4G网络视频监控系统解决方案.docx

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1、4G网络视频监控系统解决方案第一章总体概述3第二章系统应用设计42.1设计思路42.2设计原则42.3设计依据5第三章系统拓扑图6第四章4G传输网络74.1 4G通信技术74.2网络流量计算8第五章系统组成94.1前端采集设备94.1.1单点接入方式94.1.1.1应用模式94.1.1.2优势分析104.1.1.2.1全面高清 104.1.1.2.2节省费用104.1.1.2.3安全可靠 104.1.1.2.4 Smart 功能 104.1.1.2.5设备型号丰富104.1.1.2.6多种网络制式104.1.2汇集接入方式114.1.2.1应用模式114.1.2.2优势分析124.1.2.2.

2、1全面高清124.1.2.2.2节省费用 124.1.2.2.3安全可靠124.1.2.2.4 Smart 功能134.1.2.2.5设备型号丰富134.1.2.2.6多种网络制式134.2视频传输网络134.3中心管理服务器144.4中心管理客户端 144.5多功能显示大屏14第一章总体概述随着计算机网络技术，数字化视频监控技术的飞速发展和普及应用，网络化信息管理建 设步伐在加快，特别是数字无线多媒体业务的推出以及4G无线带宽的增长.如何有效、快速 的掌握监控领域内的每一处变化，已经越来越成为监控领域的另一个快速增长需求。通过 4G视频监控系统，能将位于不同地方的视频通过4G移动网络直接在用

3、户远程终端中显示和 控制。无线视频监控技术的应用场景主要分为以下三类：1）临时监控临时监控应用场景，如施工作业现场、社会活动、安保工作等，监控点位往往只是短 期使用，且要求能够快速、灵活部署。若采用有线接入，线缆建设成本较高，系统部署周期 长，并且不易回收利用。2）有线网络难以甚至无法部署老旧城区、老旧楼宇内部等部署线缆困难甚至无法部署线缆，且建设成本较高；水利、 电力、森林、边防哨所、高速公路等应用场景下，部分监控点位分布广袤且位置偏远，有线 网络信号难以覆盖。3）移动监控公安、城管等行政执法部门需在室外开展全天候执法取证工作；公交、长运、校车、 出租车、特种运输处、地铁、火车等应用场景下，

4、需实时远程传输视频监控信息。以上类似 移动监控场景下，前端摄像机作业地点不固定，有线接入根本无法满足需求。无线视频传输网络可由用户自行组网或者直接租用运营商4G网络，从覆盖面、可靠性、 建设成本、部署便利性等角度来看，采用4G网络具有明显优势。特别是在运营商网络带宽 快速提升，流量资费持续下降，视频编码压缩技术不断进步的情况下，网络带宽已经不再是 无线视频监控的瓶颈所在，4G网络足以满足高清视频信号的无线传输需求。XX安防从节约用户投资，满足用户需求的角度出发，推出了完备的4G视频监控系列产 品，并在此基础上提出了 一套完整的4G视频监控接入解决方案。第二章系统应用设计2.1设计思路4G网络监

5、控系统解决方案，具有稳定性高、功能强大、操作简单、数据安全、拓 展性强等特点，实现了利用4G网络回传高清监控视频数据的需求，达到远程监督、远 程指挥、及时响应的安保管理机制，满足信息化发展对安保工作提出的要求。2.2设计原则衡量一个安防系统的成功与否，并非仅仅取决于智能化系统的多少，系统的先进性 或集成度，而是取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系统成功运行，系统的使用、 管理和维护是否方便，系统或产品的技术是否成熟适用，换句话说，就是如何以最少的投 入，本设计始终遵循以下原则： 一次性一次性完成安防系统的总体规划与设计，并按计划实施。安全性整个安防系统应能24小时运转，系统的安全性、可靠性

6、和容错能力必须予以高度重 视。对各个子系统，以电源、系统的备份等方面采取相应的容错措施。标准性本方案依照国家和地区的有关标准进行。确保系统的扩充性和扩展性，有利于实现 投资保障。经济性在标准化和结构化的前提下，达到功能和经济的优化设计先进性在满足用户现有需求的前提下，充分考虑各种信息化适应技术迅猛发展的趋势，不 仅在技术上保持最先进和适度超前，而且更注重采用最先进的技术标准和规范，以适应未 来技术发展的趋势。开放型在总体规划方案以及进行设备和系统选型时，充分考虑各个子系统之间的集成特性 和信息自动化系统进入的可能性。用户至上本方案以满足用户需求为目标，最大限度地满足用户提出的功能需求，确保使用

7、性。2.3设计依据 安全防范工程程序与要求GA/T75 安全防范工程技术规范GB50348-2004 智能建筑设计标准GB/T50314-2006 智能建筑工程质量验收规范GB503392003 智能建筑弱电工程设计施工图集（GJBT471） 入侵报警系统工程设计规范GB50394-2007 入侵报警系统技术要求GA 368-2001 视频安防监控系统工程设计规范GB50395-2007 视频安防监控数字录像设备GB20815-2006 视频安防系统技术要求 GA/T367-2001 视频安防监控系统技术要求GA/T 367 视频安防监控数字录像设备GB 20815-2006 出入口控制系统工

8、程设计规范GB50396-2007 安全防范工程程序与要求GA/T75-94 安全防范系统通用图形符号GA/T74-2000 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/T74-2000 防盗报警控制器通用技术条件GB 12663-2001 报警系统环境试验GB/T 15211-94 安全防范报警设备安全要求和试验方法GB 16796-1997 民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94第三章系统拓扑图4G视频监控接入解决方案总体架构如下图所示:单点接入方式1）点位接入方式单点接入方式本方式主要针对区域内前端摄像机数量少，分布零散的情况，此时可以采用4GI

9、PC采 集视频信号，直接通过4G网络传输后接入运营商网络。汇集接入方式本方式针对区域内前端摄像机数量较多，分布较集中的情况，区域内多个IPC通过网 线接入4GNVR（4G路由器+NVR），该NVR负责存储编码后的视频信号，以及与运营商网络进 行通信。2）传输网络4G传输网络及IP网络均直接租用运营商网络，XX安防4G系列产品支持移动、电信、 联通三家运营商多种制式无线网络，可满足各种运营商网络覆盖条件下视频信号的传输需 求。3）监控中心监控中心主要部署平台服务器、存储、显示大屏、解码拼控、交换机、PC客户端等设 备，实现前端采集信号的接入、存储、显示，以及对整个系统的统一配置管理。第四章4G传

10、输网络4.1 4G通信技术2013年12月4日，工业和信息化部正式发方攵4G牌照，宣告我国通信行业进入4G时代， 中国移动、中国联通和中国电信分别获得一张TD-LTE牌照。4G指的是第四代移动通信技术，该技术包括TDD-LTE和FDD-LTE两种制式。频分双工 （Frequency Division Duplexing, FDD）是在分离的2个对称频率信道上进行接收和发送， 用保护频段分离接收和发送信道。FDD必须采用成对的频率，依靠频率区分上下行链路，其 单方向的资源在时间上是连续的。FDD在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在 支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低。时分双H（Ti

11、me Division Duplexing, TDD） 用时间来分离接收和发送信道。在TDD方式的移动通信系统中，接收和发送使用同一频率载 波的不同时隙作为通信承载，其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在2个方向进 行分配。某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送给基站，基站和移 动台之间必须协同一致才能顺利工作。目前广为宣传的LTE技术从严格意义上讲，属于3.9G网络，具备100Mb/s数据下行、 50Mb/s数据上行的能力。升级版的LTE-Advanced技术才满足国际电信联盟对4G的要求， 能够具有下行1Gb/s、上行500Mb/s带宽。因此基于LTE技术的4G无线

12、网络带宽完全可以 与有线媲美，而无线技术固有的优势，如不用敷设线缆，能够快速部署和建网，支持移动监 控，使得基于4G网络的无线视频监控会越来越得到广泛的应用。此外，4G网络引入了正交频分复用技术（OFDM）、多输入多输出（MIMO）、64QAM高阶 调制等新概念，可提供给用户更加充裕的网络带宽、更低的网络时延，单向网络时延可低于 5ms,比3G网络更适合大规模开展无线视频监控业务。4.2网络流量计算网络流量资费在4G视频监控系统的费用开销中占据较大比例，有必要对网络流量进行 计算。设每路图像码率为XMb/秒，按照每天有T小时上传图像进行计算。则每个月（按30 天计）需要流量（上行）Y的计算公式

13、为：从上式来看，视频图像上行传输所耗费的流量与码率、上传时间长短成正比，XX安防 4G系列产品可根据用户需求对这两个参数进行灵活设置，并且能够实时统计和显示当前消 耗的流量。第五章系统组成4.1前端采集设备前端监控采用两种设备，一是网络摄像机，具有H.265压缩编码、低码流、低照度、高 清画质等特点，并且采用标准的无线通讯协议，能够穿透4G网络，满足4G网络动态地址的 特性，并保证网络传输安全；二是网络硬盘录像机NVR和存储服务器，具有高性能、高稳定 性等特点，满足用户前端实时预览和存储的需要。4.1.1单点接入方式4.1.1.1应用模式监控点位只有一个摄像机的情况下，推荐采用单点接入方式。即

14、选用/4G网络摄像机， 通过摄像机自带的无线通信模块与运营商基站进行通信。I rI 4G网绻蔓像机4G站| 4G网漩像机4G网塔球机nI单点接入方式一 一 =二 一_ =视频预览监控中心预览实时视频图像时，4GIPC采集的视频信息经自身编码模块进行编码压缩， 通过4G网络接入通信基站，进一步传送至监控中心，在显示设备上进行显示。视频存储4G IPC采集并编码后的视频信息可存入本地自带的SD卡中，也可通过4G网络接入通 信基站，进一步传送至监控中心的集中存储设备进行存储。视频回放监控中心显示设备从存储设备调取历史视频录像，进行视频回放。4.1.1.2优势分析4.1.1.2.1全面高清XX 4G

15、IPC支持130万及更高像素高清视频图像采集，配合超低照度、实时透雾、3D 数字降噪、Smart IR、宽动态等多种视频图像处理技术，让用户畅享高清体验。4.1.1.2.2节省费用XX 4G IPC在低码流下可以保持较高的图像质量，1080p清晰度的视频码流速率可以降 到34M, 720p清晰度的视频码流速率可以降到12M,极大节省无线流量资费和存储空间。 4.1.1.2.3安全可靠支持SSL等安全认证，具备高的信息安全性；符合IP66级防尘防水设计，硬件结构设 计科学合理，设备可靠性高；支持最大128G Micro SD/SDHC/SDXC卡本地存储，可在断网恢 复后将断网期间本地存储数据上

16、传至监控中心，数据可靠性高。4.1.1.2.4 Smart 功能1）智能编码采用ROI等视频压缩技术，编码压缩比高，超低码率，节省存储空间及带宽资费。支 持多码流同时输出，码流可分别独立设置不同的高清分辨率、帧率、码率。2）智能侦测具备行为侦测、移动侦测、场景侦测等多种智能侦测功能，侦测到相关事件时可实时 报警。3）智能控制支持Smart编码，提升摄像机对于重要环境的适应性。4.1.1.2.5设备型号丰富4G IPC包括球机、枪机、筒机等多种外形及型号，支持高清视频图像采集，满足各类 场景下的视频监控需求。4.1.1.2.6多种网络制式4GIPC支持国内运营商几乎所有的网络制式，其中4GIPC

17、不仅支持移动、联通、电信 国内三大运营商的4G网络，同时向下兼容3G网络，可以根据当前网络状况，实现4G和3G 网络信号制式自动切换，满足各种网络覆盖条件下的视频监控需求。4.1.2汇集接入方式4.1.2.1应用模式监控点位有多个摄像机的情况下，推荐采用汇集接入方式，即采用普通IPC+4GNVR（4G 路由器+NVR）的组合方式。IPC将采集的视频信号进行编码压缩，通过网线接入4G NVR（4G路由+NVR）。4G NVR （4G路由器+NVR）除具备普通NVR功能之外，还可通过自带的无线通信模块与运营商基站 进行通信。视频预览4G NVR（4G路由器+NVR）可直接与客户端或显示器连接，实现

18、本地视频预览；监控中 心预览实时视频图像时，IPC对视频信息进行采集和编码压缩，通过4GNVR（4G路由器+NVR） 内置的无线模块与4G基站通信，进一步传送至监控中心，在显示设备上进行显示。视频存储IPC采集并编码后的视频信息通过网线直接存入4GNVR（4G路由器+NVR）；通过视频信 息管理应用平台，监控中心可以对NVR存储的重要视频进行集中备份，备份数据通过4G网 络接入通信基站，进一步传送至监控中心存储设备。视频回放4G NVR （4G路由器+NVR）可直接与客户端或显示器连接，将视频录像进行回放显示； 监控中心显示设备可通过4G（4G路由器+NVR）网络从NVR调取历史视频录像，进行

19、视频回 放。4.1.2.2优势分析4.1.2.2.1全面高清4G NVR（4G路由器+NVR）支持500W像素高清网络视频的预览、存储与回放，本地6路 1080p/12路720p解码性能;支持HDMI与VGA同时输出，输出分辨率最高均可达1920x1080p。 4.1.2.2.2节省费用1）低码率IPC在低码率下可以保持较高的图像质量，1080p清晰度的视频码流速率可以降到3 4M，720p清晰度的视频码流速率可以降到12M，极大节省带宽资费和存储空间。2）定时抓图通过定时抓图功能，系统可定时抓取现场图片并上传至监控中心管理平台，极大地节 省无线网络流量。图片格式、分辨率、图像质量、抓图间隔等

20、参数均可进行设置，最大程度 地满足用户需求。3）通道预览4GNVR（4G路由器+NVR）具备通道预览功能，远程访问观看多通道分割的视频画面，充 分获取监控图像信息，节省无线网络流量。4）虚拟码流（转码）4G NVR（4G路由器+NVR）可对编码后的图像分辨率、码率、帧率等进行转换，为远程监 控提供更多的选择方案，节约无线流量资费。5）智能网传智能流控：设备根据当前网络带宽自动调整码率、帧率，保证远程预览的流畅性。愤玛率、抽倾4.1.2.2.3安全可靠汇集接入模式下，视频数据通过相对稳定的有线传输接入46 NVR （4G路由器+NVR），且 NVR支持重要录像文件加锁保护功能，数据安全性高；NV

21、R采用嵌入式操作系统，不会因病 毒等原因导致无法使用或者异常关机重启，设备可靠性高；另外，NVR支持网络检测（网络 流量监控、网络抓包、网络通畅）功能，及时掌握网络传输情况。4.1.2.2.4 Smart 功能1）智能回放有事件发生的录像以正常速度播放;无事件发生的录像自动以16倍速播放（浓缩播放）， 有效提升录像回放效率。智能回放2）智能侦测 越界侦测：当目标越过用户设置的警戒线时，设备自动产生报警。系统可配置灵敏度、 方向等。穿越方向可配置为单向报警（从左往右、从右往左）或双向报警。 区域入侵侦测：当目标在用户设置的检测区域范围内出现超过设定时间时，设备自动产 生报警。系统可配置灵敏度、时

22、间阈值、占比等。4.1.2.2.5设备型号丰富4G NVR（4G路由器+NVR）可接驳符合ONVIF、GB28181、RTSP标准及海康、大华等主 流厂商的网络摄像机，兼容性强4GNVR（4G路由器+NVR）具备支持1、4、8、16、32、64 路网络视频接入能力的多种型号，满足各种场景下的应用需求。4.1.2.2.6多种网络制式4GNVR（4G路由器+NVR）支持移动、联通、电信国内三大运营商的3G/4G网络。4G NVR （4G路由器+NVR）向下兼容3G网络，可以根据当前网络状况，进行4G和3G网络信号制式 自动切换，通道1支持3G/4G信号强度和制式叠加。4.2视频传输网络传输网络分为

23、两个部分，前端4G全网通（移动、电信、联通）网络设备和后端网 络；前端网络采用4G无线网络，通过4G基站直接到管理服务器平台进行存储和预览， 前端摄像机安装营运商提供的SIM卡，支持移动、电信、联通4G网络，比如：联通4G 用TD-LTE和FDD-LTE协议混合组网的，TD-LTE协议覆盖广泛的特点，而FDD-LTE具有 传输速率快的特点，并且在无4G信号覆盖的区域，回落到3G通讯时，联通的WCDMA协 议是覆盖率最广和传输速率最快的3G网络，能够最大限度的保证监控视频数据的回传; 后端网络采用百兆光纤固定IP地址，保证前端视频能够始终向后端管理服务器发送数 据。根据客户需求和环境的信号决定采用哪种4G网络形式。4.3中心管理服务器中心管理服务器为认证、管理、转发平台，支持多用户，多范围，多应用，多分布的 整体监控需求。4.4中心管理客户端中心管理客户端是为用户使用操作终端，实现中心管理服务器的配置、视频预览、大 屏显示控制等功能。4.5多功能显示大屏多功能显示大屏为拼接显示设备，满足前端视频的上墙显示和多媒体办公的需要。