【正文】 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)設備損壞或失敗時，還能夠保證正常傳輸。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來進行保障。除此之外，鏈路聚合還可以實現(xiàn)負載均衡。關鍵部件冗余備份是指網(wǎng)絡設備提供主控、電源等關鍵部件的1+1冗余備份；另外系統(tǒng)各單板及電源、風扇模塊均具有熱插拔功能。設備冗余備份是指通過雙機虛擬化或虛擬路由器冗余協(xié)議等方式實現(xiàn)網(wǎng)絡設備的冗余備份。傳輸告警抑制是指對告警進行過濾和抑制，避免網(wǎng)絡頻繁振蕩，因為當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。 網(wǎng)絡安全性設計網(wǎng)絡安全性方面是保護網(wǎng)絡系統(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)絡系統(tǒng)的正常運行、網(wǎng)絡服務的不中斷。 網(wǎng)絡管理規(guī)劃網(wǎng)絡管理主要是從網(wǎng)絡監(jiān)控管理、應急操作管理和日常維護管理三個方面對網(wǎng)絡管理規(guī)劃進行簡要說明：1）網(wǎng)絡監(jiān)控管理網(wǎng)絡系統(tǒng)監(jiān)控主要是通過網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一進行信息采集和事件呈現(xiàn)，配合網(wǎng)絡系統(tǒng)進行實施。3）日常維護管理日常維護管理主要包括故障診斷、配置和設備操作等內(nèi)容，指導網(wǎng)絡運維人員的日常維護管理工作。選型可參考內(nèi)容如下：1）設備性能主要是參考選型設備自身的參數(shù)，參數(shù)值（背板帶寬、交換機容量、包轉(zhuǎn)發(fā)率等參數(shù)）越大性能越高。3）交換機級別二層交換機、三層交換機或高性能路由交換機（框式交換機）。6）可靠性主要是參考選型設備是否支持雙電源、雙引擎、協(xié)議可靠性方面。第5章 監(jiān)控中心系統(tǒng)設計 概述監(jiān)控中心建設內(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)。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)絡鍵盤進行視頻切換和控制，通過高清大屏對高清視頻進行精彩展現(xiàn)。其中NVR為?？低曌灾餮邪l(fā)，它融合了多項專利技術，采用了多項IT高新技術，如視音頻編解碼技術、嵌入式系統(tǒng)技術、存儲技術、網(wǎng)絡技術和智能技術等。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。視頻存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計及視頻流向如下圖所示：存儲子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 存儲設計原則對于NVR臺數(shù)和硬盤數(shù)量的設計，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”的設計原則。假設接入路數(shù)為“短板”，以接入路數(shù)來優(yōu)先計算，假設接入帶寬為短板，應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)。設置一臺NVR為熱備主機，其他NVR為工作主機。目前在N+1的配置中，1臺備機支持32臺工作主機。下表為分別按照1路每天存儲24小時、攝像機按照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天存儲空間（TB）1D12720P2Mbps31080P4Mbps NVR存儲功能 網(wǎng)絡視頻接入l 多元化接入：可接入?？邓接袇f(xié)議或ONVIF 協(xié)議接入海康網(wǎng)絡攝像機、網(wǎng)絡快球和網(wǎng)絡視頻服務器。l 接入能力：不同的型號支持不同的接入帶寬，目前產(chǎn)品的可接入帶寬分別為40/80/160Mbps。l 多畫面顯示：設備支持單畫面、四畫面、六畫面、八畫面、九畫面和十六畫面多種預覽分割方式，各畫面預覽通道順序可調(diào)。l 隱私遮蔽：設備支持預覽屏蔽和隱私遮蓋兩種隱私處理方式，預覽屏蔽方式僅對預覽畫面作屏蔽處理，錄像仍正常顯示整個場景；隱私遮蓋方式對預覽和錄像都進行遮蓋。l 本地管理：設備支持鼠標、遙控器和鍵盤進行本地操作和管理。l 存儲模式：設備支持硬盤配額管理和硬盤盤組管理兩種模式，硬盤配額可針對不同通道分配不同的錄像保存容量，按需分配；硬盤盤組可針對不同通道設置不同的錄像保存周期，保證足夠的存儲周期。l 錄像保護：設備支持硬盤屬性（冗余、只讀和可讀寫）設置，設置“只讀盤”可保護整個硬盤的重要文件不被覆蓋；錄像鎖定技術可保護硬盤中單個重要文件不被覆蓋。 用戶管理l 權(quán)限管理：設備支持管理員、操作員和普通用戶三級權(quán)限管理，管理員具備所有權(quán)限。僅管理員用戶支持默認參數(shù)恢復，確保設備的安全性。l 網(wǎng)絡檢測：設備支持網(wǎng)絡流量監(jiān)控、網(wǎng)絡抓包和網(wǎng)絡資源統(tǒng)計能等功能，實時監(jiān)控當前網(wǎng)絡輸入和輸出的使用情況。 錄像/抓圖和回放l 編碼參數(shù)配置：設備支持前端網(wǎng)絡設備的管理，可配置相機分辨率、碼率、幀率等編碼參數(shù)，且支持主碼流（定時）和主碼流（事件）兩套編碼參數(shù)參數(shù)錄像。l 錄像搜索：設備支持按通道號、錄像類型、文件類型、起止時間、標簽等條件進行錄像資料的檢索；支持按照人臉檢測、區(qū)域入侵、越界偵測、虛焦偵測、場景偵測、音頻偵測等智能偵測類型進行錄像檢索；支持智能碼流存儲和智能事件后檢索，用戶可自定義區(qū)域入侵、穿越警戒面等智能規(guī)則進行錄像的后檢索。l 同步回放：設備支持同步回放，最多支持16路720p同步回放。 遠程視頻監(jiān)控l 遠程預覽：設備支持IE或4200客戶端遠程登錄設備進行預覽，最大支持128路網(wǎng)絡視頻同時訪問。l 遠程回放：設備支持遠程搜索、回放、下載、鎖定及解鎖錄像文件。l 語音對講：設備支持語音對講功能，可實現(xiàn)客戶端與設備之間的語音通信。1） 可靠性高設備采用嵌入式操作系統(tǒng)，不會因病毒等原因?qū)е聼o法使用或者異常關機重啟，確保系統(tǒng)高可靠性。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)絡異常等問題，把單點故障的風險降到最低。同步降低功耗的同時，提高了運行壽命和穩(wěn)定性，也增加了環(huán)境的適應性。具備ANR斷網(wǎng)補錄功能，ANR(Automatic Network Replenishment Technology)即自動網(wǎng)絡補償技術，在NVR與網(wǎng)絡攝像機之間的網(wǎng)絡出現(xiàn)異常的時候，自動啟用前端SD卡緩存，將錄像保存在網(wǎng)絡攝像機SD卡中，網(wǎng)絡恢復正常后自動將前端數(shù)據(jù)同步到NVR中。嵌入式NVR多讀少些的特性，監(jiān)控級硬盤即可滿足存儲需求，同時其硬盤利用率上可以高達98%以上，大大降低存儲成本。3） 靈活性高?？低曅乱淮鶱VR產(chǎn)品靈活性高，在智能搜索、濃縮播放等智能化功能的基礎上可根據(jù)不同情況進行靈活運用。5） 利用率高嵌入式NVR采用磁盤空間預分配技術、整個系統(tǒng)僅損耗格式化空間，硬盤空間利用率在98%以上。該設備還支持硬盤分組管理、通道配額設置、冗余錄像、重要錄像文件保護等機制，在提高數(shù)據(jù)安全性的同時，可針對實際應用提供更加靈活的配置和管理機制。8） 能耗低設備采用Ti嵌入式專用視頻處理芯片，打造專業(yè)的嵌入式NVR，設備運行功耗低；同時，配合硬盤休眠技術，有效降低設備整機功耗。通常從2個方面來衡量網(wǎng)絡視頻接入能力，分別為最大接入路數(shù)和最大計入帶寬，兩個不同角度得出的接入路數(shù)要以其中小的數(shù)據(jù)為準。 存儲周期NVR設備選型的另外一個主要依據(jù)是視頻存儲周期，即在最大接入路數(shù)時采用一定規(guī)格和一定數(shù)量的存儲硬盤所能存儲的時間。 存儲子系統(tǒng)（CVR、IPSAN）?？低暯Y(jié)合在安防行業(yè)領先的技術優(yōu)勢和存儲方面的專業(yè)研究，基于通用的存儲產(chǎn)品和技術的基礎上推出了更貼近安防應用的基于流媒體傳輸協(xié)議的存儲技術和產(chǎn)品。?？低曉跇I(yè)內(nèi)率先提出的中心流媒體直寫，是基于TCP/IP或UDP網(wǎng)絡傳輸協(xié)議，前端IPC/DVR/DVS/NVR等編碼設備以流媒體協(xié)議，通過網(wǎng)絡直接寫入存儲設備的技術。海康威視支持流媒體直寫的存儲產(chǎn)品統(tǒng)稱為CVR（Center Video Record）。視頻流直寫存儲分析各通道的碼流的信息，建立索引信息，同時將碼流數(shù)據(jù)及索引信息寫入存儲設備內(nèi)。 實時流預覽流程遠程實時監(jiān)控客戶端可通過VTDU轉(zhuǎn)發(fā)，直連前端設備，登錄CVR存儲系統(tǒng)三種方式實現(xiàn)實時視頻預覽。l “合流”技術：無論多少個視頻流進入存儲后結(jié)合?？礢mart Sequence in Cache技術完全匯聚成一個寫入磁盤的順序數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)并發(fā)隨機轉(zhuǎn)化為順序錄像，優(yōu)化錄像性能。l “流存”技術裸空間直接存儲視頻流，循環(huán)寫入時視頻流不斷從頭到尾覆蓋整個存儲空間，消除文件系統(tǒng)損壞問題帶來的隱患，同時完全消除循環(huán)覆蓋帶來的文件碎片問題，徹底解決因文件碎片導致的寫入性能下降問題。支持按1/1/1/8的剩余容量比例和抽I幀的不同策略抽幀方式。N+1備機冗余功能保證工作機故障時，錄像業(yè)務不中斷，數(shù)據(jù)不丟失，提供設備級保護，提升系統(tǒng)可靠性。 數(shù)據(jù)完整性 智能補錄前端與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡異常時，前端設備啟動錄像并保存在本地存儲設備上（SD卡，硬盤等）；網(wǎng)絡恢復后，錄像自動回傳到中心CVR存儲，保證數(shù)據(jù)的完整性。 錄像丟失檢測報警針對惡劣的網(wǎng)絡環(huán)境，經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡中斷導致視頻數(shù)據(jù)丟幀或整段錄像丟失的問題，為提升系統(tǒng)的可靠性和安全性，方便客戶即時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的不完整性，海康威視提出錄像丟失檢測及報警技術，該技術支持實時流檢測機制和歷史數(shù)據(jù)定時檢測兩種機制。 數(shù)據(jù)可靠性 數(shù)據(jù)備份l 多種數(shù)據(jù)備份模式：與前端共同實現(xiàn)雙重備份、存儲本地備份以及存儲間的異地備份。由于存檔卷不會被循環(huán)覆蓋，這增加了重要通道數(shù)據(jù)的安全性。 錄像鎖定針對關鍵視頻，需要超過錄像周期時也不被循環(huán)覆蓋。鎖定方式： 根據(jù)鎖定策略,錄像的同時實現(xiàn)加鎖；手動執(zhí)行鎖定錄像段。 解決方案?？低暩鶕?jù)安防行業(yè)的發(fā)展趨勢和當前面臨的問題與挑戰(zhàn)，深入研究行業(yè)和客戶的真實需求，針對不同的應用環(huán)境推出了不同的組網(wǎng)方案。存儲空間直接掛載在存儲服務器或應用服務器上，上層應用和原來一樣直接訪問存儲服務器或者應用服務器。 基本組成單元存儲系統(tǒng)、存儲（應用）服務器、千兆交換機（或光纖交換機） 主要特點l 集中存儲，統(tǒng)一管理：采用中心集中存儲模式，前端視頻資源集中存儲，系統(tǒng)資源統(tǒng)一管理；l 同時提供SAN和NAS：SAN提供高性能塊級數(shù)據(jù)訪問，NAS兼容多種文件存儲協(xié)議，滿足異構(gòu)環(huán)境下文件共享需求；l 兼容性好：存儲設備通過標準的存儲協(xié)議與第三方服務器、平臺實現(xiàn)連接；l 擴展便利：可實現(xiàn)LUN卷、RAID空間和整機設備的在線擴容，擴容過程不影響原系統(tǒng)應用；l 帶寬預留功能：實現(xiàn)任一個客戶端到存儲的帶寬預留，優(yōu)化帶寬競爭時的系統(tǒng)性能；l 多設備統(tǒng)一管理：提供集中管理監(jiān)控軟件，可以統(tǒng)一管理和監(jiān)測多臺設備。同時CVR存儲系統(tǒng)可內(nèi)嵌流媒體，集成轉(zhuǎn)發(fā)功能。 主要特點l 流媒體直寫：前端、平臺采用流媒體協(xié)議與存儲直接交互，提高系統(tǒng)性能，精簡存儲服務器，消除服務器單點故障和性能瓶頸；l 集成視頻轉(zhuǎn)發(fā)功能：視頻流可通過存儲系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)，進一步精簡流媒體服務器；l 流媒體存儲技術：底層采用流媒體管理結(jié)構(gòu)，可保證斷電斷網(wǎng)等情況下系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并基本完全消除覆蓋讀寫情況下的文件碎片；l 秒級檢索、快速回放、批量下載；l 數(shù)據(jù)歸檔：提供錄像鎖定、錄像數(shù)據(jù)本地備份和異地備份等多種數(shù)據(jù)歸檔功能；l N+1備機冗余：工作機故障時，備機即時接管錄像服務；故障機恢復后，服務和數(shù)據(jù)自動回遷；l 智能補錄：斷網(wǎng)期間，前端在內(nèi)置存儲介質(zhì)上錄像，網(wǎng)絡恢復后，錄像上傳存儲設備；l 雙碼流錄像：支持主子碼流錄像，并可通過策略靈活切換。83600秒24小時1天247。 標清D1格式，存放1天的數(shù)據(jù)總?cè)萘?247。1024＝。1000＝ 高清130萬格式按4Mbps碼流計算，存放1天的數(shù)據(jù)總?cè)萘?4Mbps247。1024＝。1000＝ 高清200萬格式按8Mbps碼流計算，存放1天的數(shù)據(jù)總?cè)萘?8Mbps247。1024＝。1000＝ 解碼拼控子系統(tǒng)解碼拼控子系統(tǒng)主要是采用?？低曄到y(tǒng)級的以解碼、控制、拼控等功能集于一體的視頻綜合平臺來進行設計，滿足解碼拼控等功能。 視頻綜合平臺設計 一體化設計1） 可插入各類輸出接口類型的增強型解碼板，每個輸出接口能輸出多路高清視頻，進行上墻顯示；由于視頻綜合平臺本身集成大屏拼控功能，能進行拼接、開窗、漫游等各類功能。3） 空余部分槽位，為后期系統(tǒng)擴展等提供方便接口。 鏈路匯聚（LACP）設計鏈路匯聚說明圖由于視頻綜合平臺是整個系統(tǒng)核心，包括流媒體服務器也部署在內(nèi)，所以核心交換機到視頻綜合平臺之間的網(wǎng)絡承載的壓力很大。鏈路匯聚設計實現(xiàn)兩大功能：1） 在帶寬比較緊張的情況下，可以通過邏輯聚合可以擴展帶寬到原鏈路的2倍；2） 在需要對鏈路進行動態(tài)備份的情況下，可以通過配置鏈路聚合實現(xiàn)同一聚合組各個成員端口之間彼此動態(tài)備份，當一條鏈路出現(xiàn)故障，另一條自動承擔故障鏈路工作，系統(tǒng)正常運行。2） 支持DVI/HDMI/VGA接口輸出、整機最大支持256路D1/128路720P/64路1080P解碼輸出。 報警上墻1）支持單屏報警上墻，用戶可以在獨立的監(jiān)視屏或拼接大屏中進行報警上大屏配置，當計劃內(nèi)的報警產(chǎn)生時能夠在配置的大屏中進行報警上墻功能，整個配置可按監(jiān)視屏配置多個報警，各個監(jiān)視屏可獨立配置；2）支持報警場景切換，用戶可以單獨配置一個報警場景，當該報警場景上配置的報警觸發(fā)時，電視墻自動切換到報警場景中，并進行相應的視頻解碼上墻顯示。 主要功能效果展示 單屏顯示組合大屏的每個單元單獨顯示一路視頻畫面，每個單元的視頻信號可以任意切換（顯示效果如下圖所示）。拼接顯示示意圖 任意分割組合顯示以一個屏為單元可任意16路畫面分割顯示；可以任意幾個大屏組合顯示一路畫面。疊加顯示示意圖 圖像半透明混合處理可將任意一個信號疊加到其他信號（地圖）之上，圖像透明度可調(diào)，即可以看到實圖像又不覆蓋其他信號。