第 一 章(zhāng) 總體概述

1.1 設計背景

視頻(pín)監控作爲安防系統的(de)重要組成部分(fēn)，以其直觀、方便、信息内容豐富而廣泛應用(yòng)于各行各業。已有的(de)模拟标清系統清晰度不高(gāo)，智能化(huà)應用(yòng)匮乏，已經愈發難以滿足客戶的(de)應用(yòng)需求，針對(duì)模拟标清視頻(pín)監控系統的(de)高(gāo)清改造需求十分(fēn)迫切。海康威視從節約用(yòng)戶投資，滿足用(yòng)戶需求的(de)角度出發，推出新一代同軸高(gāo)清HDTVI(High Definition-Transport Video Interface)系列産品，在此基礎上提出一套集前端采集、傳輸存儲、拼控上牆、應用(yòng)管理(lǐ)于一體的(de)HDTVI高(gāo)清改造解決方案。

1.2 現狀分(fēn)析

早期的(de)視頻(pín)監控系統以模拟标清系統爲主，此類系統普遍存在著(zhe)一些不足，制約了(le)視頻(pín)資源的(de)共享和(hé)應用(yòng)業務的(de)整合，限制了(le)防控體系技術的(de)發展，主要表現在以下(xià)幾個(gè)方面：

視頻(pín)清晰度低、圖像質量差：現有的(de)視頻(pín)監控資源分(fēn)辨率低，多(duō)以标清爲主，整體視頻(pín)圖像質量差，夜間成像效果不理(lǐ)想，在一些重要場(chǎng)所無法看清人(rén)臉或車牌号碼，隻能解決“看得(de)見”，無法實現“看得(de)清”，利用(yòng)視頻(pín)圖像信息進行取證具有一定的(de)困難，同時(shí)标清圖像也(yě)無法用(yòng)于視頻(pín)智能分(fēn)析研判，基本喪失了(le)數據挖掘的(de)可(kě)能性，大(dà)大(dà)降低了(le)視頻(pín)資源的(de)價值。

傳輸距離受限、存在畫(huà)面延遲：攝像機支持的(de)直接傳輸距離有限，需要采用(yòng)光(guāng)端機延長(cháng)傳輸距離，增加了(le)成本和(hé)節點故障風險；用(yòng)戶在預覽視頻(pín)圖像時(shí)，畫(huà)面存在延遲現象，嚴重影(yǐng)響用(yòng)戶的(de)業務應用(yòng)。

系統集成度低、管理(lǐ)效率低下(xià)：監控系統涉及硬件模塊衆多(duō)，模塊間的(de)高(gāo)度耦合使得(de)系統高(gāo)度複雜(zá)化(huà)，設備占用(yòng)空間多(duō)且配置不靈活，使得(de)管理(lǐ)效率低下(xià)，增加了(le)故障節點的(de)産生幾率。

對(duì)舊(jiù)系統的(de)整合程度不高(gāo)：視頻(pín)監控系統改造過程中，與原有系統之間難以融合，對(duì)原有監控資源利用(yòng)率低，造成資源浪費。

1.3 需求說明(míng)

清晰成像、全面高(gāo)清：全面采用(yòng)高(gāo)清視頻(pín)監控技術，實現視頻(pín)圖像信息的(de)高(gāo)清采集、高(gāo)清傳輸、高(gāo)清編碼、高(gāo)清存儲、高(gāo)清顯示，達到真正意義上的(de)“高(gāo)品質、全高(gāo)清”，滿足各部門對(duì)高(gāo)清視頻(pín)應用(yòng)日益迫切的(de)需求。

低延時(shí)顯示：盡量減少視頻(pín)信号采集、傳輸、顯示等各個(gè)環節的(de)延遲，降低前端到顯示的(de)延遲時(shí)間。

提高(gāo)系統集成度：降低系統的(de)複雜(zá)度，能夠将系統的(de)多(duō)個(gè)設備進行整合，提高(gāo)系統系程度，減少單點故障率，提高(gāo)系統管理(lǐ)效率，降低能耗及維護成本。

系統利舊(jiù)、平滑升級：升級改造過程需充分(fēn)考慮原有系統狀況，充分(fēn)利舊(jiù)原有系統，以較小的(de)經濟代價實現系統的(de)平滑升級，改造後的(de)系統操作習(xí)慣、維護方式盡量保持一緻，便于操作人(rén)員(yuán)快(kuài)速掌握系統操作。

1.4 設計原則

本系統充分(fēn)結合HDTVI技術優勢，以“經濟性、先進性、可(kě)靠性、實用(yòng)性、擴展性”爲基本原則，具體如下(xià)：

經濟性：采用(yòng)HDTVI技術對(duì)系統進行高(gāo)清改造，充分(fēn)考慮利舊(jiù)已有系統，降低用(yòng)戶建設成本和(hé)投入，以合理(lǐ)價格實現強大(dà)的(de)整體配置性能。

先進性：采用(yòng)成熟、主流的(de)設備構建系統，系統建設充分(fēn)利用(yòng)當前最新的(de)視音(yīn)頻(pín)、數據、網絡等技術，充分(fēn)兼顧需求和(hé)技術的(de)不斷變化(huà)，建設業内領先的(de)高(gāo)清視頻(pín)監控系統。

可(kě)靠性：系統硬件采用(yòng)電信級的(de)服務器及專業設備，對(duì)關鍵設備采取冗餘備份措施，軟件采用(yòng)模塊化(huà)、分(fēn)層隔離的(de)設計思想，确保整個(gè)系統長(cháng)期穩定運行。

實用(yòng)性：系統的(de)設計突出應用(yòng)，以現實需求爲導向，以有效應用(yòng)爲核心，以技術建設與工作機制的(de)同步協調爲保障，确保系統能有效服務于用(yòng)戶的(de)工作需要。

擴展性：系統采用(yòng)業界主流的(de)硬件設備，提供标準的(de)協議(yì)，具有良好的(de)兼容性和(hé)通(tōng)用(yòng)軟硬件接口，可(kě)以全面兼容主流廠商的(de)設備，并能爲其他(tā)系統提供接口。

1.5 設計依據

1) 移動圖像和(hé)電視工程師協會制定SMPTE 292M标準

2) 《以太網100BASE-T/1000 BASE-T标準》 IEEE802.3

3) 《GB/T 13993.2-2002 通(tōng)信光(guāng)纜系統》

4) 《安全防範視頻(pín)監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》（GB/T 28181-2011）

5) 《安全防範工程技術規範》 GB50348-2004

6) 《安全防範工程程序與要求》 GA/T75-94

7) 《安全防範系統驗收規則》（GA308/2001）

8) 《安全防範系統通(tōng)用(yòng)圖形符号》（GA/T75-2000）

9) 《視頻(pín)安防監控系統技術要求》（GA/T367-2001）

10) 《民用(yòng)閉路監視電視系統工程技術規範》(GB50198-94)

11) 《工業電視系統工程設計規範》（GB 50115-2009）

12) 《視頻(pín)安防監控系統工程設計規範》GB50395-2007

13) 《安全防範系統雷電浪湧防護技術要求》(GA/T670-2006)

14) 《信息技術開放系統互連網絡層安全協議(yì)》（GB/T 17963）

15) 《計算(suàn)機信息系統安全》（GA 216.1-1999）

16) 《安全防範系統雷電浪湧防護技術要求》（GA/T 670-2006）

17) 《信息技術 安全技術 IT網絡安全》GB/T25068

其他(tā)法律法規及标準。

第 二 章(zhāng) 系統總體設計

2.1 設計目标

系統基于最前沿的(de)視頻(pín)圖像處理(lǐ)技術、網絡傳輸技術和(hé)計算(suàn)機信息技術，通(tōng)過運用(yòng)HDTVI同軸高(gāo)清視頻(pín)監控技術、業務系統集成技術等先進安防技術，實現全網調度、管理(lǐ)和(hé)應用(yòng)，爲用(yòng)戶提供一套“高(gāo)清化(huà)、低延時(shí)”的(de)視頻(pín)圖像監控系統，最大(dà)程度地實現原有監控應用(yòng)系統的(de)技術升級、應用(yòng)升級和(hé)功能升級，滿足用(yòng)戶在視頻(pín)圖像業務應用(yòng)中日益迫切的(de)需求。本方案主要實現以下(xià)目标：

實現系統的(de)高(gāo)清化(huà)、低延時(shí)：通(tōng)過端到端的(de)高(gāo)清接入，不經過編解碼環節就直接進行上牆顯示，大(dà)大(dà)降低延時(shí)，爲用(yòng)戶提供更清晰更實時(shí)的(de)圖像和(hé)細節，讓視頻(pín)監控變得(de)更有使用(yòng)價值。

建成區(qū)域内統一的(de)中心管理(lǐ)平台：通(tōng)過管理(lǐ)平台實現區(qū)域内統一的(de)視頻(pín)資源管理(lǐ)，對(duì)前端攝像機、解碼拼控設備、存儲設備等設備進行統一管理(lǐ)，實現遠(yuǎn)程參數配置和(hé)遠(yuǎn)程控制；通(tōng)過管理(lǐ)平台實現區(qū)域内統一的(de)用(yòng)戶和(hé)權限管理(lǐ)，滿足系統多(duō)用(yòng)戶的(de)監控、管理(lǐ)需求，真正做(zuò)到“坐(zuò)陣于中心，掌控千裏之外”。

系統具備以下(xià)特征：

高(gāo)度整合、充分(fēn)利舊(jiù)：新建系統能與原有系統高(gāo)度整合、無縫對(duì)接，能充分(fēn)利用(yòng)原有監控資源，避免前期投資的(de)浪費。

高(gāo)清化(huà)、低延時(shí)：通(tōng)過HDTVI同軸高(gāo)清技術進行傳輸和(hé)顯示，實現視頻(pín)圖像的(de)高(gāo)清化(huà)、低延時(shí)。

快(kuài)速部署、及時(shí)維護：HDTVI系列産品自适應能力強，部署簡單，可(kě)最大(dà)化(huà)利舊(jiù)已有系統資源，縮短部署周期。通(tōng)過采用(yòng)高(gāo)集成化(huà)、模塊化(huà)設計的(de)設備提高(gāo)系統部署效率，減少系統調試周期，系統能及時(shí)發現前端監控系統的(de)故障并及時(shí)告警，快(kuài)速響應。

高(gāo)可(kě)靠性、高(gāo)開放性：通(tōng)過采用(yòng)業内成熟、主流的(de)設備來(lái)提高(gāo)系統可(kě)靠性，尤其是錄像存儲的(de)穩定性，另外系統可(kě)接入其他(tā)廠家的(de)攝像機、編碼器、控制器等設備，能與其他(tā)廠家的(de)平台無縫對(duì)接。

2.2 設計思路

本方案主要針對(duì)模拟标清視頻(pín)監控系統進行高(gāo)清改造，在提升清晰度的(de)同時(shí)，對(duì)系統的(de)整體性能和(hé)業務應用(yòng)整合深化(huà)實現同步優化(huà)改造。總體設計思路如下(xià)：

1) 充分(fēn)掌握用(yòng)戶視頻(pín)監控需求，科學分(fēn)析點位情況，無高(gāo)清改造需求的(de)點位保留其攝像機前端及傳輸鏈路基本結構，接入所屬分(fēn)控中心視頻(pín)綜合平台；有高(gāo)清改造需求的(de)點位，保留其原有傳輸鏈路，采用(yòng)HDTVI攝像機和(hé)HDTVI光(guāng)端機等位替換原設備，接入所屬分(fēn)控中心視頻(pín)綜合平台；

2) 前端接入網絡、分(fēn)控中心與總控中心之間主幹網絡在滿足帶寬需求的(de)情況下(xià)無需進行改造；根據實際改造需求，對(duì)局域網内部網絡進行調整即可(kě)；

3) 存儲設備及顯示大(dà)屏需支持1080P及以上分(fēn)辨率，以實現端到端高(gāo)清，根據實際情況進行利舊(jiù)或者升級替換；交換機、服務器、顯示主機、監控管理(lǐ)終端、網絡鍵盤等設備根據設備性能和(hé)用(yòng)戶業務需求，可(kě)部分(fēn)甚至全部利舊(jiù)；

4) 采用(yòng)分(fēn)布式與集中式相結合的(de)存儲模式，在分(fēn)控中心分(fēn)别存儲各自區(qū)域内的(de)視頻(pín)，重要的(de)視頻(pín)集中備份到總控中心。根據存儲容量需求，分(fēn)控中心可(kě)選擇HDTVI DVR、CVR或者視頻(pín)雲存儲，總控中心可(kě)選擇CVR或者視頻(pín)雲存儲；

5) HDTVI高(gāo)清視頻(pín)信号接入所屬分(fēn)控中心視頻(pín)綜合平台後，通(tōng)過視頻(pín)綜合平台HDTVI矩陣切換功能實現視頻(pín)畫(huà)面實時(shí)上牆顯示，保證視頻(pín)的(de)最小延時(shí)、最高(gāo)畫(huà)質；總控中心預覽實時(shí)畫(huà)面時(shí)，前端HDTVI高(gāo)清視頻(pín)信号先由分(fēn)控中心視頻(pín)綜合平台進行編碼，然後經網絡傳輸至總控中心視頻(pín)綜合平台實現解碼、拼控和(hé)上牆顯示。

6) 建立統一的(de)視頻(pín)信息管理(lǐ)應用(yòng)平台，實現對(duì)所有監控點位的(de)接入管理(lǐ)，同時(shí)引入最新的(de)視頻(pín)應用(yòng)技術，打造一個(gè)可(kě)動态擴展的(de)綜合應用(yòng)支撐管理(lǐ)平台。

2.3 總體結構設計

本系統采用(yòng)總控中心、分(fēn)控中心兩級建設，系統物(wù)理(lǐ)拓撲如下(xià)圖所示：

圖1. 系統物(wù)理(lǐ)拓撲圖

Ø 監控前端

主要負責各種音(yīn)視頻(pín)信号的(de)采集，根據用(yòng)戶需求和(hé)改造的(de)具體情況，可(kě)以将前端分(fēn)爲三個(gè)部分(fēn)：高(gāo)清改造部分(fēn)，利舊(jiù)模拟前端部分(fēn)和(hé)利舊(jiù)網絡前端部分(fēn)。高(gāo)清改造部分(fēn)是将原有的(de)模拟标清攝像機、模拟光(guāng)端機分(fēn)别用(yòng)HDTVI高(gāo)清攝像機、HDTVI光(guāng)端機進行替換，已有的(de)同軸電纜傳輸鏈路利舊(jiù)使用(yòng)，将采集到的(de)HDTVI高(gāo)清視頻(pín)信号不經壓縮就實時(shí)傳送至分(fēn)控中心；利舊(jiù)模拟前端部分(fēn)保持基本結構，采集的(de)信息以模拟CVBS信号格式不經壓縮實時(shí)傳送至分(fēn)控中心；利舊(jiù)網絡前端部分(fēn)以編碼後的(de)标準網絡碼流格式傳輸至分(fēn)控中心。

Ø 分(fēn)控中心

分(fēn)控中心負責對(duì)前端分(fēn)散區(qū)域監控點的(de)接入、存儲和(hé)顯示。

分(fēn)控中心視頻(pín)綜合平台将采集的(de)HDTVI高(gāo)清視頻(pín)信号不經編碼、解碼，直接通(tōng)過視頻(pín)綜合平台矩陣切換功能實現實時(shí)上牆顯示，保證了(le)視頻(pín)圖像的(de)高(gāo)清化(huà)、低延時(shí)。

分(fēn)控中心配置存儲設備（可(kě)根據需求選擇HDTVI DVR、CVR或視頻(pín)雲存儲），負責對(duì)分(fēn)控中心接入前端的(de)視頻(pín)圖像存儲，需支持高(gāo)清輸入、存儲和(hé)轉發，原有存儲設備根據實際情況考慮利舊(jiù)使用(yòng)。

分(fēn)控中心交換機、服務器、顯示主機、監控管理(lǐ)終端、網絡鍵盤等設備在滿足需求的(de)情況下(xià)可(kě)利舊(jiù)使用(yòng)。

Ø 總控中心

總控中心通(tōng)過視頻(pín)信息管理(lǐ)應用(yòng)平台，負責對(duì)整個(gè)系統的(de)模塊及部件進行配置和(hé)管理(lǐ)。

總控中心視頻(pín)綜合平台将分(fēn)控中心編碼後的(de)視頻(pín)信号進行高(gāo)清解碼，并實現拼控上牆等功能，保障視頻(pín)圖像的(de)高(gāo)清顯示。

總控中心配置的(de)存儲設備負責對(duì)分(fēn)控中心重要視頻(pín)的(de)備份，需支持HDTVI信号的(de)高(gāo)清輸入、存儲和(hé)轉發，原有存儲設備根據實際情況考慮利舊(jiù)使用(yòng)。

總控中心交換機、服務器、顯示主機、監控管理(lǐ)終端、網絡鍵盤等設備在滿足用(yòng)戶需求的(de)情況下(xià)可(kě)利舊(jiù)使用(yòng)。

本方案以将模拟系統進行HDTVI高(gāo)清改造的(de)系統設計爲主，模拟視頻(pín)系統和(hé)網絡視頻(pín)系統的(de)利舊(jiù)設計不作詳細介紹。

第 三 章(zhāng) 系統詳細設計

3.1 監控前端設計

早期的(de)模拟标清視頻(pín)監控系統難以看清圖像細節，視頻(pín)數據使用(yòng)價值有限，且有不少前端攝像機已經接近甚至達到設計使用(yòng)年限，用(yòng)戶可(kě)以根據自身需求确定需要改造的(de)模拟攝像機點位，采用(yòng)HDTVI同軸高(gāo)清攝像機進行替換改造，可(kě)實現高(gāo)清視頻(pín)數據采集及無延時(shí)、無損耗的(de)遠(yuǎn)程視頻(pín)傳輸，給用(yòng)戶提供更優質的(de)圖像效果、更豐富的(de)監控價值。

3.1.1 前端結構設計

前端系統根據不同的(de)監控點位選擇不同的(de)部署方式，攝像機可(kě)選擇壁裝、吊裝、柱杆裝等安裝方式，不同安裝方式需選擇不同的(de)配套件，同時(shí)根據不同應用(yòng)場(chǎng)景可(kě)選擇防雷器、LED補光(guāng)燈等配套設備。

對(duì)于室外柱杆裝的(de)前端攝像機，其部署結構如下(xià)圖所示：

圖2. 前端系統部署結構圖

3.1.2 适用(yòng)場(chǎng)景

前端攝像機選型應根據不同應用(yòng)場(chǎng)景監控需求，選擇不同類型或者不同組合的(de)攝像機，保證監控區(qū)域内的(de)無盲區(qū)、全覆蓋，以達到最優的(de)視頻(pín)監控效果。

3.1.2.1 室内場(chǎng)景

Ø 室内通(tōng)道場(chǎng)景

樓梯、走廊、電梯、出入口等室内固定點監控場(chǎng)景，由于夜晚光(guāng)線較弱，推薦采用(yòng)130萬/200萬HDTVI高(gāo)清紅外半球或筒機；大(dà)廳等出入口外部夜晚光(guāng)線較弱，推薦采用(yòng)130萬/200萬HDTVI高(gāo)清紅外筒機。

Ø 室内大(dà)型場(chǎng)景

地下(xià)停車庫、室内籃球場(chǎng)、大(dà)型辦公區(qū)域、倉庫、酒店(diàn)大(dà)堂等大(dà)型室内場(chǎng)景，白天或夜晚光(guāng)線都較弱，推薦采用(yòng)130/200萬HDTVI高(gāo)清紅外球機，可(kě)上下(xià)左右旋轉并對(duì)遠(yuǎn)處細節進行變倍放大(dà)，定點監控推薦使用(yòng)130/200萬HDTVI高(gāo)清紅外筒機；地下(xià)停車庫等出入口如果要看車牌，推薦使用(yòng)200萬HDTVI高(gāo)清槍機+護罩+補光(guāng)燈的(de)方式（按現場(chǎng)具體環境，如果需要防水(shuǐ)防塵，需選用(yòng)支持IP66的(de)室外護罩，如果無需防水(shuǐ)防塵，可(kě)選用(yòng)室内護罩或不加護罩）。

Ø 室内小型區(qū)域

會議(yì)室、獨立辦公室、資料室等小型室内區(qū)域，分(fēn)塊監控推薦使用(yòng)隐蔽美(měi)觀的(de)130萬/200萬HDTVI高(gāo)清紅外半球産品。

3.1.2.2 室外場(chǎng)景

Ø 室外大(dà)場(chǎng)景

大(dà)場(chǎng)景的(de)應用(yòng)場(chǎng)景主要爲具有開闊視野和(hé)需要大(dà)範圍呈現監控畫(huà)面的(de)場(chǎng)景，如機場(chǎng)跑道、停機坪、廣場(chǎng)、火車站台、碼頭、港口等，可(kě)應用(yòng)200萬HDTVI高(gāo)清球機，可(kě)控制雲台鏡頭進行變焦和(hé)轉動，查看區(qū)域性全景目标。

Ø 路面監控

室外路面固定點推薦采用(yòng)200萬HDTVI高(gāo)清槍型攝像機，滿足在覆蓋範圍内看清過往行人(rén)、車輛的(de)行爲特征和(hé)體貌特征；對(duì)大(dà)範圍監控區(qū)域進行監控，推薦采用(yòng)130萬/200萬HDTVI高(gāo)清球型産品。

攝像機要達到IP66的(de)防護等級，避免雨(yǔ)水(shuǐ)或灰塵的(de)進入影(yǐng)響其正常使用(yòng)；在晚上光(guāng)線不足的(de)環境下(xià)推薦采用(yòng)超低照(zhào)度功能或紅外功能的(de)HDTVI高(gāo)清槍機，保障夜晚等光(guāng)線不足環境下(xià)的(de)監控圖像質量。

Ø 制高(gāo)點監控

制高(gāo)點監控的(de)場(chǎng)景主要爲在樓頂、塔頂、山頂等制高(gāo)點處對(duì)所在範圍内的(de)整體的(de)、大(dà)範圍的(de)監控，推薦采用(yòng)130萬/200萬HDTVI高(gāo)清智能球型攝像機，或采用(yòng)HDTVI高(gāo)清槍型攝像機加大(dà)倍率的(de)電動鏡頭配合支持雲台控制的(de)一體化(huà)雲台，電動鏡頭的(de)焦距根據實際監控範圍确定選配。攝像機需支持實時(shí)透霧功能，以應對(duì)各種複雜(zá)環境下(xià)的(de)實時(shí)監控，同時(shí)攝像機要達到IP66的(de)防護等級，避免在雨(yǔ)天環境下(xià)因設備進水(shuǐ)而導緻設備損壞或影(yǐng)響監控質量。

3.1.3 HDTVI攝像機特性

在模拟标清系統的(de)高(gāo)清改造中采用(yòng)HDTVI同軸高(gāo)清攝像機，相比其他(tā)攝像機具有明(míng)顯優勢。

3.1.3.1 高(gāo)清完美(měi)畫(huà)質

采用(yòng)百萬像素級别傳感器，能獲得(de)更多(duō)的(de)視頻(pín)信息，實現1920×1080視頻(pín)圖像分(fēn)辨率；具備更寬色度載波頻(pín)率，并采用(yòng)二倍過采樣技術，畫(huà)面色彩逼真度及清晰度大(dà)幅提升；支持高(gāo)清25幀/秒以上高(gāo)幀率視頻(pín)信号采集，保證視頻(pín)的(de)實時(shí)性和(hé)連貫性；具備低照(zhào)度、強光(guāng)抑制、高(gāo)清透霧、防紅外過爆、數字降噪、超寬動态等功能，能在各種特定場(chǎng)景及環境下(xià)實現圖像的(de)清晰顯示。以下(xià)爲海康威視HDTVI 1080P攝像機拍(pāi)攝效果圖：

Ø  室内監控拍(pāi)攝

圖3. 海康威視HDTVI 1080P攝像機室内監控拍(pāi)攝效果

Ø  室外監控拍(pāi)攝

圖4. 海康威視HDTVI 1080P攝像機室外監控拍(pāi)攝效果

Ø  室内紅外監控拍(pāi)攝

圖5. 海康威視HDTVI 1080P紅外攝像機室内監控拍(pāi)攝效果

由以上幾張圖可(kě)以看出，海康威視HDTVI攝像機拍(pāi)攝畫(huà)面清晰度高(gāo)、色彩逼真、具有層次感，紅外成像效果均勻。

3.1.3.2 實時(shí)遠(yuǎn)距傳輸

HDTVI同軸高(gāo)清攝像機采用(yòng)低頻(pín)信号傳輸，具備可(kě)靠抗幹擾性能，且采集到的(de)高(gāo)清信号不經編碼壓縮進行傳輸，實現高(gāo)清、無延時(shí)、無損耗的(de)遠(yuǎn)程視頻(pín)傳輸，通(tōng)過合理(lǐ)的(de)傳輸網絡設計，真正實現“現場(chǎng)這(zhè)一秒，就是顯示器上的(de)這(zhè)一秒”。

HDTVI同軸高(gāo)清攝像機對(duì)于同軸電纜及BNC接口質量無特殊要求，支持500米（注：該數值在實際工程應用(yòng)中受線材質量和(hé)環境等因素影(yǐng)響）左右普通(tōng)同軸電纜傳輸，直接傳輸距離較模拟攝像機、數字攝像機、網絡攝像機更遠(yuǎn)，在模拟标清系統改造中基本無需考慮傳輸距離，可(kě)以直接進行攝像機替換，無需更多(duō)配置，充分(fēn)利舊(jiù)已有傳輸線纜資源，實現即插即用(yòng)。此外，HDTVI攝像機支持同軸視控功能，即控制信号通(tōng)過同軸電纜複合傳輸，可(kě)省去RS-485控制線。

3.2 傳輸網絡設計

網絡的(de)整體設計不僅關系到整個(gè)網絡系統的(de)性能，還(hái)涉及到未來(lái)網絡系統如何有效地與新技術接軌以及系統平滑升級等問題。本系統立足于滿足高(gāo)清視頻(pín)接入、轉發、存儲、解碼等需求，實現HDTVI高(gāo)清視頻(pín)信号的(de)低延時(shí)、高(gāo)清化(huà)顯示，同時(shí)選擇成熟、先進的(de)網絡技術，充分(fēn)滿足未來(lái)五年監控系統業務的(de)需求。

3.2.1 網絡結構總體設計

網絡結構總體設計如下(xià)圖所示：

圖6. 網絡總體結構拓撲圖

Ø 前端接入

前端監控系統接入分(fēn)控中心可(kě)按照(zhào)傳輸距離來(lái)選擇不同的(de)傳輸模式，HDTVI攝像機和(hé)球機支持500米左右同軸電纜傳輸，更遠(yuǎn)距離的(de)信号傳輸可(kě)通(tōng)過光(guāng)纖+HDTVI光(guāng)端機方式傳輸。

Ø 高(gāo)清視頻(pín)傳輸專網

高(gāo)清視頻(pín)傳輸專網是指編碼壓縮後的(de)視頻(pín)信号傳輸網絡，主要包括分(fēn)控中心接入交換機到總控中心核心交換機之間的(de)網絡。系統設計中，可(kě)自建光(guāng)纖網絡，也(yě)可(kě)租用(yòng)運營商傳輸鏈路，進行網絡信号的(de)視頻(pín)傳輸和(hé)交換。

分(fēn)控中心到總控中心的(de)網絡帶寬可(kě)根據前端數量的(de)20%來(lái)估算(suàn)。

Ø 數據流向

實時(shí)視頻(pín)流：未經壓縮編碼，從前端到分(fēn)控中心的(de)視頻(pín)綜合平台，再到分(fēn)控中心的(de)大(dà)屏進行顯示；經分(fēn)控中心視頻(pín)綜合平台編碼後，經網絡傳輸至總控中心的(de)視頻(pín)綜合平台進行解碼顯示。

存儲流：從前端到分(fēn)控中心的(de)視頻(pín)綜合平台，經過視頻(pín)綜合平台編碼後，到分(fēn)控中心的(de)接入交換機，再到分(fēn)控中心的(de)存儲設備進行存儲。

回放流：從分(fēn)控中心的(de)存儲設備，到接入交換機，到分(fēn)控中心的(de)視頻(pín)綜合平台，經過視頻(pín)綜合平台解碼後，進行上牆顯示；從分(fēn)控中心的(de)存儲設備，到接入交換機，再到核心交換機，再到的(de)視頻(pín)綜合平台，經過視頻(pín)綜合平台解碼後，進行上牆顯示。

備份流：從分(fēn)控中心的(de)存儲設備，到接入交換機，再到核心交換機，再到總控中心的(de)存儲設備進行存儲。

3.2.2 HDTVI前端接入

HDTVI視頻(pín)監控系統的(de)接入按照(zhào)傳輸距離來(lái)選擇傳輸模式，一般情況下(xià)，500米以内傳輸距離使用(yòng)同軸電纜，遠(yuǎn)距離傳輸則考慮使用(yòng)光(guāng)纖線路并配套光(guāng)端機。

1)     模式一：同軸電纜傳輸

HDTVI高(gāo)清視頻(pín)信号采用(yòng)普通(tōng)同軸電纜傳輸距離爲500米左右。傳輸拓撲結構如下(xià)圖所示：

圖7. 同軸電纜傳輸結構示意圖

2)     模式二：光(guāng)纖+HDTVI光(guāng)端機傳輸

模式二主要是應用(yòng)于遠(yuǎn)距離傳輸場(chǎng)景，通(tōng)過光(guāng)纖鏈路來(lái)傳輸無壓縮的(de)視頻(pín)信号，通(tōng)過使用(yòng)光(guāng)纖+HDTVI光(guāng)端機的(de)方式，可(kě)以實現最遠(yuǎn)達幾十公裏的(de)傳輸。HDTVI攝像機、光(guāng)端機均支持同軸視控功能，故無需布放RS-485控制線。

傳輸拓撲結構如下(xià)圖所示：

圖8. 光(guāng)纖+HDTVI光(guāng)端機傳輸結構示意圖

3.2.3 網絡傳輸帶寬設計

考慮到網絡傳輸過程及其它應用(yòng)的(de)開銷，鏈路的(de)可(kě)用(yòng)帶寬理(lǐ)論值爲鏈路帶寬的(de)80%左右，爲保障視頻(pín)圖像的(de)高(gāo)質量傳輸，帶寬使用(yòng)時(shí)建議(yì)采用(yòng)輕載設計，輕載帶寬上限控制在鏈路帶寬的(de)50%以内。

1) 總控中心與分(fēn)控中心之間的(de)視頻(pín)傳輸網絡應滿足視頻(pín)調用(yòng)需求，建議(yì)帶寬需達到千兆以上；

2) 中心網絡設備滿足服務器、存儲設備接入帶寬需求，傳輸帶寬至少達到千兆以上；

3) 辦公桌面帶寬建議(yì)達到百兆以上。

結合項目實際需求，網絡帶寬規劃可(kě)做(zuò)相應調整。

3.2.4 VLAN規劃

VLAN就是虛拟局域網，随著(zhe)視頻(pín)專網中用(yòng)戶和(hé)終端設備大(dà)規模接入，網絡廣播的(de)流量呈幾何級數量增多(duō)，通(tōng)過VLAN技術，把一定規模的(de)用(yòng)戶和(hé)終端歸納到一個(gè)廣播域當中，從而限制視頻(pín)專網的(de)廣播流量，提高(gāo)帶寬利用(yòng)率。

每一個(gè)VLAN在數據轉發時(shí)，可(kě)以二層和(hé)三層方式實現數據轉發 ，二層VLAN 技術能将一組用(yòng)戶歸納到一個(gè)廣播域當中，從而限制廣播流量，提高(gāo)帶寬利用(yòng)率。三層VLAN 是基于IP協議(yì)，一組用(yòng)戶歸納到一個(gè)網段内，通(tōng)過網關與别的(de)組進行交換。

在網絡用(yòng)戶VLAN規劃方面，一般可(kě)根據視頻(pín)用(yòng)戶、前端設備、後台設備等所屬的(de)部門，以及具體的(de)網絡應用(yòng)權限來(lái)劃分(fēn)。在具體VLAN規劃中，應合理(lǐ)規劃每一個(gè)VLAN中實際用(yòng)戶數量。

一般規劃VLAN資源參考如下(xià)幾個(gè)做(zuò)法：

1) VLAN1在所有設備上不啓用(yòng)三層接口地址，不使用(yòng)VLAN1承載實際業務或者作爲網管VLAN。

2) 全網每台設備的(de)網管VLAN可(kě)使用(yòng)同一個(gè)，方便設備預配置與日常管理(lǐ)。

3) 我們一般建議(yì)按照(zhào)每個(gè)區(qū)域進行VLAN資源的(de)劃分(fēn)，所有設備使用(yòng)的(de)VLAN均遵從所在區(qū)域的(de)VLAN規劃。

4) 盡管在不同的(de)彙聚設備上使用(yòng)相同的(de)VLAN并不沖突，但是不允許這(zhè)樣的(de)做(zuò)法，會對(duì)後期的(de)維護和(hé)故障的(de)排除造成很大(dà)的(de)困難。

5) 如果建設網絡所使用(yòng)的(de)設備不能直接在端口上配置互聯用(yòng)的(de)IP地址，需要綁定相應的(de)VLAN的(de)話(huà)，還(hái)需要單獨劃分(fēn)出來(lái)一大(dà)段VLAN資源用(yòng)于設備互聯，強烈建議(yì)全網設備互聯用(yòng)VLAN按照(zhào)鏈路去劃分(fēn)，每條鏈路使用(yòng)一個(gè)互聯VLAN。

注：交換機中标記VLAN的(de)數據長(cháng)度是12位，所以VLAN取值範圍是0~4095，通(tōng)常0和(hé)4095是系統保留，1通(tōng)常是交換機的(de)默認VLAN号。

3.2.5 網絡IP地址規劃

IP地址的(de)合理(lǐ)分(fēn)配是保證網絡順利運行和(hé)網絡資源有效利用(yòng)的(de)關鍵，要充分(fēn)考慮到地址空間的(de)合理(lǐ)使用(yòng)，保證實現最佳的(de)網絡地址分(fēn)配及業務流量的(de)均勻分(fēn)布。

IP地址空間的(de)分(fēn)配與合理(lǐ)使用(yòng)與網絡拓撲結構、網絡組織及路由有非常密切的(de)關系，将對(duì)網絡的(de)可(kě)用(yòng)性、可(kě)靠性與有效性産生顯著影(yǐng)響。因此在對(duì)網絡IP地址進行規劃建設的(de)同時(shí)，應充分(fēn)考慮本地網對(duì)IP地址的(de)需求，以滿足未來(lái)業務發展對(duì)IP地址的(de)需求。

IP地址規劃原則：

1) 唯一性：一個(gè)IP網絡中不能有兩個(gè)主機采用(yòng)相同的(de)IP地址；這(zhè)就需要選擇一個(gè)足夠大(dà)的(de)IP地址範圍，不但能夠滿足現有需要，同時(shí)能夠滿足未來(lái)網絡的(de)擴展。兩個(gè)不同網絡互聯時(shí)應避免使用(yòng)同一網段IP地址，以免造成IP地址沖突。

2) 簡單性：地址分(fēn)配應簡單易于管理(lǐ)，降低網絡擴展的(de)複雜(zá)性，簡化(huà)路由表項。

3) 連續性：連續地址在層次結構網絡中易于進行路徑疊合，大(dà)大(dà)縮減路由表，提高(gāo)路由算(suàn)法的(de)效率；IP地址分(fēn)配既要考慮到擴充，又要能做(zuò)到連續。

4) 可(kě)擴展性：地址分(fēn)配在每一層次上都要留有餘量，在網絡規模擴展時(shí)能保證地址疊合所需的(de)連續性。

5) 靈活性：地址分(fēn)配應具有靈活性，以滿足多(duō)種路由策略的(de)優化(huà)，充分(fēn)利用(yòng)地址空間。

3.3 上牆顯示設計

系統采用(yòng)視頻(pín)綜合平台實現視頻(pín)圖像上牆顯示功能，海康威視視頻(pín)綜合平台系列是參考ATCA(Advanced Telecommunications Computing Architecture 高(gāo)級電信計算(suàn)架構)标準設計，支持模拟、數字、網絡、HDTVI視頻(pín)的(de)矩陣切換、視音(yīn)頻(pín)編解碼、集中存儲管理(lǐ)、網絡實時(shí)預覽等功能，是一款集圖像處理(lǐ)、網絡功能、日志管理(lǐ)、設備維護于一體的(de)電信級綜合處理(lǐ)平台。使用(yòng)綜合平台不僅可(kě)以讓整個(gè)監控系統更加簡潔，也(yě)讓安裝調試，維護變得(de)容易，并且具有良好的(de)兼容性以及擴展性，可(kě)廣泛應用(yòng)于中大(dà)型的(de)視頻(pín)監控系統項目。

本系統采用(yòng)了(le)視頻(pín)綜合平台的(de)三種上牆模式：HDTVI矩陣模式、模拟矩陣模式、解碼拼控模式。

Ø HDTVI矩陣模式

HDTVI矩陣模式可(kě)将接入的(de)HDTVI高(gāo)清視頻(pín)信号在未經編碼、解碼的(de)情況下(xià)，直接進行視頻(pín)信号的(de)内部交換，切換至輸出口進行上牆顯示，最大(dà)化(huà)減少視頻(pín)轉換次數，保證視頻(pín)的(de)最好效果、最低延遲。

視頻(pín)綜合平台HDTVI矩陣模式根據選配不同的(de)輸入/輸出闆卡數量可(kě)組成不同規模的(de)HDTVI矩陣，單塊HDTVI輸入闆卡支持16路HDTVI高(gāo)清視頻(pín)信号輸入，且輸入闆具備編碼功能，支持編碼分(fēn)辨率爲1080P/720P/4CIF/CIF/QCIF，可(kě)将HDTVI高(gāo)清視頻(pín)信号進行壓縮編碼後進行存儲，配置數量根據前端數量确定；單塊輸出闆支持8路高(gāo)清視頻(pín)信号輸出，可(kě)選用(yòng)的(de)接口包括HDMI/DVI/VGA，輸出闆除矩陣輸出功能外，還(hái)具備1/4畫(huà)面分(fēn)割、解碼、拼接開窗(chuāng)漫遊功能。本系統分(fēn)控中心實時(shí)預覽前端HDTVI攝像機圖像時(shí)，即采用(yòng)本模式實現上牆顯示，HDTVI矩陣模式的(de)應用(yòng)示意圖如下(xià)：

圖9. HDTVI矩陣模式應用(yòng)示意圖

Ø  模拟矩陣模式

模拟矩陣模式可(kě)将接入的(de)模拟标清視頻(pín)信号在未經編碼、解碼的(de)情況下(xià)，直接進行視頻(pín)信号的(de)内部交換，切換至輸出口進行上牆顯示，最大(dà)化(huà)減少視頻(pín)轉換次數，保證視頻(pín)的(de)最好效果、最低延遲。

視頻(pín)綜合平台模拟矩陣模式根據選配不同的(de)輸入/輸出闆卡數量可(kě)組成不同規模的(de)矩陣，單塊模拟視頻(pín)輸入闆卡支持32路模拟标清視頻(pín)信号輸入，且輸入闆具備編碼功能，支持編碼分(fēn)辨率爲WD1/4CIF/CIF/QCIF，可(kě)将模拟視頻(pín)信号進行壓縮編碼後進行存儲，配置數量根據前端數量确定；單塊HDMI/DVI/VGA接口輸出闆支持8路視頻(pín)信号輸出，單塊BNC接口輸出闆支持32路視頻(pín)信号輸出，輸出闆除矩陣輸出功能外，還(hái)具備1/4畫(huà)面分(fēn)割、解碼、拼接開窗(chuāng)漫遊功能。本系統分(fēn)控中心實時(shí)預覽前端利舊(jiù)的(de)模拟攝像機圖像時(shí)，即采用(yòng)本模式實現上牆顯示，其應用(yòng)模式與HDTVI矩陣模式類似。

Ø  解碼拼控模式

解碼拼控模式可(kě)将網絡視頻(pín)碼流進行解碼和(hé)拼控上牆顯示，在滿配解碼闆的(de)情況下(xià)，可(kě)以實現448路1080P/896路720P/1792路D1網絡視頻(pín)解碼。單塊HDMI/DVI/VGA接口輸出闆支持8路視頻(pín)信号輸出，單塊BNC接口輸出闆支持32路視頻(pín)信号輸出，輸出闆除視頻(pín)信号輸出功能外，還(hái)具備1/4畫(huà)面分(fēn)割、解碼、拼接開窗(chuāng)漫遊功能。本系統網絡前端部分(fēn)均采用(yòng)本模式實現上牆顯示，總控中心實時(shí)預覽利舊(jiù)的(de)模拟攝像機和(hé)HDTVI攝像機圖像時(shí)，也(yě)采用(yòng)本模式進行上牆顯示。

注：海康威視視頻(pín)綜合平台有18U、14U、10U、8U、7U五種規格機型，根據闆卡數量需求選擇相應的(de)規格，單台視頻(pín)綜合平台業務槽位數量不夠時(shí)，可(kě)通(tōng)過網絡級聯多(duō)台視頻(pín)綜合平台進行擴展。

3.4 分(fēn)控中心設計

分(fēn)控中心負責HDTVI高(gāo)清前端的(de)接入、存儲、顯示，同時(shí)通(tōng)過高(gāo)清視頻(pín)傳輸網絡将視頻(pín)信息傳輸到總控中心。由于原分(fēn)控中心的(de)存儲、解碼、矩陣切換、大(dà)屏顯示等環節均有可(kě)能成爲高(gāo)清顯示的(de)瓶頸，需要對(duì)分(fēn)控中心進行系統設計以最終實現視頻(pín)圖像的(de)高(gāo)清顯示。分(fēn)控中心系統結構如下(xià)圖所示：

圖10. 分(fēn)控中心系統結構圖

1) 高(gāo)清視頻(pín)系統接入

HDTVI高(gāo)清前端進行視頻(pín)圖像采集，将未經壓縮的(de)視頻(pín)信号通(tōng)過多(duō)種傳輸方式接入分(fēn)控中心視頻(pín)綜合平台。

2) 高(gāo)清視頻(pín)信号顯示

前端HDTVI高(gāo)清信号通(tōng)過視頻(pín)綜合平台HDTVI矩陣切換後，通(tōng)過輸出業務闆輸出（可(kě)采用(yòng)VGA、DVI、HDMI等多(duō)種接口輸出），投送至分(fēn)控中心的(de)拼接大(dà)屏進行顯示。視頻(pín)綜合平台支持1、4、9、16等多(duō)種畫(huà)面分(fēn)割顯示模式，單台支持112塊屏幕任意拼接，另外視頻(pín)綜合平台還(hái)支持拼接、開窗(chuāng)、漫遊、疊加、縮放、透明(míng)度設置等大(dà)屏控制功能。

3) 高(gāo)清視頻(pín)存儲

視頻(pín)綜合平台通(tōng)過将接入的(de)HDTVI高(gāo)清信号進行标準H.264編碼壓縮，形成網絡視頻(pín)信号，然後通(tōng)過自帶網口接入監控專用(yòng)網絡中，視頻(pín)存儲設備通(tōng)過網絡可(kě)以實現對(duì)監控網絡内的(de)所有圖像進行集中錄像存儲。另外，利舊(jiù)的(de)模拟标清前端CVBS信号經過H.264編碼後采用(yòng)同樣的(de)方式進行集中錄像存儲。

視頻(pín)存儲設備可(kě)根據實際情況及需求進行選擇，對(duì)于100路以下(xià)規模的(de)場(chǎng)景，建議(yì)選擇HDTVI DVR；100路以上、1000路以下(xià)規模的(de)場(chǎng)景，建議(yì)選擇CVR；1000路以上規模的(de)場(chǎng)景，建議(yì)選擇視頻(pín)雲存儲。

每個(gè)前端所需存儲空間(GB)＝【視頻(pín)碼流大(dà)小(Mbps)×60秒×60分(fēn)×24小時(shí)×存儲天數/8】/1024

4) 顯示主機信号顯示

将顯示主機接入視頻(pín)綜合平台，可(kě)以把顯示主機上的(de)視頻(pín)信号實時(shí)投放到大(dà)屏上。

5) 網絡鍵盤管理(lǐ)

網絡鍵盤與視頻(pín)綜合平台通(tōng)過以太網進行互聯，方便監控管理(lǐ)人(rén)員(yuán)通(tōng)過鍵盤控制視頻(pín)綜合平台将前端監控圖像切換上牆顯示。

6) 監控管理(lǐ)終端管理(lǐ)

通(tōng)過監控管理(lǐ)終端，可(kě)對(duì)系統進行配置和(hé)管理(lǐ)，同時(shí)也(yě)可(kě)通(tōng)過終端進行視頻(pín)預覽和(hé)回放。

7) 與總控中心高(gāo)清聯網

分(fēn)控中心接入交換機可(kě)通(tōng)過高(gāo)清視頻(pín)傳輸網絡與總控中心核心交換機聯網，實現将經過編碼壓縮的(de)高(gāo)清視頻(pín)信号從分(fēn)控中心轉送至總控中心。

3.5 總控中心設計

總控中心負責對(duì)所有前端進行統一管理(lǐ)，對(duì)重要監控點位進行上牆顯示，對(duì)分(fēn)控中心的(de)重要視頻(pín)進行集中備份。由于原總控中心的(de)存儲、解碼、矩陣切換、大(dà)屏顯示等環節均有可(kě)能成爲高(gāo)清顯示的(de)瓶頸，需要對(duì)總控中心進行系統設計以最終實現視頻(pín)圖像的(de)高(gāo)清顯示。

總控中心系統結構如下(xià)圖所示：

圖11. 總控中心系統結構圖

1) HDTVI高(gāo)清視頻(pín)信号顯示

分(fēn)控中心的(de)HDTVI高(gāo)清信号經編碼後，通(tōng)過網絡傳送到總控中心的(de)視頻(pín)綜合平台，通(tōng)過解碼闆進行高(gāo)清解碼輸出（可(kě)采用(yòng)VGA、DVI、HDMI等多(duō)種接口輸出），投送至總控中心的(de)拼接大(dà)屏進行顯示。視頻(pín)綜合平台支持1、4、9、16等多(duō)種畫(huà)面分(fēn)割顯示模式，單台支持112塊屏幕任意拼接，另外視頻(pín)綜合平台還(hái)支持拼接、開窗(chuāng)、漫遊、疊加、縮放、透明(míng)度設置等大(dà)屏控制功能。

2) 系統集中管理(lǐ)

在總控中心構建視頻(pín)信息管理(lǐ)應用(yòng)平台，可(kě)以實現對(duì)接入監控網絡的(de)所有設備進行集中管理(lǐ)，包括設備健康度巡查、設備權限管理(lǐ)、接入用(yòng)戶的(de)權限管理(lǐ)、控制優先級管理(lǐ)等。

3) 高(gāo)清視頻(pín)回放

通(tōng)過視頻(pín)信息管理(lǐ)應用(yòng)平台，總控中心可(kě)以對(duì)各分(fēn)控中心的(de)存儲設備進行遠(yuǎn)程控制，同樣也(yě)支持對(duì)存儲設備中的(de)錄像文件進行遠(yuǎn)程回放、下(xià)載和(hé)備份等操作。

監控錄像的(de)回放可(kě)以通(tōng)過監控客戶端來(lái)完成，可(kě)以進行單幀回放、1/16、1/8、1/4、1/2、常速、2X、4X、8X等多(duō)種回放模式，同時(shí)還(hái)支持将回放畫(huà)面投送至監控大(dà)屏進行顯示的(de)功能。

4) 重要視頻(pín)備份

通(tōng)過視頻(pín)信息管理(lǐ)應用(yòng)平台，總控中心可(kě)以對(duì)分(fēn)控中心的(de)重要視頻(pín)進行集中備份，備份數據流通(tōng)過視頻(pín)傳輸專網從分(fēn)控中心到達總控中心。

5) 顯示主機信号顯示

将顯示主機接入視頻(pín)綜合平台，可(kě)以把顯示主機上的(de)視頻(pín)信号實時(shí)投放到大(dà)屏上。

6) 網絡鍵盤管理(lǐ)

網絡鍵盤與視頻(pín)綜合平台通(tōng)過以太網互聯，方便監控管理(lǐ)人(rén)員(yuán)通(tōng)過鍵盤控制視頻(pín)綜合平台将前端監控圖像切換上牆顯示。

7) 監控管理(lǐ)終端管理(lǐ)

通(tōng)過監控管理(lǐ)終端，可(kě)對(duì)系統進行配置和(hé)管理(lǐ)，同時(shí)也(yě)可(kě)通(tōng)過終端進行視頻(pín)預覽和(hé)回放。

8) 與分(fēn)控中心的(de)高(gāo)清聯網

通(tōng)過将總控中心核心交換機接入視頻(pín)傳輸專網，實現分(fēn)控中心高(gāo)清視頻(pín)信号的(de)接入。

3.6 HDTVI高(gāo)清改造設計

采用(yòng)HDTVI同軸高(gāo)清技術将原有模拟監控系統平滑升級爲高(gāo)清視頻(pín)監控系統時(shí)，需根據系統各個(gè)部分(fēn)的(de)情況進行針對(duì)性改造，現将各部分(fēn)的(de)改造策略說明(míng)如下(xià)：

1) 前端攝像機

前端攝像機的(de)改造隻需将原有模拟攝像機采用(yòng)HDTVI攝像機進行替換即可(kě)，由于HDTVI攝像機可(kě)以即插即用(yòng)，替換時(shí)無需其他(tā)配置操作。建議(yì)替換的(de)攝像機主要包括以下(xià)幾種情況：

Ø  攝像機清晰度達不到客戶應用(yòng)需求；

Ø  攝像機已經達到或者超過使用(yòng)年限；

Ø  攝像機已經損壞且維修成本較大(dà)；

Ø  前端設備供應廠家已經不存在、或者相應型号已經停産并沒有售後服務。

2) 傳輸線纜

HDTVI視頻(pín)信号采用(yòng)同軸電纜傳輸，調制信号爲低頻(pín)信号，抗幹擾能力強，對(duì)線纜質量和(hé)BNC接口無特殊質量要求，直接傳輸距離最多(duō)可(kě)達500米。在改造過程中，原有同軸電纜和(hé)光(guāng)端機之間的(de)光(guāng)纖均可(kě)直接利舊(jiù)使用(yòng)，省去線纜成本的(de)同時(shí)，也(yě)避免了(le)複雜(zá)的(de)線纜布放等改造工作。另外，HDTVI視頻(pín)監控系統支持同軸視控功能，原有RS-485控制線可(kě)以直接省掉。前端攝像機及傳輸線纜改造示意圖如下(xià)：

圖12. 前端攝像機及傳輸線纜改造示意圖

3) 光(guāng)端機

采用(yòng)HDTVI光(guāng)端機對(duì)原有模拟光(guāng)端機進行等位替換。

4) 模拟矩陣

原有模拟矩陣無法滿足高(gāo)清視頻(pín)信号的(de)處理(lǐ)和(hé)顯示需求，爲了(le)實現高(gāo)清視頻(pín)信号的(de)編碼、解碼、内部交換和(hé)拼控上牆，需在監控中心新建視頻(pín)綜合平台，模拟矩陣的(de)改造有兩種方案：

Ø  徹底改造

将利舊(jiù)模拟前端攝像機接入視頻(pín)綜合平台，原有模拟矩陣可(kě)不再使用(yòng)，利用(yòng)視頻(pín)綜合平台的(de)模拟矩陣功能模式實現視頻(pín)信号快(kuài)速切換上牆顯示，本方案系統調試難度較低。

Ø  整體利舊(jiù)

利舊(jiù)模拟前端攝像機仍保持接入模拟矩陣，将模拟矩陣接入視頻(pín)綜合平台并進行聯調，實現模拟系統的(de)整體利舊(jiù)，本方案通(tōng)常需要第三方廠家提供串口控制協議(yì)，系統調試難度大(dà)、周期長(cháng)。

5) 存儲設備

原有存儲設備除了(le)需要滿足高(gāo)清視頻(pín)信号的(de)輸入、存儲、輸出之外，還(hái)應滿足攝像機清晰度提升後的(de)存儲空間需求，如無法滿足，需進行改造或者替換。具體建設策略建議(yì)如下(xià)：

Ø  原有DVR

原有DVR設備替換爲支持720P/1080P的(de) HDTVI DVR，在替換時(shí)可(kě)選用(yòng)接入路數較多(duō)的(de)HDTVI DVR設備，減少多(duō)台存儲設備堆疊使用(yòng)的(de)現象。

Ø  原有集中存儲設備

滿足需求的(de)情況下(xià)利舊(jiù)使用(yòng)或者升級改造後使用(yòng)。

6) 拼控設備

視頻(pín)綜合平台已經集成了(le)強大(dà)的(de)拼控功能，單台設備最多(duō)可(kě)支持112塊屏的(de)拼接，原有拼控設備可(kě)不再使用(yòng)。

7) 拼接大(dà)屏

原有拼接顯示單元需支持1080P及以上高(gāo)清視頻(pín)圖像的(de)輸入和(hé)顯示，不滿足的(de)情況下(xià)需進行替換。改造時(shí)，建議(yì)采用(yòng)46或55英寸LCD/DLP拼接單元屏組成M（行）×N（列）的(de)拼接大(dà)屏。

8) 其他(tā)

客戶端PC及大(dà)屏均需支持高(gāo)清視頻(pín)接口：HDMI、VGA或者DVI，線纜應采用(yòng)相應高(gāo)清視頻(pín)線纜。

3.7 系統整體利舊(jiù)設計

爲了(le)節約整體投資成本，更好地利用(yòng)原建系統的(de)資源，本方案考慮對(duì)原有系統進行整體利舊(jiù)設計。

3.7.1 設計思路

系統利舊(jiù)主要包括不需要改造的(de)模拟監控系統或者網絡監控系統如何接入到分(fēn)控和(hé)總控中心。具體設計從以下(xià)幾個(gè)方面考慮：

1) 原有模拟監控系統利舊(jiù)：未改造模拟設備接入新建視頻(pín)綜合平台的(de)方式；

2) 原有網絡監控系統利舊(jiù)：前端編碼設備接入新建平台的(de)方式；

3) 原有網絡監控系統利舊(jiù)：原平台和(hé)新建平台進行對(duì)接的(de)方式；

4) 對(duì)于前端設備已經使用(yòng)年限在5年以上的(de)或者前端設備供應廠家已經不存在、或者相應型号已經停産并沒有售後服務的(de)，建議(yì)更換設備。

3.7.2 模拟監控系統接入設計

模拟監控系統一般都是采用(yòng)模拟攝像機，通(tōng)過同軸電纜或光(guāng)纖接入監控中心，監控中心将接入的(de)視頻(pín)一分(fēn)二，一路接入矩陣，一路接入DVR存儲。矩陣負責視頻(pín)的(de)切換、上牆顯示，同時(shí)可(kě)以與上級矩陣級聯；DVR負責視頻(pín)存儲，同時(shí)可(kě)以與上級單位聯網，便于調取錄像。

爲了(le)原系統最大(dà)程度利舊(jiù)，現将原有模拟矩陣接入視頻(pín)綜合平台，實現視頻(pín)資源的(de)利舊(jiù)整合。視頻(pín)綜合平台可(kě)以通(tōng)過矩陣接入網關，接入市面上主流廠家的(de)矩陣，确保模拟視頻(pín)的(de)調用(yòng)、控制等。DVR存儲資源通(tōng)過SDK等方式接入現有的(de)應用(yòng)管理(lǐ)平台，如果原先爲海康DVR，則不存在兼容性問題，直接接入使用(yòng)；如果爲其他(tā)廠家DVR，那麽需要第三方廠家提供相應的(de)SDK和(hé)解碼庫，以供平台開發對(duì)接使用(yòng)。

模拟監控系統整體利舊(jiù)結構圖如下(xià)：

圖13. 模拟監控系統整體利舊(jiù)結構圖

原視頻(pín)矩陣和(hé)新建系統視頻(pín)綜合平台之間可(kě)以通(tōng)過矩陣接入網關進行對(duì)接，矩陣接入網關相當于是原有模拟矩陣和(hé)視頻(pín)綜合平台之間通(tōng)訊的(de)橋梁，實現通(tōng)信協議(yì)的(de)轉換和(hé)傳遞，而具體的(de)模拟視頻(pín)是通(tōng)過專門的(de)視頻(pín)通(tōng)道進行傳輸。

視頻(pín)綜合平台可(kě)兼容模拟矩陣，通(tōng)過矩陣接入網關實現模拟矩陣和(hé)新建系統的(de)無縫對(duì)接，有效保護用(yòng)戶原有投資。整個(gè)系統可(kě)以滿足用(yòng)戶對(duì)模拟矩陣、視頻(pín)綜合平台的(de)互聯互控，可(kě)實現二者之間的(de)互相調用(yòng)。視頻(pín)綜合平台通(tōng)過矩陣接入網關支持派爾高(gāo)、紅蘋果、博世、博康、英飛(fēi)拓、霍尼韋爾等多(duō)個(gè)廠家的(de)模拟矩陣設備的(de)接入，系統架設便捷，不影(yǐng)響用(yòng)戶日常業務。

3.7.3 網絡監控系統接入設計

網絡監控系統目前的(de)主流方式是前端采用(yòng)IPC、DVR等編碼設備，通(tōng)過IP網絡，将前端設備接入到統一的(de)視頻(pín)管理(lǐ)平台，通(tōng)過平台對(duì)前端編碼設備進行統一管理(lǐ)，實現網絡化(huà)的(de)視頻(pín)監控。網絡監控系統利舊(jiù)主要包括兩種情況，一種是前端編碼設備接入現有的(de)新建網絡，同時(shí)通(tōng)過SDK方式接入現有平台；另外一種情況是通(tōng)過平台對(duì)接的(de)方式實現整合利舊(jiù)，但需要符合一定的(de)平台對(duì)接标準。

網絡監控系統整體利舊(jiù)結構圖如下(xià)：

圖14. 網絡監控系統整體利舊(jiù)結構圖

1) 前端接入模式

網絡監控系統包括DVR、DVS、IPC等編碼設備，這(zhè)些編碼設備通(tōng)過SDK方式接入現有的(de)視頻(pín)信息管理(lǐ)應用(yòng)平台。如果原先設備爲海康設備，則不存在兼容性問題，可(kě)直接接入；如爲其他(tā)廠家的(de)編碼設備，則需第三方廠家提供相應的(de)SDK，以供平台對(duì)接開發。

2) 平台對(duì)接模式

原有平台功能模塊較爲完整，前端設備數量較多(duō)時(shí)，可(kě)以通(tōng)過平台對(duì)接的(de)模式和(hé)新建平台進行對(duì)接，最終對(duì)原視頻(pín)監控系統進行利舊(jiù)。若原平台符合相應的(de)标準，平台對(duì)接相對(duì)容易實現；若原平台是非标準平台需要通(tōng)過聯網網關進行對(duì)接，具體如下(xià)圖所示：