DVR存储方案解析.doc

前 言计算机系统的应用、普及，网络通讯技术及图像压缩处理、传输技术的快速发展，使得安全技术防范行业能够采用最新的计算机、通讯和图像处理技术，通过计算机网络传输数字图像，可为实现远程图像监控及联网报警系统提供高效可行而且价格低廉的解决方案。对于银行、电力、军队等网络基础较好的部门，利用其现有的网络环境与技术条件，充分发挥计算机网络的优势，建成高效可靠的远程视频监控与联网报警系统，为客户的安全防范、高效管理提供更有力的技术保障。宽带技术与数字视频技术的发展，为远程监控提供了更加完美的解决方案。我们采用数字视频网络实时传输和监控模块相结合的数字化监控技术，为远程监控提供了全新的观念和更广阔的空间，实现了基于各种网络的点对点、点对多点、多点对多点的远程实时监控、远程遥控摄像机、远程设置参数、双向语音对讲等功能。杭州海康威视数字技术有限公司专注于网络互联产品、数字化监控产品的研制和系统开发集成与管理，致力于金融、石油、电信系统电子化与国家信息化建设。公司推出的产品主要包括基于PC架构 H.264数字视音频压缩卡和H.264嵌入式网络硬盘录像机。并以此为核心业务进行相关领域的研究和外围产品开发，提出并实现优秀的行业整体解决方案。DS-8000HF-S系列视频服务器产品是为构建多媒体数字监控系统而设计开发的，系统集成度高，前端不依赖于PC或任何操作系统。操作员和各部门领导可利用现有的网络资源和办公计算机，在监控中心实现对全部监控现场的监控，大大减轻日常人员巡视的工作量，便于及时发现危险隐患，保障监控系统安全。我们始终坚持把用户的利益放在第一位，“急用户所急、想用户所想”。海康公司在全国拥有完善的销售网络和健全的服务体系，可以在第一时间内为您提供快捷周到的服务。提供的产品和服务确保不让用户感到有任何的缺憾。一、系统设计原则本套监控报警系统的设计须严格按照甲方的要求且遵守以下原则：l 先进性：本监控系统采用国际上技术先进、性能优良、工作稳定的监控设备，使整个系统的应用在相当长的一段时间内保持领先的水平。l 可靠性：系统的可靠性原则应贯穿于系统设计、设备选型、软硬件配置到系统施工的全过程。只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。l 方便性：监控系统的操作应具有灵活简便，人机界面友好，易于掌握的特点，操作人员能够方便物进行使用及维护，使整个系统的功能得以最大实现。l 扩展性：系统设计留有充分的余地，以便日后比较方便地进行系统扩充。为此，设备采用模块式结构，在需要时可随时补充。增加视频及其它控制模块，使系统具备灵活的扩展性。二、 海康威视总后远程集中监控系统的规划：海康威视总后重点单位联网远程集中监控系统规划如下：系统采用两级网络架构，分为前端监控系统-总部监控中心两部分，网络拓扑如下：系统分为视频前端采集/传输部分、网络集中监控部分。其中，视频前端采集/传输部分负责将监控点的监控图像接入视频服务器，视频服务器将模拟视频信号采集、压缩，把数字信号通过网络传输到监控室,客户端软件通过网络调取存储服务器的历史数据.网络音视频监控系统在前端监控点的硬件主要包括：摄像机、云台、云台解码器、报警探头、视频服务器及一些附加设备。三. 视频服务器选型及技术参数DS8000HF-SDS-8000HF-S数字网络硬盘录像机采用了嵌入式处理器和嵌入式操作系统，结合了IT领域各项最新技术，如视音频压缩/解压缩、大容量硬盘记录、TCP/IP网络等技术，代码固化在FLASH中，使得系统运行更稳定。DS-8000HF-S嵌入式网络硬盘录像机同时具备数字视音频录像机（DVR）和数字视音频服务器（DVS）的特性，既可本地独立工作，也可连网组成一个强大的安全监控网。产品概述产品类型：海康威视第三代网络硬盘录像机，DVR、DVS一体机。视频压缩标准：H.264。视频处理芯片：DSP处理器。典型应用：需要高分辨率图像、高速备份、双输出等要求的视频监控场合。订货型号DS-8002HF-S、DS-8004HF-S、DS-8006HF-S、DS-8008HF-S、DS-8012HF-S、DS-8016HF-S。特别说明：每个视频输入通道最高支持4CIF分辨率编码，并可以选择DCIF、2CIF、CIF、QCIF等分辨率。使用SATA硬盘录像，提供eSATA接口，用于高速备份或外接盘库。主、辅两个视音频输出通道，支持双操作员工作模式。总体技术特点1. 先进的数字编码方式海康威视先进的H.264编解码技术为本地高质量的视音频存储和网络上流畅的视频传输提供了保障。采用H.264压缩格式，在保证图像质量的前提下从源头上减少数据量，很好地解决了MPEG1/MPEG2标准传输码流大、存储量大、不适合于网络化的问题，特别适合于网络传输，从而使数据网络与视频网络的集成成为现实。H.264的主要优点如下：1) 在相同的重建图像质量下，H.264比H.263+和MPEG-4(SP)减小50%码率。2) 对信道时延的适应性较强，既可工作于低时延模式以满足实时业务，如会议电视等；又可工作于无时延限制的场合，如视频存储等。3) 提高网络适应性，采用“网络友好”的结构和语法，加强对误码和丢包的处理，提高解码器的差错恢复能力。4) 在编/解码器中采用复杂度可分级设计，在图像质量和编码处理之间可分级，以适应不同复杂度的应用。5) 相对于先期的视频压缩标准，H.264引入了很多先进的技术，包括44整数变换、空域内的帧内预测、1/4象素精度的运动估计、多参考帧与多种大小块的帧间预测技术等。6) 可实现变码率和变帧率，当图像画面稳定（长时间没有变化或变化较少）时，压缩码流很小，而不会因此而牺牲清晰度。2. 稳定、灵活的嵌入式结构海康DS-8000HF-S采用嵌入式软/硬件平台，采用高速嵌入式微处理器，工业级RTOS全实时嵌入式操作系统，完全脱离PC式windows平台，避免病毒侵袭，系统更加稳定， 3. 完善的本地/远程存储机制硬盘录像机的存储功能是很重要的功能之一，海康数字硬盘录像机DS-8000HF-S产品本地支持最多8块SATA硬盘，每块SATA硬盘容量最大可达2000GB，同时配合海康高性能的H.264编码技术，能够满足用户长时间存储的需求，同时，针对用户需求，海康嵌入式硬盘录像机有如下特点：1) 多样化的录像方式：DS-8000HF-S系列产品支持手动录像、计划录像、移动侦测录像、报警录像、报警移动侦测录像、报警&移动侦测、命令触发录像等。其中使用报警移动侦测录像、报警&移动侦测、命令触发三种录像方式是海康独有的技术，在报警触发录像方式下，使用这两种方式可以在很大程度上减少误报的情况。采用命令触发模式，用户可通过串口直接输入串口命令触发相应通道进行录像（此项功能需要二次开发）。2) 录像计划以周为单位，每天可设置4个录像时间段，可以满足用户每天多样化的录像计划。3) 硬盘预分区技术：DS-8000HF-S数字硬盘录像机采用独特的硬盘预分区技术，在硬盘格式化的时候对硬盘进行预分区，录像文件在硬盘上进行存储时按照预先分配的区块进行存储，在硬盘长时间使用后可以避免磁盘碎片的出现，提高硬盘使用率，同时可以提高录像文件的检索速度。4) 硬盘S.M.A.R.T分析技术：英文全称：SelfMonitoring, Analysis and Reporting Technology，它的中文含义是自监测、分析和报告技术，该技术已经在ATA3标准中被正式确立，而所有硬盘厂商也都提供对它的支持。S.M.A.R.T.技术可以监测磁头、磁盘、马达、电路等，由硬盘的监测电路和主机上的监测软件对被监测对象的运行情况与历史记录和预设的安全值进行分析、比较，当出现安全值范围以外的情况时，能够自动向用户发出警告。通过S.M.A.R.T.技术可以对硬盘潜在故障进行有效预测，提高数据的安全性。5) 硬盘休眠技术：DS-8000HF-S产品在硬盘使用上使用了硬盘休眠技术，即在录像、回放等操作时，同时最多只有2块硬盘处于工作状态，其他硬盘处于休眠状态，这样可以减少机器使用功率，提高系统稳定性，延长硬盘使用寿命。416路4CIF实时高清晰录像功能海康DS-8000HF-S数字硬盘录像机所有通道最高支持入4CIF高清晰编码。可以满足客户对于回放及网传清晰度要求。最多可支持到一台设备16路4CIF高清晰编码，满足客户多路数高清晰硬盘录像机录像需求。5 远程文件剪辑功能海康DS-8000HF-S数字硬盘录像机支持远程视频剪辑功能。远程客户端设置好想要下载的录像资料起始和结束时间，硬盘录像机会自动将一个大的文件中该时间段的录像资料剪辑下来，上传到该客户端去。当网络带宽有限而录像文件非常大时，如果下载整个录像文件，会有占用网络通道时间长的问题，会影响其他用户调用前端实时视频图像。采用远程文件剪辑功能，可以很好的解决这一问题。6高可靠性的SATA硬盘海康DS-8000HF-S数字硬盘录像机选用SATA硬盘，与普通的IDE硬盘相比，SATA硬盘的读写速度更快、更加稳定，采用更细的线缆，有助于机箱内部通风。i. 双码流技术海康威视DS-8000HF-S数字硬盘录像机系列支持双码流技术。这一技术是专门针对网络带宽资源比较差的应用来开发的。当网络带宽资源不够时，必须采用低码流、低分辨率的方式才能保证图像稳定传输。而在本地录像方面，用户有需要尽可能高清晰的记录视频。这样就会产生网络传输与本地存储之间的矛盾。海康DS-8000HF-S支持双码流技术，利用自身视频压缩芯片强大的处理能力，本地做高清晰录像，网络传输使用低码流方式，就能很好的解决网络传输低码流与本地存储高清晰的问题。8. 多种报警联动方式海康DS-8000HF-S数字硬盘录像机系列支持三类报警联动信息，可以触发多种报警提示。1) 视频报警：视频移动侦测、视频遮挡、视频丢失均可触发报警，可以联动画面弹出、本地声音警告、联动报警输出开关量、将报警信息上传中心。2) 开关量报警：DS-8000HF-S支持最多16路报警输入，4路报警输出开关量常开/常闭可软件选择，支持报警手动/计划设防、撤防。任意一路报警输入可联动任意多路报警输出和视频通道，报警后支持联动画面弹出、联动报警输出、本地声音报警、报警信息上传中心。3) 报警可联动快球预置位、快球巡航、快球轨迹扫描等。4) 异常状态报警：系统的异常状态，如：硬盘满、硬盘异常、网络非法访问、IP地址冲突、网线断等均可联动本地画面警告、声音提示、联动报警输出、上传中心。9单路副口输出海康DS-8000HF-S数字硬盘录像机系列支持2个独立输出通道：主通道支持BNC、VGA，副口输出通道支持BNC，常用于分控的图像显示。副口输出通道支持多画面分割、自动、手动轮巡等功能。10. 多样化的监控产品系列海康威视除生产硬盘录像机产品外，还研发生产了视频服务器（编码器、解码器）、视频会议产品、视音频压缩板卡等多种数字视频产品。利用这些产品，可以满足用户对于数字视频的本地存储、网络传输等绝大多数的需求。而且海康产品均基于统一的硬件、软件平台开发，具有良好的兼容性。可以将多种产品（如：硬盘录像机、视频服务器、视频压缩板卡）方便地集成到一个监控系统中使用。11. 高速eSATA备份接口 海康DS-8000HF-S数字硬盘录像机系列支持高速外置SATA备份接口，连接外部可热插拔SATA硬盘，可将硬盘录像机中的录像文件高速备份出来。12. 优秀的网络传输特性1) 支持TCP/IP协议，支持组播协议2) 可以通过网络设置参数，实时浏览视频和音频信号、查看视频服务器状态，网络报警联动，可以通过网络集中存储压缩码流3) 通过网络控制云台和镜头，通过网络远程升级，实现远程维护4) RS-485与RS-232接口支持网络透明通道连接，客户端可以通过视频服务器的透明通道控制串行设备10 完善的二次开发支持提供对网络硬盘录像机操作的SDK开发包。提供演示应用软件源码，加快应用系统开发速度。DS-8000HF-S具体功能压缩功能l 最多16路PAL/NTSC制式视频信号，每路皆可实时4CIF（704576像素）分辨率每秒25帧的独立硬件压缩，视频压缩采用H.264压缩技术，可设定视频图像的压缩码流。每路图像不仅支持变码率，而且支持变帧率。l 最多16路音频信号，每路音频信号独立实时压缩，音频压缩标准采用OggVorbis，压缩码率为16Kbps。l 视频和音频信号压缩后生成复合的H.264码流，码流回放时视频和音频保持同步。也可设置不用音频。l 最大支持1/4/9/12/16画面功能。l 支持变码率、变帧率。l 支持双码流。l 支持多区域移动侦测。l 支持OSD，日期和时间的位置、灰度可以设置，日期和时间自动增加。时间和通道名称信息在预览和录像文件中均可叠加显示，不可篡改。l 支持水印（WATER-MARK）技术。本地功能录像l 文件记录有七种模式：定时录像、手动录像、移动检测录像、报警录像、移动侦测录像&报警录像、移动侦测录像 | 报警录像、命令触发录像。l 硬盘文件系统与FAT32兼容。l 本地硬盘SMART技术支持。l 硬盘上文件可以选择循环记录和非循环记录。l 提供硬盘录像资料的备份与剪辑，支持U盘、USB硬盘、USB CDRW备份设备。时钟管理l 录像机设有时钟，可进行时钟设置和校正。可通过网络进行远程校时功能，保证整个系统录像时间的一致性。远程巡检l 客户端软件提供远程巡检功能，可自动对前端硬盘录像机进行巡检抓拍图片l 客户端软件可对正在预览的图像或回放的图像进行抓拍并进行图像处理，并可对处理后的图像存盘、打印。预览与回放l 支持监视器或VGA输出连接。l 预览时显示模式多路（1/4/9/12/16）切换。l 预览时可对视频信号的亮度、对比度、饱和度、色度等参数进行设置l 支持图像局部遮盖。用户可设置遮盖区域，如将密码键盘区域遮盖。遮盖设置后，在预览和录像文件中该区域均不可见l 支持图像局部（或全部）遮挡报警处理。l 支持2路同时回放。l 可以按录像类型（定时、移动侦测、报警、手动、移动侦测|报警、移动侦测&报警、命令触发）、按时间进行检索。l 支持快放、慢放、单帧播放、向前搜索、向后搜索等回放模式。快放和慢放支持不同倍速的播放。l 支持OSD叠加、通道名叠加。l 本地录像状态显示。控制l 支持预置点、巡航、轨迹。报警l 最多16路报警输入4路报警输出。l 报警可联动任意通道进行录像，可联动本地声音提示、画面警告（画面弹出全屏显示）、联动任意路报警输出、上传报警信号至远程网络监控中心l 移动侦测、遮挡报警、异常事件警告。异常事件类型l 硬盘满：录像设置中，硬盘满时选择“不覆盖”，当所有硬盘空间被录满时触发。l 硬盘错：当硬盘录像机内无硬盘时，或系统对目标硬盘不能进行正常读写时，均会触发“硬盘错”这个异常事件。l 网线断：当网络连接断开时触发。l IP地址冲突：在同一网段内，存在与设备有冲突的IP地址时触发。此功能待扩充。l 非法访问：当用户密码错误时触发。l 视频输入输出制式不符：当设置的视频输出制式（参见5.4节）与输入制式不符时触发。异常事件处理方式l 声音警告：本地蜂鸣器响。l 上传中心：主动上传给远端的管理主机（该主机的IP地址在“网络设置”中定义）。l 触发报警输出：触发一个或多个本地报警输出。l 报警联动：报警时间表（布防、撤防）、报警联动类型、报警时所要到达的预置点、巡航路径或轨迹。多工工作l 系统支持在录像的同时进行回放操作l 系统可以具有同时监视、录像、回放、网络传输、备份的功能，互不影响安全l 支持操作员用户权限的定制。除一个管理员以外，通过“定制权限”可设置多个操作员，增加了对操作员安全管理的灵活性。l 每个操作员的权限（如设置参数、控制、回放、日志查询等）均可自行设定，操作员权限细分到通道（如可设置每个操作员对某一路视频通道的浏览、回放、控制权限）l 日志：硬盘录像机会对系统的任何操作进行记录，形成日志保存在硬盘上。日志包括操作日志、报警日志、异常日志。各类日志均可按时间、日志类型等不同条件进行检索。l 断电恢复：保存当前录像机的工作状态，当系统断电或遇到其它情况复位后，可恢复到断电前的工作状态。网络功能l 支持TCP/IP协议。l 支持宽带ADSL拨号上网（PPPoE）。l 支持电话线窄带传输（PPP）。l 支持动态IP地址分配（DHCP）。l 网络实时预览：支持TCP、UDP、RTP、组播传输。l 支持网络端控制命令，可通过远程PC仿真本地按键操作。l 可通过网络设置参数、实时浏览任何一路或多路的视频和音频信号、查看视频设备状态。l 网络报警联动（报警信号上传）。l 可通过网络控制云台和镜头。l 可通过网络实时记录压缩码流。l 可通过网络下载网络硬盘录像机上的录像文件，也可通过网络远程回放网络硬盘录像机上记录的录像文件。l 可通过网络远程升级，实现远程维护。l RS-232串口和RS-485接口皆支持网络透明通道连接，远程PC可通过网络硬盘录像机的透明通道控制串行设备。l 可通过远程PC与网络硬盘录像机进行双向语音对讲（或单向语音广播）。l 具备WEB SERVER功能，可通过浏览器访问网络硬盘录像机。l 提供日志（操作日志、报警日志、错误日志）记录与查询。l 用户名、口令及码流传输时用密码加密，防止泄露。开发支持l 提供对网络硬盘录像机操作的SDK开发包。l 提供演示应用软件源码，加快应用系统开发速度。DS-8000HF-S技术参数硬件接口DS-8002HF-S、DS-8004HF-S： VIN视频输入接口，AIN音频输入接口； VOUT本地监视接口，AOUT本地监听接口； VAUX本地辅助监视接口，AAUX本地辅助监听接口，LINE IN语音输入接口，USB备份口； VGA显示器输出接口； KB键盘接口，RS-232串行接口，UTP网络接口； RS-485匹配电阻开关，RS-485串行接口，ALARM IN报警输入、ALARM OUT报警输出模块； 接地端； AC110/220V电源； eSATA备份/扩展存储接口（可选）。DS-8006HF-S、DS-8008HF-S、DS-8010HF-S、DS-8012HF-S、DS-8016HF-S VIN视频输入接口，AIN音频输入接口； AUX VOUT辅助本地监视接口，AUX AOUT辅助本地监听接口； VOUT本地监视接口，AOUT本地监听接口； LINE IN语音输入接口； VGA显示器输出接口； RS-232串行接口，ETHERNET网络接口； eSATA备份/扩展存储接口（可选）； USB备份口； RS-485匹配电阻开关； RS-485串行接口，KB键盘接口，ALARM IN报警输入、ALARM OUT报警输出模块； 接地端； AC110/220V电源； 技术参数视频压缩标准H.264实时监视图像分辨率PAL：704*576 NTSC：704*480回放分辨率QCIF/CIF/2CIF/DCIF/4CIF视频输入路数2/4/6/8/10/12/16视频输入接口BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75），支持PAL、NTSC制视频输出2路，BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75）视频帧率PAL：1/16-25帧/秒，NTSC：1/16-30帧/秒码流类型视频流/复合流压缩输出码率32K-2M可调，也可自定义。（上限8M，单位：bps） 音频输入路数2/4/6/8/10/12/16音频输入接口BNC（电平：2Vp-p，阻抗：1k）音频输出2路，BNC（线性电平，阻抗：600）音频压缩标准OggVorbis音频压缩码率16Kbps语音对讲输入1路，BNC（电平：2Vp-p，阻抗：1k）通讯接口1个RJ45 10M/100M自适应以太网口，1个RS232口，1个RS485口键盘接口1个（支持级联）硬盘接口4/8个SATA硬盘，每个硬盘容量支持高达2000GBUSB接口1个，支持U盘，USB硬盘，USB刻录机VGA接口1个，分辨率：800600/60Hz，800600/75Hz，1024768/60Hz报警输入4/8/16路报警输出2/4路电源90-135VAC或者180-265VAC，47-63 HZ功耗（不含硬盘）2051W工作温度-10-55工作湿度10-90机箱19英寸标准机箱尺寸（mm）90mm(高)441mm(宽)470mm(深)重量（不含硬盘）8Kg四. 存储服务器技术参数DS-A10海康威视网络存储系统是海康威视倾力打造的网络音视频存储产品，采用标准的iSCSI/NFS/CIFS/FTP/HTTP存储接口，直接连接在海康的DVR/DVS系统后端作为扩展盘使用，也可作为服务器后端的存储（集中存储或扩展存储）。兼容Windows2000/XP/Server2003/NT，Linux，Solaris，HP-UX，AIX等各种服务器平台。产品概述产品类型：海康威视网络存储系统产品接口：采用标准的iSCSI/NFS/CIFS/FTP/HTTP存储接口直接连接在海康的DVR/DVS系统后端作为扩展盘使用，也可作为服务器后端的存储（集中存储或扩展存储）。兼容Windows2000/XP/Server2003/NT，Linux，Solaris，HP-UX，AIX等各种服务器平台。订货型号DS-A1008T（塔式）、DS-A1012R、DS-A1016R、DS-A1024R（机架式）网络存储技术特色领先/可控：领先的存储技术，可控的存储设备安全/可靠：安全的数据保障，可靠的系统架构智能/个性：智能的存储系统，个性的解决方案经济/实用：经济的成本投入，实用的操作管理总体技术特点智能，个性，经济，可信的数据存储海康威视网络存储系统是海康威视倾力打造的网络音视频存储产品，采用标准的iSCSI/NFS/CIFS/FTP/HTTP存储接口，直接连接在海康的DVR/DVS系统后端作为扩展盘使用，也可作为服务器后端的存储（集中存储或扩展存储）。兼容Windows2000/XP/Server2003/NT，Linux，Solaris，HP-UX，AIX等各种服务器平台。高可靠支持高可靠性在硬