海康威视公司视频监控应用解决方案

随着计算机、编解码、网络传输技术的发展。视频监控在经历

了三个阶段的飞跃后，当前正朝着数字化、智能化、IP化、网络

化发展。同时视频监控同其它技术相结合，产生了许多新的应用，

在各行各业起着举足轻重的作用。近年来，中国视频监控市场受到

$诸如北京奥运会、政府“平安城市”工程以及电信运营商所主导

的3G视频监控项目等一系列市场需求的刺激，整体市场规模快速

增长。特别是在银行、电信、电力、水利、城建等国家重要部

门，网络化的联网监控需求越来越大。海康威视3G监控系统能够

为用户提供全范围多角度的完美商务视频解决方案。

传统的视频监控系统受技术发展的局限，只能进行现场监视,简

单的报警信息传输,不能远距离传输视频信号，对于前端具体状况

的了解、事件的确认是非常困难的，无形中降低了系统的稳定性和

安全性，而对于城建、银行、电信、电力这样具有大量无人值守

点的行业以及移动车辆、船只、不能布线现场来说，无线化、远

程、实时的监控是行业监控安全运作必备的前提条件。

如何将远程的监视、遥控、防盗、消防和报警联网系统、监

控无线化有机的结合起来，做到既能够基于无线、有线网络进行远

程的监视、遥控和图像的传输，又具备一般联网报警网络的功能,

而且投入费用合理，能够更加有效地确保系统运行稳定，将安全防

范技术提高到一个新的水平。网络化、无线化、远程监控是当前

监控行业发展的主要方向。

针对行业性应用的特点，海康威视3G监控系统提供了高效可行

的网络视频服务器系统解决方案，充分采用最新的计算机、通讯、

视频处理等方面的技术，经过宽带网络或无线网络实现联网远程

情况处理及远程图像监控。简单的说，海康威视3G监控系统是一

种直观方使、内容详实的信息记录方式，并能够为监控操作人员提

供实时监控手段。现在视频监控已经成为公共安全、企业安全、国

土安全，甚至包括社区、家庭安全等领域的必要手段。

以公共安全视频监控为例，海康威视3G监控系统将改变传统的

公共安全视频监控网络无法满足警方对社会治安”全面控制、重点

防控、快速反应、精确打击”的管理目标的现状，充分利用并整合

社会科技联防资源,这也是城市报警与监控系统建设的发展方向。

随着网络通信技术、图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展,

特别是3G时代的到来,3G移动视频监控系统将会在应急指挥、公

交监控、家庭监控、公共多媒体服务等领域得到广泛应用。传统

的公共安全视频监控网络建设主要采用光纤连接，要增加新的摄

像头，就得重新铺设电缆，技术复杂，而且投资费用巨大。3G治安

视频监控系统是基于3G无线网络，传输距离远，抗干扰能力强,有

手机信号的地方就能够进行视频传输，安装灵活，避免了铺设电缆

的麻烦。而且,3G治安视频监控摄像头不但可安装在社区、事故

高发路段、重点场所周边等地方，也能够安装在巡逻车顶部，实时

进行移动监控视频采集。

第一章基于手机监控的双编码解决方案

1.概述

随着3G商用.移动网络的带宽提升，高质量的移动视频监

控会有越来越广阔的空间。当前，移动视频监控的解决方案,

按设备输出的码流分类，能够分为双编码方案和转码方案c

双编码方案是指单台设备能同时提供两套码流。主码流采

用CIF或者4CIF分辨率、码流大、全帧率，可用于设备本地

录像、PC机的实时流监控、平台录像等；子码流采用QCIF

分辨率、小码流、低帧率，采用3Gpp封装，主要用于手机客

户端的实时流监控。

转码方案是指设备只提供一种编码。经过附加的硬件或者

软件转码服务器，把高分辨率、全帧率的码流转成QCIF@5fps

的码流，且进行3Gpp格式封装，才能用于手机客户端的监控。

相对于双编码方案，该方案中必须添加转码服务器。

2.方案图示

2.1.双编码方案

■直连模式

图2转发模式

为了便于运营商的管理，PC客户端和手机客户端要访问监

控资源均需经过转发服务器。如直连模式中的码流类型,PC客

户端继续获取主码流进行解码显示，手机客户端获取子码流进

行解码显了。（俯流特征如图2所不）该转发服务器只作复制

分发的工作，效率高、速度快。

2.2.转码模式

普通DVR

转码服务器

主码流，

普通DVS

网络.二监控设备〈

主码洗

子码流普通IP摄像机

（3GPP封装，QCIF）转发服务器

主码流

(H.264,4CIF/CIF)

图3转码模式

其它同类产品（DVR、DVS、IPC）仅提供一种编码封装格

式，手机客户端无法直接播放，因此需要借助运营商的转码服

务器进行转码，再由转发服务器揩转码后数据包发送给手机客

户端进行播放。转码工作相当于将4CIF@25fps的码流生雕圈

再编研为QCIF@5fps.3GPP封装格式的码流。

转码服务器既然需要完成解码、编码功能，当并发访问数

量加剧时，就将成为系统的瓶颈和故障点!

2.3.比较

海康DVS海康IP揭像机

普通DVS普通IP摄像机

图4方案对比

双编码方案转码方案

3G码流直接在设备端编码，画质高，损转码相当于先解码再编码，画质会有再

失少次损失

不需要转码服务器需要大量的转码服务器资源，用于实时

流转码，成本高

设备直接出3Gpp数据包，不存在效率问当前，一台硬件转码服务器大概能转50

题，码流稳定路D1左右；一台软件转码服务器（P4单

CPU2.8G）大概能转4路1）1。效率比较

低，投资大。

数据量巨大，对服务器的稳定性是考验。

设备出标淮的3Gpp码流，平台这边不需转码服务器要能解各个厂商的码流：有

要额外的开发比较大的开发量。

手机和设备直连的时候，手机访问的是手机和设备直连的时候，需要特殊的客

子码流3GPP,手机客户端的开发简单而户端；另外，受限于带宽和手机的性能，

且能兼容各种设备；另外，不影响主码需要调低码流和视频质量，会影响到本

流的业务。地录像、PC端的实时流预览等其它业

务。

如果原来的设备子码流不支持3GPP,立立旧比较简单，升级的是平台，设备能

旧的时候需要升级设备程序。够保持不变。

3.综述

从上面的比较能够看出，双编码的方案比较灵活，不依赖于

平台。在接入平台时，能有效的降低成本，提高平台的稳定性。

转码方案必须要平台支撑，大投入，成本高。

考虑到有些情况下，给现网的设备升级有困难。我们能够使

用双编码和转码相结合的方案：新投入的设备和能升级的设备

使用双编码的程序，不能升级的旧设备维持不变，当手机客户

端请求实时流的时候，由转发服务器向转码服务器请求视频。

这样，既有效的降低成本，提高效率，又能保证所有设备接入

平台。

另外，对有直连要求，或者设备本身就是经过无线网络接入

的，双编码方案是不二之选。

第二章基于车载的3G应用解决方案

1.1系统概述

客运车辆视频监控及GPS车载定位系统采用先进的数字视音

频编解码技术、无线视频网络传输技术、GPS卫星定位技术，在

车辆上安装车载终端，使用大容量硬盘对车辆内外的视音频信息

进行实时记录保存以备日后查证使用；本系统结合无线网络传输

技术，将车辆现场图像及所在位置传送到指挥中心，给领导远程指

挥调度提供第一手资料；另外系统还能够实现GPS定位信息无线

网传功能；为车辆调度管理提供便利。

1.2系统组成说明

1.2.1车载视音频监控子系统

系统在车辆进出口及重要位置安装视频摄像机，获取车内

外的视频信号，并传输给车载终端主机；车载视频监控终端负责

采集视音频数据、数字化压缩处理，并进行数据实时保存在车

载终端的硬盘内。

122信息交互子系统

车载终端主机可经过3G无线网络（中国电信EVDO）与中

心平台进行交：上传车内外视频图像信息及报警信号；GPS卫星

定位数据以及语音信息等交互功能。

1.2.3GPS卫星定位子系统

车载终端主机可采集GPS卫星定位信息，并经过3G无线网

络（中国电信EVDO）上传至与中心平台；中心平台大屏幕显示

车辆所在位置、速度、方向角等信息；并可实现车载电话功能。

1.2.4中心管理平台

经过3G无线网络（中国电信EVDO）对车载终端主机进行

集中管理；中心管理平台具备车辆调度、车辆报警处理、远程

指挥等功能。

L3车载终端主机说明

车载终端主机作为本系统的核心设备，采用杭州海康威视

数字技术有限公同的DS-8000HM系列车载多媒体终端主机，产

品集成了数字视音频编码模块、视音频存储模块、报警信息处

理模块、GPS定位模块、行车记录模块，并提供了多种扩展接

口，可实现高清晰视音频录像、报警信息上传、GPS卫星定位

等功能。车载终端主机可连接3G网络模块（EVDO模块），实现

数据与中心的高速交互功能。

2.1总体设计

系统在客运车辆上安装车载终端主机、车载摄像机、无线网

传模块等，对车内外情况进行实时监控；监控指挥中心对前端获取

的实时数据进行分析。

IPH«

系统拓扑结构图

2.2前端设计

2.2.1前端摄像机

系统前端在汽车车前、车后以及上客门各布置一个高清晰彩

转黑红外半球摄像机。车前的摄像机主要从车辆正前方观察车内人

员活动的情况；车后摄像机从后向前捕捉视频信号，上客门摄像机

主要用于记录上车乘客的面部特征，三个摄像机在车内控制面应

达到95%以上。

前端摄像机采用2.45mm广角镜头CCD摄像机，摄像机分辨

率在480线以上，照度0.05Lux@F1.2;摄像机经过车载终端主

机机取电。

公交电子监控系统效果截图左图为车前右图为车后

2.2.2前端拾音器

系统前端布置用于声音采集的设备拾音器，用于公交车内声

音的进行实时采集，记录司乘人员与乘客的对话。

2.2.3GPS定位模块

车载监控主机可将接收到的全球卫星定位系统GPS(Global

PositionSystem）的定位信息经过无线网络传输系统定时发送至公

交调度管理中心，车辆调度管理人员在监控中心可获取公交主辆

的行驶轨迹、速度和方向等信息，并做出调度决策。

2.2.4数字视音频编码

前端采集到的模拟视音频信号接入车载终端主机进行数字化

压缩处理。首先将模拟视音频进行数字编码，再进行压缩处理，处

理后的数据根据需求进行存储和无线网络上传。

2.2.5视音频数据存储设计

车载终端主机录像采用循环记录模式（循环记录指当程序检测

到主机中所有的硬盘空间录满时，无须更换硬盘，自动覆盖原录像

资料的纪录方式），因此录像保存的时间长短与硬盘容量有正比例

关系，根据客户要求录像十五天以上，4路4CIP格式的图像，对所

需硬盘容量计算：

公交车每天运营12小时，4路4CIF格式（704x576）的图像,

H.264压缩方式下，采用变码流方式，每路图像设置最大码流为

512kbps,每天所需存储空间最大为：15天所占用的硬盘空间为

150GBo若使用160GB的硬盘至少可保存15天以上的历史录像数

据。

2.3无线网络数据传输设计

2.3.1无线网络数据传输设计

系统采用运营商的EVDO无线网络平台，平台由三部分组成

客运车辆电子监控无线网络平台拓扑结构图

一、车载终端主机

车载终端主机,启动后主动与监控中心VPDN专网上的转发服

务器建立连接，并与转发服务器保持心跳连接，确保车载终端主机

链路通畅。在报警按钮启动后，终端主机向转发服务器发出报警请

求，并主动上传图像；监控中心需调用车内数据时，由转发服务器

向车载终端发出请求，得到请求后立即招视频上传至转发服务器。

系统实时上传GPS定位信息。

二、转发服务器

转发服务器作为监控中心和车载终端交互的平台，主要进行

数据图像、报警信号、GPS定位信息等数据的转发工作，并进行

操作员权限的认证和管理。

三、监控中心管理平台

监控中心管理服务器可接收转发服务器转发的终端报警信号,

并在屏幕上显了终端自动上传的图像。

系统也能够调用任意一台车辆的视频信号，只需在GIS电子地

图平台上点击所需浏览的车辆图标，即可显示车辆行使图像。

上行数据：注册信息、报警信息、视频信号、

照片数据、设备运行状况、心跳包、GPS信息等

车载终端下行数据：设备巡检、远程控制信息、心跳包等。指挥中,心

监控中心和车载终端数据交换示意图1

监控调度平台

告

注

心

警

册

跳GPS

信

管

服

保

息管理终端

理

务

持

监控中心和车载终端数据交换示意图2

2.4指挥中心远程监控客户端和服务器设计

2.4.1客户端软件主要功能

一、视频实时浏览

实时浏览车辆上传的视频图像，视频图像分辨率、码流、帧

率、图像质量等参数实时可调，视频上传延迟小于5秒，支持网络

带宽自适应功能。

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二、远程抓图功能

支持前端抓图按钮，抓取高清晰照片，可实时调整图片分辨

率、图像质量。

三、车辆定位管理功能

支持GPS定位信息转发，并在地图上显示车辆位置(时间，地

点，经度，纬度，速度)o

四、远程报警功能

支持三种报警功能、并在平台上实时显示报警信息

(1)、手动按钮报警

支持报警按钮报警；

(2)、越界报警、超速报警、阻塞报警

经过GPS信息可对车辆行驶状态进行判断，车辆是否超速、是

否越界、是否在一地点长时间停留;

(3)、设备出错报警

支持设备自检报警上传，如视频信号被非法切断。

五、车辆管理功能

用户经过相关车辆类型、车队、车牌、联系人等信息迸行

管理。比如车辆名称、车队名称、驾驶员姓名、驾驶员电话等，并

能够独立的把每辆车按需求进行分组。

六、日志记录功能

各种操作日志记录，并可经过时间段进行查询。

报善后且查询X

塞调车犍号：|11JSitD

开岫时间：|2W-e-19|4：U:00—r站柬时间X回匚访"三］；

车檀号I靠密时间I-rggfsflI

2OOT-O8-Z306:4216

2007-08-2308.4359

2007-08-2308:4540

2007-08-23«4723

2007-08-2308:4904

2007-08-2306:5047

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2007-08-Z?08:5411

2007-08-2306SS54

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2007-08召09:0244

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2007-08-2315:5507

2007-08-2315:5650

200T-08-23IS5833

七、本地录像回放功能

前端网传的录像可经过播放软件进行本地播放，支持多路回

放功能。

2.4.2监控中心服务器设计

指挥中心布置注册服务器、负载均衡服务器、流媒体转发服

务器。

(1)、注册服务器

注册服务器提供终端上线注册功能，并与终端实时保持心跳

连接；

(2)、流媒体转发服务器

转发服务器提供视音频数据、信令和GPS定位信息的转发和

负载均衡工作。

(3)、负载均衡服务器用于系统资源合理分配，适用于大规模

的车载监控应用。

况。

第三章电信平台应用

1.1介绍

电信e监控系统是海康威视秉承持

续创新的理念，凭借强大的研发能力，为电信运营商推出的适合公

网环境视频监控应用的公网监控平台，该平台面正确是市县一级

的终端用户，一方面为大量终端用户提供基本的监控服务，另一方

面提供类似传统专网监控中的集中监控管理功能。

该系统具有较为完善的功能特点，支持多国面监控、轮巡、分

组等多种监控模式,保证监控的有效性；支持本地及集中录像存储;

以及支持录像回放、抓图、下载等。因为能够实时观看，进行生

产销售管理、安全防范、产品展示，因此这些应用价值决定了它

的客户群体，其适合中小企业、厂矿、私人商铺、连锁企业和社

区。

1.2特点

•提供电信监控平台，向个人、家庭、商铺以及小型企业提

供监控业务；

•平台提供前端设备接入授权、业务管理等功能；

•对用户提供视频浏览、历史视频点播功能；

•设备实现即插即用，不需要作任何配置；

•操作简单、易用，降低了对使用者监控知识的要求；

•用户经过浏览器登陆电信平台即可访问授权监控点；

•用户可经过手机客户端远程接入，随时随地访问授权监控

点；

系统架构

2.1拓扑图

电信e监控系统由前端设备、系统平台、传输网络、客户端

四部分组成，其组织结构如图1所示：

图1

＞前端设备：主要由模拟摄像机、DVR或DVS;IP摄像机组成。

＞系统平台：由WEBSERVER（网页服务器）、DBSERVER（数

据库服务器）、ACCESSSERVER（接入服务器）、STREAM

SERVER（流媒体服务器）、手机网美等构成海康威视电信e

监控平台。

＞传输网络：利用中国电信为广大终端用户提供的宽带网络，采

用ADSL拨号或光纤等方式接入。

＞客户端：为终端用户提供网页客户端、手机客户端、普通客户

端；电信管理员可经过网页客户端的管理界面对设备进行配置

和授权。

卜面2.2小节中各部分组成做详细描述:

2.2系统组成

•前端设备：包括模拟摄像机，IP摄像机，DVR,DVS;经过

ADSL拨号连入公网，每个设备具有公网动态IP；或者经过企

业内网接入公网，每个设备具有内网IP；

监控平台

•ACCESSSERVER:接入服务器；前端设备和用户注册到该

服务器上，用户与设备的交互经过接入服务器中转完成；支持

信令：设备注册、心跳保活、用户实时视频浏览、用户历史

视频点播；

•STREAMSERVER:流媒体服务器；在少数情况下,P2P实时

视频无法实现（P2PsymmetricalNAT下无法使用）时，终端

用户经过流媒体服务器浏览前端设备实时视频；根据业务情

况能够扩展多台；

•WEBSERVER:网页服务器，采用APACHE+MYSQL+PHP

架构，提供网页管理服务；管理员能够添加前端授权设备、终

端授权用户；分配设备与流媒体服务器关联关系；分配设备

与中心存储服务器关联关系；实现静态负载.均衡；

•DBSERVER:数据库服务器，管理信息、配置信息保存在数

据库中；采用MYSQL;

•可扩充报警接收服务器，以彩信方式上传报警截图给手机用

户

客户端

•网页客户端：终端用户经过浏览器登陆电信服务器进入客户

端界面，自动下载授权设备列表；对授权设备支持操作：实时

视频浏览，历史视频点播和云台控制；经过管理系统可对同一

台数据库服务器上加载的前端设备进行统一的区域划分、授

权、录像管理等操作。

・手机客户端：经过专用的手机客户端软件，用户也可用自己的

手机实现对家庭、店铺、企业等场所的前端监控点远程监控

的功能，与网页客户端一样，手机客户端同样拥有视频预览、

云台控制、预置点调用等功能，真正地做到了让用户随时随

地的接入监控平台，访问自己设备的功能。

2.3关键技术

P2P穿透NAT原理

下面以图示和文字说明的方式举例说明，简单地描述电信e监

控平台所涉及的P2P技术原理：

用户A和前端B,在接入服务器的辅助下，完成穿越动作,

实现数据对发和接收。

原理是：假设A和B都在内网(NAT)的条件下，A经过接入

服务器通知B向A所对应的NATIP和端口发送UDP报文，B

发送完毕，然后经过接入服务器通知A;然后A往B所对应的

NATIP和端口发送UDP报文，按照NAT穿透的原理，一般情况

下，B就能收到A的数据包，然后生成一个对应的响应包，反馈给

用户A。用户A接收到响应包，就表明P2P建立成功，开始发送

媒体数据。

功能

3.1登陆

用户向电信运营商申请电信e监控皿务，申请成功后获得访问

账户，获取用户名和密码，经过在浏览器地址栏中键入要连接的网

页客户端地址，选择普通用户的登陆类型进入登陆界面，即可访问

各自场所内（中小企业、连锁店、商铺、家庭等）的监控点，登

陆界面如图2所示：

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图2

3.2预览/控制

如图3所示，用户经过登陆界面验证后进入主界面，即可看到

已经授权给自己的设备图标，经过点击设备树可进行通道图像预

览（当前支持1、4、6画面分割），同时主界面上也提供了云台控

制和图像参数设置，让用户能够便捷地进行前端设备的控制和显

示图像参数设置。

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it・weMxn»i«>

无视频信号

图3

3.3计划录像

经过配置前端网络硬盘录像机的录像方式、录像时间、录像

参数，实现对每个连锁店视频监控图像遂行录像保存的功能，月户

可经过Web访问方式登录到系统客户端上以普通用户身份进行此

项设置，按照自己的需要来完成录像计划的设置并可进行随时地

调整。

存储配置：以我们推荐的海康威视网络硬盘录像机

DS-7204H-S为例，每个通道采用CIF分辨率512kbps的码率进行

录像，保持录像15天，大约需要320GB的硬盘容量（512kbps码率

每通道每小时产生录像文件225MB,225MBM个通道*24/J'时*15

天/10242316GB）

故每台网络硬盘录像机配置一块350GB的SATA硬盘即可满

足15天的录像保存。

3.4回放/下载

用户经过简单的操作即可经过通道和时间段来查询所需的录

像文件，选中要播放的文件后会自动弹出播放窗口，使用起来简单

方便。

同时对于用户认为重要的视频文件，可按时间段进行批量下

载。回放及下载文件界面如图4所示:

o“・o♦**❸.・・

图4

3.53G手机接入

随着3G网络的普及，使用3G标准的手机用户越来越多,3G网

络充分的带宽也为手机监控的实现提供了良好的环境，传统视频

监控系统看似遥不可及的远程手机视频监控成为了今大普通手机

用户能够马上实现的功能。

考虑到大多数用户由于业务繁忙没有足够的时间长时间处于

在电脑前上网的状态，系统增添了3G手机接入的功能，使用户经

过自己的手机安装手机客户端即可能够随时随地的查看场所内的

情况，大大提高了使用者对监控系统使用的灵活性。以下是系统手

机监控界面（所用手机为诺基亚N95）:

f6E监控所FO系统配置

苴[E监控]0E(50)4d拼音口

运手加监控

选项退出系统

主界面系统配置界面

m三0

设备列表1/1页

E・Fo实时浏览:

=0

通道返回

设备列表实时浏览

3.6配置/管理

远程配置

经过系统平台客户端的远程配置界面，管理员可对所管理子域

内的前端设备进行参数设置，比如：网络硬盘录像机的图像参数、

录像参数、显示设置、网络参数等。经过实时预览和远程配置功

能管理员可对前端设备的运行情况和图像及录像质量有所了解并