1、视频监控规划设计要求及原则,2014年12月,陕西天元通信设计咨询有限公司,2,一、视频监控行业的发展 二、视频监控行业面临的挑战 三、视频监控对网络的要求 四、视频监控系统承载网络设计 五、视频监控解决方案,一、视频监控行业的发展 二、视频监控行业面临的挑战 三、视频监控对网络的要求 四、视频监控系统承载网络设计 五、视频监控解决方案,4,视频监控行业的发展市场发展,城市治安监控营运商监控系统金融联网监控交通监控电力监控环保监控能源监控学校监控大型园区监控楼宇小区监控企业安全生产监控 ,视频监控市场需求,监查交通状况,支持消防救灾,1,2,3,4,应对恐怖袭击,协调应急联动,5,视频监控系统
2、的发展历史,视频监控发展的大趋势：模拟数字化网络化 IP智能化，各种技术并存,6,视频监控系统的发展历史,监控系统的发展阶段： 第一阶段:模拟监控 摄像机+光端机+矩阵VCR 第二阶段:数字监控 摄像机+光端机+矩阵DVR 第三阶段:网络监控 摄像机+光端机+矩阵+DVR/DVS+流媒体服务器 第四阶段:集成监控 摄像机+光端机+矩阵+DVR/DVS+SAN/NAS+流媒体服务器 综合业务管理平台 第五阶段: IP智能监控,一、视频监控行业的发展 二、视频监控行业面临的挑战 三、视频监控对网络的要求 四、视频监控系统承载网络设计 五、视频监控解决方案,8,对视频监控行业的挑战规模,以城市治安监
3、控为例： 摄像机数量从几百路发展到目前成千上万个摄像头,需求： 支持大规模组网 支持海量图像数据存储 可网管 维护方便,金融,小区,商业中心,办公楼,政府,教育,公共事业,交通,酒店,公安,监控系统规模 爆炸式增长！,对传统视频监控的挑战层级增多,9,各级都有图像汇聚接入 各级都有图像的应用和管理需求,公安市局,公安分局,公安派出所系统,需求： 实时视频图像分布式汇聚和管理 分级管理和权限分配 图像分布/集中存储，分布/集中管理,10,对传统视频监控的挑战互联互通,不同视频应用系统之间要组网,公安系统,交通管理系统,水力、航运等其他视频监控应用系统,需求： 通讯协议的标准化 图像的码流格式的标
4、准化 信令的标准化 图像数据承载协议的标准化 支持多域和域间权限管理,对传统视频监控的挑战智能应用,11,其它监控系统接入,用户接入,前端设备接入,监控系统,开放接口 API,与其他业务系统融合，提升视频监控系统的价值,一、视频监控行业的发展 二、视频监控行业面临的挑战 三、视频监控对网络的要求 四、视频监控系统承载网络设计 五、视频监控解决方案,传统视频监控系统组成,VCR,光纤,传输,切换和控制,电缆,视音频存储,视频显示,矩阵,视频分配器,摄像,光端机,光端机,监视器,监视器,DVR,图像检索/调阅,控制键盘,IP智能监控系统组成,编码器,存储式编码器,视频管理 服务器(VM),数据管理
5、 服务器(DM),编码器,视频存储 IP SAN,前端单元,中心平台,用户端单元,媒体交换服务器MS,媒体网关MSR,摄像机,摄像机,摄像机,电视墙,视频解码器DC,视频客户端,视频客户端,典型组网监控专网解决方案,15,视频监控业务需求分析,16,专业客户要求高清晰画质，监控业务作为网络中的最重要的业务，就需要建设视频监控专网，保证给客户提供一个专业的网络平台，确保实现客户的主要业务需求； 大型监控系统监控网点多，规模大，覆盖范围广（通常覆盖一个区甚至整个城域范围），这就要求网络平台能够做到覆盖范围广，接入形式多样； 要求大量减少对承载网络中的带宽浪费及编码器、转发服务器的性能压力，尽可能多
6、的提供并发视频流，降低网络成本，网络组播技术可以很好的满足视频监控业务模型需求，可以高质量的为客户提供传输解决方案； 要求承载网络能支持有权限的人在网内任何位置实时观看任何一个监控点，能支持多人同时观看某一监控点或多个监控点，要求有一个强大的随处可达的网络平台； 要求IP视频切换和摄像机控制延时低，小于300ms500s，要求网络的转发高性能以及低延时； 视频数据的集中或者分布式存储，要求网络能够满足部分节点的高流量冲击，在设计网络时需要考虑高带宽接入IP SAN；,典型组网非专网解决方案,17,非专网解决方案网络需求分析,18,客户原有网络资源可以利用，视频监控业务作为客户众多业务之一，图像
7、质量要求一般； 客户原有网络设备性能各异，对组播的支持能力一般，组网需求多样化，以组播组网可能需要客户进行网络改造，单播组网可能需要进行带宽扩容； 现有网络的接入方式可能比较局限，规划时要选择合适的线路类型，既满足图像质量要求，又确保适应现有线路状况； 现有网络覆盖有限，前端设备可能利用公网线路接入，需要考虑使用VPN技术确保连通性和网络安全，组播组网还需要考虑在VPN上能支持组播； 现有网络和改造后的网络对单、组播的支持不一致，单组播网络环境需要通过媒体交换服务器实现单播网络内客户对组播网内监控资源的访问。,19,一、视频监控行业的发展 二、视频监控行业面临的挑战 三、视频监控对网络的要求
8、四、视频监控系统承载网络设计 五、视频监控解决方案,IP智能视频监控系统网络设计,20,网络设备选型设计 接入方式设计 IP地址规划 路由协议规划,网络设备选型设计（一）,21,核心设备的选择 选型原则：高稳定性、高性能、高背板带宽 特点: 在中大型视频监控网络中为L3设备（一般为三层交换机） 端口支持GE或10GE 以太网 在以组播组网时，必须支持组播路由协议：PIM SM和IGMP v2 在以组播组网时，核心设备的型号必须满足组播组数量的要求,汇聚设备的选择 选型原则：支持丰富的特性，支持丰富的线路类型（LAN、EPON等）, 性能和稳定性较高 特点： 在中大型视频监控网络中为L3设备（一
9、般为三层交换机） 在以组播组网时，必须支持组播路由协议： PIM SM和IGMP v2 在以组播组网时，汇聚设备的型号必须满足组播组数量的要求,网络设备选型设计（二）,22,接入设备的选择 选型原则：支持端口隔离(多端口的情况下)，支持传输的线路类型，能满足环境对设备的要求（尤其在室外的时候)，可网管。 特点： 形态丰富,可以是L2/L3交换机,路由器,ONU设备,WLAN设备 在以组播模式组网时，支持IGMP Snooping,几点说明 在小型视频监控网络中，层次不一定这么明显，很可能只有两个甚至一个层次的设备。 在某个范围之内的核心层，在上一级网络中很可能只是汇聚层。,接入设计前端接入（一
10、）,23,LAN 通用，廉价，随处可得 距离：100米内 带宽：10/100M 接入方式：EC的电口以网线上联至接入交换机的电口 SFP 抗干扰；点对点； 距离：80公里内 带宽：100M 接入方式：EC的光口以光缆上联至接入交换机的100M光口,接入设计前端接入（二）,24,ADSL 适合偏远地区或者对图像质量要求不高的场合 距离：500M 带宽：目前一般的上行512K，下行1M/2M 接入方式： EC的电口以网线上联至接前端的ADSL 接入设备（如路由器）的电口，前端接入设备再外接ADSL modem 专线（MSTP/SDH） 适用于自建传输网的用户，比如电力公司，高速公路 MSTP传输节
11、点设备直接出以太网接口，SDH需加路由器转成以太网 距离：取决于传输网 带宽：n*2M 接入方式： MSTP:EC的电口以网线上联至接MSTP节点机的网口；SDH:EC的电口以网线上联至路由器的电口，路由器的广域网口在与SDH光纤相连,接入设计前端接入（三）,25,PON(无源光网络) 安全，方便部署，单纤；成本优势；P2MP结构； 距离：20KM内； 带宽：上行/下行各享1G，所有ONU共享 接入方式： ONU子卡直接与分光器的分支光纤相连，分光器的主干光纤通过法兰盘与上行的光纤相连； WLAN(无线局域网) 应用于不方便布线,且传输路径中无遮挡物的场合； 带宽：54M/108M(支持Sup
12、er A)； 距离：AP：大多不超过五六百米；无线网桥：大多不超过二三十公里； 接入方式：EC的电口以网线上联至无线网桥的电口，无线网桥再以无线的方式上联至对端的无线网桥，对端的无线网桥以电口连接至接入交换机；,IP地址规划互联地址,26,互联地址概述 互联地址是指两台网络设备相互连接的接口(或三层vlan接口)所需要的地址。互联地址规划技巧 务必使用30位掩码的地址。 核心设备，使用较小的一个地址（即：loopback地址较小的设备使用互联地址中较小的一个）。 互联地址通常要聚合后发布，在规划时要充分考虑使用连续的可聚合地址。,IP地址规划业务地址,27,业务地址概述 业务地址是连接在网络设
13、备上的各种服务器、主机、业务设备所使用的地址以及网关的地址。业务地址规划建议： 所有的网关地址统一使用相同的末位数字，如：.254都是表示网关。 地址连续分配，方便路由聚合 各网段预留地址充分，满足后续业务的扩展需求 相同性质的网段采用相同的地址分配策略,路由协议规划路由协议的选择,28,单播路由协议选择 RIP 适合在小型的网络中使用 OSPF 是使用最为广范的路由协议，大中型网络中，建议采用OSPF协议 IS-IS 在性能上与OSPF类似，但是在行业网络应用较少，主要在运营商网络中使用 三层组播路由协议的选择 一般选择使用PIM SM,29,一、视频监控行业的发展 二、视频监控行业面临的挑
14、战 三、视频监控对网络的要求 四、视频监控系统承载网络设计 五、视频监控设计方案介绍,视频监控系统架构,30,核心交换层,前端接入层,用户访问层,1、以科网络视频监控系统为基层，组建一个标准化的、开放式的城市监管系统 2、基于IP网络构建系统，不受区域限制，部署灵活、管理便捷 2、采用标准化设计 3、建立开放的平台，提供标准接口，便于系统整合 4、采用级联组网设计，实现分级、分域管理,视频监控平台设计,31,省厅,市局,县局,.,. .,分域自治、统一管理,多级级联、稳定可靠,就近转发，带宽占用低,开放式平台，便于业务整合,警务督察等 警用业务系统,视频监控后端设计,32,采用高密度集中式视频
15、解码器组建电视墙，打造大容量全数字化矩阵提供界面友好、操作简单的管理软件,配套软件,视频监控用户端设计-操作客户端,33,支持设置各种预案，操作灵活、方便,中心定位、框选放大，迅速定位目标,一机多屏的显示方式，方便直观的了解各种信息,一机双屏,一机三屏,自定义各种摄像机控制命令，控制摄像机雨刷、灯光等,34,视频监控前端设计-高清产品,系统支持高清网络摄像机接入，优化的H.264编码算法，小于2M码流即可实现1080P清晰度，节省带宽和存储空间。监控目标局部图像更清晰，易于准确获取人脸面部特征、车牌号码等关键信息。,人脸识别,复杂场景治安情况,车牌号码记录,视频监控存储设计,35,中心存储的存储策略、按存储粒为单位的存储方式非传统的文件存储方式，确保录像存储的安全性，完全支持秒级回存储容量大，部署灵活； 存储系统支持热备份等安全机制,网络视频监控系统架构,36,业务控制/媒体交换层,前端接入层,用户访问层,产品丰富、接口丰富,稳定、安全、可靠,简单、易用、实用,感谢聆听! 敬请指导！,
