【文章內(nèi)容簡介】 臺采用多級架構(gòu)來支持平臺系統(tǒng)自身規(guī)模的擴(kuò)展，同時其承載大容量業(yè)務(wù)接入的核心服務(wù)器、分發(fā)、編解碼等網(wǎng)元均支持靈活擴(kuò)展、平滑擴(kuò)容，并提供可開放 、可共享的接口。 4) 系統(tǒng)安全性：提供統(tǒng)一的認(rèn)證、授權(quán)管理機(jī)制；信令協(xié)議支持 SSL 加密傳輸，音視頻流傳輸支持 AES 加密，全方位保護(hù)信息安全；視頻流內(nèi)嵌水印支持，防篡改，為系統(tǒng)提供全方位的信息安全保護(hù)。 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng) VS 模擬監(jiān)控系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)的最顯著的區(qū)別是攝像機(jī)的區(qū)別，采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)方式有如下十個功能性區(qū)別： 1) 逐行掃描： 由于采用了隔行掃描技術(shù) ,模擬攝像機(jī)在高分辨率 (4CIF)條件下會遇到一個很重要的問題 ,從而導(dǎo)致模糊圖像的產(chǎn)生。采用“逐行掃描”技術(shù)的網(wǎng) 絡(luò)攝像機(jī)更適用于捕捉移動的目標(biāo)，即使在很高的移動度下也能提供畫質(zhì)清晰的圖像。 2) POE 供電： 模擬攝像機(jī)不具備此特性。以太網(wǎng)供電（ PoE）的意思是使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用同一根用于傳輸數(shù)據(jù)和視頻的標(biāo)準(zhǔn) 5類線或 6類線從 PoE交換機(jī)或 Midspan上獲取工作電源。由于采用了 IEEE 國際標(biāo)準(zhǔn)，所有的設(shè)備都可以相互兼容，從而使終端用戶在利益最大化。在監(jiān)控應(yīng)用中， PoE 還可帶來其它好處：攝像機(jī)可以從服務(wù)器機(jī)房獲得備用電源，以便在斷電的情況下繼續(xù)運(yùn)行。 3) 百萬高清應(yīng)用： 由于受到 NTSC/PAL 規(guī)范的制約，模擬攝像 機(jī)的最高分辨率一直被限制在4CIF，大約相當(dāng)于 40 萬像素的樣子。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以提供更高的分辨率，因此可以向用戶充分展現(xiàn)畫面的細(xì)節(jié)，并且可以提供覆蓋面更大的圖像，從而確保圖像的高精確度，這一點(diǎn)在安保方面應(yīng)用中尤為重要。 4) 智能視頻應(yīng)用： 通過使用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，可以做到將系統(tǒng)的智能集成到視頻監(jiān)控的前端設(shè)備當(dāng)中，能夠使用戶獲得一個比傳統(tǒng)的 DVR 或其他集中式的系統(tǒng)更加有效和功能強(qiáng)大的視頻監(jiān)控解決方案。具有智能的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)同樣解決了另外一個視頻監(jiān)控領(lǐng)域中正在不斷出現(xiàn)的困境：由在計算能力上的局限性，集中式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)對大量視頻信息的實(shí)時分析工作。而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)擁有專用的、高度集成化的硬件設(shè)備，其自身即可實(shí)現(xiàn)高級視頻分析算法，這一特性大大降低了對后端設(shè)備的性能要求，從而使用戶可以構(gòu)建出超大規(guī)模的智能視頻系統(tǒng)。 5) 集成 PTZ 控制和 I/O 端口： 對于模擬攝像機(jī)來講，如果需要實(shí)現(xiàn) PTZ（云臺及變焦）控制，除了進(jìn)行視頻布線之外，還需要為控制信號提供專門的線路，這無疑增加了成本，并且給施工造成諸多不便。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以通過同一網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻信號和 PTZ 控制命令，從而可以大大降低安裝費(fèi)用并使用戶獲得更高的靈活性。此外，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還可以集 成報警輸入和輸出端口，能夠?qū)崿F(xiàn)對警鈴、門鎖等其他安防系統(tǒng)的聯(lián)動控制（圖 6）。這些特色除了可以進(jìn)一步為用戶節(jié)省成本之外，還進(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的功能以及與其他系統(tǒng)相集成的潛力。 6) 音頻集成： 對于模擬系統(tǒng)來說，如果需要獲得音頻支持功能，只有通過額外的音頻布線工作才能實(shí)現(xiàn)。而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)則可以在前端通過內(nèi)置的麥克風(fēng)或其他外部設(shè)備捕獲音頻信息，并將音頻信息與視頻信息進(jìn)行同步，甚至直接將音頻信息集成到視頻流當(dāng)中，最后再通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到后端的監(jiān)控或錄像設(shè)備上。 7) 通訊安全： 模擬攝像機(jī)使用同軸電纜傳輸視頻信息，其中沒有任何 加密和認(rèn)證機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以對采集到的視頻信號首先進(jìn)行加密，然后再通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，從而可以確保視頻信息無法被非授權(quán)人員獲取或者竄改。系統(tǒng)可以通過使用高安全性的數(shù)字證書對連接請求進(jìn)行認(rèn)證，確保只有特定的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)才能夠接入系統(tǒng)，從而有效避免了欺詐行為。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還可以在視頻數(shù)據(jù)中加入“水印”信息可以包括圖像摘要、時間、地點(diǎn)、日期、用戶信息、報警信息等等，從而在安全事件發(fā)生之后可以確保系統(tǒng)保存了有效的證據(jù)。 8) 經(jīng)濟(jì)性和靈活性： 模擬視頻信號通常通過昂貴的同軸電纜、私有光纖或者無線技術(shù)進(jìn)行傳輸，無論采用何種傳輸 技術(shù)，圖像質(zhì)量都會受到傳輸距離的影響。除此之外，為攝像機(jī)進(jìn)行電源布線、添加報警輸入輸出以及音頻布線等項(xiàng)目將進(jìn)一步使安裝部署工作變得復(fù)雜。而基于 IP 的數(shù)字化系統(tǒng)則能夠以相當(dāng)?shù)偷某杀究朔@些難點(diǎn)，并為用戶提供更多的選項(xiàng)。由于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)生數(shù)字圖像，所以不存在由于距離影響導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降的問題。與模擬視頻不同的是， IP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一項(xiàng)全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的成熟技術(shù)，因此基于 IP 的視頻流可以通過各種相互兼容的基礎(chǔ)設(shè)施在全球范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸。 9) 在傳輸和轉(zhuǎn)換中的視頻衰減： 在模擬攝像機(jī)中， CCD傳感器所產(chǎn)生的模擬信號首先將被 A/D（模擬 /數(shù)字）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，這樣視頻圖像就可以通過其內(nèi)置的 DSP 芯片進(jìn)行處理和完善。經(jīng)過 DSP 處理后的數(shù)字圖像信號接著又被重新轉(zhuǎn)化為模擬信號，用于在同軸電纜上進(jìn)行傳輸。最后，當(dāng)該模擬信號到達(dá)后端的 DVR 時，又被 DVR 重新數(shù)字化然后存儲到硬盤上?？梢钥闯?，在這一過程中，圖像信號要經(jīng)過三次轉(zhuǎn)化，而每一次轉(zhuǎn)化都會造成圖像質(zhì)量不同程度的下降。在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中，圖像在經(jīng)過數(shù)字化之后將一直保持?jǐn)?shù)字化的狀態(tài)，無需進(jìn)行多次婁 /?；蚰?/數(shù)轉(zhuǎn)化，從而避免了圖像質(zhì)量下降的現(xiàn)象發(fā)生。 10) 系統(tǒng)成本： 在談?wù)摰缴鲜鼍W(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)所具備 的一系列高級特性時，有人會說這些高級功能勢必會造成設(shè)備成本的增加。誠然，如果僅僅是拿攝像機(jī)本身的價格做比較的話，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)肯定是顯得較為昂貴。但是如果比較的對象是每一路視頻信號的成本，那么靈活性高、性能卓越的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)顯然就可以和基于 DVR 的模擬系統(tǒng)相提并論了。由于網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)后端的應(yīng)用和存儲功能可以使用那些業(yè)內(nèi)通用的、基于開放標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器硬件，而不必像模擬系統(tǒng)中那樣一定要使用專用的硬件平臺（如 DVR），因此在很多系統(tǒng)配置中，基于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻系統(tǒng)的前端設(shè)備成本甚至顯得更低。這一點(diǎn)對于一些大型系統(tǒng)尤其顯得 重要，因?yàn)榇鎯头?wù)器硬件通常會占到總體成本的很大一部份，而使用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)則可以大大降低設(shè)備管理和購置方面的成本。成本的節(jié)約還來自于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)所使用的基礎(chǔ)設(shè)施。除了承載視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)之外， Inter、 LAN 以及無線網(wǎng)絡(luò)等各種基于 IP的網(wǎng)絡(luò)同樣可以承載企業(yè)內(nèi)其他類型的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的同軸電纜和光纖相比，這些網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本顯得非常低廉。 NVR 嵌入式存儲 VS 磁盤陣列集中存儲 網(wǎng)絡(luò)集中存儲系統(tǒng)目前主要有嵌入式 NVR硬盤錄像機(jī)和磁盤陣列兩種。 其中單臺嵌入式 NVR 設(shè)備可以支持 32 路標(biāo)清視頻信號接入，并支持 160Mbps 流媒體分發(fā)，與傳統(tǒng) IPSAN 集中存儲相比擁有以下優(yōu)勢： 一、 建設(shè)成本優(yōu)勢 1) 匯聚網(wǎng)絡(luò)帶寬投資成本： 監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量龐大，往往是幾千，甚至上萬個點(diǎn)高清監(jiān)控點(diǎn)，如果采用 IP SAN集中存儲的模式，每個高清監(jiān)控點(diǎn)需要 6M到 8M左右的帶寬（以 1080P高清為例），在 IP 匯聚網(wǎng)絡(luò)中要 24 小時一直傳輸幾十 G 的 IP數(shù)據(jù)，對于網(wǎng)絡(luò)的壓力以及對帶寬的占用是非常巨大的，甚至要因?yàn)轫?xiàng)目而擴(kuò)容網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)投資建設(shè)成本非常之高，同時因?yàn)樗写鎯?shù)據(jù)集中到網(wǎng)絡(luò)少數(shù)幾點(diǎn)，可靠性難以得到保證，因網(wǎng)絡(luò)故障引起大面積監(jiān)控點(diǎn)存儲癱瘓的風(fēng)險較高。而如果 采用嵌入式 NVR 并采用分布式存儲的模式，因?yàn)閳D像資源都分布存儲在前端，匯聚到中心的只有極少量實(shí)時圖像中心調(diào)用或者是錄像調(diào)用產(chǎn)生的流量，對匯聚網(wǎng)絡(luò)基本上沒有壓力。 2) 硬盤投資成本： 存儲介質(zhì)的選擇上， IP SAN要求企業(yè)級硬盤；而嵌入式 NVR，多寫少讀的特性，決定了監(jiān)控硬盤已經(jīng)可以滿足需求。兩者都是專業(yè)級硬盤，但從目前存儲成本上來看，企業(yè)級硬盤的成本是監(jiān)控級硬盤的兩倍多。此外，嵌入式 NVR 在硬盤利用率上可以達(dá)到 100%，而 IP SAN 可用硬盤和硬盤裸容量的比例一般是 10%，又從另外一方面大大降低了存儲成本。如果 平攤到每個高清監(jiān)控點(diǎn)（以 1080P監(jiān)控點(diǎn)，存儲 30天為例）計算，嵌入式 NVR 相對 IP SAN 硬盤投資成本可以降低50%，按照目前硬盤價格，每個監(jiān)控點(diǎn)投資光硬盤可以節(jié)省 1000 元。 3) 電費(fèi)及 UPS 等相關(guān)投資成本： 嵌入式 NVR 采用專用的軟硬件系統(tǒng)，根據(jù)監(jiān)控應(yīng)用“量身訂做”，降低了功耗，提高了運(yùn)行壽命和穩(wěn)定性在實(shí)際使用中，如果平攤到每個高清監(jiān)控點(diǎn)（以1080P 監(jiān)控點(diǎn)，存儲 30 天為例）計算， NVR 產(chǎn)生的功耗一般是 IP SAN 的 10%，每個監(jiān)控點(diǎn)每年可以節(jié)約 度電，按照每度電 1 元（工業(yè)用電）計算，每年可以節(jié)約 元，以一個 1000 個點(diǎn)的項(xiàng)目為例，每年數(shù)據(jù)中心運(yùn)行成本光電費(fèi)可以節(jié)約 萬元。此外，由于功耗降低，需要配置的 UPS 功率可大大節(jié)省，相應(yīng)的機(jī)房建設(shè)成本亦可大大節(jié)省。 4) 機(jī)房建設(shè)投資成本： IP SAN 對機(jī)房承重、溫度、濕度、粉塵顆粒密度要求較高，精密機(jī)房的配套設(shè)施價格昂貴，整個機(jī)房建設(shè)成本很高。從實(shí)際情況來看，很多監(jiān)控機(jī)房，環(huán)境條件還較難達(dá)到 IP SAN 對機(jī)房條件的標(biāo)準(zhǔn)，如果在達(dá)不到機(jī)房條件標(biāo)準(zhǔn)的情況下應(yīng)用將會造成后續(xù)設(shè)備壽命、故障率、維護(hù)投入等諸多問題，特別是承重條件如果達(dá)不到，甚至?xí)斐砂踩?故。嵌入式 NVR 的應(yīng)用無疑更加貼合目前大多數(shù)監(jiān)控機(jī)房的實(shí)際情況。 5) 對原有監(jiān)控系統(tǒng)的改造成本： 目前現(xiàn)有絕大部分監(jiān)控（模擬攝像機(jī)）都采用的是 DVR 的存儲模式，后續(xù)高清監(jiān)控項(xiàng)目很大一部分將會是原有系統(tǒng)的改造而非全部新建。使用混合型嵌入式NVR 的模式可以支持原系統(tǒng)模擬信號接入，完全符合原有嵌入式 DVR 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和使用習(xí)慣，升級和改造非常便利，系統(tǒng)中較多設(shè)備（包括網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備）可以利舊不需新建。而用 IP SAN 模式進(jìn)行系統(tǒng)改造，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備都面臨替換和新建，建設(shè)成本必然大規(guī)模增加。 6) 運(yùn)行、維護(hù)投入成 本低 IP SAN 對運(yùn)行維護(hù)人員的技術(shù)水平要求較高，運(yùn)行維護(hù)成本高，此外 IP SAN對廠家的依賴性較大，在過保修期后所需向廠家購買的維保費(fèi)用較高。相比起來，嵌入式 NVR 與目前公安監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的 DVR 運(yùn)行維護(hù)基本相同，各地公安基本上已建立了成熟的運(yùn)行維護(hù)體系和模式，相比 IP SAN 能夠大大節(jié)省運(yùn)行維護(hù)投入。 二、 高可用性優(yōu)勢 首先，嵌入式 NVR采用嵌入式操作系統(tǒng)，不會因病毒等原因?qū)е聼o法使用或者異常關(guān)機(jī)重啟，確保系統(tǒng)高可靠性。 嵌入式 NVR 專用軟硬件的特性，決定了其針對應(yīng)用環(huán)境的“量身打造”，環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng) ，更切合于監(jiān)控行業(yè)當(dāng)前的實(shí)際情況（介于民用與工業(yè)之間）。 嵌入式 NVR 采用分布式存儲方案，采用就近存儲、快速存儲、分散存儲的策略，保證數(shù)據(jù)盡可能早的存儲，有效規(guī)避網(wǎng)絡(luò)異常等問題，把單點(diǎn)故障的風(fēng)險降到最低。 三、 數(shù)據(jù)安全性性優(yōu)勢 監(jiān)控行業(yè)存儲的特性：以大容量的寫為目的， 24 小時規(guī)律寫，多寫少讀，以寫為主，一定時期過期的特性，同時監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲對成本較為關(guān)注，其核心的要求可靠、穩(wěn)定的存儲下來。 IP SAN 面向數(shù)據(jù)存儲，其核心特點(diǎn)是高共享性、高吞吐量和 RAID 冗余能力，更適合于多種應(yīng)用系統(tǒng)共同存儲的環(huán)境 需滿足各種大小 的文件存儲需求，需滿足不同讀寫操作頻率的需求 ，其硬件和軟件針對數(shù)據(jù)塊大小和讀寫效率一般采取“中庸”策略來優(yōu)化，即按照 50%讀操作， 50%寫操作來設(shè)計，一般按照“多路隨機(jī)并發(fā)訪問”策略。面對監(jiān)控領(lǐng)域獨(dú)特的數(shù)據(jù)存儲特點(diǎn)，并無相關(guān)優(yōu)化措施，并不能發(fā)揮其應(yīng)有的最高效率，故不是監(jiān)控行業(yè)存儲的最優(yōu)選擇。 而嵌入式廠商針對針對安防市場的沉淀和理解，推出了多項(xiàng)符合視頻流存儲的技術(shù)，利用專業(yè)性產(chǎn)品和配套系統(tǒng)，提供了高穩(wěn)定性、高安全性、高可靠性的轉(zhuǎn)發(fā)存儲系統(tǒng)。 1) 磁盤預(yù)分配技術(shù) 保證在硬盤循環(huán)記錄過程中，杜絕文件碎片的產(chǎn)生?？梢?很好的解決監(jiān)控數(shù)據(jù)長期覆蓋讀寫的特點(diǎn)，文件頻繁建立和刪除帶來的文件碎片問題。而傳統(tǒng)的SAN，附屬與前段的操作系統(tǒng)，無有效機(jī)制針對監(jiān)控數(shù)據(jù)反復(fù)覆蓋讀寫進(jìn)行處理，在長時間使用之后，性能和磁盤利用率均會大幅下降，并且還會造成磁盤加速損壞，縮短磁盤壽命。 2) 獨(dú)有的文件保護(hù)技術(shù)： 支持目錄區(qū)凍結(jié)保護(hù)，可徹底 徹底解決由于斷電斷網(wǎng)引起的文件系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至文件系統(tǒng)損壞而導(dǎo)致的監(jiān)控服務(wù)停止、數(shù)據(jù)只讀或丟失等故障問題。 傳統(tǒng) IP SAN 存儲模式，磁盤陣列空間需要在存儲服務(wù)器端格式化成本地文件系統(tǒng)后才能使用，但是斷網(wǎng)、斷電等突發(fā)事 件，服務(wù)器端文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不能及時刷新到存儲上， 從 而造成的結(jié)構(gòu)損壞，導(dǎo)致磁盤空間的不可訪問。 3) 優(yōu)化的讀寫策略 針對監(jiān)控存儲大碼流并發(fā)寫為主的特點(diǎn)，?？低暻度胧疆a(chǎn)品基于特有的文件系統(tǒng)，將多路并發(fā)隨機(jī)訪問變?yōu)轫樞蛟L問，優(yōu)化寫策略，同時減少由硬盤磁頭工作時頻繁長距離尋道帶來的性能下降和壽命下降的問題。 4) 硬盤休眠技術(shù) ?？低暻度胧皆O(shè)備支持非工作硬盤休眠技術(shù)，一方面延長硬盤壽命，另一方面也可降低整機(jī)功耗。 5) SMART 預(yù)警技術(shù) ?？低曋С钟脖P smart 預(yù)警技術(shù)，在硬盤徹底損壞之前提前預(yù)警，同時錄像切換到下一塊硬盤 錄像。保證了監(jiān)控數(shù)據(jù)不會因?yàn)橛脖P的損壞帶來的數(shù)據(jù)丟失，大大提高了數(shù)據(jù)的安全性。 6) 磁盤配額管理 ?？低暩鶕?jù)實(shí)際應(yīng)用，支持硬盤分組管理、通道配額設(shè)置，冗余錄像、重要錄像文件保護(hù)等機(jī)制，在提高數(shù)據(jù)安全性的同時，可針對實(shí)際應(yīng)用提供更加靈活的配置和管理機(jī)制。 智能視頻周界防范 VS 傳統(tǒng)周