全数字网络高清监控方案

全数字网络高清监控方案内容摘要：

图 1KM 距离测试信号特性 15 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。 前端设备选型及主要参数 红外网络摄像机推荐使用 DS2CD862MFE 网络智能匀速球推荐使用 DS2DF1671 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。 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。 设计思想 在设计全数字网络视频监控系统的存储部分时，我们依据以下设计思想：  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，录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回放。 16  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，利用水印技术检测视频数据在传输过程中是否被篡改。  存储可无缝扩容。 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. AllIP 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： 17 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。 存储功能 （ 1）视频存储 功能。 18 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、存储容量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。 19 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 DS9016HF 混合型网络硬盘录像机。 DS9016HF 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 DVR 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 20 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) 技术 业界首家引入 信息报警机制，利用磁盘自身的 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，又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 DSA1016R 21 DSA1016R 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H。