【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 1KM 距離測(cè)試信號(hào)特性 15 采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)即相當(dāng)于在 0 距離時(shí)對(duì)模擬圖像進(jìn)行編碼，采用模擬攝像機(jī) +視頻編碼器相當(dāng)于在 1KM 距離時(shí)對(duì)模擬圖像進(jìn)行編碼，可知網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)輸出的圖像質(zhì)量將優(yōu)于視頻編碼器輸出的圖像質(zhì)量。 ? 網(wǎng)絡(luò)布點(diǎn)、接入靈活 相對(duì)于模擬攝像機(jī)加視頻服務(wù)器，只要有網(wǎng) 絡(luò)接入的位置都能安裝網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，部署更便捷。無需考慮視頻編碼器的存放位置、工作環(huán)境等因素，應(yīng)用更靈活。 前端設(shè)備選型及主要參數(shù) 紅外網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)推薦使用 DS2CD862MFE 網(wǎng)絡(luò)智能勻速球推薦使用 DS2DF1671 存儲(chǔ)子系統(tǒng) 存儲(chǔ)部分主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行選型，并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以保證網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的可靠性。 簡(jiǎn)述 全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)主要為實(shí)現(xiàn)各監(jiān)控點(diǎn)在區(qū)域中心進(jìn)行集中存儲(chǔ)、在總中心進(jìn)行冗余存儲(chǔ)和管理而設(shè)計(jì)的，并且視頻存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)能夠向總控中心、區(qū)域 分控中心、分控客戶端等用戶提供歷史視頻檢索回放等服務(wù)。 設(shè)計(jì)思想 在設(shè)計(jì)全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)部分時(shí)，我們依據(jù)以下設(shè)計(jì)思想： ? 監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)壓力全部集中到監(jiān)控專網(wǎng)，需解決大規(guī)模持續(xù)并發(fā)視頻數(shù)據(jù)寫操作的存儲(chǔ)難題。要考慮網(wǎng)絡(luò)故障以后，錄像數(shù)據(jù)的緩存以及網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)以后的補(bǔ)錄技術(shù)。 ? 關(guān)鍵錄像需冗余存儲(chǔ)，提高關(guān)鍵錄像可靠性。對(duì)關(guān)鍵錄像的定義是移動(dòng)偵測(cè)觸發(fā)的錄像、報(bào)警信號(hào)觸發(fā)的錄像、電視墻顯示過的圖像。 ? 系統(tǒng)平臺(tái)能集中管理所有存儲(chǔ)資源并統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)一部署存儲(chǔ)策略。與存儲(chǔ)資源分布的物理位置無關(guān)，只要 IP 網(wǎng) 可達(dá)，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)資源隨時(shí)隨地檢索和回放。 16 ? 保障存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性，對(duì)訪問權(quán)限進(jìn)行集中管理與分配。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)無法被更改，利用水印技術(shù)檢測(cè)視頻數(shù)據(jù)在傳輸過程中是否被篡改。 ? 存儲(chǔ)可無縫擴(kuò)容。 存儲(chǔ)架構(gòu) 本方案推薦兩種存儲(chǔ)方案：存儲(chǔ)服務(wù)器存儲(chǔ)和硬盤錄像機(jī)存儲(chǔ)。 存儲(chǔ)部分作為目前視頻安防監(jiān)控子系統(tǒng)最重要的一環(huán)，需解決以下幾個(gè)問題： 1. AllIP 視頻安防監(jiān)控子系統(tǒng)的存儲(chǔ)壓力全部集中到監(jiān)控專網(wǎng)，需解決大規(guī)模持續(xù)并發(fā)視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)難題。 2. 關(guān)鍵錄像需進(jìn)行冗余存儲(chǔ)，確保事故錄像可查。對(duì)關(guān)鍵錄像的定義 應(yīng)該是移動(dòng)偵測(cè)觸發(fā)的錄像、報(bào)警信號(hào)（開關(guān)量、網(wǎng)絡(luò)報(bào)警）觸發(fā)的錄像。 3. 系統(tǒng)平臺(tái)能集中管理監(jiān)控專網(wǎng)內(nèi)的存儲(chǔ)資源并統(tǒng)一調(diào)度，對(duì)存儲(chǔ)策略進(jìn)行統(tǒng)一部署。即使存儲(chǔ)資源分布在監(jiān)控專網(wǎng)中多個(gè)物理位置，借助 IP 網(wǎng)絡(luò)依然可實(shí)現(xiàn)對(duì)任意存儲(chǔ)資源隨時(shí)隨地檢索和回放。 4. 保障存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性，對(duì)訪問權(quán)限應(yīng)該進(jìn)行集中管理與分配。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)無法被更改，并可利用技術(shù)檢測(cè)出視頻數(shù)據(jù)在傳輸過程中是否被篡改。 5. 存儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)無縫擴(kuò)容，在設(shè)計(jì)存儲(chǔ)部分時(shí)需考慮未來擴(kuò)容的問題。 圍繞提出的五個(gè)問題，本方案對(duì)存儲(chǔ)部分的設(shè)計(jì)包含兩塊：一是前端 采用混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)實(shí)現(xiàn)定時(shí)循環(huán)存儲(chǔ)，二是中心采用存儲(chǔ)服務(wù)器 +磁盤陣列的方式實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵錄像備份存儲(chǔ)。如下圖所示： 17 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖 雖然存儲(chǔ)部分在物理分布上由前端和中心兩塊構(gòu)成，但均基于監(jiān)控專網(wǎng)提供存儲(chǔ)服務(wù)。于是便可在邏輯上將它們看作一個(gè)整體，利用監(jiān)控子系統(tǒng)軟件平臺(tái)對(duì)它們實(shí)行統(tǒng)一的管理。設(shè)計(jì)理念采用了分布式存儲(chǔ)與集中存儲(chǔ)相結(jié)合的方式。采取該存儲(chǔ)策略理由如下： 1. 系統(tǒng)開銷低、存儲(chǔ)可靠性高 將大規(guī)模持續(xù)的并發(fā)數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控中心進(jìn)行集中存儲(chǔ)，將給網(wǎng)絡(luò)帶來的極大的承載壓力。例如： 200 路網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將產(chǎn)生 400Mbps 以上的恒定并發(fā)流量，要求核心交換設(shè)備在滿負(fù)荷工作狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行，將影響網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。采用混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)進(jìn)行分布式錄像，將它部署在靠近網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一側(cè)，即接入層交換設(shè)備或匯聚層交換設(shè)備，將核心交換壓力分?jǐn)偟饺W(wǎng)交換設(shè)備，有效地降低整網(wǎng)的傳輸壓力，同時(shí)提高存儲(chǔ)可靠性。 2. 關(guān)鍵錄像冗余存儲(chǔ) 利用中心部署的存儲(chǔ)服務(wù)器對(duì)關(guān)鍵錄像進(jìn)行冗余存儲(chǔ)，達(dá)到即使前端存儲(chǔ)設(shè)備損壞也有冗余數(shù)據(jù)可查。利用高可靠性的磁盤陣列作存儲(chǔ)服務(wù)器的存儲(chǔ)介質(zhì)，將進(jìn)一步提高關(guān)鍵錄像數(shù)據(jù)的保護(hù)等級(jí)。 存儲(chǔ)功能 （ 1）視頻存儲(chǔ) 功能。 18 視頻存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)支持手動(dòng)錄像、計(jì)劃錄像、報(bào)警錄像，對(duì)這三種方式觸發(fā)的錄像方式如下： 手動(dòng)錄像：當(dāng)用戶在客戶端上選擇手動(dòng)錄像后，將要錄像的攝像機(jī)信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)的表中，并通知視頻存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)執(zhí)行該條記錄。 計(jì)劃錄像：用戶可以在客戶端軟件上制定錄像方案，并對(duì)錄像方案進(jìn)行保存，當(dāng)選擇執(zhí)行某個(gè)錄像方案時(shí)，就會(huì)通知視頻存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)按照該方案進(jìn)行計(jì)劃錄像。 報(bào)警錄像：當(dāng)發(fā)生視頻報(bào)警時(shí)，視頻存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)會(huì)收到觸發(fā)視頻報(bào)警錄像的信息，視頻存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)便根據(jù)包含的攝像機(jī)信息進(jìn)行錄像存儲(chǔ)。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)支持雙碼流，其 中一路碼流用于視頻存儲(chǔ)。當(dāng)有視頻存儲(chǔ)需要時(shí)，視頻存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)連接網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，對(duì)視頻流進(jìn)行存儲(chǔ)。并可根據(jù)需要擴(kuò)展支持 OggVorbis等音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)音頻同步存儲(chǔ)。 視頻存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)支持節(jié)假日設(shè)定、錄像文件最大長(zhǎng)度設(shè)定、存儲(chǔ)容量設(shè)置和狀態(tài)顯示等功能。 （ 2）視頻存儲(chǔ)管理功能。 支持對(duì)存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和設(shè)置。 可設(shè)置當(dāng)磁盤空間不足時(shí)處理方式（提前預(yù)警、覆蓋）。 錄像狀態(tài)（計(jì)劃、手動(dòng)、報(bào)警、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)）顯示。 可檢測(cè)存儲(chǔ)設(shè)備的工作狀態(tài)，對(duì)異常情況報(bào)警。 （ 3）視頻資料檢索功能。 視頻存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)支持 客戶端的歷史視頻檢索功能。系統(tǒng)支持客戶端按日期、時(shí)間、類型、服務(wù)器、通道檢索客戶端本地或遠(yuǎn)程服務(wù)器端的錄像文件，系統(tǒng)以文件信息列表形式將檢索結(jié)果返回給客戶端。 （ 4）視頻資料回放功能 . 視頻存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)支持同時(shí)回放多個(gè)服務(wù)器或本地的多個(gè)存儲(chǔ)通道的同一時(shí)間的錄像文件，最多可達(dá) 16 畫面同時(shí)同步回放，支持 1/4/6/9/16 畫面顯示。 回放時(shí)能夠支持暫停、播放、停止、快放、慢放、單幀步進(jìn)、循環(huán)播放、精確定位到某幀、備份、調(diào)節(jié)音量、調(diào)節(jié)亮度／色度／對(duì)比度／色調(diào)等操作。 視頻存儲(chǔ)服務(wù)器還能夠支持錄像剪輯，錄像文件下載 等功能。 19 存儲(chǔ)設(shè)備選型 1. 混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī) 前端存儲(chǔ)推薦采用?？低?DS9016HF 混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)。 DS9016HF 正面圖 1) 一脈相承的嵌入式技術(shù) 利用?？低暥嗄攴e累的嵌入式設(shè)備開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在既有 DVR 平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品革新，升級(jí)硬件平臺(tái)的處理性能，改良編解碼算法，實(shí)現(xiàn)高清攝像機(jī)的接入與處理。最終實(shí)現(xiàn)業(yè)界首創(chuàng)的混合型 DVR，既能接入模擬攝像機(jī)，又能接入網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，并成為第一家可接入 200 萬高清攝像機(jī)的廠家。 2) 8 路高清接入能力 混合型 DVR 只接入高清攝像 機(jī)時(shí)，作為 1 臺(tái)高性能、高穩(wěn)定性的嵌入式 NVR 使用，單臺(tái)設(shè)備最大可接入 8 臺(tái) HD720p 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（或者接入 16 路 D1 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)）。支持本地或遠(yuǎn)程預(yù)覽、存儲(chǔ)和回放高清圖像。 3) 提高存儲(chǔ)可靠性 相對(duì)于分散的前端設(shè)備，適中接入能力的混合型 DVR 可分散在各接入層交換機(jī)上，前端設(shè)備僅需經(jīng)過一個(gè)交換機(jī)就能把圖像保存在混合型 DVR 內(nèi)。在大規(guī)模的 IP 監(jiān)控系統(tǒng)中，能極大提高存儲(chǔ)的可靠性，受網(wǎng)絡(luò)故障的影響最小。平均無故障時(shí)間 20,000 小時(shí)。 4) 易于部署 混合型 DVR 僅需 1 根網(wǎng)線即可完成接入網(wǎng)絡(luò)和 平臺(tái)、管理前端并提供存儲(chǔ)。傳統(tǒng) DVR 需連接數(shù)根視頻線、音頻線、控制線、網(wǎng)線等，受限于拉線接入的位置，混合型 DVR 在有網(wǎng)絡(luò)的地方都能接入。 5) 易于擴(kuò)展 配合 IP 前端接入的靈活性，實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的靈活性。新增 IP 前端和混合型DVR，均直接接入 IP 網(wǎng)絡(luò)即可?；旌闲?DVR 通過網(wǎng)絡(luò)添加新增的 IP 前端，并注冊(cè)到監(jiān)控平 20 臺(tái)上，即完成了接入功能。 6) 易于維護(hù) 支持本地輸出顯示，支持鼠標(biāo)操作，友好地操作界面將為維護(hù)人員提供極好的便利性。也可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，包括修改配置、網(wǎng)絡(luò)升級(jí)等。有效降低維護(hù)人 員的工作時(shí)間和培訓(xùn)費(fèi)用。 7) 支持大容量磁盤和預(yù)分配技術(shù) 支持 8 塊磁盤同時(shí)接入，單塊磁盤容量無限大，支持市面主流磁盤的接入。?？低暿讋?chuàng)的預(yù)分配技術(shù)可使磁盤長(zhǎng)期運(yùn)行不產(chǎn)生碎片，確保磁盤的讀寫性能和運(yùn)行效率不降低。磁頭不會(huì)擺動(dòng)到分區(qū)表，即使斷電、振動(dòng)等惡劣現(xiàn)象發(fā)生，也不會(huì)對(duì)磁盤造成致命損壞，不會(huì)破壞磁盤分區(qū)表和錄像索引文件。 8) 靈活的磁盤管理方式 提出盤組、冗余盤、只讀盤的概念。可將通道錄像保存在指定磁盤中；可對(duì)重要通道施行冗余錄像；可對(duì)某塊盤或某個(gè)錄像文件設(shè)置為只讀，錄像數(shù)據(jù)將不會(huì)被覆蓋。 9) 技術(shù) 業(yè)界首家引入 信息報(bào)警機(jī)制，利用磁盤自身的 信息判斷磁盤的運(yùn)行狀況。能在發(fā)生故障以前，了解磁盤的異常信息，最大限度地保護(hù)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)可能丟失的幾率降到最低。錯(cuò)誤盤自動(dòng)跳過，不影響不終止錄像，更新盤自動(dòng)加入錄像過程，無需人工調(diào)整。 10) 非工作盤自動(dòng)休眠 業(yè)界首家引入非工作盤休眠技術(shù)，既能節(jié)約大量電力資源，又能大大減少機(jī)內(nèi)熱量，提升整機(jī)的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)硬盤的使用壽命。 2. 存儲(chǔ)服務(wù)器與磁盤陣列 磁盤陣列推薦使用海康威視 DSA1016R 21 DSA1016R 正面圖 1) 監(jiān)控專用存儲(chǔ)系統(tǒng) 高清監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)需適應(yīng)大碼流并發(fā)寫操作，而且是以寫為主、以讀為輔的應(yīng)用，采用獨(dú)特算法和優(yōu)化資源分配，保障高清監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在大并發(fā)量、大碼流的工作環(huán)境下，在寫性能、高并發(fā)度和高可靠度方面均達(dá)到工業(yè)級(jí)水平。最大可支持 80 路H