3G／4G視頻監(jiān)控接入解決方案設(shè)計V10

3G/4G視頻監(jiān)控接入解決方案目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章總體概述1\o"CurrentDocument"第二章方案總體設(shè)計2\o"CurrentDocument"第三章3G/4G傳輸網(wǎng)絡(luò)4\o"CurrentDocument"3G通信技術(shù)4\o"CurrentDocument"4G通信技術(shù)4\o"CurrentDocument"3.3網(wǎng)絡(luò)流量計算5\o"CurrentDocument"第四章3G/4G視頻監(jiān)控接入設(shè)計6\o"CurrentDocument"4.1單點接入方式6\o"CurrentDocument"4.1.1應(yīng)用模式64.1.2優(yōu)勢分析7\o"CurrentDocument"4.2匯集接入方式8\o"CurrentDocument"4.2.1應(yīng)用模式84.2.2優(yōu)勢分析9\o"CurrentDocument"第五章成功案例16\o"CurrentDocument"5.1哈爾濱城管聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控項目16\o"CurrentDocument"5.2南通建筑工地聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控項目16第一章總體概述無線視頻監(jiān)控技術(shù)因其不受地理環(huán)境及線纜的束縛，擁有靈活方便的組網(wǎng)優(yōu)勢，在當下已經(jīng)成為一種重要的視頻監(jiān)控手段且在安防行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。無線視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用場景主要分為以下三類：1）臨時監(jiān)控臨時監(jiān)控應(yīng)用場景，如施工作業(yè)現(xiàn)場、社會活動、安保工作等，監(jiān)控點位往往只是短期使用，且要求能夠快速、靈活部署。若采用有線接入，線纜建設(shè)成本較高，系統(tǒng)部署周期長，并且不易回收利用。2）有線網(wǎng)絡(luò)難以甚至無法部署老舊城區(qū)、老舊樓宇內(nèi)部等部署線纜困難甚至無法部署線纜，且建設(shè)成本較高；水利、電力、森林、邊防哨所、高速公路等應(yīng)用場景下，部分監(jiān)控點位分布廣袤且位置偏遠，有線網(wǎng)絡(luò)信號難以覆蓋。3）移動監(jiān)控公安、城管等行政執(zhí)法部門需在室外開展全天候執(zhí)法取證工作；公交、長運、校車、出租車、特種運輸處、地鐵、火車等應(yīng)用場景下，需實時遠程傳輸視頻監(jiān)控信息。以上類似移動監(jiān)控場景下，前端攝像機作業(yè)地點不固定，有線接入根本無法滿足需求。無線視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)可由用戶自行組網(wǎng)或者直接租用運營商3G/4G網(wǎng)絡(luò)，從覆蓋面、可靠性、建設(shè)成本、部署便利性等角度來看，采用3G/4G網(wǎng)絡(luò)具有明顯優(yōu)勢。特別是在運營商網(wǎng)絡(luò)帶寬快速提升，流量資費持續(xù)下降，視頻編碼壓縮技術(shù)不斷進步的情況下，網(wǎng)絡(luò)帶寬已經(jīng)不再是無線視頻監(jiān)控的瓶頸所在，3G/4G網(wǎng)絡(luò)足以滿足高清視頻信號的無線傳輸需求。海康威視從節(jié)約用戶投資，滿足用戶需求的角度出發(fā)，推出了完備的3G/4G視頻監(jiān)控系列產(chǎn)品，并在此基礎(chǔ)上提出了一套完整的3G/4G視頻監(jiān)控接入解決

第二章方案總體設(shè)計3G/4G視頻監(jiān)控接入解決方案總體架構(gòu)如下圖所示:網(wǎng)線光纖網(wǎng)絡(luò)攝像機匯集接入方式圖例3G網(wǎng)絡(luò)攝像機4G網(wǎng)絡(luò)攝像機1單點接入方式3G/4G基站f3G/4G傳輸網(wǎng)線光纖網(wǎng)絡(luò)攝像機匯集接入方式圖例3G網(wǎng)絡(luò)攝像機4G網(wǎng)絡(luò)攝像機1單點接入方式3G/4G基站f3G/4G傳輸監(jiān)控中心1）點位接入方式＞單點接入方式本方式主要針對區(qū)域內(nèi)前端攝像機數(shù)量少，分布零散的情況，此時可以采用3G/4GIPC采集視頻信號，直接通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸后接入運營商網(wǎng)絡(luò)。＞匯集接入方式本方式針對區(qū)域內(nèi)前端攝像機數(shù)量較多，分布較集中的情況，區(qū)域內(nèi)多個IPC通過網(wǎng)線接入3G/4GNVR，該NVR負責存儲編碼后的視頻信號，以及與運營商網(wǎng)絡(luò)進行通信。2）傳輸網(wǎng)絡(luò)3G/4G傳輸網(wǎng)絡(luò)及IP網(wǎng)絡(luò)均直接租用運營商網(wǎng)絡(luò)，海康威視3G/4G系列產(chǎn)品支持移動、電信、聯(lián)通三家運營商多種制式無線網(wǎng)絡(luò)，可滿足各種運營商網(wǎng)絡(luò)覆蓋條件下視頻信號的傳輸需求。3）監(jiān)控中心監(jiān)控中心主要部署平臺服務(wù)器、存儲、顯示大屏、解碼拼控、交換機、PC客戶端等設(shè)備，實現(xiàn)前端采集信號的接入、存儲、顯示，以及對整個系統(tǒng)的統(tǒng)一配置管理。本方案定位于介&3G/4G視頻監(jiān)控接入解決方案對于/P網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)控中心不作詳細說明。第三章3G/4G傳輸網(wǎng)絡(luò)3.13G通信技術(shù)3G是第三代移動通信技術(shù)，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。目前3G存在3種標準：WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000。中國國內(nèi)支持國際電聯(lián)確定的三個無線接口標準，分別是中國電信的CDMA2000，中國聯(lián)通的WCDMA，中國移動的TD-SCDMA。三種不同3G技術(shù)的上、下行理論數(shù)據(jù)速率各不相同，具體參考數(shù)據(jù)見下表：運營商3G制式協(xié)議版本下行帶寬上行帶寬中國電信CDMA2000EV-DO3.1Mbps1.8Mbps;中國移動TD-SCDMAHSDPAC3.6Mbps384kbps中國聯(lián)通WCDMAHSDPA14.4Mbps5.76Mbps3.24G通信技術(shù)2013年12月4日，工業(yè)和信息化部正式發(fā)放4G牌照，宣告我國通信行業(yè)進入4G時代，中國移動、中國聯(lián)通和中國電信分別獲得一張TD-LTE牌照。4G指的是第四代移動通信技術(shù)，該技術(shù)包括TDD-LTE和FDD-LTE兩種制式。頻分雙〔(FrequencyDivisionDuplexing,FDD)是在分離的2個對稱頻率信道上進行接收和發(fā)送，用保護頻段分離接收和發(fā)送信道。FDD必須采用成對的頻率，依靠頻率區(qū)分上下行鏈路，其單方向的資源在時間上是連續(xù)的。FDD在支持對稱業(yè)務(wù)時，能充分利用上下行的頻譜，但在支持非對稱業(yè)務(wù)時，頻譜利用率將大大降低。時分雙工(TimeDivisionDuplexing,TDD)用時間來分離接收和發(fā)送信道。在TDD方式的移動通信系統(tǒng)中，接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時隙作為通信承載，其單方向的資源在時間上是不連續(xù)的，時間資源在2個方向進行分配。某個時間段由基站發(fā)送信號給移動臺，另外的時間由移動臺發(fā)送給

基站，基站和移動臺之間必須協(xié)同一致才能順利工作。目前廣為宣傳的LTE技術(shù)從嚴格意義上講，屬于3.9G網(wǎng)絡(luò)，具備100Mb/s數(shù)據(jù)下行、50Mb/s數(shù)據(jù)上行的能力。升級版的LTE-Advanced技術(shù)才滿足國際電信聯(lián)盟對4G的要求，能夠具有下行1Gb/s、上行500Mb/s帶寬。因此基于LTE技術(shù)的4G無線網(wǎng)絡(luò)帶寬完全可以與有線媲美，而無線技術(shù)固有的優(yōu)勢，如不用敷設(shè)線纜，能夠快速部署和建網(wǎng)，支持移動監(jiān)控，使得基于4G網(wǎng)絡(luò)的無線視頻監(jiān)控會越來越得到廣泛的應(yīng)用。此外，4G網(wǎng)絡(luò)引入了正交頻分復用技術(shù)（OFDM）、多輸入多輸出（MIMO）、64QAM高階調(diào)制等新概念，可提供給用戶更加充裕的網(wǎng)絡(luò)帶寬、更低的網(wǎng)絡(luò)時延，單向網(wǎng)絡(luò)時延可低于5ms，比3G網(wǎng)絡(luò)更適合大規(guī)模開展無線視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。3.3網(wǎng)絡(luò)流量計算網(wǎng)絡(luò)流量資費在3G/4G視頻監(jiān)控系統(tǒng)的費用開銷中占據(jù)較大比例，有必要對網(wǎng)絡(luò)流量進行計算。設(shè)每路圖像碼率為XMb/秒，按照每天有丁小時上傳圖像進行計算。則每個月（按30天計）需要流量（上行）Y的計算公式為：13.2*X*TGB1024*8XMb/秒*3600秒*T*30Y13.2*X*TGB1024*8從上式來看，視頻圖像上行傳輸所耗費的流量與碼率、上傳時間長短成正比，?？低?G/4G系列產(chǎn)品可根據(jù)用戶需求對這兩個參數(shù)進行靈活設(shè)置，并且能夠?qū)崟r統(tǒng)計和顯示當前消耗的流量。第四章3G/4G視頻監(jiān)控接入設(shè)計4.1單點接入方式4.1.1應(yīng)用模式監(jiān)控點位只有一個攝像機的情況下，推薦采用單點接入方式。即選用3G/4G網(wǎng)絡(luò)攝像機，通過攝像機自帶的無線通信模塊與運營商基站進行通信。3G/4G基站圖2.單點接入方式示意圖＞視頻預(yù)覽監(jiān)控中心預(yù)覽實時視頻圖像時，3G/4GIPC采集的視頻信息經(jīng)自身編碼模塊進行編碼壓縮，通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)接入通信基站，進一步傳送至監(jiān)控中心，在顯示設(shè)備上進行顯示。＞視頻存儲3G/4GIPC采集并編碼后的視頻信息可存入本地自帶的SD卡中，也可通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)接入通信基站，進一步傳送至監(jiān)控中心的集中存儲設(shè)備進行存儲。＞視頻回放監(jiān)控中心顯示設(shè)備從存儲設(shè)備調(diào)取歷史視頻錄像，進行視頻回放。4.1.2優(yōu)勢分析全面高清?？低?G/4GIPC支持130萬及更高像素高清視頻圖像采集，配合超低照度、實時透霧、3D數(shù)字降噪、SmartIR、寬動態(tài)等多種視頻圖像處理技術(shù)，讓用戶暢享高清體驗。節(jié)省費用?？低?G/4GIPC在低碼流下可以保持較高的圖像質(zhì)量，1080p清晰度的視頻碼流速率可以降到3?4M,720p清晰度的視頻碼流速率可以降到1?2M,極大節(jié)省無線流量資費和存儲空間。安全可靠支持HTTPS,SSH等安全認證，支持創(chuàng)建證書，具備高的信息安全性；符合IP66級防塵防水設(shè)計，硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計科學合理，設(shè)備可靠性高；支持最大64GMicroSD/SDHC/SDXC卡本地存儲，可在斷網(wǎng)恢復后將斷網(wǎng)期間本地存儲數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)可靠性高。Smart功能1）智能編碼采用ROI、SVC等視頻壓縮技術(shù)，編碼壓縮比高，超低碼率，節(jié)省存儲空間及帶寬資費。支持多碼流同時輸出，碼流可分別獨立設(shè)置不同的高清分辨率、幀率、碼率。2）智能偵測具備行為偵測、人臉偵測、音頻偵測、場景偵測等多種智能偵測功能，偵測到相關(guān)事件時可實時報警。3）智能控制支持SmartIR、ABF自動背焦調(diào)節(jié)、AF自動對焦功能，便于安裝調(diào)試，提升攝像機對于環(huán)境的適應(yīng)性。設(shè)備型號豐富?？低?G/4GIPC包括球機、槍機、筒機、針孔等多種外形及型號，支持高清視頻圖像采集，滿足各類場景下的視頻監(jiān)控需求。多種網(wǎng)絡(luò)制式?？低?G/4GIPC支持國內(nèi)運營商幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)制式，其中4GIPC不僅支持移動、聯(lián)通、電信國內(nèi)三大運營商的4G網(wǎng)絡(luò)，同時向下兼容3G網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)狀況，實現(xiàn)4G和3G網(wǎng)絡(luò)信號制式自動切換，滿足各種網(wǎng)絡(luò)覆蓋條件下的視頻監(jiān)控需求。4.2匯集接入方式4.2.1應(yīng)用模式監(jiān)控點位有多個攝像機的情況下，推薦采用匯集接入方式，即采用普通IPC+3G/4GNVR的組合方式。IPC將采集的視頻信號進行編碼壓縮，通過網(wǎng)線接入3G/4GNVR。3G/4GNVR除具備普通NVR功能之外，還可通過自帶的無線通信模塊與運營商基站進行通信。

3G/4G基站圖4.匯集接入方式示意圖3G/4G基站＞視頻預(yù)覽3G/4GNVR可直接與客戶端或顯示器連接，實現(xiàn)本地視頻預(yù)覽；監(jiān)控中心預(yù)覽實時視頻圖像時，IPC對視頻信息進行采集和編碼壓縮，通過3G/4GNVR內(nèi)置的無線模塊與3G/4G基站通信，進一步傳送至監(jiān)控中心，在顯示設(shè)備上進彳亍顯示。＞視頻存儲IPC米集并編碼后的視頻信息通過網(wǎng)線直接存入3G/4GNVR；通過視頻信息管理應(yīng)用平臺，監(jiān)控中心可以對NVR存儲的重要視頻進行集中備份，備份數(shù)據(jù)通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)接入通信基站，進一步傳送至監(jiān)控中心存儲設(shè)備。＞視頻回放3G/4GNVR可直接與客戶端或顯示器連接，將視頻錄像進行回放顯示；監(jiān)控中心顯示設(shè)備可通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)從NVR調(diào)取歷史視頻錄像，進行視頻回放。4.2.2優(yōu)勢分析全面高清3G/4GNVR支持600W像素高清網(wǎng)絡(luò)視頻的預(yù)覽、存儲與回放，本地6路1080p/12路720p解碼性能；支持HDMI與VGA同時輸出，輸出分辨率最高均可達1920x1080p。節(jié)省費用1）低碼率IPC在低碼率下可以保持較高的圖像質(zhì)量，1080p清晰度的視頻碼流速率可以降到3?4M,720p清晰度的視頻碼流速率可以降到1?2M,極大節(jié)省帶寬資費和存儲空間。2）定時抓圖通過定時抓圖功能，系統(tǒng)可定時抓取現(xiàn)場圖片并上傳至監(jiān)控中心管理平臺，極大地節(jié)省無線網(wǎng)絡(luò)流量。圖片格式、分辨率、圖像質(zhì)量、抓圖間隔等參數(shù)均可進行設(shè)置，最大程度地滿足用戶需求。3）零通道預(yù)覽3G/4GNVR具備零通道預(yù)覽功能，遠程訪問使用1路零通道編碼視頻，觀看多通道分割的視頻畫面，充分獲取監(jiān)控圖像信息，節(jié)省無線網(wǎng)絡(luò)流量。I零通道視頻圖5.零通道預(yù)覽4）虛擬碼流（轉(zhuǎn)碼）3G/4GNVR可對編碼后的圖像分辨率、碼率、幀率等進行轉(zhuǎn)換，為遠程監(jiān)控提供更多的選擇方案，節(jié)約無線流量資費。

圖6.虛擬碼流（轉(zhuǎn)碼）5）智能網(wǎng)傳＞智能流控：設(shè)備根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)帶寬自動調(diào)整碼率、幀率，保證遠程預(yù)覽的流暢性。彳氐碼率.抽幀圖7.智能流控＞碼流平滑：支持碼流平滑控制，降低視頻碼率波動幅度，實現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)流。圖8.碼流平滑6）硬盤前置?？低?G/4GNVR支持1個或2個SATA接口，每個接口最大支持4TB容量硬盤，視頻圖像數(shù)據(jù)通過有線網(wǎng)絡(luò)直接存入NVR，無需大量的無線流量。每個前端所需存儲空間（GB）=【視頻碼流大?。∕bps）x60秒x60分x24小時x存儲天數(shù)/8】/1024。圖像分辨率碼流錄像大小1天（G）錄像大小15天（G）錄像大小30天（G）4CIF2Mbps21.09316.41632.82720P2Mbps21.09316.41632.821080P4Mbps42.18632.821265.6安全可靠匯集接入模式下，視頻數(shù)據(jù)通過相對穩(wěn)定的有線傳輸接入3G/4GNVR，且NVR支持重要錄像文件加鎖保護功能，數(shù)據(jù)安全性高；NVR采用嵌入式操作系統(tǒng)，不會因病毒等原因?qū)е聼o法使用或者異常關(guān)機重啟，設(shè)備可靠性高；另外，NVR支持網(wǎng)絡(luò)檢測（網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)抓包、網(wǎng)絡(luò)通暢）功能，及時掌握網(wǎng)絡(luò)傳輸情況。Smart功能1）智能回放有事件發(fā)生的錄像以正常速度播放；無事件發(fā)生的錄像自動以16倍速播放（濃縮播放），有效提升錄像回放效率。無智戲事件速播放智睡事件〔碑動偵anlx速福放圖9.智能回放

2）智能偵測＞越界偵測：當目標越過用戶設(shè)置的警戒線時，設(shè)備自動產(chǎn)生報警。系統(tǒng)可配置靈敏度、方向等。穿越方向可配置為單向報警（從左往右、從右往左）或雙向報警。越界及目標檢測越界偵測報警圖10.越界偵測＞區(qū)域入侵偵測：當目標在用戶設(shè)置的檢測區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)超過設(shè)定時間時，設(shè)備自動產(chǎn)生報警。系統(tǒng)可配置靈敏度、時間閾值、占比等。區(qū)域A任檢測區(qū)域入侵偵測報警圖11.區(qū)域入侵偵測3）手動/自動撥號、下線＞手動/自動撥號：支持自動和手動兩種撥號方式，自動撥號模式下，最大可設(shè)置8個撥號計劃，用戶可根據(jù)實際情況設(shè)置撥號、休眠時間段，合理分配，大大節(jié)約無線流量。

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