HD-TVI改造系统应用方案

HD-TVI改造系统应用方案-海康威视HD-TVI系统设计方案杭州海康威视数字技术股份有限公司年月日

目录TOC\o"1-5"\h\z\u目录 2第一章概述 41.1. 系统概述 41.2. 设计依据 41.3. 需求分析 5第二章系统设计 62.1设计思路 62.2设计原则 72.3系统架构 82.3.1 监控前端 82.3.2 分控中心 92.3.3 总控中心 92.4系统组成 92.4.1 监控前端设计 92.4.2 前端结构设计 9 适用场景 10 HDTVI摄像机特性 112.4.3 传输网络设计 132.4.4 网络结构总体设计 13前端接入 13高清视频传输专网 142.4.5 网络传输带宽设计 152.4.6 视频存储设计 15存储策略 15存储空间计算 16取流方式 16HDTVIDVR特色功能 16解码拼控设计 18监控中心设计 192.4.7 HDTVI高清改造设计 22设计思路 24模拟监控系统接入设计 24网络监控系统接入设计 252.4.8 系统特点 27充分利旧 27高清智能 27超低延时 28高开放性 28高靠易用 28系统功能 292.4.9 系统优势 31系统成本节约 31系统性能强大 32产品质量可靠 32高清实时预览 33产品操作便捷 33特色功能齐全 34第三章系统主要设备介绍 353.1EXIR点阵红外筒型同轴高清摄像机DS-2CC12C5T-IT3/IT5 353.2EXIR点阵红外海螺型同轴高清摄像机DS-2CC52C5T-IT3 353.3球型同轴高清摄像机DS-2AE7123TI 363.4迷你防暴红外半球型摄像机DS-2CS54A1P-IRS 373.5模拟高清硬盘录像机DS-8104/08/16HGH-SH 373.6视频综合平台DS-B10-S05-A 38第一章概述系统概述视频监控作为安防系统的重要组成部分，以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于各行各业。当前，已有的模拟标清视频系统清晰度不高，智能应用匮乏，已经愈发难以满足客户应用需求，针对模拟标清系统的高清改造需求十分迫切。海康威视从满足用户需求，节省用户投资的角度出发，推出新一代同轴高清HDTVI(HighDefinition-TransportVideoInterface)系列产品，并提出了一套集前端采集、传输、存储、拼控上墙、应用管理于一体的HDTVI高清改造解决方案。设计依据移动图像和电视工程师协会制定SMPTE292M标准《以太网100BASE-T/1000BASE-T标准》IEEE802.3《GB/T13993.2-2002通信光缆系统》《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T28181-2011）《安全防范工程技术规范》GB50348-2004《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94《安全防范系统验收规则》（GA308/2001）《安全防范系统通用图形符号》（GA/T75-2000）《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94)《工业电视系统工程设计规范》（GB50115-2009）《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T670-2006)《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T17963）《计算机信息系统安全》（GA216.1-1999）《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）《信息技术安全技术IT网络安全》GB/T25068其他法律法规及标准。需求分析 早期的视频监控系统以模拟标清系统为主，此类系统普遍存在着一些不足，制约了视频资源的共享和应用业务的整合，限制了防控体系技术的发展，主要表现在以下几个方面：视频清晰度低、图像质量差：现有的视频监控资源分辨率低，多以标清为主，整体视频图像质量差，夜间成像效果不理想，在一些重要场所无法看清人脸或车牌号码，只能解决“看得见”，无法实现“看得清”，同时标清图像也无法用于视频智能分析研判，基本丧失了数据挖掘的可能性，大大降低了视频资源的价值。传输距离受限、存在画面延迟：摄像机支持的直接传输距离有限，需要采用光端机延长传输距离，增加了成本和节点故障风险；用户在预览视频图像时，画面存在延迟现象，严重影响用户的业务应用。系统集成度低、管理效率低下：监控系统涉及硬件模块众多，模块间的高度耦合使得系统高度复杂化，设备占用空间多且配置不灵活，使得管理效率低下，增加了故障节点的产生几率。对旧系统的整合程度不高：视频监控系统改造过程中，与原有系统之间难以融合，对原有监控资源利用率低，造成资源浪费。本系统方案拟通过创新性引入模拟高清系统化改造方案，期望能达成以下系统改造目标：清晰成像、全面高清：全面采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清传输、高清编码、高清存储、高清显示，达到真正意义上的“高品质、全高清”，满足各部门对高清视频应用日益迫切的需求。低延时显示：尽量减少视频信号采集、传输、显示等各个环节的延迟，降低前端到显示的延迟时间。提高系统集成度：降低系统的复杂度，能够将系统的多个设备进行整合，提高系统系程度，减少单点故障率，提高系统管理效率，降低能耗及维护成本。系统利旧、平滑升级：升级改造过程需充分考虑原有系统状况，充分利旧原有系统，以较小的经济代价实现系统的平滑升级，改造后的系统操作习惯、维护方式尽量保持一致，便于操作人员快速掌握系统操作。第二章系统设计2.1设计思路本方案主要针对模拟标清视频监控系统进行高清改造，在提升清晰度的同时，对系统的整体性能和业务应用整合深化实现同步优化改造。总体设计思路如下：充分掌握用户视频监控需求，科学分析点位情况，有高清改造需求的点位保留其传输链路，将摄像机、光端机、DVR替换为HDTVI系统产品即可；无高清改造需求的点位，将原有摄像机接入HDTVIDVR即可。前端接入网络、分控中心与总控中心之间主干网络在满足带宽需求的情况下无需进行改造；根据实际改造需求，对局域网内部网络进行调整即可；存储设备及显示大屏需支持1080P及以上分辨率，以实现端到端高清，根据实际情况进行利旧或者升级替换；交换机、服务器、显示主机、监控管理终端、网络键盘等设备根据设备性能和用户业务需求，可部分甚至全部利旧；采用分布式与集中式相结合的存储模式：在分控中心采用HDTVIDVR存储各自区域内的视频，重要的视频集中备份到总控中心，总控中心推荐采用CVR或者视频云存储；HDTVI高清视频信号接入所属分控中心HDTVIDVR后，不经编解码在显示器上显示，保证视频的最小延时、最高画质；总控中心预览实时画面时，分控中心编码后的高清视频信号经网络传输至总控中心视频综合平台实现解码、拼控和上墙显示。建立统一的视频信息管理应用平台，实现对所有监控点位的接入管理，同时引入最新的视频应用技术，打造一个可动态扩展的综合应用支撑管理平台。系统基于最前沿的视频图像处理技术、网络传输技术和计算机信息技术，通过运用HDTVI同轴高清视频监控技术、业务系统集成技术等先进安防技术，实现全网调度、管理和应用，为用户提供一套“高清化、低延时”的视频图像监控系统，最大程度地实现原有监控应用系统的技术升级、应用升级和功能升级，满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。本方案主要实现以下目标：实现系统的高清化、低延时：通过端到端的高清接入，不经编解码直接传输和显示，为用户提供更清晰更实时的图像和细节，让视频监控变得更有使用价值。建成区域内统一的中心管理平台：通过管理平台实现区域内统一的视频资源管理，对前端摄像机、解码拼控设备、存储设备等设备进行统一管理，实现远程参数配置和远程控制；通过管理平台实现区域内统一的用户和权限管理，满足系统多用户的监控、管理需求，真正做到“坐阵于中心，掌控千里之外”。2.2设计原则本系统充分结合HDTVI技术优势，以“经济性、先进性、可靠性、实用性、扩展性”为基本原则，具体如下：经济性：采用HDTVI技术对系统进行高清改造，充分考虑利旧已有系统，降低用户建设成本和投入，以合理价格实现强大的整体配置性能。先进性：采用成熟、主流的设备构建系统，系统建设充分利用当前最新的视音频、数据、网络等技术，充分兼顾需求和技术的不断变化，建设业内领先的高清视频监控系统。可靠性：系统硬件采用电信级的服务器及专业设备，对关键设备采取冗余备份措施，软件采用模块化、分层隔离的设计思想，确保整个系统长期稳定运行。实用性：系统的设计突出应用，以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于用户的工作需要。扩展性：系统采用业界主流的硬件设备，提供标准的协议，具有良好的兼容性和通用软硬件接口，可以全面兼容主流厂商的设备，并能为其他系统提供接口。2.3系统架构本系统采用总控中心、分控中心两级建设，系统物理拓扑如下图所示：系统物理拓扑图监控前端主要负责各种音视频信号的采集，包括三种类型前端摄像机：HDTVI摄像机、模拟摄像机、网络摄像机（IPC）。海康威视HDTVIDVR支持以上三种摄像机的自适应混合接入，针对需要进行高清改造的点位，利旧使用已有同轴电缆，将模拟摄像机和模拟光端机替换为HDTVI系列产品，接入分控中心HDTVIDVR；不需要改造的模拟摄像机和IPC，无需进行改造，直接接入分控中心HDTVIDVR。分控中心分控中心负责对前端分散区域监控点的接入、存储和显示。分控中心配置HDTVIDVR对区域内接入前端的视频图像进行存储，可支持高清输入、存储和转发。分控中心交换机、监控管理终端、显示器、网络键盘、等设备在满足需求的情况下可利旧使用。总控中心总控中心通过视频信息管理应用平台，负责对整个系统的模块及部件进行配置和管理。总控中心视频综合平台将分控中心编码后的视频信号进行高清解码，并实现拼控上墙等功能，保障视频图像的高清显示。总控中心配置存储设备对分控中心重要视频进行备份，该存储设备需支持高清视频信号的输入、存储和转发，原有存储设备根据实际情况考虑利旧使用。总控中心交换机、服务器、显示主机、监控管理终端、网络键盘等设备在满足用户需求的情况下可利旧使用。本方案以对模拟系统进行HDTVI高清改造的系统设计为主，模拟视频系统和网络视频系统的利旧设计不作详细介绍。2.4系统组成监控前端设计早期的模拟标清视频监控系统难以看清图像细节，视频数据使用价值有限，且有不少前端摄像机已经接近甚至达到设计使用年限，用户可以根据自身需求确定需要改造的模拟摄像机点位，采用HDTVI同轴高清摄像机进行替换改造，可实现高清视频数据采集及低延时、无损耗的远程视频传输，给用户提供更优质的图像效果、更丰富的监控价值。前端结构设计前端系统根据不同的监控点位选择不同的部署方式，摄像机可选择壁装、吊装、柱杆装等安装方式，不同安装方式需选择不同的配套件，同时根据不同应用场景可选择防雷器、LED补光灯等配套设备。对于室外柱杆装的前端摄像机，其部署结构如下图所示：前端系统部署结构图适用场景前端摄像机选型应根据不同应用场景监控需求，选择不同类型或者不同组合的摄像机，保证监控区域内的无盲区、全覆盖，以达到最优的视频监控效果。室内通道场景楼梯、走廊、电梯、出入口等室内固定点监控场景，由于夜晚光线较弱，推荐采用130万/200万HDTVI高清红外半球或筒机；大厅等出入口外部夜晚光线较弱，推荐采用130万/200万HDTVI高清红外筒机。室内大型场景地下停车库、室内篮球场、大型办公区域、仓库、酒店大堂等大型室内场景，白天或夜晚光线都较弱，推荐采用130/200万HDTVI高清红外球机，可上下左右旋转并对远处细节进行变倍放大，定点监控推荐使用130/200万HDTVI高清红外筒机；地下停车库等出入口如果要看车牌，推荐使用200万HDTVI高清枪机+护罩+补光灯的方式（按现场具体环境，如果需要防水防尘，需选用支持IP66的室外护罩，如果无需防水防尘，可选用室内护罩或不加护罩）。室内小型区域会议室、独立办公室、资料室等小型室内区域，分块监控推荐使用隐蔽美观的130万/200万HDTVI高清红外半球产品。室外大场景大场景的应用场景主要为具有开阔视野和需要大范围呈现监控画面的场景，如机场跑道、停机坪、广场、火车站台、码头、港口等，可应用200万HDTVI高清球机，可控制云台镜头进行变焦和转动，查看区域性全景目标。路面监控室外路面固定点推荐采用200万HDTVI高清枪型摄像机，满足在覆盖范围内看清过往行人、车辆的行为特征和体貌特征；对大范围监控区域进行监控，推荐采用130万/200万HDTVI高清球型产品。摄像机要达到IP66的防护等级，避免雨水或灰尘的进入影响其正常使用；在晚上光线不足的环境下推荐采用超低照度功能或红外功能的HDTVI高清枪机，保障夜晚等光线不足环境下的监控图像质量。制高点监控制高点监控的场景主要为在楼顶、塔顶、山顶等制高点处对所在范围内的整体的、大范围的监控，推荐采用130万/200万HDTVI高清智能球型摄像机，或采用HDTVI高清枪型摄像机加大倍率的电动镜头配合支持云台控制的一体化云台，电动镜头的焦距根据实际监控范围确定选配。HDTVI摄像机特性在模拟标清系统的高清改造中采用HDTVI同轴高清摄像机，相比其他摄像机具有明显优势。高清完美画质采用百万像素级别传感器，能获得更多的视频信息，实现1920×1080视频图像分辨率；具备更宽色度载波频率，并采用二倍过采样技术，画面色彩逼真度及清晰度大幅提升；支持高清25帧/秒以上高帧率视频信号采集，保证视频的实时性和连贯性；具备低照度、强光抑制、高清透雾、防红外过爆、数字降噪、超宽动态等功能，能在各种特定场景及环境下实现图像的清晰显示。以下为海康威视HDTVI1080P摄像机拍摄效果图：室内监控拍摄海康威视HDTVI1080P摄像机室内监控拍摄效果室外监控拍摄海康威视HDTVI1080P摄像机室外监控拍摄效果室内红外监控拍摄海康威视HDTVI1080P红外摄像机室内监控拍摄效果由以上几张图可以看出，海康威视HDTVI摄像机拍摄画面清晰度高、色彩逼真、具有层次感，红外成像效果均匀。实时远距传输HDTVI同轴高清摄像机采用低频信号传输，具备可靠抗干扰性能，且采集到的高清信号不经编码压缩进行传输，实现高清、低延时、无损耗的远程视频传输，通过合理的传输网络设计，真正实现“现场这一秒，就是显示器上的这一秒”。HDTVI同轴高清摄像机对于同轴电缆及BNC接口质量无特殊要求，支持500米（注：该数值在实际工程应用中受线材质量和环境等因素影响）左右普通同轴电缆传输，直接传输距离较模拟摄像机、数字摄像机、网络摄像机更远，在模拟标清系统改造中基本不用考虑传输距离，可以直接进行摄像机替换，无需更多配置，充分利旧已有传输线缆资源，实现即插即用。此外，HDTVI摄像机支持同轴视控功能，即控制信号通过同轴电缆复合传输，可省去RS-485控制线。传输网络设计网络的整体设计不仅关系到整个网络系统的性能，还涉及到未来网络系统如何有效地与新技术接轨以及系统平滑升级等问题。本系统立足于满足高清视频接入、转发、存储、解码等需求，实现HDTVI高清视频信号的低延时、高清化显示，同时选择成熟、先进的网络技术，充分满足未来五年监控系统业务的需求。网络结构总体设计系统传输网络结构大体分为前端接入和高清视频传输专网两部分：前端接入和高清视频传输专网。前端接入前端监控系统接入分控中心可按照传输距离来选择不同的传输模式，HDTVI摄像机和球机支持500米左右同轴电缆传输，更远距离的信号传输可通过光纤+HDTVI光端机方式传输。HDTVI视频监控系统的接入按照传输距离来选择传输模式，一般情况下，500米以内传输距离使用同轴电缆，远距离传输则考虑使用光纤线路并配套光端机。由于HDTVI摄像机支持的同轴电缆直接传输距离远大于一般模拟摄像机，所以在实际改造过程中，可以直接利旧原有线缆。模式一：同轴电缆传输HDTVI高清视频信号采用普通同轴电缆传输距离为500米左右。传输拓扑结构如下图所示：同轴电缆传输结构示意图模式二：光纤+HDTVI光端机传输模式二主要是应用于远距离传输场景，通过光纤链路来传输无压缩的视频信号，通过使用光纤+HDTVI光端机的方式，可以实现最远达几十公里的传输。HDTVI摄像机、光端机均支持同轴视控功能，故无需布放RS-485控制线。传输拓扑结构如下图所示：光纤+HDTVI光端机传输结构示意图高清视频传输专网高清视频传输专网是指编码压缩后的视频信号传输网络，主要包括分控中心接入交换机到总控中心核心交换机之间的网络。系统设计中，可自建光纤网络，也可租用运营商传输链路，进行网络信号的视频传输和交换。分控中心到总控中心的网络带宽可根据前端数量的20%来估算。网络传输带宽设计考虑到网络传输过程及其它应用的开销，链路的可用带宽理论值为链路带宽的80%左右，为保障视频图像的高质量传输，带宽使用时建议采用轻载设计，轻载带宽上限控制在链路带宽的50%以内。总控中心与分控中心之间的视频传输网络应满足视频调用需求，建议带宽需达到千兆以上；中心网络设备满足服务器、存储设备接入带宽需求，传输带宽至少达到千兆以上；办公桌面带宽建议达到百兆以上。结合项目实际需求，网络带宽规划可做相应调整。视频存储设计本系统采用分布式与集中式相结合的存储模式：在分控中心采用HDTVIDVR存储各自区域内的视频，重要的视频集中备份到总控中心，总控中心推荐采用CVR或者视频云存储。存储策略HDTVIDVR直接获取摄像机的音视频信号并存储于本机上，实现视频直存，视频图像存储周期为30天。存储设备的部署在物理上为分布式，但在逻辑上为集中管理，减轻维护工作量。同时采用就近存储、快速存储、分散存储的策略，可保证数据尽可能快速地进行存储，有效规避网络异常等问题，将单点故障的风险降到最低。系统总控中心支持手动/自动备份视频录像，系统平台的备份功能可按照备份监控点、所属设备、备份时间、备份持续时间、备份类型等属性配置监控点录像备份计划，用户可根据需求对重要视频进行备份。备份存储设备可根据实际情况及需求进行选择，对于1000路以下规模的场景，建议选择CVR；1000路以上规模的场景，建议选择视频云存储。存储空间计算海康威视HDTVI摄像机具备智能编码功能，在低码流下可以保持较高的图像质量，并极大节省视频存储空间，1080p清晰度的视频码流可以降到3~4M，720p清晰度的视频码流可以降到1~2M。每个前端所需存储空间(GB)＝【视频码流大小(Mbps)×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/1024图像分辨率码流录像大小1天（G）录像大小15天（G）录像大小30天（G）4CIF2Mbps21.09316.41632.82720P2Mbps21.09316.41632.821080P4Mbps42.18632.821265.6取流方式分控中心分控中心的用户直接从DVR中获取实时流或回放流，以此减少了一部分流媒体服务器的部署，降低了系统建设成本。总控中心总控中心的用户通过流媒体服务器从DVR中获取实时流或回放流，以此节省了分控中心与总控中心间的主干网带宽，降低了系统建设成本。HDTVIDVR特色功能海康威视HDTVIDVR能够自适应接入HDTVI720P，1080P高清信号、CVBS标清模拟信号以及IPC高清网络视频信号。前端摄像机接入HDTVIDVR的过程中，编码参数自动调整，接入CVBS信号进行WD1编码，接入TVI信号进行高清分辨率编码，整个过程无需任何配置和重启，可实现即插即用。HDTVIDVR自适应接入三种类型摄像机此外，HDTVIDVR集多种视音频系统和其他业务系统于一体，实现高清监控、存储、报警联动等功能。同时，NVR集成了智能编码、智能流控、智能侦测、视频质量诊断等智能应用功能。智能编码同等图像质量下，720P码率只需1~2M，1080P码率只需3~4M；码率最多降低1/2，存储空间最多减少1/2，带宽占用最多减少1/2。智能流控智能判断网络状况，根据网络带宽，自动调节码流发送；网络状况良好时，全帧率预览；网络状况较差时，降帧率预览。智能侦测智能侦测示意图支持对跨界入侵检测、区域入侵检测等智能行为的侦测，并支持智能行为事件的报警、录像存储；支持按报警信号和智能行为侦测等事件进行录像的查询、回放和备份。视频质量诊断支持对视频质量进行诊断，对亮度异常、画面模糊等异常视频现象进行报警。解码拼控设计系统总控中心采用视频综合平台实现视频图像解码、拼控和上墙显示，海康威视视频综合平台参考ATCA(AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算架构)标准设计，支持视音频编解码、大屏拼接控制、存储管理、矩阵切换、实时预览等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、设备维护于一体的电信级综合平台。使用综合平台不仅可以让整个监控系统更加简洁，也让安装调试，维护变得容易，并且具有良好的兼容性以及扩展性。视频综合平台采用插拔式模块化设计，业务板槽位丰富，支持HDMI/DVI/VGA等多种高清视频接口，单块解码板具备128路D1/64路720P/32路1080P的解码能力。此外，单台设备最多支持112块屏幕任意拼接，支持1、4、9、16等多种画面分割显示模式，具备开窗、漫游、叠加、缩放、透明度设置等大屏控制功能。由于视频综合平台是整个系统的核心，从核心交换机到视频综合平台之间的网络承载了很大的压力。为了保证整体系统稳定高效，采用链路汇聚（LACP）设计，在核心交换机和视频综合平台间用多条千兆网线连接，并进行绑定。链路汇聚设计可实现两大功能：在带宽比较紧张的情况下，可以通过逻辑聚合可以扩展带宽到原链路的N倍；可以通过配置链路聚合实现同一聚合组各个成员端口之间彼此动态备份，当一条链路出现故障，另一条自动承担故障链路工作，保证链路的可靠性。大屏显示结构示意图总控中心可采用46或55英寸LCD拼接单元屏组成M（行）×N（列）的拼接大屏作为显示幕墙，不仅可以显示前端设备采集的画面、GIS系统图形、报警信息，其他应用软件界面等，还能接入本地的VGA信号、DVD信号以及有线电视信号，满足用户各种信号类型的接入需求。监控中心设计分控中心分控中心负责HDTVI高清前端的接入、存储、显示，同时通过视频传输网络将视频信息传输到总控中心。分控中心系统结构如下图所示：分控中心系统结构图HDTVI高清前端进行视频图像采集，将未经压缩的视频信号通过多种传输方式接入分控中心。分控中心HDTVIDVR将接入的HDTVI高清视频信号进行标准H.264编码压缩和存储，并通过网络与总控中心进行联网。此外，HDTVIDVR可通过自带的高清视频显示接口，如VGA、HDMI，将HDTVI摄像机采集的高清视频画面不经编解码在显示器上直接显示，实现图像的实时高清显示。分控中心可配置监控管理终端、网络键盘等设备，通过监控管理终端可对授权范围内的前端摄像机和HDTVIDVR设备进行管理，网络键盘用于监控画面的显示控制和切换等操作。总控中心总控中心负责对所有前端进行统一管理，对重要监控点位进行上墙显示，对分控中心的重要视频进行集中备份。由于原总控中心的存储、解码、大屏显示等环节均有可能成为高清显示的瓶颈，需要对总控中心进行系统设计以最终实现视频图像的高清显示。总控中心系统结构如下图所示：总控中心系统结构图HDTVI高清视频信号显示分控中心的HDTVI高清信号经编码后，通过网络传送到总控中心的视频综合平台，通过解码板进行高清解码输出（可采用VGA、DVI、HDMI等多种接口输出），投送至总控中心的拼接大屏进行显示。视频综合平台支持1、4、9、16等多种画面分割显示模式，单台支持112块屏幕任意拼接，另外视频综合平台还支持拼接、开窗、漫游、叠加、缩放、透明度设置等大屏控制功能。系统集中管理在总控中心构建视频信息管理应用平台，可以实现对接入监控网络的所有设备进行集中管理，包括设备健康度巡查、设备权限管理、接入用户的权限管理、控制优先级管理等。通过监控管理终端，可对系统进行配置和管理，同时也可通过终端进行视频预览和回放。高清视频回放通过视频信息管理应用平台，总控中心可以对各分控中心的存储设备进行远程控制，同样也支持对存储设备中的录像文件进行远程回放、下载和备份等操作。监控录像的回放可以通过监控客户端来完成，可以进行单帧回放、1/16、1/8、1/4、1/2、常速、2X、4X、8X等多种回放模式，同时还支持将回放画面投送至监控大屏进行显示的功能。重要视频备份通过视频信息管理应用平台，总控中心可以对分控中心的重要视频进行集中备份，备份数据流通过视频传输专网从分控中心到达总控中心。显示主机信号显示视频综合平台可以将显示主机上的视频信号实时投放到大屏上。网络键盘管理网络键盘与视频综合平台通过以太网互联，方便监控管理人员通过键盘控制视频综合平台将前端监控图像切换上墙显示。与分控中心的高清联网通过将总控中心核心交换机接入视频传输专网，实现分控中心高清视频信号的接入。HDTVI高清改造设计采用HDTVI同轴高清技术将原有模拟监控系统平滑升级为高清视频监控系统时，需根据系统各个部分的情况进行针对性改造，现将各部分的改造策略说明如下：前端摄像机前端摄像机的改造只需将原有模拟摄像机采用HDTVI摄像机进行替换即可，由于HDTVI摄像机可以即插即用，替换时无需其他配置操作。建议替换的摄像机主要包括以下几种情况：摄像机清晰度达不到客户应用需求；摄像机已经达到或者超过使用年限；摄像机已经损坏且维修成本较大；前端设备供应厂家已经不存在、或者相应型号已经停产并没有售后服务。传输线缆HDTVI视频信号采用同轴电缆传输，调制信号为低频信号，抗干扰能力强，对线缆质量和BNC接口无特殊质量要求，直接传输距离最多可达500米。在改造过程中，原有同轴电缆和光端机之间的光纤均可直接利旧使用，省去线缆成本的同时，也避免了复杂的线缆布放等改造工作。另外，HDTVI视频监控系统支持同轴视控功能，原有RS-485控制线可以直接省掉。前端摄像机及传输线缆改造示意图如下：前端摄像机及传输线缆改造示意图光端机采用HDTVI光端机对原有模拟光端机进行等位替换。存储设备原有存储设备除了需要满足高清视频信号的输入、存储、输出之外，还应满足摄像机清晰度提升后的存储空间需求，如无法满足，需进行改造或者替换。具体建设策略建议如下：原有DVR原有DVR设备替换为支持720P/1080P的HDTVIDVR，在替换时可选用接入能力较强的HDTVIDVR设备，减少多台存储设备堆叠使用的现象。原有备份存储设备满足需求的情况下利旧使用或者升级改造后使用。解码拼控设备原有解码拼控设备需支持高清视频的解码和拼控，不满足要求的情况下需进行替换。拼接大屏原有拼接显示单元需支持1080P及以上高清视频图像的输入和显示，不满足的情况下需进行替换。改造时，建议采用46或55英寸LCD/DLP拼接单元屏组成M（行）×N（列）的拼接大屏。其他客户端PC及大屏均需支持高清视频接口：HDMI、VGA或者DVI，线缆应采用相应高清视频线缆。为了节约整体投资成本，更好地利用原建系统的资源，本方案考虑对原有系统进行整体利旧设计。设计思路系统利旧主要包括不需要改造的模拟监控系统或者网络监控系统如何接入到总控中心。具体设计从以下几个方面考虑：原有模拟监控系统利旧：未改造模拟设备接入新建视频综合平台的方式；原有网络监控系统利旧：前端编码设备接入新建平台的方式；原有网络监控系统利旧：原平台和新建平台进行对接的方式；对于前端设备已经使用年限在5年以上的或者前端设备供应厂家已经不存在、或者相应型号已经停产并没有售后服务的，建议更换设备。模拟监控系统接入设计模拟监控系统采用的模拟摄像机通过同轴电缆或光纤接入监控中心，监控中心将接入的视频一分二，一路接入矩阵，一路接入DVR存储。矩阵负责视频的切换、上墙显示，同时可以与上级矩阵级联；DVR负责视频存储，同时可以与上级单位联网，便于调取录像。为了原系统最大程度利旧，可将原有模拟矩阵接入视频综合平台，实现视频资源的利旧整合。视频综合平台可以通过矩阵接入网关，接入市面上主流厂家的矩阵，确保模拟视频的调用、控制等。DVR存储资源通过SDK等方式接入现有的应用管理平台，如果原先为海康DVR，可直接接入使用；如果为其他厂家DVR，那么需要第三方厂家提供相应的SDK和解码库，以供平台开发对接使用。模拟监控系统整体利旧结构图如下：模拟监控系统整体利旧结构图原视频矩阵和新建系统视频综合平台之间可以通过矩阵接入网关进行对接，矩阵接入网关是原有模拟矩阵和视频综合平台之间通信协议转换和传递的桥梁。通过矩阵接入网关实现模拟矩阵和新建系统无缝对接，整个系统可以满足用户对模拟矩阵、视频综合平台的互联互控，可实现二者之间的互相调用。网络监控系统接入设计网络监控系统目前的主流方式是前端采用IPC、DVR等编码设备，通过IP网络，将前端设备接入到统一的视频管理平台，通过平台对前端编码设备进行统一管理。网络监控系统利旧主要包括两种情况，一种是前端编码设备接入现有的新建网络，通过SDK方式接入现有平台；另外一种是通过平台对接的方式实现整合利旧，但需符合一定的平台对接标准。网络监控系统整体利旧结构图如下：网络监控系统整体利旧结构图前端接入模式网络监控系统包括DVR、DVS、IPC等编码设备，这些编码设备通过SDK方式接入现有的视频信息管理应用平台。如果原先设备为海康设备，则不存在兼容性问题，可直接接入；如为其他厂家的编码设备，则需第三方厂家提供相应的SDK，以供平台对接开发。平台对接模式原有平台功能模块较为完整，前端设备数量较多时，可以通过平台对接的模式和新建平台进行对接，最终对原视频监控系统进行利旧。若原平台符合相应的标准，平台对接相对容易实现；若原平台是非标准平台需要通过联网网关进行对接，具体如下图所示：平台对接利旧结构图系统特点充分利旧本系统依托HDTVI同轴高清技术优势，充分利旧现有视频监控系统资源，以最小的经济投入实现系统性能的全面提升，具体表现如下：前端接入网络利旧：HDTVI支持长达500米左右的普通同轴电缆传输，原有的同轴电缆可以充分利旧使用，大大降低了线缆材料及施工布放投入；HDTVI摄像机和HDTVI光端机支持同轴视控功能，控制信号直接通过同轴电缆传输，无需布放RS-485控制线。传输网络利旧：分控中心与总控中心之间主干传输链路基本无需调整，分控中心与总控中心内部网络进行局部调整即可。设备利旧：原有交换机、服务器、显示主机、监控管理终端、网络键盘、等设备在满足应用需求的情况下均可利旧使用。系统利旧：原有的模拟监控系统以及网络监控系统均可以与改造后的系统进行对接，实现统一的配置和管理。平滑升级：HDTVI高清视频监控系统可以在基本不改变原有布线的前提下，利旧或者替换原有设备，即将原有模拟监控升级为高清监控。操作习惯、维护方式、系统组网等都可以沿用原模拟监控系统的操作习惯，不需要经过专业的培训，就能够对系统进行操作。高清智能HDTVI同轴高清技术从视频的采集、视频信号的编码压缩、视频信号的传输、视频的浏览、录像文件的回放等环节全面高清化，具体优势为：HDTVI同轴高清摄像机配合低照度、实时透雾、数字降噪、防红外过爆、宽动态等多种视频图像处理技术保障高清体验；存储设备为高清视频提供存储与转发服务，确保存储与转发环节达到高清效果；视频综合平台支持多种高清视频信号的输入与输出，并能够在内部实现高清视频的转换与交换；拼接大屏支持1080P及以上更高物理分辨率，可把前端大视场、远距离的监控画面进行拼接显示，体验更好的高清显示效果。海康威视HDTVI系列产品融入了智能功能，系统具备众多智能化优势，具体表现为：智能编码在保障高清体验的情况下，大幅降低网络带宽和存储空间需求，有效减少投资成本；智能流控可根据网络质量自动调整预览画面帧率，保障画面的实时性和流畅度；智能侦测对越界入侵、区域入侵行为自动检测、分别布防，联动报警，变被动式监控为主动型防范，大幅提高视频资源使用效率；视频质量诊断对视频图像出现的偏色、模糊、过爆等常见视频质量下降现象进行准确分析、判断和报警，提升系统运维水平。超低延时系统的HDTVI实时视频信号从前端采集、传输到上墙显示，未经编码压缩，实现超低延时，是实时监控的最佳方案，具体体现在以下几点：实时视频接入：前端摄像机采集到HDTVI高清视频信号后，未经编码压缩就传输至分控中心，减少了视频信号编码压缩的时间。实时视频显示：分控中心HDTVIDVR接收到HDTVI高清视频信号后，通过自带高清视频接口，不经编解码直接投送至显示器进行显示。高开放性系统高度开放，具体如下：HDTVI核心芯片对外开放，任何厂家的HDTVI产品均可相互兼容、互联互通。系统符合标准：系统遵循《安全防范视频监控联网系统传输、交换、控制技术要求》（GB/T28181-2011）标准要求，采用标准化的架构、网络协议、视频编解码协议、应用接口、文件格式等，具备良好的兼容性。系统开放接口：系统具备良好的集成能力及二次开发能力，可提供开放的接口，实现与各类信息系统的对接和集成应用。高靠易用系统设计具备高可靠性，主要体现在以下几点：设备可靠性：前端、存储、服务器、视频综合平台等设备都具备高可靠性，如前端的精密散热设计，可有效延长摄像机使用寿命；存储的智能研判管理，可降低功耗，延长设备使用寿命；服务器等设备的双电源设计，可提高部件的可靠性；视频综合平台采用双主控、双电源、双监控系统板、智能风扇温控系统设计；等等。链路可靠性：服务器与交换机之间可通过网口绑定技术，提高网络带宽的同时，提高链路可靠性；视频综合平台与交换机之间可通过多链路绑定技术，提高网络带宽的同时，提高链路可靠性；接入交换机与核心交换机之间可通过链路聚合技术，提高网络带宽的同时，提高链路可靠性。平台可靠性：视频信息管理应用平台的中心管理服务器可通过热备技术提高平台的可靠性；平台的重要模块如流媒体、存储管理等可通过N+1的方式提高可靠性。数据可靠性：数据存储可通过RAID冗余技术提高可靠性，防止因硬盘损坏而导致数据丢失。对于重要数据，可通过异地备份的方式，将数据备份到总控中心的存储设备中。系统可靠性：整个系统是一个有机的系统，每一部分之间是松耦合的关系，某一分控中心拆出来看，也是一个独立的系统。即当总控中心出现故障时，分控中心依然可正常运行；某分控中心出现故障时，整个系统依然可正常运行。该系统具有高易用性，体现在易部署、易操作、易管理、易维护方面，具体如下：易实施：系统改造过程中可充分利旧原有布线，HDTVI对常见类型摄像机均支持即插即用，方便施工。在监控中心使用视频综合平台就可实现视频图像统一接入管理，整个系统施工更加方便，极大节省人力物力。易管理：系统通过视频信息管理应用平台对视频资源进行统一监控、统一管理，管理平台提供了简单、易操作的的人机交互界面，可提高系统的整体管理效能。易维护：系统支持对摄像机进行自动故障检测，如图像偏色、模糊、过爆等，能够及时发现问题并发出警告信号，使故障能得到及时处理，提高视频监控系统维护效率。系统功能高清视频图像采集同轴高清摄像机视频监控图像质量达到720p(1280*720)/1080P(1920*1080)，可以完成高清图像的采集，获取更多图像中的关键信息。通常建议将摄像机部署在大门出入口、周界、园区、地下车库、保安室、办公室、电梯、楼梯、餐厅等监控位置，在设计安装位置时也需要考虑方便取电、以及避开重要的隐私区域。新一代同轴高清摄像机，支持后端低码率2/4Mbps编码，能够在保证图像质量的情况下降低录像存储成本。高清视频实时显示观看监控画面或调看历史录像，可通过连接在DVR的显示设备（液晶显示器[LCD]）实现，在监控中心通过多块监视器屏幕实现多通道画面的显示和切换。录像存储与共享该系统采用DVR做本地存储，可以设置录像计划、录像规则（包括连续录像、移动侦测录像、报警联动录像）等。授权用户可从客户端上远程回放和下载录像资料，根据系统分配的不同权限，各保安室享有对各监控点图像不同的浏览和控制权限。单路通道存储空间大小：图像分辨率DS-8104HGH-SHDS-8108HGH-SHDS-8116HGH-SH4CIF(2M)4816WD1(2M)4816720P(2M)48161080P(4M)4816单路通道存储空间大小：图像分辨率码流录像大小1天（G）录像大小15天（G）录像大小30天（G）4CIF2Mbps21.09316.41632.82WD12Mbps21.09316.41632.82720P2Mbps21.09316.41632.821080P4Mbps42.18632.821265.64远程联网监控实现多级远程控制功能，通过视频监控网络，授权用户能远程监控任意监控点的图像。云台控制功能同轴高清球机支持同轴视控功能，施工无需485布线，可直接通过后端DVR或网络键盘远程操作球机进行变焦和云台转动，实时查看清晰地现场图像。报警联动功能报警(Alarm)设备是监控系统中非常重要的一环，可以通过红外对射或者传感器等报警设备将报警信号传回硬盘录像机触发报警。后端DVR接入报警输入/输出设备，针对不同监控点配置多样化的报警触发规则，实现报警信号联动，自动弹出报警位置的视频图像，迅速定位报警位置，同时通过日志记录报警位置。权限管理功能可以添加和删除用户，并可对各级用户的控制权优先级进行管理。集中管理功能利用应用软件管理，可实现监控系统各个点位的集中管理，实现多通道同步实时预览，远程录像回放，远程录像下载，电子地图等功能。远程监控管理通过视频监控网络，授权用户能通过局域网或外网远程监控任意监控点的图像。授权用户可通过客户端应用软件或者IE浏览器实现远程预览现场图像、回放和下载录像资料、配置系统参数等所有管理控制功能。系统优势系统成本节约DS-2CS54A1P-IRS是海康威视S系列模拟摄像机中的一款700线红外防水防暴迷你半球型摄像机，标准BNC接口输出。摄像机分辨力可达700线，可自适应接入HDTVIDVR。产品外观新颖、体积小巧、隐蔽性优良，支持红外20米，内置拾音器、OSD菜单控制，均属业内同类产品首创。DVR支持自适应接入模拟摄像机和同轴高清摄像机，在旧系统高清改造时，可以逐步进行，先升级部分重要点位的高清，后续还可以全部升级高清。全新编码引擎升级后，海康720p（130W像素）同轴高清摄像机后端编码仅需1~2M码率，1080p（200W像素）同轴高清摄像机后端编码仅需3~4M码率，存储空间减少50%。DVR支持全通道高清接入，即4/8/16路DVR分别支持4/8/16路720p(2Mbps)同轴高清摄像机接入，节约DVR硬件购置成本。系统性能强大系统操作简单：

利用同轴视控，可实现球机的即插即用，无需更多云台配置；旧模拟系统高清改造，无需重新布线，绿色环保畅享高清。高清实时预览：系统从图像采集到输出，未经编码压缩，全实时、高保真；“现场这一秒，就是显示器上这一秒！“高清超距传输：可以享受比以往产品更远的传输距离；低频信号传输，系统具备可靠抗干扰性能，有效规避手机、路由器等导致的日常干扰问题。画质更高清：HDTVI新一代同轴高清比普通同轴高清具备更多的色度带宽，可以带来更丰富的图像信息，同时，HDTVI采用二倍过采样技术，能有效优化画面锯齿问题，让画面更清晰。自适应接入：HDTVIDVR采用自适应技术，支持多种相机接入，CVBS、960H、HDTVI720p、HDTVI1080p等信号均可随心接入，无需设置。特别是720pDVR可实现1080P图像接入、实时本地预览和非实时编码存储。系统更智能：海康威视为HDTVI新一代同轴高清系统融入了智能功能，具备智能编码、智能流控、智能侦测等一系列功能，不一样的体验，让同轴焕然一新。产品质量可靠专利EXIR技术：点阵红外产品采用海康自主专利全球首创矩形光斑透镜，拥有四大核心技术：面发光技术、黑晶封装技术、双面复合透镜技术、智能SMARTIR技术，使得红外监控画面中心不过曝，均匀无暗角，红外距离达到50-80米。精致结构：精密的散热设计，高效的散热材料，使摄像机的温升控制在较低的水平，可延长摄像机使用寿命1年。专利黑色防反光遮阳罩，有效防止红外干扰和日光干扰造成的图像模糊问题。高清实时预览最高可支持1080pHDTVI高清视频的预览、存储与回放。高清双输出/双操作：海康威视标DVR支持HDMI、VGA双高清（1080p）双输出及双操作，极大提升预览清晰度及操作便捷性。开放兼容接入：海康威视DVR支持标准第三方HDTVI产品接入。产品操作便捷即插即用：海康威视DVR支持即插即用同轴高清摄像机，操作时只需要将摄像机与DVR之间的网络连通，然后在DVR界面上一键自动添加，就可以一步完成添加工作，实现预览、回放功能。对于施工、维护极大地减少了工作量。一键录像：海康威视DVR支持一键配置录像计划，只要鼠标选择下就可以轻松实现所有通道移动侦测功能，对于施工操作以及后期的维护管理上，都是一个简单方便的应用。一键定位：海康威视DVR支持3D定位功能的操作，操作时只要选择好要放大的位置，球机就能自动以该区域为中心，显示在画面上。一键锁定目标，避免了复杂的操作，操作效率上有很大的提高。外网访问一步到位：海康威视DVR可以简单便捷的实现外网访问，支持HiDDNS功能，无需注册第三方域名，外网访问一步到位。HiDDNS是海康威视自建的动态域名解析服务器，为无固定公网IP地址的设备提供动态IP解析，无需注册使用第三方域名，方便、快捷。UPnP全称通用即插即用(UniversalPlugandPlay)，IP设备和路由器同时启用UPnP，可以实现设备发现和自动端口映射两个功能。特色功能齐全多样化回放：海康威视DVR支持快捷回放、按时间回放、按文件回放、事件回放、日志回放、标签回放、并行预览回放多样化回放方式。智能搜索回放：海康威视DVR可实现智能搜索及回放功能，针对有事件发生时的录像文件使用正常速率回放，针对没有事件发生时的录像文件使用高倍速率回放，提高录像检索与回放效率。智能硬盘管理：海康威视DVR支持磁盘预分配，硬盘初始化下预分配索引、录像文件等，杜绝磁盘碎片的产生，延长硬盘寿命;支持硬盘配额，硬盘容量按需分配给录像通道，各通道录像容量灵活规划；支持S.M.A.R.T，及时获取硬盘S.M.A.R.T检测信息，准确反馈硬盘工作状态，提前预警，确保数据存储安全、可靠；支持硬盘休眠，非工作硬盘可适时进入休眠状态，降低功耗、延长硬盘使用寿命。

第三章系统主要设备介绍3.1EXIR点阵红外筒型同轴高清摄像机DS-2CC12C5T-IT3/IT5主要特性：采用130万逐行扫描CMOS,支持同轴高清输出,图像清晰、细腻,分辨率达720p多种焦距可选：2.8mm（IT5无该焦距）,3.6mm,6mm,8mm,12mm,16mm支持1路同轴高清输出和1路标清CVBS模拟输出,方便本地调试低照度,0.001Lux@(F1.2,AGCON),0LuxwithIR支持ICR红外滤片式自动切换,自动彩转黑功能,实现昼夜监控支持OSD菜单控制,适合用户自定义设置自适应数字降噪,2D-DNR和3D-DNR确保多种环境下画面干净细腻支持最大16倍慢快门功能,有效提升低照度图像效果支持智能SMARTIR功能,有效防止近距离红外过曝问题采用矩阵光斑透镜,匹配传感器区域,大幅提高光能利用率红外距离IT3：30-40米，IT5：50-80米符合IP66级防水设计,可靠性高支持同轴视控(PelcoC协议)功能,兼容标准同轴视控控制设备3.2EXIR点阵红外海螺型同轴高清摄像机DS-2CC52C5T-IT3主要特性：采用130万逐行扫描CMOS,支持同轴高清输出,图像清晰、细腻,分辨率达720p多种焦距可选：2.8mm,3.6mm,6mm,8mm,12mm,16mm支持1路同轴高清输出和1路标清CVBS模拟输出,方便本地调试