视频监控系统联网改造技术方案

杭州海康威视系统技术有限公司

2014年10月

第 一 章 总体概述

一.1 设计背景

从模拟到网络、从标清到高清，随着安防监控技术的不断发展，用户对监控系统的要求越来越高。目前为了解决监控系统的视频图像分辨率低、存储可靠性差、视频上墙显示复杂及系统管理性差等方面的问题，海康威视从系统的先进性、可靠性、实用性等方面出发，推出了一套集前端采集、后端存储、上墙显示及应用管理于一体的网络高清视频监控系统标准化解决方案。

一.2 现状分析

随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有长足的发展，从最早模拟监控到数字监控再到现在方兴未艾的网络视频监控，发生了翻天覆地的变化。目前视频监控系统在应用中主要存在如下问题：

1)系统管理性差、功能应用少：系统很难实现对设备的集中管理，较少有系统管理平台或者现有管理平台的管理性不强、功能少，多局限于视频的预览、回放等基础功能，不能对系统设备进行远程参数配置、状态检测、用户权限管理等。

2)视频清晰度低、图像质量差：现有的视频监控资源多数是以标清图像为主，整体视频图像质量差，只能解决“看得见”，无法实现“看得清”，降低了视频资源的使用价值。

3)系统组网性不强：模拟监控系统的组网和应用受地域的影响较大，管理性和资源共享性较差；另外系统的扩展性和灵活性较差，不利于远距离传输。

4)视频码流大、画面不流畅：用户在预览视频图像时，会经常出现卡、顿等现象，尤其是视频码流高、网络环境差的系统，严重影响用户的业务应用。

5)录像占用空间高、检索效率低：视频图像占用存储空间大，存储成本较高；且录像易丢失，经常查找不到，困扰用户。

6)系统部署复杂、设备占用空间多：原系统解码、上墙、拼控等功能实现非常复杂，系统所涉及的设备部署不方便，同时会占用较多空间。

7)系统维护不方便、故障响应不及时：系统缺乏对前端设备故障的自动侦测与预警，前端摄像机损坏很长时间也未及时发现。

8)对旧系统的整合程度不高：新建视频监控系统与原有系统之间难以融合，原有监控资源利用率低，造成资源浪费。

一.3 需求说明

根据现状分析发现原先系统存在众多弊病，用户为解决上述问题，提出以下需求：

9)系统需要有中心平台进行统一管理；

10)系统需全IP化，从而实现灵活组网，便捷管理；

11)降低视频码率，提高视频预览的效果；

12)系统应具备灵活、可靠的存储方式；

13)实现高清视频解码、拼接控制、开窗漫游显示等功能的一体化；

14)系统具备视频质量诊断功能；

15)从节省资源、降低成本的角度考虑原有系统利旧。

一.4 设计原则

本系统以“先进性、可靠性、实用性、经济性、扩展性”为基本原则，具体如下：

先进性：采用成熟、主流的设备构建系统，系统建设充分利用当前最新的视音频、数据、网络等技术，充分兼顾需求和技术的不断变化，建设业内领先的高清视频监控系统。

可靠性：系统硬件采用电信级的服务器及专业设备，对关键设备采取冗余备份措施，软件采用模块化、分层隔离的设计思想，确保整个系统长期稳定运行。

实用性：系统的设计突出应用，以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于用户的工作需要。

经济性：系统整体配置性能高，价格合理，建设成本和投入较低，同时方案考虑原有监控系统的利旧。

扩展性：系统采用业界主流的硬件设备，提供标准的协议，具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，可以全面兼容主流厂商的设备，并能为其他系统提供接口。

一.5 设计依据

1)《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）

2)《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-2011)

3)《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T 670-2006）

4)《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

5)《信息技术 安全技术 IT网络安全》GB/T25068

第 二 章 系统总体设计

二.1 设计目标

系统基于IP网络传输技术，提供视频质量诊断等智能分析技术，实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一套“网络化、智能化”的视频图像监控系统，满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。本方案主要实现以下目标：

建成统一的中心管理平台：通过管理平台实现全网统一的视频资源管理，对前端摄像机、编码器、解码器、控制器等设备进行统一管理，实现远程参数配置与远程控制等；通过管理平台实现全网统一的用户和权限管理，满足系统多用户的监控、管理需求，真正做到“坐阵于中心，掌控千里之外”。

实现系统高清化与网络化：本方案以建设全高清监控系统为目标，为用户提供更清晰的图像和细节，让视频监控变得更有使用价值；同时以建设全IP监控系统为目标，让用户可通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息，且系统组网便利，结构简单，新增监控点或客户端都非常方便。

系统具备以下特征：

系统具备高可靠性、高开放性的特征：通过采用业内成熟、主流的设备来提高系统可靠性，尤其是录像存储的稳定性，另外系统可接入其他厂家符合ONVIF协议或者GB28181国家标准的摄像机、编码器、控制器等设备，能与其他厂家的平台无缝对接；

具备高智能化、低码流的特征：运用智能分析、带有智能功能的摄像机等提高系统智能化水平，同时通过先进的编码技术降低视频码流，减少存储成本和网络成本，减弱对网络的依赖性，提高视频预览的流畅度；

具备快速部署、及时维护的特征：通过采用高集成化、模块化设计的设备提高系统部署效率，减少系统调试周期，系统能及时发现前端监控系统的故障并及时告警，快速相应；

具备高度整合、充分利旧的特征：新建系统能与原有系统高度整合、无缝对接，能充分利用原有监控资源，避免前期投资的浪费。

二.2 设计思路

本方案的总体设计思路如下：

16)监控管理中心采用IP-SAN 存储模式对实时视频进行集中存储，实现存储系统的高可靠、高性价比；

17)用户的访问通过流媒体服务器进行转发和安全认证，以减轻系统的带宽及资源压力；

18)部署模块化、集成化的视频综合平台，结合高清显示大屏实现视频图像、电子地图、电脑信号的上墙显示、拼接控制等功能；同时视频综合平台还配置服务器板卡，为部署平台软件提供必要环境，实现软硬件一体化；

19)建立统一的视频信息管理应用平台，实现对系统的统一管理；同时引入视频质量诊断技术，保障系统稳定运行；

20)充分考虑原有系统利旧，实现新老系统的无缝对接，降低成本，减少资源浪费。

二.3 总体结构设计

二.3.1 系统逻辑结构

整个方案从逻辑上可分为视频前端系统、传输网络、监控中心和应用管理平台四部分内容，视频存储、视频解码拼控和大屏显示等内容在监控中心部分进行设计。方案对系统利旧方面进行了简单说明，符合众多项目设计的实际需求。下图为系统拓扑图：

图1. 系统逻辑结构图

二.3.2 系统物理结构

图2. 系统物理结构图

前端部分：前端支持多种类型的摄像机接入，前端网络摄像机将采集的模拟信号转换成数字信号，按照标准ONVIF协议或者GB28181国家标准的音视频编码格式及标准的通信协议设备，可直接接入网络并进行视频图像的传输。

传输网络部分：传输网络部分主要是对前端接入到核心交换机之间的网络进行设计，前端系统通过光纤收发器等网络传输设备将新建前端网络高清摄像机连接至监控中心的接入交换机，再通过接入交换机将网络信号汇聚到中心的核心交换机，监控中心端的接入交换机负责PC工作站和IP-SAN存储等设备的接入。

监控中心部分：监控中心采用IP-SAN和存储服务器将高清视频图像进行存储，解决数据落地问题；配置视频综合平台，完成视频的解码解码、拼接；监控中心部署LCD拼接显示大屏用来将视频进行上墙显示等。系统可将模拟摄像机、网络摄像机和数字摄像机都接入到视频综合平台，实现统一的管理平台、统一的切换控制系统和统一的显示系统，实现对整个系统的统一配置和管理。

平台部分：应用管理平台部署在视频综合平台的服务器板卡上，形成一体化的配置，应用管理平台可以对高清视频和用户进行统一管控，并且配置PC工作站进行预览、回放、下载等操作。

二.4 用户价值体现

该系统是以用户需求为出发点、用户价值为落脚点，并结合海康威视产品亮点进行组合设计，该系统的设计可带来以下几点用户价值，具体如下：

1)有效的系统维护：该方案采用视频质量诊断技术，自动对前端监控点的视频图像是否完好、设备是否在线等进行实时、不间断的检测与报警，及时发现前端系统运行发生的问题，并及时告警通知，避免因有效保障系统高质量运行；

2)系统部署的便利：该方案实现了软件与硬件部署的一体化、视频解码与上墙显示的一体化及网络、模拟、数字视频信号可集中处理的一体化，方便安装调试，减少了部署时间；

3)系统扩容的便利：采用的是标准化的设备，可接入第三方平台软件；而且平台开放性高，可兼容其他厂家的摄像机、存储等设备；视频综合平台采用模块化设计，设计时留有一定的冗余，方便系统后期的升级与扩容；

4)系统功耗的降低：从前端摄像机到存储IP-SAN都采用新技术降低了功耗，从整体上降低了功耗，达到节能减排的效果；

5)畅通的预览效果：该套方案通过先进的智能编码技术，有效降低了视频码流，减少了视频预览不流畅等现象；

6)便捷的管理效果：系统实现了全网络监控，满足用户对数字化组网的要求，方便用户对系统网络化管理，轻松做到足不出户就能管控管局；

第 三 章 前端系统设计

三.1 概述

视频监控前端系统可根据不同场景的不同需求，灵活选择合适的前端监控产品，既能满足路面固定点、路面可控点、出入口、室内等常规场景的监控需求，又能满足制高点、大场景的远距离、大范围和大视场的特殊场景的监控需求。

三.2 前端系统结构设计

XX集团分布于各地的生产厂区、办公区已经建设有分散的视频监控系统，本着充分利用资源、避免浪费的原则，本次视频监控联网改造工程对各生产厂区、办公区现有的前端摄像机统一接入总部监控中心管理。

接入总部监控中心统一管理的前端摄像机，必须符合ONVIF协议或者GB28181标准，如不符合则无法接入系统，需要升级更换为符合ONVIF协议或者GB28181标准的设备。

第 四 章 监控传输网络设计

四.1 概述

网络的整体设计不仅关系到整个网络系统的性能，还涉及到未来网络系统如何有效地与新技术接轨以及系统的平滑升级等问题。本系统立足于满足高清视频接入、转发、存储、解码等需求，同时选择适合的有发展前途的网络技术，充分满足未来五年监控系统业务的需求。因此首先对监控系统网络的建网思路做一个整体规划，监控网络系统应考虑如下几个方面：

21)采用新一代、主流网络技术来设计监控网络，新一代网络技术往往能提供更高的性能，而且有更长的产品生命周期，便于维护。

22)传统的设计方法是按核心层、接入层分级设计，但是随着网络管理技术的进步和发展，网络设计向扁平型方向发展。

23)监控网络需要按照模块化、结构化的原则设计，便于今后扩充和升级。

24)针对网络的安全隐患，系统应通过多种安全措施保障系统的安全。

四.2 设计要求

25)网络传输协议要求

系统网络层应支持 IP 协议，传输层应支持TCP 和UDP 协议。 

26)媒体传输协议要求

视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议； 视音频流的数据封装格式应符合标准要求。

27)信息传输延迟时间

当信息（包括视音频信息、控制信息及报警信息等）经由 IP 网络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应满足要求： 前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s。

前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于4s。 

28)网络传输带宽

联网系统网络带宽设计应能满足前端设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求，并留有余量。

29)网络传输质量

联网系统 IP 网络的传输质量（如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包率等）应符合如下要求：

◆网络时延上限值为 400ms；

◆时延抖动上限值为 50ms；

◆丢包率上限值为1×10-3；

◆包误差率上限值为1×10-4。

四.3 传输网络设计

四.3.1 网络结构设计

监控传输网络系统主要作用是接入各类监控资源，为中心管理平台的各项应用提供基础保障，能够更好的服务于各类用户。网络结构如下图所示：

图3. 网络拓扑示意图

1)核心层

数据中心核心网

核心层主要设备是核心交换机，作为整个网络的大脑，核心交换机的配置性能较高。目前核心交换机一般都具备双电源、双引擎，故核心交换机一般不采用双核心交换机部署方式，但是对与核心交换机的背板带宽及处理能力要求较高。

2)接入层

⏹前端视频资源接入

前端网络采用的IP地址网段，完成对前端多只监控设备的互联。前端视频资源通过IP传输网络接入监控中心或者数据机房进行汇聚。前端网络接入目前采用两种常用方式，通常为点对点光纤接入的方式和点对多点的PON接入方式。接入层需对NVR存储设备的网络接入提供支撑，确保NVR存储设备网络环境安全可靠。

⏹用户接入

对于用户端接入交换机部分，需要增加相应的用户接入交换机，提供用户上网服务。监控中心部署接入交换机，通过万兆/千兆光纤链路接入到传输网络中。保证监控中心解码器及客户端的正常适用。

对于网络设计中存在两级架构如下图所示，具体设计这里不做详细介绍。

图4. 二级网络结构设计图

四.3.2 网络IP地址规划

IP地址的合理分配是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键，要充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络地址分配及业务流量的均匀分布。

IP地址空间的分配与合理使用与网络拓扑结构、网络组织及路由有非常密切的关系，将对网络的可用性、可靠性与有效性产生显著影响。因此在对网络IP地址进行规划建设的同时，应充分考虑本地网对IP地址的需求，以满足未来业务发展对IP地址的需求。

IP地址规划原则：

30)唯一性：一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址；这就需要选择一个足够大的IP地址范围，不但能够满足现有的需要，同时能够满足未来网络的扩展。两个不同网络互联时应避免使用同一网段IP地址，以免造成IP地址冲突。

31)简单性：地址分配应简单易于管理，降低网络扩展的复杂性，简化路由表项。

32)连续性：连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合，大大缩减路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考虑到扩充，又要能做到连续。

33)可扩展性：地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的连续性。

34)灵活性：地址分配应具有灵活性，以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间。

四.3.3 VLAN规划

VLAN就是虚拟局域网，随着视频专网中用户和终端设备大规模接入，网络广播的流量呈几何级数量增多，通过VLAN技术，把一定规模的用户和终端归纳到一个广播播域当中，从而视频专网的广播流量，提高带宽利用率。

每一个VLAN在数据转发时，可以二层和三层方式实现数据转发 ，二层VLAN 技术能将一组用户归纳到一个广播域当中，从而广播流量，提高带宽利用率。三层VLAN 是基于IP协议，一组用户归纳到一个网段内，通过网关与别的组进行交换。

在网络用户VLAN规划方面，一般可根据视频用户、前端设备、后台设备等所属的部门，以及具体的网络应用权限来划分。在具体VLAN规划中，应合理规划每一个VLAN中实际用户数量。

一般规划VLAN资源参考如下几个做法：

1)VLAN1在所有设备上不启用三层接口地址，不使用VLAN1承载实际业务或者作为网管VLAN。

2)全网每台设备的网管VLAN可以使用同一个，方便设备预配置与日常管理。

3)我们一般建议按照每个区域进行VLAN资源的划分，所有IPC使用的VLAN均遵从所在区域的VLAN规划。

4)尽管在不同的汇聚设备上使用相同的VLAN并不冲突，但是不允许这样的做法，会对后期的维护和故障的排除造成很大的困难。

5)如果建设网络所使用的设备不能直接在端口上配置互联用的IP地址，需要绑定相应的VLAN的话，还需要单独划分出来一大段VLAN资源用于设备互联，强烈建议全网设备互联用VLAN按照链路去划分，每条链路使用一个互联VLAN。

四.3.4 路由总体规划

路由分为静态路由和动态路由，根据项目实际情况进行选择。

静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。

动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。其中最常用的动态路由是OSPF (Open Shortest Path First开放式最短路径优先）协议。

四.3.5 网络传输带宽要求 

考虑到网络传输过程及其它应用的开销，链路的可用带宽理论值为链路带宽的80%左右，为保障视频图像的高质量传输，带宽使用时建议采用轻载设计，轻载带宽上限控制在链路带宽的50%以内。

35)核心层交换机到接入交换机的网络采用光模块来传输，带宽需达到千兆以上，原有带宽未达到要求的，增加带宽；

36)传输设备如光纤收发器到接入交换机之间的带宽建议达到百兆；

37)传输设备如光纤收发器之间的传输带宽建议达到百兆；

结合项目实际需求，网络带宽规划可做相应调整。

四.4 网络可靠性设计

网络的可靠性是为了保证视频在传输过程中，重要环节在出现设备损坏或失败时，还能够保证正常传输。网络可靠性主要可从传输链路可靠性、网络设备可靠性两个方面进行设计。

1）传输链路可靠性

传输链路的可靠性一般通过链路聚合技术来进行保障。链路聚合设计增加了网络的复杂性，但是提高了网络的可靠性，使关键线路上实现了冗余功能。除此之外，链路聚合还可以实现负载均衡。

2）网络设备可靠性

网络设备的可靠性主要通过关键部件冗余备份、设备冗余备份、传输告警抑制和快速链路故障检测来进行保障。

关键部件冗余备份是指网络设备提供主控、电源等关键部件的1+1冗余备份；另外系统各单板及电源、风扇模块均具有热插拔功能。这些设计使得设备或网络出现严重异常时，系统能够快速地恢复和作出反应，从而提高系统的平均无故障运行时间，尽可能地降低不可靠因素对正常业务的影响。

设备冗余备份是指通过双机虚拟化或虚拟路由器冗余协议等方式实现网络设备的冗余备份。一旦出现设备不可用的情况，可提供动态的故障转移机制，允许网络系统继续正常工作。

传输告警抑制是指对告警进行过滤和抑制，避免网络频繁振荡，因为当接口启动快速检测功能后，告警信息上报速度加快，会引起接口的物理层状态频繁在Up和Down之间切换。

快速链路故障检测是一套全网统一的检测机制，用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况。

四.5 网络安全性设计

网络安全性方面是保护网络系统中的软件、硬件及数据信息资源，使之免受偶然或恶意的破坏、篡改和泄露，保证网络系统的正常运行、网络服务的不中断。网络安全性设计主要有结构安全、访问控制、安全审计、边界完整性检查、入侵防范和网络设备防护这几方面的内容。

四.6 网络管理规划

网络管理主要是从网络监控管理、应急操作管理和日常维护管理三个方面对网络管理规划进行简要说明：

1）网络监控管理

网络系统监控主要是通过网管系统统一进行信息采集和事件呈现，配合网络系统进行实施。

2）应急操作管理

应急操作管理主要是通过固定的操作流程，通过对故障设备进行主备切换、脱网隔离和旁路等方式快速恢复网络系统的连通性。

3）日常维护管理

日常维护管理主要包括故障诊断、配置和设备操作等内容，指导网络运维人员的日常维护管理工作。

第 五 章 监控中心系统设计

五.1 概述

监控中心建设内容具体包括视频存储子系统、视频解码拼控子系统、大屏显示子系统、平台服务器系统、流媒体服务器系统、平台管理软件等。

五.2 系统结构设计

监控中心系统结构图如下所示：

图5. 监控中心系统结构图

监控中心是整个视频监控系统的核心，实现视频图像资源的汇聚，并对视频图像资源进行统一管理和调度。其中，IP-SAN、存储服务器、流媒体服务器实现视频图像资源的存储及调用，确保录像资源的可靠稳定；视频综合平台完成视频解码上墙和图像的拼接控制，同时其在硬件层面支撑管理平台，并通过网络键盘进行视频切换和控制，通过高清LCD拼接大屏对视频进行精彩展现。

五.3 视频流媒体服务器子系统

五.3.1 概述

传统的点对点的直连监控平台具有很多不足点，主要表现在处理能力有限、无存储能力、在跨网段及安全性上存在问题，容易遭受攻击，此外在主干网压力、接入带宽和出口带宽上容易形成瓶颈，在网络负载均衡处理上不理想。

如下图所示。

五.3.2 流媒体服务器在监控平台上的功能需求 

流媒体服务器需要提供视频转发、用户认证、权限认证，在此基础上提供优化负载均衡的功能，降低网络带宽需求，提高整个视频分发部分的可靠性。

(一) 视频转发实现复杂均衡

流媒体服务器需支持监控网内外的视频转发。当有多个局域网客户端、多个客户需要访问同一远程画面时，可通过流媒体服务器从前端DVR中抽取视频进行多路转发，从而在广域网上只占用一个通道的资源。转发服务可以有效地减轻广域网的带宽压力，节省网络资源，不影响视频预览实际效果。

系统通过流媒体服务器来分担网络的负载,提供百人数量级的用户同时直接对前端监控主机进行访问，提高了系统的整体可靠性，使整体网络的负载较为均衡，不会在局部产生传输瓶颈。

(二) 安全认证 

流媒体服务器因涉及到对的视频专访，尤其在和等涉及部分重点机密区域的监控上，需要从用户、权限等多个方面进行安全认证：1）对访问用户进行认证，只接受流媒体服务器授权的用户访问；2）可根据时间段对授权用户访问前端主机进行，拒绝非授权时间访问；3）通过访问通道，实现部分通道的开放。 

通过多重访问能有效保证监控中心视频数据的安全性，达到不合权限、非法时间的、不在控制列表中的用户无法访问前端主机. 

此外，流媒体服务器需根据访问用户的重要性给予不同的级别，实现高级用户占据优势带宽，实现优先访问；根据网络环境情况能对流媒体服务器出口总带宽、前端网络上传视频带宽、前端主机上传通道的路数等多个方面进行。 

五.3.3 流媒体服务器子系统的设计

本次项目选择2台海康威视的IS-VSE2326B-NBC专用视频服务器作为系统的流媒体服务器，放置于监控中心用于实现上述的功能需求，以充分保障系统运行的稳定高效，使系统使用者感受到较好的使用效果。

五.3.4 主要设备选型

五.3.4.1 海康威视IS-VSE2326B-NBC流媒体服务器

Intel Xeon E5-2600处理器同前代产品相比，进行了各项重大的改进，包括处理器内部集成PCI-E控制器，PCI-E总线提升到3.0标准； 处理器之间采用更多、更快的QPI总线，大幅提升CPU之间协作效率；每处理器内存通道数增加到4个。

位内存扩展技术

    位计算能力可扩展系统应用范围、提高计算性能，同时保持对32位计算的兼容性。

使用DDR3内存

    增强的内存RAS技术支持最新的DDR3 1600/1333/1066 MHz 内存，提供更高的内存带宽和更低的内存存取延时；大幅度提高了系统的可靠性和可用性，完全杜绝了内存故障引起的系统宕机。

强大的IO扩展性能

    多达6个高速PCIE 3.0扩展槽为用户提供极高的I/O扩展能力，支持多种外插卡，满足高端客户对系统功能和性能的需求

集成远程KVM,轻松实现管理

为服务器系统的大规模部署和远程分布式应用提供便捷管理能力；允许从任何地点通过网络访问、安装、配置和控制远端服务器；硬件级别的访问及控制，与操作系统无关，提供完全兼容性；高安全性，所有传输的数据均经过数据加密。

存储子系统采用IP-SAN的存储模式，实现对视频的存储，提高了系统的可靠性。

五.4.1 IP SAN 存储

IP SAN是近些年来新兴的网络存储技术，它希望用TCP/IP以太网替代光纤通道网络。IP SAN的好处在于：使用以太网络，保护了用户现有的投资；以太网系统造价低；以太网是成熟的技术，具有良好的兼容性；以太网络可以扩展到远端，便于系统的做远程的容灾备份；以太网上现有的软件也可以直接使用，例如IP SAN可以直接加上IP sec软件，以达到存储网络加密的目的；千兆以太网络的广泛使用，也使得IP SAN的性能得到提高。总之，采用IP SAN存储网络，可以达到好兼容性和最高的性能价格比。

iSCSI协议是IP SAN中最为流行的协议，是IP存储的典型代表。利用IP SAN技术构建监控架构如下图：

采用IPSAN存储方案的优势：

a)低成本实现监控数据的集中化存储和统一管理，可靠而稳定；

b)存储设备与视频服务器、监控客户端可以建设存储区域网络，共享性良好；

c)传输带宽更灵活，存储区域网络可以建设成千兆网络，也可以建设成百兆网络；能够最大程度的满足前端客户机的存储压力需要；

d)存储扩展性强，后期扩容方便；

e)录像数据查询效率高，可以实时地调出需要的数据；

f)可靠性极好，多台存储共用时彼此之间是相互的，避免单点故障；

g)网络带宽便于扩展，避免应用中断；

五.4.1.1 存储结构设计

本方案存储系统采用IP-SAN模式，其中摄像机不与平台直接对接，而是先接入前端各个工厂的DVR或NVR，再通过DVR或NVR接入平台。前端摄像机与DVR或NVR之间实现了直接对接，更有利于提高接入效率。DVR或NVR直接获取前端摄像机的音视频直接存在本机上，实现视频直存。前端各个工厂的DVR或NVR在闲时或是其他指定的时段上传录像数据到总部监控中心的IP-SAN设备上集中存储。

考虑到存储数据可靠性要求，建议磁盘阵列采用RAID 5冗余机制，以进一步保障存储数据的完整性和存储系统的持续运行。我们从系统的兼容性、稳定性与可靠性角度出发，并且考虑到保护已有的投资，选择了基于IP SAN架构的数据存储方案 。

本设计方案是基于以太网模块化、可扩展的SAN存储解决方案，它对企业的业务系统能够提供无缝的存储解决方案。方案投资不高，原有的设备得到合理利用的前提下，基于网络的数据存储服务性能可以得到明显提升，业务数据实现了有效的汇集和管理，实现了性能和价格的最优组合。

采用监控中心集中存储模式，通过分散的网络将各地的视频监控数据实现集中存储和集中管理。

iSCSI/NAS集中式存储方案特点：

先进的IPSAN网络架构，采用监控中心集中存储模式，将前端视频资源就近集中存储和统一管理，有效的规避了网络带宽压力过大及网络不稳定问题。

RAID技术与多种硬件冗余保证系统的高可靠性，磁盘故障不会影响数据的继续访问。设备故障率降低，减少了维护成本。（容易损坏的磁盘被集中在中心，机房环境保证的设备的可靠性，冗余电源也减少了故障率）

设备管理、维护简单。磁盘的更换无需断电，也无需开启设备机箱，可以实现带电热插拔，且换盘时也完全不影响数据的访问；存储集中统一管理，无需管理每个前端存储。

提高了客户服务质量，提高了系统响应时间。（由于数据集中存储在中心服务平台，当有客户请求时，无需在通过外部网络去前端提取数据。这样使客户的数据访问路径减半，客户请求响应时间更短，服务质量更高。）

高的可扩展性。存储可以实现按需分配，存储容量可以根据监控规模的发展和增长来动态增长。例如，如果所有监控内容的保存时间从1个月提升到半年。如果采用集中存储方案，只需在网络中增加更多的存储容量，而其他的部分都无需改变，就可以解决这个问题。

存储的增值服务业务。基于网络化的存储，还可以提供数据的磁带备份和光盘备份功能，通过这些功能来进一步提高服务质量。

五.4.1.2 存储设计原则

本设计方案是基于模块化、可扩展SAN解决方案，具有业务连续性等特性。它对监控系统的业务系统能够提供无缝的存储解决方案，为监控存储提供系统高效、高可靠性、高可用性支持。

方案投资不高，可以把基于网络的数据存储服务性能得到明显提升，业务数据实现了有效的汇集和管理，实现了性能和价格的最优组合。本方案具有如下9大独特特点：

监控专用存储系统，充分满足性能要求

本存储系统针对监控应用的特点对存储系统进行了优化。监控应用是一种以写为主的存储应用。实际上是以大码流的多并发写为主的一种存储应用。因此，在写性能，写的高并发和写的高稳定度方面，海康的监控专用产品采用了独特的算法，达到最佳的效果。

支持多台叠加设备的统一管理

通过控制头设备可以实现对多个存储设备的统一管理和维护，在对用户透明的情况下，实现对整个存储空间的灵活划分。同时它们在SAN（storage area network）、NAS（network attached storage）和DAS（direct-attached storage）环境下均表现优良。模块化设计将维护时间减到最少，且增加了在严格的高容量SAN应用下的可扩展性。另外，支持FC扩展模块和SCSI扩展模块，方便进行整合和利旧。

同时提供IP SAN和NAS

监控存储方案是对现有的存储进行集中管理和存储。针对服务器的数据存储，工业界上一般是采用SAN的架构。即海康方案采用IP SAN的架构，使用iSCSI协议，提供真正的高性能的块级数据访问。实现了对服务器本地磁盘的扩展。从而提高数据存储的可靠性，可扩展性，和高性能。

对于某些对性能要求不高的文件在用户之间的共享应用，可以采用NAS的存储。由于海康存储的产品同时提供IP SAN和NAS的功能，所以可以同时满足城市监控存储在这两方面的需求。即海康的IP SAN功能可以满足服务器的高速块级访问需求；海康的NAS功能可以满足文件共享的需求；。

极易管理（全中文）

易管理和使用是也是城市监控存储系统的一个基本要求。海康存储的产品的管理系统是面向用户设计的全中文的管理系统。而且业界最先进的基于浏览器的管理方法，在客户端无需安装任何软件。根据我们的经验，管理员可以在15到20分钟内，就轻松掌握整体系统的使用和管理。

独有加密和授权技术

对数据安全的特殊要求，海康存储在其产品中采用了独有的安全技术。保证管理和数据在存储基本的安全性。所有的管理数据都是在加密的情况下，进行传输的；而且在IP授权的基础上，存储系统还采用了CHAP授权技术。

高可扩充性

海康的产品采用先进的IP SAN架构，所以可以实现存储容量的高可扩充性。在应用发展，存储需求增长，现有容量不足的情况下，可以简单的购买更多的存储设备联入交换机即可，这样在提高了容量的基础上，也同时提高了性能。而且支持对多个存储设备的集中统一管理。

高性价比

IP SAN的结构本身就是一个性价比高的架构。现有的网络环境无需改变；甚至无需购置额外的交换机；而且管理员也对IP网络很熟悉，所以很容易上手。海康的产品通过兼容NAS的功能，进一步提高了产品的性价比。使客户无需为了个别的针对用户的共享需求，而使用额外的NAS服务器和NAS产品。

数据存储的高可靠性和可用性

海康方案中，数据存储可采用RAID5+热备盘技术。一个Raid组出现硬盘坏，RAID技术可以保证数据不丢，而且存储服务无需中断。热备盘可保证对故障盘在线进行及时替换，保障业务的可持续运行。

海康的多网口虚拟化技术，还可以保证存储器在单个网络连接断开的情况下，仍然可以正常工作，保证了设备的高可用性。

易于扩展为备份容灾系统

海康存储可以内嵌备份软件，实现存储到磁带库或虚拟磁带库的直接备份；进一步保障数据的安全。

五.4.2 主要设备选型

五.4.2.1 海康威视存储服务器

功能特性：

IS-VSE 2326系列多媒体服务器是基于Intel最新的Romley平台开发的一款高性能双路服务器，该服务器采用了全新的架构设计：在CPU内集成了PCI-E，为CPU互联提供更多的QPI总线，更多的CPU内核数量等都直接带来了性能的大幅提升，相比上一代性能提升最高可达80%。IS-VSE 2326系列多媒体服务器最大可以支持内存容量 512GB，集成高性能SAS控制器，支持最多达12块热插拔3.5寸SAS/SATA硬盘或2.5寸SAS/SATA硬盘，内部横插卡的设计可以满足全高扩展卡的需求，如此强大的扩展性足以支撑关键任务的运行，满足资源密集型应用的需要。更多的PCI-E插槽、更高速率的PCI-E总线让用户轻松实现扩展。IS-VSE 2326系列多媒体服务器非常适用于、金融、证券、交通、邮政、电信、能源等对服务器性能、扩展性及可靠性要求苛刻的行业数据中心和远程的企业环境。

特点：

全新处理器架构带来性能飚升

真正企业级的可靠和可用性

IO超强扩展

横插卡设计支持全高扩展卡

模块化设计，免工具拆卸

概述：

全新处理器架构

采用Intel最新一代的E5-2600系列处理器，为用户的各项应用提供更高的性能。Intel Xeon E5-2600系列处理器同前代产品相比，进行了各项重大的改进，包括处理器内部集成PCI-E控制器，PCI-E总线提升到3.0标准，极大提高了扩展性能； 处理器之间采用更多、更快的QPI总线，大幅提升CPU之间协作效率。

强大的处理性能

处理器集成4通道内存控制器，并支持最高1600MHz的内存，内存带宽性能最大可提升40%

使用Intel最新推出的C600系列芯片组，支持Upgrade ROM扩展，给用户多种选择。

丰富的可扩展性

每颗CPU搭配8根内存插槽，内存容量可扩展至512GB，提供灵活且强大的内存配置选择。

可支持8个硬盘仓位，为用户构造海量存储提供可能。

6根I/O扩展槽，提供PCI-E 3.0插槽。

横插卡设计，满足全高扩展卡需求。

高密度

采用2U机架式设计，独特的高密度机架式服务器散热结构设计，集高性能，高密度与高可靠性于一身。

功能特性：

全新的处理器架构

Intel Xeon E5-2600系列处理器同前代产品相比，进行了各项重大的改进，包括处理器内部集成PCI-E控制器，PCI-E总线提升到3.0标准；处理器之间采用更多、更快的QPI总线，大幅提升CPU之间协作效率；每处理器内存通道数增加到4个。

位内存扩展技术

位计算能力可扩展系统应用范围、提高计算性能，同时保持对32位计算的兼容性。

使用DDR3内存

增强的内存RAS技术支持最新的DDR3 1600/1333/1066 MHz 内存，提供更高的内存带宽和更低的内存存取延时；大幅度提高了系统的可靠性和可用性，完全杜绝了内存故障引起的系统宕机。

强大的IO扩展性能

多达6个高速PCIE 3.0扩展槽为用户提供极高的I/O扩展能力，支持多种外插卡，满足高端客户对系统功能和性能的需求

集成远程KVM,轻松实现管理

为服务器系统的大规模部署和远程分布式应用提供便捷管理能力；允许从任何地点通过网络访问、安装、配置和控制远端服务器；硬件级别的访问及控制，与操作系统无关，提供完全兼容性；高安全性，所有传输的数据均经过数据加密。

技术规格：

功能特性：

●高性能易扩展的硬件平台

高性能平台

1-2个位六核处理器，SAS2.0及PCI-E2.0高速传输通道。

高密机箱设计

 4U机箱可支持24/36块硬盘，8U机箱壳支持48/72块硬盘。

易扩展接口

配置4-8个千兆网口及高速缓存，同时支持SAS级联扩展，可增配万兆以太网口和缓存，满足不同性能容量的使用需求。

●磁盘检测修复及RAID优化技术

磁盘检测及修复

提供磁盘使用前的预检技术，做到未使用先预防；

提供磁盘使用中的巡检技术，做到及时报警；

提供磁盘故障后的修复技术和复活技术，提高磁盘使用效率。

RAID优化技术

 支持RAID 0、1、3、5、6、10、50、VRAID多种RAID模式，以及全局热备和局部热备，多重保护数据安全；

 支持监控级硬盘组建RAID；

 支持RAID即建即用，支持RAID和逻辑卷的动态在线扩展。

● 高级数据保护

系统信息实时备份

系统关键信息在系统卡和硬盘中进行同步实时备份，防止部分硬件故障导致应用不可恢复。

数据防篡改

 提供基于RAID的写一次读多次数据防篡改技术，数据一旦写入WORM空间，将不能被删除或者更改，确保数据的真实性。

数据同步

 提供设备间的数据同步功能，无须服务器参与。

卷克隆

 当RAID不可用时，只要硬盘物理上可读，即可通过卷克隆技术， 恢复数据。

●绿色节能

CPU智能调频

根据CPU的利用率动态调节其频率，从而降低系统功耗。

风扇精智能调速

 提供智能精细化调速策略，有效提高散热效率、降低噪声。

硬盘智能休眠

  可依据业务负载的情况，使部分或全部无读写的硬盘进入休眠模式，减少能源浪费，延长硬盘寿命。

人性化的运维界面

 提供一键配置功能，用户可快速完成系统配置；

 提供亲切友好的图形化界面，用户可及时获知设备运行状态信息（关键部件、存储资源、环控信息等）；

 同时设备提供丰富的告警管理方式，支持指示灯、手机短信以及邮件等告警方式，提升设备维护效率；

 支持SADP协议，可自动搜索局域网内在线存储；

 支持通过SNMP与主流网管系统的对接，支持多设备集中管理。

●安防专用流媒体直写技术（CVR）

高性能的流数据管理结构

 实现基于裸空间的预分配策略，规避文件系统损坏引起的文件不可读或丢失的问题，同时避免因文件碎片累积造成的覆盖写入性能衰减，保证性能稳定。

简单开放的架构

 支持从IPC/DVS/DVR/NVR直接取流录像，亦支持从流媒体服务器取流录像，集成流媒体转发服务；

 可省去存储服务器、流媒体转发服务器；

 支持前端以RTSP/ONVIF/PSIA等协议接入；

支持GB/T28181标准。

丰富的视频应用服务

 支持报警录像、定时录像、手动录像等多种录像方式；

 支持抽帧存储，可减少存储容量；

 支持N+1设备级保护，保证系统业务的持续性；

 支持智能补录（ANR）、录像丢失检测报警，可确保网络异常时录像数据的完整性；CVR应用自我监测及异常修复，可确保配置信息异常时数据不丢失、业务不中断；

 支持存储设备内部数据备份和设备间异地数据备份，进一步提高数据的安全可靠性；

 支持关键视频数据的加锁保护功能，防止循环覆盖。

●VRAID（VideoRAID）数据保护

RAID组坏多盘时，录像业务“读、写”均不中断。

技术参数：

解码拼控子系统主要是采用海康威视系统级的以解码、控制、拼控等功能集于一体的视频综合平台来进行设计，满足解码拼控等功能。

视频综合平台集所有控制解码设备于一体，参考ATCA ( Advanced Telecommunications Computing Architecture 高级电信计算架构 ) 标准设计，支持模拟及数字视频的矩阵切换、视频图像行为分析、视音频编解码、集中存储管理、网络实时预览、视频拼接上墙等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级视频综合处理交换平台，解码拼控子系统采用视频综合各平台，性能强大，集成度高。

五.5.1 视频综合平台设计

五.5.1.1 一体化设计

38)可插入各类输出接口类型的增强型解码板，每个输出接口能输出多路高清视频，进行上墙显示；由于视频综合平台本身集成大屏拼控功能，能进行拼接、开窗、漫游等各类功能。

39)可插入各类信号输入板，可将电脑信号输入并切换上墙；除此之外，也可接入模拟、数字（HD-SDI）或光信号的信源接入。

40)空余部分槽位，为后期系统扩展等提供方便接口。

41)将平台软件模块以X86板插入的形式全部部署在视频综合平台内，无需购置各类服务器，平台各模块借助综合平台高性能的双交换总线技术，高效平稳的运行，无需考虑原先网络压力问题。

五.5.1.2 链路汇聚（LACP）设计

图6. 链路汇聚说明图

由于视频综合平台是整个系统核心，包括流媒体服务器也部署在内，所以核心交换机到视频综合平台之间的网络承载的压力很大。为了保证整体系统稳定高效，设计采用链路汇聚（LACP）功能，在核心交换机和视频综合平台间用两条千兆网线连接，并进行设置。

链路汇聚设计实现两大功能：

42)在带宽比较紧张的情况下，可以通过逻辑聚合可以扩展带宽到原链路的2倍；

43)在需要对链路进行动态备份的情况下，可以通过配置链路聚合实现同一聚合组各个成员端口之间彼此动态备份，当一条链路出现故障，另一条自动承担故障链路工作，系统正常运行。

五.5.2 视频综合平台主要功能

五.5.2.1 多种输入/输出

1）支持网络编码视频输入、VGA信号输入，数字矩阵交换和网络IP矩阵交换输出。

2） 支持DVI/HDMI/VGA接口输出、整机最大支持256路D1/128路720P/路1080P解码输出。

五.5.2.2 解码上墙

1）支持实时视频解码上墙，用户可以用鼠标直接拖拽树形资源上的监控点到解码窗口中，立刻进行该监控点实时视频的解码上墙处理；

2）支持历史录像回放视频解码上墙，用户可查询前端设备或中心存储录像，并将播放的录像视频直接拖拽到解码窗口中，立刻进行该监控点当前回放视频的解码上墙功能；

3）支持动态解码上墙云台控制功能，在监控点实时视频进行解码上墙时，用户对解码窗口进行选中后，点击云台控制操作盘进行云台控制操作；

4）支持多画面分割，解码窗口支持多画面分割，能够支持1、4、9、16等多种分割模式

五.5.2.3 拼控管理

1）支持大屏拼接功能，系统支持模数混合矩阵接入，能够实现模数混合矩阵解码板大屏拼控功能，通过鼠标框选的方式，快速的将多个的解码窗口拼接成一个大屏，适用于高清画面等需要重点监控的视频；

2）支持开窗漫游功能，大屏拼接后用户可以选择最多打开三个漫游窗体，漫游窗体图像可以叠加和自由调节位置和大小，满足更多用户个性化图像解码上墙的需要。

五.5.2.4 报警上墙

1）支持单屏报警上墙，用户可以在的监视屏或拼接大屏中进行报警上大屏配置，当计划内的报警产生时能够在配置的大屏中进行报警上墙功能，整个配置可按监视屏配置多个报警，各个监视屏可配置；

2）支持报警场景切换，用户可以单独配置一个报警场景，当该报警场景上配置的报警触发时，电视墙自动切换到报警场景中，并进行相应的视频解码上墙显示。

五.5.2.5 其他功能

视频综合平台集成了视频输入、输出，视频编码、解码，大屏拼接控制、视频开窗、漫游等功能，将原来需要多个设备才能实现的功能集中在一台设备上，从而降低了设备之间连接线缆的成本，减少了故障点，减少了设备空间占用，为整个机房的美观创造了良好条件。

五.5.3 主要功能效果展示

五.5.3.1 单屏显示

组合大屏的每个单元单独显示一路视频画面，每个单元的视频信号可以任意切换（显示效果如下图所示）。

图7. 单屏显示示意图

五.5.3.2 整屏显示

整个大屏显示一路完整的视频图像，显示的图像可以是复合视频（PAL或NTSC）、VGA、S-Video、Ypbpr/YCbCr、DVI。

图8. 拼接显示示意图

五.5.3.3 任意分割组合显示

以一个屏为单元可任意1、4、9、16路画面分割显示；可以任意几个大屏组合显示一路画面。

图9. 分割显示示意图

五.5.3.4 图像叠加漫游

可以将任意一个或者多个信号叠加到其他信号之上显示，并且可以随意移动，进行漫游。

图10. 叠加显示示意图

五.5.3.5 图像半透明混合处理

可将任意一个信号叠加到其他信号（地图）之上，图像透明度可调，即可以看到实图像又不覆盖其他信号。

图11. 半透明显示示意图

五.5.3.6 图像拉伸

可将一个信号在整个屏幕墙上随意缩放。

图12. 图像拉伸显示示意图

五.5.3.7 LOGO/OSD显示

在不占用视频输入的情况下，可通过网络在任意单元上以任意大小显示任意多幅静止图像，也可以是LOGO信息或地图。可在任意单元任意位置显示适量字库文本信息，文字透明度可调。

图13. OSD显示示意图

五.5.3.8 网络抓屏

可通过网络将远端电脑的操作界面投射到电视墙上(例如将客户端操作投像到大屏显示)。

图14. 网络抓屏显示示意图

五.5.4 视频综合平台亮点

五.5.4.1 高性能解码拼控

视频综合平台在规划时采用高性能DSP芯片，具备强大的解码能力，单板8个输出接口，具备128路D1或32路1080P的解码资源，只要使用一张板卡就可实现8个屏幕的4画面显示1080P的要求，并可满足16分割显示D1的资源要求，在这点上是同类任何产品单独使用或组合都无法实现的，同时能很好的解决多解码器多分割时出现的问题。四大优势如下：

44)解码、拼接一体化设计，具备强大的解码性能和拼接性能：单块板卡支持32路1080P高清前端解码上墙，并可实现8块大屏的拼接，同时支持32个1080P全高清窗口的漫游漂移等功能。解码板的解码拼接一体化设计也避免了传统解码加拼控结构中解码器输出到拼控器输入的瓶颈。

45)节约成本：解码能力强，能最大限度减少解码器数量，并无需拼控器设备；

46)主码流解码：无需切换到子码流方式进行解码，图像切换时间短，基本无黑屏现象。

图15. 4画面显示效果图

47)而在此基础上还能进行多种花式视频显示，如开窗、漫游、组合等任意形式的显示模式。

图16. 花式显示模式图

五.5.4.2 全高清电脑信号实时上墙

视频综合平台全新VGA输入板采用最先进芯片，支持1080P、1600*1200、1920*1200等多种全高清分辨率输入，并且上墙时采用非压缩的方式，很好的解决了客户的高清电脑视频上墙功能，并且能很好的满足客户实时性的要求。

在此基础之上，视频综合平台也具备网络抓屏上墙的模式，用来辅助使用，满足客户多数量、多类型的电脑上墙需求。

图17. PC信号全高清实时上墙效果图

五.5.4.3 全方位系统管理功能

1）视频综合平台内嵌平台管理软件，平台管理软件按照标准架构设计。在硬件层面上包含解码功能、电视墙显示功能，在软件层面上包含设备接入服务、报警处理服务、存储管理服务、电视墙管理服务、用户接入服务、用户管理服务等模块，可方便的实现监控系统中除存储外的所有功能。

2）在解决软件兼容性问题方面，内嵌的平台软件与海康的前端摄像机、存储及一体机的硬件功能都完全兼容，并做过长期稳定性测试，保证系统的兼容性和稳定性。

3）并且由于软件内嵌，无需安装调试，只需要配置设备IP，添加前端及配置存储计划，设置电视墙显示模式即可将整个系统管理起来，解决了软件安装调试周期长的问题。

4）软件内嵌也提高了设备的性价比，解决客户建设小型监控系统资金不足的问题。

五.5.5 设备选型说明

视频综合平台的设备选型主要考虑板卡的配置，可分为三步进行选择：

48)输入板卡的选择；

49)输出板卡的选择

50)机箱选择。

首先按输入信号类型选择输入板及数量，然后根据电视墙接口和解码数量选择输出板及数量，最后根据输入板和输出板总数量选择机箱。

五.5.5.1 输入板配置

根据不同的视频种类选择相应的视频综合平台输入板卡，尽可能满足监控中心图像汇聚的需求，输入板类型的选择如下表：

表1 输入板类型选择列表

根据屏幕的接口类型和数量选择不同类型的视频综合平台输出板卡，尽可能满足监控中心大屏显示的需求，并且需要2-4个接口冗余。输出板类型的选择如下表：

五.5.6.1 主机箱DS-B10

解码业务板总体介绍

其他业务板详细介绍

大屏幕显示子系统建设的总体目标是：系统充分考虑到先进性、可靠性、经济性、可扩充性和可维护性等原则，建成一套采用先进成熟的技术、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的液晶大屏幕拼接系统，以达到满足大屏幕图像和数据显示的需求。

五.6.1 大屏显示子系统结构

大屏显示子系统不仅包含用来视频图像显示的大屏显示部分，还包括解码控制等产品。海康威视大屏拼接系统能与视频综合平台无缝对接，获得最佳效果，下图为大屏显示子系统结构图。

图18. 大屏系统结构图

整个大屏系统可以分为以下几个部分：

前端信号接入部分：海康威视的大屏显示子系统支持各类型信号的接入，如模拟摄像机、高清数字摄像机网络摄像机等信号，除接入远端摄像机之外还能接入本地的VGA信号及DVD信号以及有线电视信号等，满足用户所有信号类型的接入。

解码、控制部分：前端摄像机信号接入视频综合平台之后，可由视频综合平台对各种信号进行解码或控制，并输出到大屏显示屏幕上，并可通过在控制主机上安装的拼接控制软件实现对整个大屏显示系统的控制与操作，实现上墙显示信号的选择与控制。

上墙显示部分：上墙显示部分是由LCD、DLP或监视器等组合而成的显示墙，对视频综合平台传输的视频信号进行上墙显示，大屏显示系统支持BNC信号、VGA信号、DVI信号、HDMI信号等多种信号的接入显示，通过控制软件对已选择需要上墙显示的信号进行显示。

五.6.2 LCD大屏

五.6.2.1 LCD大屏介绍

LCD是液晶显示器（Liquid Crystal Display）的简称，它利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次及丰富色彩的靓丽图像。 液晶是一种介于固体和液体之间的特殊物质，它是一种有机化合物，常态下呈液态，但是它的分子排列却和固体晶体一样非常规则，因此取名液晶，它的另一个特殊性质在于，如果给液晶施加一个电场，会改变它的分子排列，这时如果给它配合偏振光片，它就具有阴止光线通过的作用（在不施加电场时，光线可以顺利透过），如果再配合彩色滤光片，改变加给液晶电压大小，就能改变某一颜色透光量的多少。 

液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当液晶显示器中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。

目前，LCD液晶显示单元常用的尺寸有46寸、47寸、55寸、60寸等，它可以根据客户需要任意拼接，采用背光源发光，物理分辩率可以轻易达到高清标准，液晶屏功耗小，发热量低，且运行稳定，维护成本低。LCD大屏单元组成的拼接墙具有低功耗、重量轻、寿命长、无辐射、安装方便快捷、占用空间较小等优点。

五.6.2.2 LCD大屏亮点

亮点1：高亮度

常规电视、电脑显示器等显示设备亮度值介于250～300cd/m²之间，海康威视液晶拼接屏的亮度值介于450～800cd/m²之间。高亮度保证了画面显示质量，可以更加真实反映出信号源的画面质量。

普通显示方案     海康威视高端显示方案

图19. 海康威视LCD高亮度对比图

亮点2：高对比度

海康威视液晶拼接屏的对比度高达2000：1～4500：1。高对比度可以更有效的凸显画面本身的层次感，画面过度更显细腻，有助于观看者有效捕捉到画面中的每一个细节。

普通显示方案     海康威视高端显示方案

图20. 海康威视LCD高对比度对比图

亮点3：快速响应

真正8ms响应时间，有效消除画面的拖尾现象，画面更加流畅，更佳的适应高速动态画面显示。

普通显示方案     海康威视高端显示方案

图21. 海康威视LCD快速响应对比图

亮点5：超宽视角

 水平、垂直178°的超宽视角，站在任意角度观看视觉效果均保持良好。卓越的显示性能在组成超大拼接大屏幕墙时显示效果尤佳，有利于用户处于各个角度看到一致的图像效果。

普通显示方案     海康威视高端显示方案

图22. 海康威视LCD超宽视角对比图

亮点6：超窄边结构

海康威视液晶拼接屏双边综合拼缝仅为5.3—6.7mm。

亮点7：DCDI技术

海康威视液晶显示单元采用高端图像处理芯片，可实现移动画面边缘并且可调节每个像素周边应该插入的像素点，即DCDi (Directional Correlational Deinterlacing)技术，利用该技术可以做到每个场景中的所有像素点总是和周围的像素点相统一，即使是在图像边缘的像素点的填充上也能做到合二为一从而消除图像边缘的条文或锯齿状的东西。

普通显示方案     海康威视高端显示方案

图23. 海康威视LCD DCDI技术对比图

亮点8：超窄边结构TrueLife™真色增强技术

海康威视采用高端显示芯片来加强图像高频的质量，利用其TrueLife™ Enhancement技术来识别图像的细节转换，如皮肤细纹，斑点或头发。这些细节的处理使得画面看起来更清晰更生动。避免了传统的peaking filter技术所带来的躁点、锯齿、干扰等问题。

普通显示方案     海康威视高端显示方案

图24. 海康威视LCD真色增强技术对比图

亮点9：动态自适应降噪技术

海康威视采用的高端显示芯片利用动态自适应降噪技术来减少躁点，同时又不产生污点，真实的还原了图像原有的面貌。

 普通显示方案     海康威视高端显示方案

图25. 海康威视LCD动态自适应降噪技术对比图

亮点10：串色抑制技术

串色抑制（Cross color suppression）利用动态检测器技术来有选择性的对静态画面进行短暂滤波，并利用图像存储技术对被要求存储的色度进行存储。使用此技术后，在颜色交错变化的场景：如平铺的屋顶，交叉图案的衣服，树叶场景等，不再出现多余的杂色。

普通显示方案     海康威视高端显示方案

图26. 海康威视LCD串色抑制技术对比图

五.6.2.3 LCD大屏效果

LCD大屏效果展示图如下：

图27. LCD大屏效果展示示例图1

图28. LCD大屏效果展示示例图2

注：效果图仅供参考

五.6.3 设备选型说明

LCD产品以具有高清晰度、宽可视角度、高亮度、长寿命等优点，其体积小、重量轻，安装方便快捷，占用空间较小。因此，本次项目我们选择了2×3的6块46寸LCD组成拼接显示大屏系统。

五.6.4 主要设备选型

五.6.4.1 DS-D2046NH-B

产品简介：

DS-D2046NH-液晶显示单元，采用S-PVA面板技术，屏幕拼缝仅仅为5.9mm，使用寿命远高于普通家用液晶显示单元，可长达50000小时，是一款适合拼接用途的工业级液晶显示单元。该显示单元采用了更为节能环保的LED背光源，内置拼接功能的图像处理模块。多台DS-D2046NH-B可以灵活方便地拼接成一个大屏幕拼接显示系统，能够实现从1x1到12x20的拼接。

功能特性：

●5.9mm超窄双边光学拼缝；

●集成多路视频信号源种类；

●自动色彩平衡调整；

●RS232环节、红外遥控等多种操控方式；

●快速ID设置使现场调试更方便；

●稳定运行寿命超长，维护成本低，支持全天24小时持续工作；

●支持记录和显示内置面板工作时长；

●温度控制（可选）、过热告警；

●复合视频可以环出；

●多种选择拼接方式，能适应各种使用场所；

●挂架、支架、机柜等多种安装方式供用户选择；

●操作方便、配合DID-Control软件可以灵活操作系统；

●可开放底层通讯协议，便于用户灵活采用第三方中控系统或自行编制软件构造大屏幕工程系统。

物理接口：

监控中心及机房的配套设施也是方案的重要组成部分，涉及到机柜、供配电、消防、防雷接地、综合配线、动环监控等配套设施。

51)机柜配套设施

要根据实际情况计算总共所需的机柜空间，并合理进行规划，全面考虑机柜尺寸、样式、供电方式、走线情况等，进行科学合理的配置，规划好设备在机柜内的部署；同时也要考虑监控中心及机房通道与机柜间的距离，并进行合理规划。

52)供配电配套设施

设备供配电配套设施是设备正常运行的前提和保证，《电子计算机机房设计规范》GB50174-2008和《计算站场地技术要求》GB2887-中对计算机供电方式可分为三类：

一类供电：需建立不间断供电系统。

二类供电：需建立带备用的供电系统。

三类供电：按一般用户供电考虑。

监控中心及机房要能根据不同功能区域供配电等级要求的不同，采用不同的供电方式。

53)消防配套设施

根据监控中心及机房的使用性质，划分消防保护等级如下：

监控中心与机房为一级保护对象，采用控制中心报警系统，报警系统与大楼消防控制室的消防联动控制主机间相连。

下辖分支机构监控室为二级保护对象，采用区域报警系统。

根据不同的等级要求选择合适的灭火设备和报警控制设备等，通常由装修公司或专业消防公司负责设计。

54)防雷接地配套设施

监控中心及机房防雷接地设施及设计要符合国家规范要求，建立各项防雷安全工作，建立各项防雷设施的定期检测，雷雨后的检查和日常维护等。在防雷接地设施的设计和建设时，应根据地质、土壤、气象、环境、被保护物的特点，雷电活动规律等因素综合考虑，采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计施工。应采用技术和质量均符合国家标准的防雷设备、器件、器材、避免使用非标准防雷产品和器件。

55)动环监控配套设施

动力与环境配套设施科学的实现了监控中心及机房7×24小时全面集中的监控和系统管理，要能方便地对各个智能设备运行状态和运行参数进行显示、处理和存储，并实现各子系统之间的数据流动，具备强大的跨系统联动功能。此外，系统的故障自动检测与专家诊断功能以及报警功能，将保障环境以及设备的安全高效运行。

56)综合布线配套设施

综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其它信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部相连接。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成，其中包括：传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统，它们都有各自的具体用途，不仅易于实施，而且能随需求的变化而平稳升级。

57)其他配套设施

此外监控中心及机房配套设施中，还包括装饰、防静电地板、空调等部分，根据国家相关标准与规定和实际的需要进行科学合理的设计，为系统高效、长期、稳定的运行提供一个良好的环境。

第 六 章 应用管理系统设计

六.1 概述

应用管理平台采用海康威视iVMS-8700平台（以下简称iVMS-8700平台），它海康威视自主研发的基于SOA系统架构设计的联网集成管理平台。平台集成了视频监控系统、入侵报警系统等安防系统，秉持网络化、集成化、智能化的理念，采用先进的软硬件开发技术，实现各安防系统的集中管理、信息共享、互联互通、多级联网、多业务融合等功能。iVMS-8700平台主要实现系统设备接入管理、实时监控、录像存储、检索回放、智能分析、报警联动等功能，其通过开放的体系架构，全面、丰富的产品支持，为用户提供随需应变的整体解决方案。方案中将平台统一部署在视频综合平台的X86服务器板卡上，实现系统的一体化部署。

六.2 软件架构设计

iVMS-8700平台从新的思路出发，全面整合网络、存储、音视频、智能分析等部分，从架构角度上对监控系统进行了重新的审视和规划设计，借鉴IT软件领域成熟的软件开发模式，提供跨网络、硬件及OS平台的透明性应用和服务的交互，可对外提供标准的Web Service接口及OCX控件给客户进行二次开发，方便将视频监控功能集成到客户的第三方系统中，实现平台登录、设备列表获取、实时视频预览、录像及回放、云台控制、语音对讲等功能，满足安防应用的需求，顺应下一代安防监控的发展方向。

平台系统架构如下图所示：

图29. 平台架构图

58)物理资源层

第一层为物理资源层：物理资源层包含各监控安防系统设备资源、系统主机、网络系统、安全设施，为系统的应用层提供可靠、有效、安全的信息传输通道。

59)数据资源层

第二层为数据资源层：数据资源层包含关系数据库、多媒体信息库等组成的综合信息资源库。对操作系统、数据库、安全加密、多媒体协议的封装，屏蔽差异，实现上层应用的平台无关性，提高运行效率和系统兼容性，支持包括大华、天地伟业、美电贝尔、汉邦高科、索尼、松下、英飞拓、AXIS、SANYO、BOSCH、AVTECH、Arecont Vision、VIVOTEK等多个国内外视频监控主流品牌的多款主流设备接入，无论是通过DVR或DVS接入的模拟摄像机或直接接入的网络摄像机。

60)应用支撑层

第三层为应用支撑层：应用支撑层提供各类服务器、视频数据采集设备、统一身份认证及决策支持等，为视频、报警业务提供核心服务和逻辑支持，由部件化的服务模块和相应的二次开发接口组成。

在平台服务层除了提供认证管理服务、流媒体转发服务、存储服务、报警管理等通用服务外，还提供了电信级系统必须具备的冗余热备功能，可以兼容多厂商、多种类、多协议的各种异构硬件；通过互联管理模块，支持平台互联互通。

61)应用业务层

第四层为业务应用层：应用业务层提供统一的安防应用软件框架之上的各类应用。实现监控管理功能，包括实时监控、视频存储管理、视频分发管理、电视墙管理、录像查询回放、报警配置、门禁业务、系统配置管理、系统权限管理、信息发布通告等。

62)用户界面层

第五层为用户界面层：用户界面层同时支持B/S和C/S客户端，另外通过部署手机接入服务器，平台也支持手机客户端对前端监控的浏览。

平台满足多部门对视频数据、信息数据的共享需求，可根据各使用部门不同的应用需求，采用自定义针对性的用户界面，通过授权的情况下，各部门可实现视频资源及信息数据的共享。

六.3 软件模块组成

平台系统涉及的软件模块包括中心管理模块、应用模块、客户端、视频质量诊断等部分。

六.3.1 中心管理模块

63)中心管理模块

中心管理模块是整个系统的核心组件，提供统一的认证、授权、管理服务。作为管理模块，对系统内的用户、角色、权限、视频监控设备、报警设备、各种服务器进行集中配置管理；作为应用模块，提供各类安防监控业务。

)WEB应用模块

WEB应用模块为系统管理、流媒体、报警转发、集中存储检索等所有应用模块提供统一WEB访问配置界面，为前端监控设备提供统一远程监视查询WEB访问界面。

65)数据库模块

平台提供数据库，使用J2EE系统中成熟、稳定、强大的框架，灵活的支持各种数据库，承担数据库用户的管理，数据备份，数据恢复，数据冗余处理等。主要包括MySQL、postgreSQL、Oracle等。

六.3.2 应用模块

66)存储管理模块

存储管理模块主要进行对系统中各个监控点录像计划的配置管理，并为用户提供录像查询、点播等服务，支持PB级海量音视频数据存储以及快速检索的功能。支持计划录像，移动侦测录像，手动录像，报警录像等不同录像类型。

67)报警管理模块

报警模块管理系统内各种报警事件及其联动处理，并对报警消息进行分发及上传。支持的联动方式有客户端联动（视频图像、声光显示、信息叠加）、云台联动、通道录像、EMAIL通知、短信发送、警灯警号联动等方式，并可进行跨区域的联动。提供完善的报警日志管理，方便事后查询检索。

68)电视墙模块

电视墙模块主要对各种解码设备进行统一管理，配置解码资源，提供报警联动服务，键盘信号接入。

69)流媒体模块

流媒体模块主要进行视频数据（实时图像及录像数据）的转发及分发，支持200路D1@2Mbps并发转发。通过设备SDK或RTP/RTSP方式接入第三方设备，完成设备取流。流媒体模块能对带宽进行合理使用，当多个用户（或业务）同时观看同一路图像，通过流媒体模块转发可有效节约网络带宽资源。此外，通过流媒体模块级联模式，可有效缓解两个区域中因网络通信带宽引起的视频预览资源不足问题。

70)移动接入网关模块

移动接入模块支持手机等移动终端通过3G网络、WIFI等方式接入系统，并为移动客户端提供符合3GPP标准视频码流的转码服务。

71)云镜管理模块

云镜管理模块可以实现用户根据权限拥有不同的控制级别，按优先级对云台进行控制，最多支持100级；通过云台代理模块，去控制云台，能够实现网闸穿透等功能。

72)网络管理模块

网管模块对系统内联网设备进行实时运行状况监测，包括各种监控设备、模块运行状况进行监视和管理，并能以各种图表的形式进行实时显示。主要提供资源管理、远程维护管理、故障管理、日志管理。对各种维护数据可以进行查询、统计，并生成相关报表。

73)设备接入模块

平台能够集成Ehome设备，实现对监控点的统一管理与统一接入。支持接收来自控制端的预览、回放、云台、语音对讲等请求，处理后将相应命令转为eHome协议内容转发给设备。同时，接收设备发送的注册、报警等请求，并将报警请求转发给报警模块。设备接入模块的主要用途：1）解决私网设备接入；2）对Ehome设备统一管理。

六.3.3 客户端模块

74)C/S客户端

C/S客户端完成实时监控、报警处理、系统控制等日常的监控工作，主要包含对视频监控系统及其他各个子系统的设备工作状态、网络和现场情况的监视以及相关控制。客户端资源支持异步加载，优先减少登录时长，加大系统监控资源管理规模。

75)大屏控制客户端

大屏控制客户端完成解码资源管理、解码上墙、大屏拼接、报警联动配置等功能，通过关联物理屏与解码设备，配合预案场景管理，一块物理屏的划分和拼接，进而实现解码上墙，回放上墙等。报警联动将客户关心的事件做一个联动上墙配置，可以使客户第一时间掌握目标状态。

76)B/S客户端

iVMS-8700允许使用B/S客户端在任意一台联网计算机上通过浏览器方便地登入平台，在权限范围内完成系统设备的配置、控制等操作。B/S客户端不需安装，部署灵活，使用简单。

77)手机客户端

手机客户端客户不仅能够实时视频预览、远程录像回放、本地图像管理，还可以控制云台，使得客户无论在什么地方都可以掌控现场，另外还具备GIS地图应用功能。iVMS-8700手机客户端支持多种手机平台，包括IOS、Windows Mobile、 Android、Symbian等。

六.3.4 视频质量诊断模块

平台可提供视频质量诊断模块，视频质量诊断是一种智能化视频故障分析与预警工具，可有效预防因视频采集设备、视频传输等环节导致的图像质量问题及其所带来的损失，并及时发现破坏监控系统的不法行为。在设备、传输发生问题后，可以迅速进行处理，保障监控系统有效运行。主要对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡、云台失控、视频信号丢失等常见摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警。系统按照诊断预案自动对摄像头进行检测，并记录所有的检测结果。

六.3.5 视频图像拼接模块

平台可提供视频图像拼接模块，通过专业的视频拼接应用软件把多个摄像机的多个监控画面拼接成一个画面，主要用于具有开阔视野和需大范围呈现监控画面的大场景，提供高清晰、高质量的大场景监控画面。因为视频图像拼接运用了较为复杂的视频拼接等图像处理算法，故为了达到更好的视频图像拼接效果，建议单独配置专门的服务器安装视频拼接应用软件，来提供符合要求的显卡和处理芯片等硬件环境，且摄像机的选择与安装等要符合拼接布设要求。

六.4 平台功能设计

六.4.1 基础管理功能

78)设备资源管理

组织机构的管理，包括组织机构的添加，删除，修改，为本组织的通道分组，根据本组织的所有通道的不同监控职能，进行分组管理。为保证所添加的服务器已经正确安装，可以在海康威视看门狗程序中查看服务器的运行状态，以确保设备的正常运行。

图30. 设备资源管理界面图

79)用户权限配置及管理

用户权限管理包含用户管理与权限管理：

⏹用户管理

管理系统所有用户的添加删除，权限分配等操作，具体分为用户，部门，角色管理。可详细登记用户信息：用户名、所属机构、用户级别、联系电话、手机、mail等。

⏹权限管理

用户权限配置分为三部分：用户、部门、角色，不同用户可以设置所属部门和隶属角色，相关操作时根据优先级提供优先级高的用户优先使用权利，用户权限可以进行授权、转移和取消；

80)报警接收与联动管理

报警管理分为设备掉线报警、服务器异常报警、监控点报警、报警器报警。监控点报警为监控点的视频类报警，包括移动侦测，视频丢失，遮挡报警等。报警器报警为设备外接报警器的报警，包括DVR、NVR等设备的报警输入和报警输出等。

81)录像配置与管理

录像管理，用来管理录像的存储，包括对前端设备的录像计划配置，集中存储的录像计划配置。

82)网络管理

网管模块对系统内的网络运行状况，设备运行状况、服务器运行状况进行监视和管理，并能以各种图表的形式进行实时显示。主要提供资源清单管理、远程维护管理、性能管理、故障管理、日志管理。对各种维护数据可以进行查询、统计，并生成相关报表。

图31. 网络管理界面图

83)地图管理

可以配置电子地图，用于快速定位到监控点的具体物理地置。当监控点有报警发生时，电子地图会出现报警图标。

支持添加、修改、删除地图，地图与组织机构关联，允许地图分层、分级管理，一张电子地图下可嵌套多张子地图。

支持地图元素的添加、修改、删除，包括监控点、报警输出、报警输入点、地图链接、标记；

图32. 地图管理界面图

84)设备校时

平台支持设备校时功能，提高视频录像时间记录的正确性。平台支持自动校时与手动校时功能，可固定设置好每天的设备校时时间，系统按照事先设置自动执行校时功能，或采用手动校时方式执行。

85)授权管理

海康威视iVMS-8700平台软件采用license写入加密狗的授权方式，在安装完平台后，只需插入加密狗即可完成授权；后继用户若需要平台扩容，再导入扩容license即可。

86)入侵报警系统接入

海康威视iVMS-8700平台软件通过海康报警模块可以实现接收BOSCH、HONEYWELL等报警系统的报警，实现报警执行客户端联动、联动录像、联动球机跳转到指定预置点、联动发邮件、联动发短信等功能；也可以实现通过报警模块对报警主机布撤防与防区旁路等功能。实现监控人员第一时间检测到报警信息，并做相关处理，对于案件发现与处理的及时性有了提升。

87)数据库备份与恢复

海康威视iVMS-8700平台软件支持数据库的备份和恢复。备份平台数据后，备份文件保存在安装平台的C盘中，也可通过修改平台的配置文件，自定义备份文件的保存路径；当系统损坏导致数据丢失时，可方便快捷地完成数据的恢复。

六.4.2 基础应用功能

88)实时图像的浏览

通过C/S客户端和WEB浏览器，可以单画面或多画面显示实时视频图像；支持不同画面的显示方式：1、4、6、9、16画面等方式；还可以支持6、7、8、10、13、14、17、22、24、25画面多种规格画面的组合显示方式；；能够实现对前端云台镜头的全功能远程控制；具备图像自动轮巡功能，可以用事先设定的触发序列和时间间隔对监控图像进行轮流显示等。

图33. 实时图像预览界面图

)录像回放与下载

⏹录像回放

支持单画面、4画面、单进、单退、快进（1/2/4/8倍数）、剪辑、抓帧、下载等；在回放的过程中可以图像的电子放大功能，支持常规回放、分段回放、事件回放、即时回放等多种回放方式，支持录像回放电子放大，可以对某区域的图像画面进行放大，放大到整个窗口，支持单通道剪辑和多通道一键剪辑，并将剪辑文件保存在本地。 

⏹录像下载

支持录像的批量下载；支持多种备份方式，选择本地备份则保存在本地文件，选择刻盘备份则保存在刻录的光盘里，选择ftp上传备份则会上传到指定ftp服务器的指定目录里；备份速度与同时开启备份通道数可以根据用户不同的需求自主配置；支持动态加载刻录机。

图34. 录像下载界面图

90)电子地图应用

支持多张地图显示，且支持多屏显示；可以在导航图上点击可以将当前窗口显示的地图显示中心快速切换到点击所指定的位置；支持在地图上弹出视频窗口，对监控点的实时图像进行浏览；报警时有警示的波动闪烁提示，并支持报警源相关信息的显示；支持地图所有元素的快速、模糊搜索定位。

图35. 电子地图应用界面图

91)语音对讲

语音对讲功能包括用户与用户的语音对讲功能，用户与设备的对讲广播功能，可实现监控中心之间的语音对讲，实现监控中心和前端单一设备或多台设备进行语音对讲或语音广播。

图36. 语音对讲界面图

92)报警接收

接收到报警后可以自动联动预先定义的关联监控点视频在客户端与大屏上显示；可同时收到多个报警信息时，能够按照警情级别优先显示，同级别报警排队显示，值班人员可以输入处警信息、警情确认人信息并保存；所有报警信息自动保存到数据库，可以统计、查询和打印，可以通过报警事件来检索录像资料。

图37. 报警接收界面图

93)日志查询

日志查询功能包括配置日志、操作日志、报警日志、设备日志以及工作记录查询等，可以对各业务在统一界面进行查询统计。

图38. 日志查询界面图

六.4.3 高级业务应用

94)拼控上墙

解码资源：支持多种解码输出BNC、VGA、DVI和HDMI，支持设置解码的输出分辨率如1080P、720P、D1和CIF，支持BNC输出画面的微调，用户可自定码输出通道的名称。

预览上墙：通过大屏客户端将指定的视频通道投放到指定监视器/大屏，可以单画面或多画面显示实时视频图像；支持多画面显示方式；支持实时视频上墙的同时进行预览，同时在树节点的监控点能够显示预览图标。

拼接开窗：支持对监视屏拼接、开窗、漫游。支持漫游叠加、任意开窗与跨屏显示。

场景切换：根据指定的监控点上墙到大屏不同位置可以建立场景并保存，只需切换到指定场景即可实现不同监控点切换到大屏指定位置的功能。

轮巡预案：轮巡预案是指在一个区域自动轮流播放多个监控点画面；包含单场景轮巡与多场景轮巡；单场景轮巡表示在一个场景中轮巡预览多个监控点；多场景轮巡表示多个场景之间切换预览。

回放上墙：将查询到的录像在大屏上播放的功能；支持1、4、9、16 画面等不同画面的显示方式；支持在拼接、漫游的场景下进行回放上墙。

报警联动上墙：接收到报警后可以自动联动预先定义的关联监控点视频在大屏上显示；支持1、4、9、16 画面等不同画面的显示方式；支持在拼接、漫游的场景下进行报警上墙，已配置联动的报警事件，在树节点上显示不一样的图标，便于用户查看和编辑。

图39. 拼控上墙界面图

95)多网域的支持

海康威视iVMS-8700平台软件支持多网域访问平台，在安防系统有固定的公网ip地址的前提下，在任何能上网的地方都能够访问系统，更加方便客户的使用。

96)流媒体级联

海康威视iVMS-8700平台软件可以在不同的网段内都部署流媒体模块，来解决系统与系统之间联网的视频流的转发问题。在流媒体模块想通的情况下，通过流媒体级联的方式实现针对不同的网段内的流媒体级联的功能，节省不同网段之间的网络带宽。

流媒体模块级联的应用场景如下图：

图40. 流媒体级联功能示意图

97)EHOME设备接入

海康威视iVMS-8700平台软件能够集成Ehome设备，实现对监控点的统一管理与统一接入，通过统一平台界面实现对移动监控设备的管理、视频实时浏览、录像存储与回放、移动侦测、视频遮挡、视频丢失报警、云台控制等功能。

98)Logo自定义

平台软件支持用户自定义公司名称和logo图标。用户只需上传符合规格的图片，即可完成CMS登录页面、首页和下标的图片更换。操作方便快捷，更方便了用户无需定制软件即可实现logo自定义，节省了软件成本。

99)平台私有协调级联

平台私有协议级联，即为数据库级联，用于部署上下级平台，通过同步下级平台的数据库，使得上级平台可以查看下级平台的设备、监控点等信息，具有流程简单、稳定性高、实时性强等优点。数据库级联模块包括添加平台、数据库同步、报警管理、电子地图四个组成部分。

六.5 平台部署环境

六.5.1 硬件环境

视频综合平台为平台软件部署提供了可靠的支撑环境，包括服务器板及机箱，根据系统的安全性与稳定性要求，在进行多次系统测试的前提下，系统平台中的各个服务模块集中部署在视频综合平台的一块或几块X86板上，保障系统的稳定、可靠、长期运行。服务器板和主控板及机箱的要求具体如下：

服务器板（X86板）：服务器板卡采用高性能4核4线程CPU，主频2.0GHZ，支持8G内存，双硬盘插槽，4G固态硬盘，可支持千路以上视频管理、存储管理、用户管理；200（并发）路以上D1视频的流媒体转发。具备三个的千兆网口，支撑用户的大数据量业务交换。

主控板及机箱：综合平台主控板为ATCA架构设备监控板，监控子板运行状态，机箱具备80G以太网背板带宽及1000G高速总线背板带宽，保障大数据量视频业务的正常运行。

x86板配置情况：

处理器：Intel至强处理器（2.0GHz、4核心4线程），三级缓存8MB、TDP 85W；

内存：2个DIMM插槽，最大支持8Gb DDR3 1333 SDRAM内存；

硬盘：内置4Gb SSD 固态盘；2个SATA 接口，可选配2个2.5寸硬盘；

电源：双冗余电源。

六.5.2 软件环境

平台部署操作系统要求：平台软件中各模块组件全面支持Windows操作系统，推荐使用Windows Server 2008(32/)或Windows Server 2003(32/)操作系统；

CS客户端：推荐使用Windows 7或Windows XP操作系统；

BS客户端：推荐使用IE8

数据库：iVMS-8700支持的数据库有postgreSQL、MySQL、Oracle数据库。

同时还需考虑到其他软件的使用环境，如客户端、杀毒软件等。

六.6 主要设备选型

六.6.1.1 海康威视IS-VSE2326D-NBC平台服务器

Intel Xeon E5-2600处理器同前代产品相比，进行了各项重大的改进，包括处理器内部集成PCI-E控制器，PCI-E总线提升到3.0标准； 处理器之间采用更多、更快的QPI总线，大幅提升CPU之间协作效率；每处理器内存通道数增加到4个。

位内存扩展技术

    位计算能力可扩展系统应用范围、提高计算性能，同时保持对32位计算的兼容性。

使用DDR3内存

    增强的内存RAS技术支持最新的DDR3 1600/1333/1066 MHz 内存，提供更高的内存带宽和更低的内存存取延时；大幅度提高了系统的可靠性和可用性，完全杜绝了内存故障引起的系统宕机。

强大的IO扩展性能

    多达6个高速PCIE 3.0扩展槽为用户提供极高的I/O扩展能力，支持多种外插卡，满足高端客户对系统功能和性能的需求

集成远程KVM,轻松实现管理

为服务器系统的大规模部署和远程分布式应用提供便捷管理能力；允许从任何地点通过网络访问、安装、配置和控制远端服务器；硬件级别的访问及控制，与操作系统无关，提供完全兼容性；高安全性，所有传输的数据均经过数据加密。

七.1 概述

为了节约整体投资成本，更好地利用原建系统的资源，本方案考虑对原有系统进行利旧设计。本章节的系统利旧设计主要考虑原有系统接入到总部监控中心联网统一管理。

七.2 系统利旧整体设计

系统利旧主要包括模拟监控系统或者网络监控系统如何接入到新建系统。具体设计从以下几个方面考虑：

100)原有模拟监控系统利旧：前端模拟设备接入新建视频综合平台的方式；

101)原有网络监控系统利旧：前端编码设备接入新建平台的方式；

102)原有网络监控系统利旧：原平台和新建平台进行对接的方式；

对于前端设备已经使用年限在5年以上的或者前端设备供应厂家已经不存在、或者相应型号已经停产并没有售后服务的，建议更换设备。

七.3 模拟监控系统接入设计

模拟监控系统一般都是采用模拟摄像机，通过裸光纤接入监控中心，监控中心将接入的视频一分二，一部分接入矩阵，一部分接入DVR存储。矩阵负责视频的切换、上墙显示，同时可以与上级矩阵级联；DVR负责视频存储，同时可以与上级单位联网，便于调取录像。

为了原系统最大程度利旧，现将原有模拟矩阵接入视频综合平台，实现视频资源的利旧整合，设备必须符合ONVIF协议或者GB28181标准。视频综合平台可以通过矩阵接入网关，接入市面上主流厂家的矩阵，确保模拟视频的调用、控制等。DVR存储资源通过SDK等方式接入现有的应用管理平台，如果原先为海康DVR，则不存在兼容性问题，直接接入使用；如果为其他厂家DVR，那么需要第三方厂家提供相应的SDK，以供平台开发对接使用。

其中，原视频矩阵和新建系统视频综合平台之间可以通过矩阵接入网关进行对接，矩阵接入网关相当于是原有模拟矩阵和视频综合平台之间通讯的桥梁，实现通信协议的转换和传递，而具体的模拟视频是通过专门的视频通道进行传输。

视频综合平台可兼容模拟矩阵，通过矩阵接入网关实现模拟矩阵和新建系统的无缝对接，有效保护用户原有投资。整个系统可以满足用户对模拟矩阵、视频综合平台的互联互控，可实现二者之间的互相调用。视频综合平台通过矩阵接入网关支持派尔高、红苹果、博世、博康、英飞拓、霍尼韦尔等多个厂家的模拟矩阵设备的接入，系统架设快速，不影响用户日常业务。

七.4 网络监控系统接入设计

网络监控系统目前的主流方式是前端采用IPC或者DVR等编码设备，通过IP网络，将前端设备接入到统一的数字视频管理平台，通过平台对前端编码设备进行统一管理，实现网络化的视频监控。网络监控系统利旧主要包括两种情况，一种是前端编码设备接入现有的新建网络，同时通过SDK方式接入现有平台；另外一种情况是通过平台对接的方式实现整合利旧，但需要符合一定的平台对接标准。

103)网络监控系统前端利旧接入设计

网络监控系统包括DVR、DVS、IPC等编码设备，这些编码设备通过SDK方式接入现有的应用管理平台。如果原先设备为海康设备，则不存在兼容性问题，可直接接入；如为其他厂家的编码设备，则需第三方厂家提供相应的SDK，以供平台对接开发。本章节考虑到视频图像的接入，由于录像资源利旧接入相对复杂，这里暂不考虑。

104)平台对接模式

对于原有平台功能模块相对较为完整的，前端设备数量较多，原平台厂家能积极配合的，也可通过平台对接的模式和新建平台进行对接，最终对原视频监控系统进行利旧。若原平台符合相应的标准，平台对接相对容易实现，如原平台是非标准平台需要通过联网网关进行对接。

第 八 章 方案优势分析

该方案通过把后端存储设备、视频综合平台和显示大屏等进行有机组合，实现整个系统的全网络化，体现出系统的高集成化、高智能化、高可靠性、高扩展性、高易用性等优势，具体表现如下：

八.1 全网络

系统从前端到后端均采用网络化的设备，实现系统的全网络化，其具体优势如下：

105)系统组网便捷：整个系统设计均采用网络化的设备，结构简单，线路简单，能在相对较少的时间内完成系统组网建设；

106)系统大联网：通过标准协议可实现互联互通，后端全系列产品均采用标准的网络化设备，从而达到整个系统联网，容易实现系统内的视频资源的共享与调用；

107)网络化管理：系统的设备均IP化，从而实现了平台对系统中任何设备的网络化管理，包括设备的配置、状态检测等管理。

八.2 高集成化

系统采用高集成化设计，主要体现在视频综合平台部分，具体优势如下：

108)集成多种视频信号：视频综合平台具备多种视频输入输出接口，包括BNC、VGA、HDMI、DVI等，支持高清网络视频、高清数字视频、光纤数字视频、模拟视频等多种信号的输入及输出；

109)集成多种应用功能：视频综合平台基于NETRA平台，采用高性能的视频处理芯片，通过模块化的部署方式，灵活部署各种业务板卡，集成了视频信号的输入、输出、编码、解码、转换、交换、拼接、控制等功能。应用功能的集成在一定程度上减少了监控中心的设备数量，减少了设备间走线，减少了安装调试周期，提高了机房的整洁度等；

110)集成了平台软件：视频综合平台可以集成X86板，能够部署平台应用管理软件，达到软硬件一体化。一体化方案在对高清GIS地图进行上墙显示的时候，可以不采用桌面背投的方式，而是采用更为先进的GIS图源通过视频综合平台处理，进行并接上墙显示，达到超高清分辨效果。

111)缩短供货周期：单独购买服务器、平台软件、解码器、拼接器等设备，然后各自安装进行调试，并需要联调，整体调试建设周期长，耗人耗时，而软硬件结合的一体化设计将多种设备到货周期减小到最低，并在出货时已经将软件等全部调试完成，现场调试无需再单独配置并联调缩短项目建设周期。

八.3 高可靠性

系统设计具备高可靠性，主要体现在以下几点：

112)NVR存储本身具备的高可靠性：设备采用嵌入式操作系统，不会因病毒等原因导致无法使用或者异常关机重启，确保系统高可靠性。该设备支持主辅双操作系统，主系统异常后辅系统立即顶上，保证设备稳定运行。同步降低功耗的同时，提高了运行寿命和稳定性，也增加了环境的适应性。具备ANR断网补录功能，ANR即自动网络补偿技术，在NVR与网络摄像机之间的网络出现异常的时候，自动启用前端SD卡缓存，将录像保存在网络摄像机SD卡中，网络恢复正常后自动将前端数据同步到NVR中。

113)减轻平台压力：方案可以实现IPSAN模式的直存模式。视频依赖流媒体服务器的调度，通过流媒体服务器的转发，减轻系统负载，减轻了平台的压力，平台作为系统的中心，负载最重的部分，在视频系统中，平台的压力比较大，容易产生故障，甚至崩溃，降低了平台的压力从而均衡的了负载。

114)视频综合平台ATCA架构设计：综合平台采用ATCA架构设计，服务器板卡和主控板的设计保证了系统的正常运行。服务器板卡设计中包括：2个硬盘插槽和4G固态硬盘。4G固态硬盘为受保护状态，为备份硬盘。在运行时，主控板实时对服务器板卡进行监听，检测服务器板卡运行状态，当服务器内板卡死机时，主控板会根据收到心跳对服务器板卡进行重启。如服务器内程序崩溃，造成系统崩溃，重启也无法启动时，主控板会将固态硬盘中备份系统和程序进行恢复，保证系统在无人为干扰下的长时间正常运行。

115)视频综合平台链路汇聚设计：由于视频综合平台是整个系统核心，它到核心交换机之间的网络承载的压力会很大。为了保证整体系统稳定高效，采用链路汇聚（LACP）设计，在核心交换机和视频综合平台间用两条千兆网线连接，并进行设置。在带宽比较紧张的情况下，可以通过逻辑聚合可以扩展带宽到原链路的2倍；在需要对链路进行动态备份的情况下，可以通过配置链路聚合实现同一聚合组各个成员端口之间彼此动态备份，当一条链路出现故障，另一条自动承担故障链路工作，保障系统正常运行。

八.4 高扩展性

系统具备高扩展性优势，特别是在视频综合平台等方面，具体如下：

116)视频综合平台的模块化扩展：视频综合平台可通过模块化的部署方式，根据实际需要灵活部署各种业务板卡，实现后期对报警信号、高清网络视频、高清数字视频、光纤数字视频、模拟视频等的线性接入，同时平台升级扩展也可以借助于增加X86板实现，系统的扩展优势非常明显。

117)软件功能结合硬件扩展：使用刀片式服务器板，不仅将服务器功能和解码板功能集成到一起，而且还可以做到共享背板总线，从而实现解码输出端口作为服务器板卡的扩展输出，通过背板总线将高分辨率的网页、GIS地图等信息传输给解码板，通过解码板进行上墙，从而实现多屏分辨率叠加，将高分辨率的视频、图像等信息在拼接电视墙上显示，目前已可做到个全高清1080P分辨率的屏幕扩展，从而实现12800万像素图像上墙。

118)流媒体的扩展功能：服务器板卡具备3个网口，其中一个和背板相连，并具备40G带宽，此时将服务器板卡作为流媒体板使用时，流媒体板分发的数据可通过背板高速总线到解码板进行解码，不占用外部带宽，保证视频流畅通无阻的情况下将一部分码流带宽在内部进行处理，节省了有限的带宽资源。

119)平台软件的高扩展性：平台软件不仅具有标准的内外部接口，同时模块化的软件设计易于后期扩展，特别是对于项目规模扩大，需要升级的情况，只需增加相应的刀片服务器配置，结合相应的服务模块，从而实现系统扩展。

八.5 高易用性

该系统具有高易用性，体现在易部署、易操作、易管理、易维护方面，具体如下：

120)易部署：方案使用系统级产品视频综合平台，通过其模块化、集成化的设计理念，可集中、快速部署视频接入设备、编解码设备以及平台软件等，减少了系统调试周期。

121)易管理：系统通过全IP组网方式实现了系统的网络化管理，可通过网络内部的任何一台客户端对视频监控资源进行统一管理；管理平台提供了简单、易操作的的人机交互界面，可提高系统的整体管理效能。 

122)易维护：系统支持对摄像机自动故障检测功能，如清晰度异常、亮度异常、信号丢失等，能够及时发现问题并发出警告信号，使故障能得到及时处理，提高视频监控系统维护效率。

第 九 章 系统配置清单

具体配置清单如下：