【文章內(nèi)容簡介】 或過短。n 原始圖像高度一致調(diào)節(jié)攝像機(jī)云臺，盡量使所有的原始畫面的景物處于同一水平高度，不要相差太大。n 明暗色調(diào)一致調(diào)節(jié)各攝像機(jī)的亮度，對比度，使所有的原始畫面明暗程度盡可能差不多，但也要避免整體欠曝或過曝。第4章 監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 概述網(wǎng)絡(luò)的整體設(shè)計不僅關(guān)系到整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能，還涉及到未來網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如何有效地與新技術(shù)接軌以及系統(tǒng)的平滑升級等問題。本系統(tǒng)立足于滿足高清視頻接入、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲、解碼等需求，同時選擇適合的有發(fā)展前途的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，充分滿足未來五年監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)的需求。因此首先對監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)思路做一個整體規(guī)劃，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)考慮如下幾個方面：1) 采用新一代、主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來設(shè)計監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)往往能提供更高的性能，而且有更長的產(chǎn)品生命周期，便于維護(hù)。2) 傳統(tǒng)的設(shè)計方法是按核心層、接入層分級設(shè)計，但是隨著網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計向扁平型方向發(fā)展。3) 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)需要按照模塊化、結(jié)構(gòu)化的原則設(shè)計，便于今后擴(kuò)充和升級。4) 針對網(wǎng)絡(luò)的安全隱患，系統(tǒng)應(yīng)通過多種安全措施保障系統(tǒng)的安全。 設(shè)計要求1） 網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議要求系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)支持 IP 協(xié)議，傳輸層應(yīng)支持TCP 和UDP 協(xié)議。2） 媒體傳輸協(xié)議要求視音頻流在基于IP的網(wǎng)絡(luò)上傳輸時應(yīng)支持RTP/RTCP協(xié)議；視音頻流的數(shù)據(jù)封裝格式應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。3） 信息傳輸延遲時間當(dāng)信息（包括視音頻信息、控制信息及報警信息等）經(jīng)由 IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸時，端到端的信息延遲時間（包括發(fā)送端信息采集、編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經(jīng)歷的時間）應(yīng)滿足要求：前端設(shè)備與信號直接接入的監(jiān)控中心相應(yīng)設(shè)備間端到端的信息延遲時間應(yīng)不大于2s。前端設(shè)備與用戶終端設(shè)備間端到端的信息延遲時間應(yīng)不大于4s。4） 網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計應(yīng)能滿足前端設(shè)備接入監(jiān)控中心、監(jiān)控中心互聯(lián)、用戶終端接入監(jiān)控中心的帶寬要求，并留有余量。5） 網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) IP 網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量（如傳輸時延、包丟失率、包誤差率、虛假包率等）應(yīng)符合如下要求：u 網(wǎng)絡(luò)時延上限值為 400ms；u 時延抖動上限值為 50ms；u 丟包率上限值為1103；u 包誤差率上限值為1104。 傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要作用是接入各類監(jiān)控資源，為中心管理平臺的各項應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障，能夠更好的服務(wù)于各類用戶。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D1) 核心層數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)核心層主要設(shè)備是核心交換機(jī)，作為整個網(wǎng)絡(luò)的大腦，核心交換機(jī)的配置性能較高。目前核心交換機(jī)一般都具備雙電源、雙引擎，故核心交換機(jī)一般不采用雙核心交換機(jī)部署方式，但是對與核心交換機(jī)的背板帶寬及處理能力要求較高。2) 接入層n 前端視頻資源接入前端網(wǎng)絡(luò)采用獨(dú)立的IP地址網(wǎng)段，完成對前端多只監(jiān)控設(shè)備的互聯(lián)。前端視頻資源通過IP傳輸網(wǎng)絡(luò)接入監(jiān)控中心或者數(shù)據(jù)機(jī)房進(jìn)行匯聚。前端網(wǎng)絡(luò)接入目前采用兩種常用方式，通常為點(diǎn)對點(diǎn)光纖接入的方式和點(diǎn)對多點(diǎn)的PON接入方式。接入層需對NVR存儲設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入提供支撐，確保NVR存儲設(shè)備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全可靠。n 用戶接入對于用戶端接入交換機(jī)部分，需要增加相應(yīng)的用戶接入交換機(jī)，提供用戶上網(wǎng)服務(wù)。監(jiān)控中心部署接入交換機(jī)，通過萬兆/千兆光纖鏈路接入到傳輸網(wǎng)絡(luò)中。保證監(jiān)控中心解碼器及客戶端的正常適用。對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中存在兩級架構(gòu)如下圖所示，具體設(shè)計這里不做詳細(xì)介紹。二級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃IP地址的合理分配是保證網(wǎng)絡(luò)順利運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的關(guān)鍵，要充分考慮到地址空間的合理使用，保證實現(xiàn)最佳的網(wǎng)絡(luò)地址分配及業(yè)務(wù)流量的均勻分布。IP地址空間的分配與合理使用與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)組織及路由有非常密切的關(guān)系，將對網(wǎng)絡(luò)的可用性、可靠性與有效性產(chǎn)生顯著影響。因此在對網(wǎng)絡(luò)IP地址進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)的同時，應(yīng)充分考慮本地網(wǎng)對IP地址的需求，以滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展對IP地址的需求。IP地址規(guī)劃原則：1） 唯一性：一個IP網(wǎng)絡(luò)中不能有兩個主機(jī)采用相同的IP地址；這就需要選擇一個足夠大的IP地址范圍，不但能夠滿足現(xiàn)有的需要，同時能夠滿足未來網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。兩個不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時應(yīng)避免使用同一網(wǎng)段IP地址，以免造成IP地址沖突。2） 簡單性：地址分配應(yīng)簡單易于管理，降低網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的復(fù)雜性，簡化路由表項。3） 連續(xù)性：連續(xù)地址在層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中易于進(jìn)行路徑疊合，大大縮減路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考慮到擴(kuò)充，又要能做到連續(xù)。4） 可擴(kuò)展性：地址分配在每一層次上都要留有余量，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)展時能保證地址疊合所需的連續(xù)性。5） 靈活性：地址分配應(yīng)具有靈活性，以滿足多種路由策略的優(yōu)化，充分利用地址空間。 VLAN規(guī)劃VLAN就是虛擬局域網(wǎng)，隨著視頻專網(wǎng)中用戶和終端設(shè)備大規(guī)模接入，網(wǎng)絡(luò)廣播的流量呈幾何級數(shù)量增多，通過VLAN技術(shù)，把一定規(guī)模的用戶和終端歸納到一個廣播播域當(dāng)中，從而限制視頻專網(wǎng)的廣播流量，提高帶寬利用率。每一個VLAN在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時，可以二層和三層方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，二層VLAN 技術(shù)能將一組用戶歸納到一個廣播域當(dāng)中，從而限制廣播流量，提高帶寬利用率。三層VLAN 是基于IP協(xié)議，一組用戶歸納到一個網(wǎng)段內(nèi)，通過網(wǎng)關(guān)與別的組進(jìn)行交換。在網(wǎng)絡(luò)用戶VLAN規(guī)劃方面，一般可根據(jù)視頻用戶、前端設(shè)備、后臺設(shè)備等所屬的部門，以及具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用權(quán)限來劃分。在具體VLAN規(guī)劃中，應(yīng)合理規(guī)劃每一個VLAN中實際用戶數(shù)量。一般規(guī)劃VLAN資源參考如下幾個做法：1) VLAN1在所有設(shè)備上不啟用三層接口地址，不使用VLAN1承載實際業(yè)務(wù)或者作為網(wǎng)管VLAN。2) 全網(wǎng)每臺設(shè)備的網(wǎng)管VLAN可以使用同一個，方便設(shè)備預(yù)配置與日常管理。3) 我們一般建議按照每個區(qū)域進(jìn)行VLAN資源的劃分，所有IPC使用的VLAN均遵從所在區(qū)域的VLAN規(guī)劃。4) 盡管在不同的匯聚設(shè)備上使用相同的VLAN并不沖突，但是不允許這樣的做法，會對后期的維護(hù)和故障的排除造成很大的困難。5) 如果建設(shè)網(wǎng)絡(luò)所使用的設(shè)備不能直接在端口上配置互聯(lián)用的IP地址，需要綁定相應(yīng)的VLAN的話，還需要單獨(dú)劃分出來一大段VLAN資源用于設(shè)備互聯(lián)，強(qiáng)烈建議全網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)用VLAN按照鏈路去劃分，每條鏈路使用一個互聯(lián)VLAN。 路由總體規(guī)劃路由分為靜態(tài)路由和動態(tài)路由，根據(jù)項目實際情況進(jìn)行選擇。靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定的路由表。除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù)，否則靜態(tài)路由不會發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對網(wǎng)絡(luò)的改變作出反映，一般用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)中。靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級最高。當(dāng)動態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時，以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。動態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。動態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。其中最常用的動態(tài)路由是OSPF (Open Shortest Path First開放式最短路徑優(yōu)先）協(xié)議。 網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬要求考慮到網(wǎng)絡(luò)傳輸過程及其它應(yīng)用的開銷，鏈路的可用帶寬理論值為鏈路帶寬的80%左右，為保障視頻圖像的高質(zhì)量傳輸，帶寬使用時建議采用輕載設(shè)計，輕載帶寬上限控制在鏈路帶寬的50%以內(nèi)。1） 核心層交換機(jī)到接入交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)采用光模塊來傳輸，帶寬需達(dá)到千兆以上，原有帶寬未達(dá)到要求的，增加帶寬；2） 傳輸設(shè)備如光纖收發(fā)器到接入交換機(jī)之間的帶寬建議達(dá)到百兆；3） 傳輸設(shè)備如光纖收發(fā)器之間的傳輸帶寬建議達(dá)到百兆；結(jié)合項目實際需求，網(wǎng)絡(luò)帶寬規(guī)劃可做相應(yīng)調(diào)整。 網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的可靠性是為了保證視頻在傳輸過程中，重要環(huán)節(jié)在出現(xiàn)設(shè)備損壞或失敗時，還能夠保證正常傳輸。網(wǎng)絡(luò)可靠性主要可從傳輸鏈路可靠性、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性兩個方面進(jìn)行設(shè)計。1） 傳輸鏈路可靠性傳輸鏈路的可靠性一般通過鏈路聚合技術(shù)來進(jìn)行保障。鏈路聚合設(shè)計增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，但是提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，使關(guān)鍵線路上實現(xiàn)了冗余功能。除此之外，鏈路聚合還可以實現(xiàn)負(fù)載均衡。2） 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性主要通過關(guān)鍵部件冗余備份、設(shè)備冗余備份、傳輸告警抑制和快速鏈路故障檢測來進(jìn)行保障。關(guān)鍵部件冗余備份是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供主控、電源等關(guān)鍵部件的1+1冗余備份；另外系統(tǒng)各單板及電源、風(fēng)扇模塊均具有熱插拔功能。這些設(shè)計使得設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)嚴(yán)重異常時，系統(tǒng)能夠快速地恢復(fù)和作出反應(yīng)，從而提高系統(tǒng)的平均無故障運(yùn)行時間，盡可能地降低不可靠因素對正常業(yè)務(wù)的影響。設(shè)備冗余備份是指通過雙機(jī)虛擬化或虛擬路由器冗余協(xié)議等方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的冗余備份。一旦出現(xiàn)設(shè)備不可用的情況，可提供動態(tài)的故障轉(zhuǎn)移機(jī)制，允許網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)繼續(xù)正常工作。傳輸告警抑制是指對告警進(jìn)行過濾和抑制，避免網(wǎng)絡(luò)頻繁振蕩，因為當(dāng)接口啟動快速檢測功能后，告警信息上報速度加快，會引起接口的物理層狀態(tài)頻繁在Up和Down之間切換。快速鏈路故障檢測是一套全網(wǎng)統(tǒng)一的檢測機(jī)制，用于快速檢測、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中鏈路或者IP路由的轉(zhuǎn)發(fā)連通狀況。 網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計網(wǎng)絡(luò)安全性方面是保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的軟件、硬件及數(shù)據(jù)信息資源，使之免受偶然或惡意的破壞、篡改和泄露，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的不中斷。網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計主要有結(jié)構(gòu)安全、訪問控制、安全審計、邊界完整性檢查、入侵防范和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備防護(hù)這幾方面的內(nèi)容。 網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)管理主要是從網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理、應(yīng)急操作管理和日常維護(hù)管理三個方面對網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)劃進(jìn)行簡要說明：1）網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主要是通過網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行信息采集和事件呈現(xiàn)，配合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行實施。2）應(yīng)急操作管理應(yīng)急操作管理主要是通過固定的操作流程，通過對故障設(shè)備進(jìn)行主備切換、脫網(wǎng)隔離和旁路等方式快速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連通性。3）日常維護(hù)管理日常維護(hù)管理主要包括故障診斷、配置和設(shè)備操作等內(nèi)容，指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員的日常維護(hù)管理工作。 設(shè)備選型說明網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)選型主要分為盒式交換機(jī)和框式交換機(jī)，框式交換機(jī)比較適合核心層/匯聚層使用。選型可參考內(nèi)容如下：1）設(shè)備性能主要是參考選型設(shè)備自身的參數(shù)，參數(shù)值（背板帶寬、交換機(jī)容量、包轉(zhuǎn)發(fā)率等參數(shù)）越大性能越高。2）端口支持主要是參考選型設(shè)備端口數(shù)量和端口類型的匹配，例如：電口選擇主要有GE、FE；光口選擇主要有GE、10GE；端口類型有LC、SFP、SFP+、XFP等；端口數(shù)量有4口、8口、12口、24口、48口以及更多。3）交換機(jī)級別二層交換機(jī)、三層交換機(jī)或高性能路由交換機(jī)（框式交換機(jī)）。4）功能性方面環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)、IP路由支持、組播、MPLS、虛擬化、QOS、配置與維護(hù)、安全與管理、增值業(yè)務(wù)能力等結(jié)合實際需求進(jìn)行綜合考慮5）擴(kuò)展性方面盒式交換機(jī)低于框式交換機(jī)，擴(kuò)展能力有限，具體可查看相關(guān)設(shè)備的官網(wǎng)數(shù)據(jù)。6）可靠性主要是參考選型設(shè)備是否支持雙電源、雙引擎、協(xié)議可靠性方面。7）成本原則主要是參考選型設(shè)備一般是功能越多、性能越好、擴(kuò)展性越強(qiáng)的的交換機(jī)成本會越高。第5章 監(jiān)控中心系統(tǒng)設(shè)計 概述監(jiān)控中心建設(shè)內(nèi)容具體包括視頻存儲子系統(tǒng)、視頻解碼拼控子系統(tǒng)、大屏顯示子系統(tǒng)、平臺管理軟件等，本章主要介紹存儲子系統(tǒng)、解碼拼控子系統(tǒng)和大屏顯示子系統(tǒng)。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計監(jiān)控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示：監(jiān)控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖監(jiān)控中心是整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，實現(xiàn)視頻圖像資源的匯聚，并對視頻圖像資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度。其中，NVR實現(xiàn)視頻圖像資源的存儲及調(diào)用，并且通過N+1備份模式，確保錄像資源的可靠穩(wěn)定；視頻綜合平臺完成視頻解碼上墻和圖像的拼接控制，同時其在硬件層面支撐管理平臺，并通過網(wǎng)絡(luò)鍵盤進(jìn)行視頻切換和控制，通過高清大屏對高清視頻進(jìn)行精彩展現(xiàn)。 存儲子系統(tǒng)(NVR)存儲子系統(tǒng)采用NVR的存儲模式，通過N+1備份方式，實現(xiàn)對視頻的存儲，提高了系統(tǒng)的可靠性。其中NVR為?？低曌灾餮邪l(fā)，它融合了多項專利技術(shù)，采用了多項IT高新技術(shù)，如視音頻編解碼技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)等。 NVR存儲設(shè)計 存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計本方案存儲系統(tǒng)采用NVR模式，其中IPC不與平臺直接對接，而是先接入NVR，再通過NVR接入平臺。IPC與NVR之間實現(xiàn)了直接對接，而直接對接模式一般采用底層協(xié)議而非SDK方式，更有利于提高接入效率。NVR直接獲取IPC的音視頻直接存在本機(jī)上，實現(xiàn)視頻直存。視頻存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及視頻流向如下圖所示：存儲子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 存儲設(shè)計原則對于NVR臺數(shù)和硬盤數(shù)量的設(shè)計，需要結(jié)合實際情況綜合考慮，其中主要可參考“短板優(yōu)先”的設(shè)計原則?！岸贪鍍?yōu)先”是指在具體項目需求中，在部署NVR數(shù)量盡量少的前提下，首先分析接入路數(shù)（接入帶寬）和存儲容量哪個是主要限制項。假設(shè)接入路數(shù)為“短板”，以接入路數(shù)來優(yōu)先計算，假設(shè)接入帶寬為短板，應(yīng)以最大帶寬所能容納的最大接入路數(shù)來計算；對于存儲需求很大，接入路數(shù)要求不高的情況，可先計算總的存儲容量，再計算每臺NVR最大存儲容量，以此計算出需要的NVR臺數(shù)。 存儲熱備設(shè)計“N+1”熱備功能是指系統(tǒng)中多臺NVR可組成工作集群，通過設(shè)置備份主機(jī)的方式，保證系統(tǒng)中任意一臺NVR網(wǎng)絡(luò)中斷、工作異常的時候，錄像數(shù)據(jù)可靠、完整。設(shè)置一臺NVR為熱備主機(jī)，其他NVR為工作主機(jī)。當(dāng)任意一臺工作主機(jī)網(wǎng)絡(luò)中斷或工作異常時，熱備主機(jī)自動接管工作主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)視頻，開啟錄像任務(wù)；當(dāng)工作主機(jī)恢復(fù)正常后，熱備主機(jī)放棄接管，并將異常期間的錄像數(shù)據(jù)自動回傳到工作主機(jī)中，保證錄像完整、可靠。目前在N+1的配置中，1臺備機(jī)支持32臺工作主機(jī)。 存儲空間計算在計算存儲空間時需先計算出所有路數(shù)存儲一定的時間所需的存儲總空間，用總路數(shù)乘以每路碼流大小，再乘以總的存儲時間即可算出總的存儲空間，在計算過程中保持單位的一致性。下表為分別按照1路每天存儲24小時、攝像機(jī)按照D720P、1080P的分辨率存儲不同天數(shù)所需的存儲空間表，如下表：序號分辨率碼流大小1天存儲空間（TB）7天存儲空間（TB）15天存儲空間（TB）30天存儲空