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1、高清网络监控系统方案设计和技术分析,网络数字视频监控系统通常由摄像机等前端设备、传输系统和后端设备三大部分组成。,前端设备,数字摄像机,传输系统,双绞线,后端设备,高清NVR,混合DVR,光缆,无线,高清解码器,数字视频监控系统实现方式,第一部分高清监控的前端设备,波粒丰富的前端设备,全系列的波粒百万高清前端摄像机，为各种行业系统解决方案，提供了丰富多样的产品选型。,BL-3720I系列 （百万高清红外机）,BL-3720Q系列 （百万高清枪机）,BL-3720F系列 （百万高清飞碟机）,BL-3720C系列 （百万高清海螺机）,BL-3720D系列 （百万高清半球机）,3系产品展示,3系列产
2、品为普通应用型产品，该类产品的无扩展性功能。如不支持报警输入，不支持RS485外接云台控制，不支持语音输入输出等。,3系普通枪机背板,3系红外机接线端,3系摄像机,BL-5720I 系列 （百万高清阵列红外机）,BL-5720MSD 系列 （百万高清中速球）,BL-5720C 系列 （百万高清低照度海螺机）,BL-5720Q 系列 （百万高清低照度枪机）,BL-5720F 系列 （百万高清低照度飞碟机）,BL-5720I 系列 （百万高清低照度红外机）,BL-5720HSD 系列 （百万高清低照度高速球）,BL-5720D 系列 （百万高清低照度半球）,5系列产品展示,在整个的枪机系列中，我们
3、分为三种：基础型（没有扩展接口），一般功能型（带有音频输入输出），超级功能型（音频输入输入，RS485，报警输入口，IR）。三种类型的摄像机通过它的产品参数就能很明了的辨别，如5720QP-L，5720QPA-EX-，5720QPA-EXI-L。,基础型前板,带RS485接口后板,基础型前板,侧面很条形码（摄像机的具体型号辨别）,5系摄像机,前端设备的功能性,1）波粒百万高清摄像机内核嵌入自主研发的LINUX操作系统，摄像机可参看运行状态、配置参数、升级、 MAC地址等。,2）提供报警开关量输入输出接口，可接入红外，烟感，玻璃破碎等报警系统。,3）485线接口，可接入云台，电动镜头等装置。,4
4、）外置麦克风，同时提供语音对讲接口，保障了监控点现场视音频同步采集，存储和双向的对讲。,5）感红外式高清摄像机，外接红外补光设备，广泛应用于道路交通，车牌识别等领域。,第二部分高清监控的中间传输,双绞线可分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）两大类,双绞线传输,常用的非屏蔽双绞线按照线径粗细又可以分为5类线、超5类线以及6类线等。百兆以太网传输使用五类线，传输距离在100米左右，千兆以太网网络使用超5类，6类，超6类等。类型数字越大，版本越新、技术越先进、带宽也越宽。,注意： 前后端设备性能，线缆的含铜量，线径，工作现场环境，传输速率，决定了线缆的传输距离。,双绞线类别和特点,双绞线
5、每一级最远的传输距离为100M 双绞线使用的连接器称为RJ-45头（水晶头） 常用跳线分别有直通线、交叉线、反转线,超五类双绞线接头,POE供电技术,POE交换机,POE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为基于IP的终端（如网络摄像机、IP电话机、无线AP等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。,网络传输与POE供电的优势,3.告别传统模拟监控工程中的前端设备取电。,4.不用为供电设备的选型而烦恼。,5.不用在出现线路故障时，断电检修，反复排查。,8.设计先进，差异化。,6.省去了电源线，电源适配器，
6、开关电源，电源箱，断路器等设备的开销。省去了布设电源线的施工环节，节省人工费。,1.不用焊接BNC接口，担心接头短接或者断路。,2.网络传输抗干扰能力极强，告别监视器上的木纹，滚条纹，重影干扰，告别抗干扰器。,7.网络的监控的高可接入行，极大的提升了监控系统二次开发和后期扩容。,双绞线传输方式的选择,远程传输,光纤传输,光纤因为具有频带宽、抗干扰性好、衰减小、便于施工等特点，广泛应用于大型长距离网络传输中。工程中通常将光纤分为多模光纤和单模光纤，单模光纤适用于远程通讯，配合光收发器传送多路视频信号，解决了传统模拟系统中光端机价格高昂，多路信号复用/解复用过程中造成的画面失真。,单模光纤的传播示
7、意图,多模光纤的传播示意图,光纤通信系统,RXTX,TXRX,无线传输,广泛应用于不方便布线,且传输路径中无遮挡物的场合。（无线AP/无线网桥等） 带宽：10M/54M/108M等； 距离：无线AP，大多不超过五六百米。无线网桥：利用无线网桥+高增益定向天线，距离在二三十公里。 接入方式：波粒百万高清摄像机的网口以网线上联至无线网桥的网口，无线 网桥再以无线扩频的方式将信号发送至对端的无线网桥，对端的无线网桥以网口连接至接入交换机，进而接入整个后端系统。,电梯监控的简易拓扑图,2、通过无线WLAN的方式，无线路由器传输无线数据信号，每部电梯使用两台设备并且设置为桥接模式，构成点对点传输的无线通
8、讯信道。,1、因为电梯的特殊环境，造成了施工维护不易，专用线缆价格高、损耗大，且工作环境容易受电梯内电动机和变频器等大功率设备的电磁干扰。传统模拟监控难以解决上述问题。,总线型,星 型,环 型,网 状,监控网络结构的分类,高清网络监控系统都是由各个网络拓扑结构组成的。,网络高清摄像机接入网络,各种传输方式的选择,后端的管理，控制，显示，存储。,带宽和延迟,带宽：描述网络上数据在一定时刻从一个节点传送到任意节点的信息量 以太网带宽：10Mbps、100Mbps、1000Mbps等 广域网各类服务带宽延迟：通常指一个比特从网络的一端到另一端所需花费的时间。包括三部分： 通信介质传播的延迟 设备产生
9、和发送一个数据单元所需时间 网络传输的内部延迟,网络延时丢包会对视频图像的质量造成影响,丢包导致的图像方块（画面马赛克）,1.帧率：帧率即画面的流畅性，码率与帧率成正比关系。完全流畅的画面为25帧/秒。我们可以通过调低帧率来降低码率。,网络故障导致画面严重滞后,网络故障导致画面跳帧，影响画面流畅性。,2.画质（压缩比）：网络摄像机的画质（压缩比）都是可调的，画质越好码率就越高，用户可根据自己的要求来调整。,3.画面复杂性：码率与画面复杂性成正比关系，比如镜头对着一面白墙，码率就很低，而对着一片色彩丰富的场景，码率就会马上变高，相差往往有几倍。,4.画面动态变化程度：码率与画面变化程度成正比关系
10、，比如镜头对着静止的物体，码率就很低，而对着一片活动的人群，码率就会马上变高，最多相差可达十倍。,接入层,汇聚层,核心层,高速数据交换,链路的汇聚及流量收敛,前端设备接入和访问控制,网络设计分三层：核心层、汇聚层、接入层,接入层交换机: 一般是固定配置的交换机，端口密度较大，具有较高的接入能力，以10/100M端口为主，以固定端口或扩展槽方式提供1000Mbps的上联端口。,汇聚层交换机: 选择机箱式模块化交换机，也可以是固定配置的交换机，具有较高的接入能力和带宽，一般会包含光端口、高速电口等端口；,核心层交换机: 一般采用机箱式模块化设计，机箱中可承载管理模块、光端口模块、高速电口模块、电源
11、等，具有很高的背板容量；,注意：需要根据实际链路承载性能：包括视频信号的码流；后端的复合应用；数据流的弹性，突发性；链路规划的冗余度，后期的扩容等；同时，在实际应用中还应考虑25%的网络余量，用于传输网络上的其他数据如音频、数据包中会话、握手协议的大小、UPnP等；选择相应性能的数据传输交换设备和网络设计方案。,以园区网监控项目为例，介绍各层设备的区别与应用,交换机的设备选型,1.端口，光口，电口，模块化，配置。,3.交换机的背板总线，端口速率，包转发率。,2.交换机的路由功能。,4. VLAN表现，端口聚合，广播和组播，QoS服务质量等。,第三部分网络高清监控后端应用,后端设备配置,数字视频
12、监控系统由于前端采用的是数字摄像机，视频信号在摄像机中已经完成编码的过程，在整个网络中都是以数字信号的形式进行传输，所以在后端无需安装视频采集卡或者相关编码设备，可以直接存储，并且通过高清解码器输出到液晶电视上显示。后端设备主要完成录像存储、集中显示、设备控制等功能，根据不同项目的具体要求，还可以实现报警联动、画面轮巡、远程升级等，不同的功能需求，对应的设备配置都是不同的。,录像方式选择,（一）百万高清嵌入式NVR卡（BL-V200）录像,BL-V200是波粒公司研发的纯数字百万高清系统卡，单张卡最大可接16路高清数字摄像机，使用高清系统卡，无需安装操作系统，通过板卡自带的FLASH启动，直接
13、运行监控软件。,系统卡配置要求,（二）windows系统下PC式录像,通过在windows电脑下安装DVR软件来进行录像，最大支持16路720P数字摄像机接入，同时兼容波粒全系列视频采集卡，与模拟摄像机同屏预览，集中录像，构成模数混合系统。系统软硬件配置推荐如下表：,（三）高清嵌入式PDVR (高清NVR) 录像,BL-100P系列NVR，直接通过机身网口专门接收前端波粒数字百万高清摄像机的全数字视频数据，录像到硬盘里，可以通过网口向摄像机POE供电以及PTZ控制，同时还支持IE或客户端远程监控。,BL-P216 16路阵列式高清NVR，采用8盘位阵列式标准2U机箱，支持硬盘热插拔，嵌入式系统
14、，最高16路720P数字视频接入，适合对数据安全性能要求较高的数字监控项目。,显示方式选择,一、通过软件解码显示（软解）,使用波粒自主开发的DVR软件（windows或者linux下）可直接做16画面预览，并且可以根据软件选择多画面高清或者多画面CIF预览模式，同时通过主机自带的VGA或者HDMI显示接口，可以在液晶电视上显示。,二、通过硬件解码显示（硬解）,BL-D01高清解码盒是用于把前端高清图像信号解码显示在电视上的设备，通过解码盒把前端百万高清摄像机信号解码后接入高清电视，通过YPbPr色差输出至大屏显示。通过高清解码盒，用户可以切换任意一路信号到指定电视上显示。,集中监控管理平台（中
15、控平台）,后端需要进行集中管理时，我们可以通过波粒公司自主开发的中控平台软件来对前端所有设备进行统一管理控制，系统架构如下图所示：,第三方软件平台,当数字监控系统需要与其他安防系统进行系统集成时，一方面公司可以根据客户需求进行定制（二次开发），另一方面可以采用第三方平台软件厂商开发的平台软件来管理，波粒数字百万高清摄像机已经被数十家大型平台软件所兼容，拥有各种成熟的系统解决方案。,第四部分 高清监控系统的架构方式,网络与供电300米,网络传输100-150米,模拟摄像机,数字高清摄像机,HDMI,HDMI接口,混合DVR卡,采用波粒Linux嵌入式操作系统NVR卡，打造专业级嵌入式高清NVR,
16、闪存芯片,(里面烧录了Linux 系统与NVR软件）,网络芯片,HDMI显卡输出,G41电脑主板,专业级服务器机箱,最多支持16路720P高清,建议报价：20000元/台,第五部分波粒高清监控工程案例分析,案例一：河南濮阳市劳动教养管理所 【监狱系统】,濮阳劳教所监控系统共130台摄像机。一个监控中心和多个分控中心，监控中心的10台16路高清NVR进行全天候的实时监控和录像文件的存储，另外在监控中心设计电视墙服务器，采用16块46寸的拼接大屏做为电视墙；分控中心通过一台PC机进行实时监控。,该系统支持报警触发,可以是外部(报警探头)探测信号报警或(软件侦测)图像移动报警;每个通道可设置多个移动报警区域。,支持报警触发后的地图定位显示。,基于网络的架构，可通过远程网络传输实时的视音频信号。,案例二：杭州市公安局 【公安系统】,案例三：中央美术学院【校园系统】,该项目共计数字摄像机180多路。前端数字摄像机通过各个教学楼及宿舍楼的总交换机进行汇聚，而后经过光纤传至监控中心。整套系统可实现24小时不间断监控录像，前端采用红外半球（室内）与红外防水枪机（室外），并全部通过前端POE交换机供电。,
