列对其进行

配置。全中文提示信息，图形化操作界面，易于用户操作使用。

3.3显示控制子系统

3.3.1简述

视频显示控制子系统主要实现监控中心视频统一调用、控制及显示而设计的，实现对

数字视频的远程访问、视频流接收等功能。以显示电子地图的形式，展示可用的视频资源，

通过点击电子地图上视频标识的方式，查看该处的视频，以图形化的操作方式，实现了视频

的统一调用及管理。

3.3.2主要功能

视频显示控制子系统的主要功能如下：

监控视频资源调用、控制功能，实现对所有监控位及相关设施视频进行统一调用、切

换和控制的基本功能；

原有视频资源调用接口功能，提供接入、调用、显示视频图像：

基于电子地图的视频资源展示功能，可以通过电子地图直观显示各视频资源的分布，

并可以通过电子地图直接调用相关位置的视频图像；

基于列表的视频资源展示功能，提供快捷的视频图像调用操作方式，实现摄像机图像

的快速调用；

摄像机云台的控制功能，可控制摄像机镜头的转动,光圈、变倍、焦距等参数；

可以通过键盘操作，控制摄像机镜头的参数，

历史视频检索回放及智能检索功能，可以根据摄像机的属性、时间等条件检索回放存

储的历史视频图像；

报警视频联动处置功能，可立即响应园区内发送的视频报警信息，对报警视频进行实

时查看、处置。

3.4传输子系统

由于传输的距离太远，普通网线达不到传输要求距离，故采用光纤模式来进行网络传

输。示意图如下:

HIKVISION

前端监控中心

传输子系统示意图

第四部分应用软件平台

平台软件是一套定位在监控专网环境中使用的网络集中监控软件，以分布式系统设计

理念为基础，从监控业务中抽象出各功能模块，各施其职、相对独立，之间的信令交互乂使

它们构成一个有机的整体，网络视频监控系统需要实现前端接入、网络存储、网络接处警、

监控中心图像呈现与控制和集中管理的功能。

因此，平台软件包括以下功能模块：存储服务模块、流媒体服务模块、客户端模块。

各服务模块的物理承载形式为Server,构成存储服务器、流媒体服务器、客户端服务器。

物理承载形式为高性能PC,构成配置客户端和操作客户端。各应用服务器的主要功能如下

表所示：

软件平台各应用服务器主要功能

网络存储服务的提供者，它依托于磁盘阵列等存储介质为其提供

存储容量，阵列挂载方式支持DAS、NAS、IPSAN、FCSAN等。它能解

存储服务器决IP前端、视频服务器（DYS）的网络存储难题，也能为DVR提供中

心备份存储。多台存储服务器通过逻辑堆叠的方式构成存储子系统，

为大规模视频监控系统提供海量、可靠的存储服务。

把实时数据流转发给多个用户观看，起到缓解前端设备压力、节

流媒体服务器

省网络接入层带宽和隔离内外网设备的作用。

配系统维护员的操作对象，它对设备、服务器、控制单元

置信息、用户执行添加、修改、删除等操作，维护中心服务器

客的数据库信息。它还能配置录像计划、电子地图、用户权限、

户电视墙布局等。

端

客户端

操用户执行日常监控操作的对象，包括：预览、PTZ控制、

作回放、切换上墙、报警处理、日志查询等。根据分配权限的

客不同，控制中心具备分级功能，所能访问的监控资源和使用

户的功能截然不同。

端

将各服务模块组合使用便能构成多级视频监控系统・结构示意图如下所示:

客户端（笔记本）

图4.1软件平台架构

4.1存储服务器

存储服务器的软件界面图如下所示:

圉存储服务器EJ回区

°K再■NVRServer

停止配置计划关于退出

分犯号DVRIP靖口|通道歹______开始时间______________结束时间___________理

郎

眸

而

加

知

贱

而

独

运行中.•・正在录像的通道数：o运行时间：M通00分钟

存储服务模块担当管理集中存储的角色，将完成以下功能：

•磁盘分组管理功能

自动获取可用磁盘分区，包括本地磁盘和网络映射盘，用户可将各磁盘分区指定到不

同的磁盘分组。用户可利用磁盘分区大小来控制循环录像保存的时间。

・预分配技术

对磁盘执行格式化和预分配功能，确保未来使用中不产生磁盘碎片，磁盘不会因为长

期运行而导致工作效率降低。

•受损分区修复技术

存储服务器因掉电或系统被恶意重启导致磁盘分区（索引文件）遭受破坏，存储服务

器重启后，对受损分区自动执行修复操作，确保存储服务器能继续正常工作。

•主动更新录像计划

存储服务器会自动从中心数据库获取最新的录像”划并执行，接受配置客户端实时更

新录像计划。

支持定时录像计划、移动侦测报警录像计划、报警录像计划，并提供预录功能。

・自动重连机制

因网络异常或设备重启导致丢失与视频源的连接，存储服务器将持续执行重连操作，

侦测视频源是否上线，直到恢复连接为止，继续执行录像计划。

•自动接续存储服务

当存储服务器遭遇掉电或恶意重启后，重启自动修复受损分区并恢复录像服务。若存

储服务器受损严重，将报警信息自动上报中心，发出报警信息提示工作人员排障，给出排障

的参考信息。异常信息保存在本地口志文件中。

•故障自调整功能

存储服务器出现程序崩溃、异常退出等情况时，将3动重启以确保存储服务止常工作。

•VOD点播服务

为客户端提供录像检索、点播服务，支持按录像起止时间、录像类型检索录像文件，

播放历史数据。支持播放过程中按时间定位功能，用户可快速跳转到某时间点的录像。

•录像片段锁定功能

支持用户对重要录像数据执行加锁功能，防止执行循环录像时重要录像数据被覆盖。

当录像数据被下载备份以后，可对其执行解锁功能，释放存储空间。

•数据补录功能

当存储服务器和备份存储服务器均失效或网络故障以后，IP前端将数据缓存在本地SI)

卡内，DVS将数据缓存在本地磁盘内，当存储服务器或网络恢复工作以后，将缓存的数据自

动补传至存储服务器挂载的磁盘内，保证录像文件的完整性。

•S.M.A.R.T检测

存储服务器对挂载的磁盘执行S.M.A.R.T检测操作，当发现磁盘工作不正常或寿命将

近时，主动向报警信息上报中心，提醒工作人员更换硬盘。

4.2流媒体服务器

流媒体服务模块的软件界面图如下所示:

流媒体服务模块担当数据流转发的角色，将完成以下功能：

・实时流转发功能

将客户端请求的实时流转发给客户端查看•，若请求的实时流已经被流媒体服务器获取,

将执行复制分发工作，若请求的实时流未被流媒体服务器获取，将执行连接获取再转发的工

作。

•连接情况统计功能

能统计流媒体服务器的进出码流数，每个通道码流转发路数、客户端的请求路数以及

实时流丢包率和延时。

•故障自调整功能

流媒体服务器出现程序崩溃、异常退出等情况时，将自动重启以确保存储服务正常工

作。

・异常信息主动上报

流媒体服务器可将自身遇见的实时流断流等异常信息上报中心，提醒管理员检查断流

原因。异常信息记录在本地日志文件中。

4.3配置客户端服务器

配置客户端模块的软件界面图如下所示:

配置客户端可配置如下信息：

•角色、用户类

可以添加（含修改、删除）不同角色并赋予不同的操作权限，比如：管理员用户、高

级用户、普通用户等。权限可细化至通道级别，具有预览权限、云台控制权限、录像权限、

回放权限、报警处理权限、电视墙控制权限、服务器状态监视权限、外设控制权限等可选。

可以添加、修改和删除用户（含密码），为不同用户分配所属角色、级别和监控中心级

别。

•前端设备类

可以通过SADP自动搜索网内在线的前端设备并进行注册添加，以不同颜色区分已添加

和未添加的设备。同时支持手动键入设备编号、名称、IP地址、端口号、设备型号、用户

名、密码等信息添加设备，多用于不在线设备。也支持修改、删除前端设备。

支持利用SADP或手动方式批量添加前端设备。

支持远程修改前端设备参数、对单台前端设备升级或批量升级。

•控制单元、区域类

控制单元对应现实中分级的监控中心，支持添加、修改和删除控制单元，可为控制单

元配置CCTV监控键盘、存储服务、报警服务。

支持添加、修改和删除区域，可为区域配置流媒体服务、添加监控点，以区域的概念

来管理监控点。

•存储服务类

可添加、修改、删除存储服务器（支持SADP搜索），支持远程启动、停止存储服务，

可远程配置存储服务器的参数（预录时间和延时录像时间）。

可自定义多达10个存储计划模板，可为每个模板添加、修改、删除自定义的特殊日。

可为添加、删除备份存储服务器组，可将备份存储服务器组与工作存储服务器关联。

可借助存储计划模板为监控点配置录像计戈IJ，支持批量配置。

•流媒体类

可添加、修改、删除流媒体服务器。

可验证流媒体服务器是否通过网络测试，椅杳其工作是否正常。

•报警类

可添加、修改、删除报警服务器。

可验证报警服务器是否通过网络测试，检查其工作是否正常。

可添加、修改、删除组合报警事件和智能报警事件，组合报警事件指无视频信号、移

动侦测、硬盘错等等，智能报警事件指跨线、闯入区域等等。

可配置多达10个布防时间模板，以半小时为单位，按天设置，一周为一个循环“支持

添加、修改、删除特殊日。

可为每个报警源的每个报警事件配置布防时间，既可独立配置，也可直接利用模板，

支持批量配置。

可为每个报警源的每个报警事件设置报警级别，包括低、较低、中、较高、而共5个

等级。

可为每个报警源的每个报警事件设置联动方式，包括弹出图像、监视屏上显示、播放

声音、调用PTZ预置点、启动录像、发送Email、电子地图闪烁、开关量报警输出、直加字

符或手动干预等。并支持将联动方式复制给其它报警事件。

・电子地图类

可添加、修改、删除电子地图，支持同时显示局部放大或下级电子地图，或利用关联

标记进入关联图。

可在电子地图上添加、编辑、删除监控点，可为每个监控点键入备注信息，文字颜色

可调，可调整监控点图标的位置、镜头方向及视角范围，调整过程可直接拖动鼠标完成。

可在电子地图上添加、编辑、删除报警点，可为每个报警点键入备注信息，文字颜色

可调，可调整报警点图标的位置，调整过程可直接拖动鼠标完成。可为每个报警点配置报警

输出（含备注信息），文字颜色可调，报警输出图标拖放至现实位置。

可在电子地图上添加、删除标记点，用于对一些关键事物进行标记，标记点的图标和

名称可自定义。

可在电子地图上利用关键字快速查找监控点、报警点、标记点。

4.4操作客户端服务器

操作客户端模块的软件界面图如下所示:

操作客户端模块担当操控系统的角色，可操控以下几大块功能:

超览图像后处理数据分析回放

日志管理系统配置报警联动视叛控制

电子地图设备远程操作电视墙控制网络传输

操作客户端可执行以下功能：

登陆验证类

操作客户端在使用系统以前需要进行登陆验证，通过登陆验证以后才可使用监控系统。

为方便用户使用，中心服务器地址、用户名和密码可被记忆，甚至选择以后自动登陆，但不

推荐在公用计算机上使用该功能，请保证监控系统的信息安全性。

要求用户在第一次登陆以后修改密码。

登陆系统后，将自动获取权限范围内的监控资源，且只能执行权限范围内的操作C

•播放视图类

可配置播放视图，包括：名称、编号、画面分割模式及播放窗口的参数。播放窗口类

型包括：预览（含轮巡）、回放、电子地图、报警弹出图像，即这4种播放形式可处于同一

屏幕下。

画面分割模式包括1*1、2*2、3*3、4*4、5*5以及某些窗口突出显示形成的分割模式。

播放窗口（预览）支持配置实时图像显示长宽比例（4:3或16:9或自适应）、是否启用

及时回放、是否在电视墙同步显示等。若启用轮巡模式，还可配置轮巡的监控点组、播放顺

序和轮巡间隔。

播放窗口（回放）支持配置录像图像显示长宽比（4:3或16:9或自适应）、是否在电

视墙同步显示等：支持动态切换监控点。

播放窗口（电子地图）支持从电子地图模块选择一副地图显示。

播放窗口（报警弹图像）支持配置报警弹图像类型、图像显示长宽比例（4:3或16:9

或自适应）、是否启用及时回放、是否在电视墙同步显示等。

•预览类

可将树状图上的监控点拖拽到预览窗口播放，可打开/关闭画面对应的声音，可调节音

量大小，对非更合流或声卡故障进行提示。

可对预览画面进行抓图和连续抓图，保存格式为BMP或JPG,可配置连续抓图的间隔和

单次数量，本地存储空间不够时（小于2061）发出提示信息。

可对预览画面执行本地录像，可配置本地录像文件的保存路径和录像打包类型（按文

件或按时间），本地存储空间不够时（小于200M）发出提示信息。

可对正在预览的图像执行倒退30秒内的即时录像回放。

可通过云台控制界面对前端球机或云台执行上、下、左、右、左上、左下、右上、右

下8个方向控制操作，预置点调用、预置点复位操作，巡航、轨迹调用操作，打开灯光和雨

刷。

可通过鼠标直接在预览画面上执行云台操作，包括：上、下、左、右、左上、左下、

右上、右下8个方向控制裸作，变焦操作及局部缩放操作。

可对预览画面的视频参数进行调节，包括画面的痉度、色度、对比度和饱和度。

可添加、修改、删除预览图像质量方案，包括：源数据缓冲大小（11档）、解码数据缓

冲大小（11档）、播放性能（是否丢非关键帧）与图像质量（2档）。

可配置图像品质仝局管理方案，支持按CPU切换或按内存切换“

・回放类

可将树状图上的监控点拖拽到回放窗口播放，可打开/关闭画面对应的声音，可调节音

量大小，对非复合流或声卡故障进行提示。

可对正在回放的图像保存在本地，支持剪接保存。当磁盘空间小于500M时发出提示信

息，当磁盘空间小于200Y时停止本地保存。

可对正在回放的图像进行抓图和连续抓图，保存格式为BMP或JPG,可配置连续抓图的

间隔和单次数量，本地存储空间不够时（小于200M）发出提示信息。

可支持最大16路图像同步回放，画面分割模式包括1*1、2*2、3*3、4*4、5*5以及某

些窗口突出显示形成的分割模式。

录像播放过程与时间条对应，且时间条上有触发录像事件的标注，用户可利用上一事

件/下一事件来跳过无用的录像文件。

可在播放过程中对存储服务器上的某段录像文件加颈，该段录像将不能被覆盖或删除,

加锁文件最多占文件总量的20机

可在播放过程中对关键点添加标签（含内容），以便用户下次能快速找到。

支持用户直接输入精确时间点来回放录像，也可拖动播放条来任意定位播放点。

支持在回放过程中对画面进行电子缩放功能，支持对某段录像文件生成10个快照供以

后快速定位。

支持在回放过程中对画面进行智能分析功能，并生成智能分析事件。

•日志类

可按日志类型（操作日志/报警日志/系统日志）、监控点/设备、时间段查询日志信息。

可将查获的FI志信息保存为txt文件或excel文件。

•报警类

可接收所有报警信息，按报警优先级品示。

以颜色区分己处理和未处理的报警信息。

电子地图类

操作客户端将定时验证电子地图的版本信息，若发现版本过期，将提醒用户更新。也

支持用户主动执行手动刷新功能。

以树状列表来呈现所有分级地图，包括地图上已添加的元素信息和元素状态。

电子地图支持普通状态显示和报警状态显示。普通显示状态是指显示当前选中的地图

以及地图上添加的元素；报警显示状态是指多个地图显示窗II,主窗口显示当前选中的地图，

其余窗口显示发生报警的地图，可按4分割、6分割和9分割显示。两种显示状态可自动来

回切换，常规条件下按普通显示状态显示，当有报警发生时按报警显示状态显示，当报警被

处理以后自动切换同普通显示状态。

支持按比例缩放电子地图，支持通过点击电子地图上的监控点进行预览。

报警信号可触发电子地图对应报警图标闪烁，可控制电子地图上的报警输出和外接设

备,如:灯）匕、门禁。

可在电子地图上查看各监控点和报警源的布防状态。

•语音对讲类

可在预览前端图像的同时向前端发起语音对讲。

可在未预览状态下，向前端设备发起语音对讲。

可向其它客户端发起语音对讲，或接受来自其它客户端发起的语音对讲。

•电视墙类

可将视频源拖拽到电视墙输出布局界面中输出显示。

支持两种循环解码工作模式：一是客户端主动轮巡依次控制每个输出进行图像轮巡，

二是电视墙按照预设的轮巡计划进行。

可打开上墙图像对应的声音。

可通过CCTV模拟键盘控制预览上墙的切换及云台控制。

支持电视增上呈现的图像做二次输出，显示在其它位置，无需再做取流和解码操作。

可控制电视墙输出索引号及上墙类型的标示。

•备份操作类

可选择本地磁盘、移动磁盘、网络映射盘或FTP备份录像文件。

可手动将DVR或NVR设备保存的录像文件备份到指定位置，备份过程将显示本次任务

数据总大小，以进