海康威视: 3G / 4G视频监控访问解决方案

慧聪LED屏幕报告

第1章概述

由于无线视频监控技术不受地理环境和电缆的限制，因此具有组网灵活方便的优点，已成为一种重要的视频监控方法，在安全行业中得到越来越广泛的应用. 无线视频监控技术的应用场景主要分为以下三类:

1）临时监视

临时监视应用场景，例如建筑工地，社交活动，安全工作等，监视点通常仅使用很短的时间，并且需要快速灵活的部署. 如果使用有线接入，则电缆建设成本高，系统部署周期长，不易回收.

2）有线网络难以部署，甚至无法部署

在老城区和老建筑中很难甚至不可能布置电缆，而且建设成本相对较高；在水利，电力，森林，边防哨所和高速公路等应用场景中，一些监控点分布广泛，并且由于位置偏远，难以覆盖有线网络信号.

3）移动监控

，城管等行政执法部门需要在户外开展全天候执法和取证工作；在公共汽车，长途运输，校车，，特殊运输办公室，地铁，火车等应用场景中，需要视频监控信息的实时远程传输. 在以上类似的移动监控场景中，前端的操作位置不是固定的，而有线访问根本无法满足需求.

无线视频传输网络可以由用户建立，也可以由运营商3G / 4G网络直接租用. 从覆盖范围，可靠性，建设成本和易于部署的角度来看，使用3G / 4G网络具有明显的优势. 尤其是当运营商的网络带宽迅速增加，流量资费不断下降，视频编码和压缩技术不断提高时，网络带宽不再是无线视频监控的瓶颈. 3G / 4G网络足以用于高清视频信号的无线传输. 需求.

从节省用户投资和满足用户需求的角度出发，海康威视推出了完整的3G / 4G视频监控产品系列，并在此基础上提出了一套完整的3G / 4G视频监控接入解决方案计划.

方案的第二章总体设计

3G / 4G视频监控访问解决方案的总体架构如下所示:

方案

1）点访问方法

Ø单点访问方法

此方法主要用于该区域中前端摄像机数量少且分布分散的情况. 目前，通过3G / 4G网络传输后，可以使用3G / 4G IPC收集视频信号并直接访问运营商的网络.

Ø综合访问方式

此方法针对区域中有大量前端且分布相对集中的情况. 该区域中的多个IPC通过网络电缆连接到3G / 4G NVR. NVR负责存储编码的视频信号并与运营商网络进行通讯. 交流.

2）传输网络

3G / 4G传输网络和IP网络是直接从运营商的网络租用的. 海康威视的3G / 4G系列产品支持由三个运营商组成的移动，电信和中国联通的多个无线网络，以满足各个运营商的网络覆盖. 在满足视频信号传输要求的条件下.

3）监控中心

监控中心主要部署平台服务器，存储设备，大屏幕显示，解码控制，交换机和PC客户端等设备，以实现前端采集信号的访问，存储和显示，并对整个采集设备进行统一配置管理. 系统.

此解决方案旨在引入3G / 4G视频监视访问解决方案，而无需详细描述IP网络和监视中心.

第三章3G / 4G传输网络

3G通信技术

3G是第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术. 3G服务可以同时传输语音和数据信息，速率一般在几百kbps以上. 当前有3G 3种标准: WCDMA，TD-SCDMA和CDMA2000. 中国支持国际电联确定的三个无线接口标准，即中国电信的CDMA2000，中国联通的WCDMA和中国移动的TD-SCDMA. 三种不同的3G技术在上游和下游具有不同的理论数据速率. 有关特定的参考数据，请参见下表:

4G通信技术

2013年12月4日，工业和信息化部正式颁发了4G牌照，宣布我国的通信行业已进入4G时代，中国移动，中国联通和中国电信均获得了TD-LTE牌照.

4G是指第四代移动通信技术，包括TDD-LTE和FDD-LTE. 频分双工（Frequency Division Duplexing，FDD）将在两个独立的对称频率信道上进行接收和发送，并使用保护频带将接收和发送信道分开. FDD必须使用成对的频率，根据频率来区分上行链路和下行链路，其单向资源在时间上是连续的. FDD在支持对称业务时可以充分利用上行和下行频谱，但是在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低. 时分双工（时分双工，TDD）使用时间来分离接收和发送通道. 在TDD移动通信系统中，使用相同频率载波的不同时隙被用作用于接收和发送的通信载体. 单向资源在时间上是不连续的，并且时间资源在两个方向上分配. 在一定时间段内，基站向移动站发送信号. 在其他时间，移动站向基站发送信号. 基站和移动站必须一起工作才能顺利工作.

目前，从严格意义上讲，被广泛宣传的LTE技术属于3.9G网络，并且具有100Mb / s数据下行链路和50Mb / s数据上行链路的能力. LTE-Advanced技术的升级版本仅满足国际电信联盟4G的要求，并且可以具有下行1Gb / s和上行500Mb / s带宽. 因此，基于LTE技术的4G无线网络的带宽完全可以与有线媲美，并且无线技术的固有优势，例如无需铺设电缆即可快速部署和构建网络的能力，支持移动监控，从而使基于无线视频的监控成为可能. 在4G网络上的应用将越来越广泛.

此外，4G网络引入了诸如正交频分复用（OFDM），多输入多输出（MIMO）和64QAM高阶调制等新概念，可以为用户提供更丰富的网络带宽和更低的网络延迟，单向网络延迟可以小于5ms，比3G网络更适合于大型无线视频监控服务.

网络流量计算

网络流量费用占3G / 4G视频监控系统成本开销的很大一部分，因此有必要计算网络流量.

假设每个通道的图像比特率为X Mb / s，则基于每天每T小时上传一次图像进行计算. 那么每月（30天）所需流量（上游）Y的计算公式为:

根据以上公式，视频图像上游传输的流量与比特率和上载时间成比例. 海康威视3G / 4G系列产品可以根据用户需求灵活设置这两个参数，并且能够实时统计并显示当前的流量消耗.

第4章3G / 4G视频监控访问的设计

单点访问方法

应用模式

当监视点只有一台摄像机时，建议使用单点访问. 也就是说，选择了3G / 4G网络摄像机通过摄像机自身的无线通信模块与运营商的基站进行通信.

图2.单点访问方法

Ø视频预览

当监视中心预览实时视频图像时，由3G / 4G IPC收集的视频信息由其自己的编码模块进行编码和压缩，并通过3G / 4G网络连接到通信基站，然后进一步传输到监视中心以在显示设备上显示.

Ø视频存储

由3G / 4G IPC收集和编码的视频信息可以存储在本地SD卡中，也可以通过3G / 4G网络访问通信基站，并进一步发送到存储监控中心.

Ø视频播放

监控中心显示设备从存储设备中检索历史视频记录以进行视频播放.

优势分析

全高清

海康威视3G / 4G IPC支持130万像素和更高像素的高清视频图像采集，并结合了多种视频图像处理技术，例如超低照度，实时雾渗透，3D数字降噪，智能红外，宽动态等. 让用户享受高清体验.

省钱

海康威视3G / 4G IPC可以在低比特率下保持较高的图像质量，将1080p分辨率的视频流速率降低到3〜4M，将720p分辨率的视频流速率降低到1〜2M，极大地节省了无线流量费和存储空间.

安全可靠

支持HTTPS，SSH等安全认证，支持证书创建，信息安全性高；符合IP66级防尘防水设计，科学合理的硬件结构设计，设备可靠性高；支持高达64G Micro SD / SDHC / SDXC卡的本地存储可以在网络断开后恢复网络断开后将本地存储数据上传到监控中心，数据可靠性高.

智能功能

1）智能编码

使用诸如ROI和SVC之类的视频压缩技术，编码压缩率很高，而超低比特率则节省了存储空间和带宽费用. 同时支持多流输出，流可以独立设置不同的高清分辨率，帧率，比特率.

图3.多流原理图

1）智能检测

具有多种智能检测功能，如行为检测，面部检测，音频检测，场景检测等. 当检测到相关事件时可以实时报警.

2）智能控制

支持智能红外，ABF自动后焦调整，AF自动对焦功能，易于安装和调试，并提高了相机对环境的适应性.

丰富的设备型号

海康威视3G / 4G IPC包括各种形状和模型，例如球机，机，管机，针孔等. 它支持高清视频图像采集，以满足各种情况下视频监视的需求. <

多种网络格式

海康威视3G / 4G IPC支持国内运营商的几乎所有网络格式. 其中，4G IPC不仅支持移动，联通和电信三大国内运营商的4G网络，而且还向后兼容3G网络. 网络状态可实现4G和3G网络信号系统的自动切换，以满足各种网络覆盖条件下的视频监控要求.

组合访问方式

应用模式

当监视点有多个摄像机时，建议使用集体访问方式，即普通IPC + 3G / 4G NVR的组合方式.

IPC编码并压缩收集的视频信号，并通过网络电缆连接到3G / 4G NVR. 3G / 4G NVR除了具有普通的NVR功能外，还可以通过其自己的无线通信模块与运营商的基站进行通信.

Ø视频预览

3G / 4G NVR可以直接连接到客户端或监视器，以实现本地视频预览；当监控中心预览实时视频图像时，IPC收集并编码视频信息，并将3G / 4G NVR内置无线模块和3G / 4G基站通信，进一步传输到监控中心，并显示在显示设备.

Ø视频存储

IPC收集和编码的视频信息通过网线直接存储在3G / 4G NVR中. 通过视频信息管理应用平台，监控中心可以集中备份存储在NVR中的重要视频，并通过3G / 4G网络访问备份数据. 通信基站进一步传输到监控中心的存储设备.

Ø视频播放

3G / 4G NVR可以直接连接到客户端或显示器，并且可以播放和显示视频记录；监控中心显示设备可以通过3G / 4G网络从NVR调用历史录像来回放视频.

I.1.1优势分析

One.1.1.1 Full HD

3G / 4G NVR支持600W像素高清网络视频预览，存储和回放，本地6通道1080p / 12通道720p解码性能；支持HDMI和VGA的同时输出，并且输出分辨率可以达到1920x1080p.

I.1.1.2节省成本

1）低比特率

IPC可以在低比特率下保持高质量的图像，将1080p分辨率的视频流速率降低到3〜4M，将720p分辨率的视频流速率降低到1〜2M，大大节省了带宽资费和存储空间.

2）时间截图

通过常规的图片捕获功能，系统可以定期捕获实时图片，并将其上传到监控中心管理平台，大大节省了无线网络流量. 可以设置图片格式，分辨率，图像质量和拍摄间隔等参数，以最大程度地满足用户需求.

3）零频道预览

3G / 4G NVR具有零通道预览功能，远程访问使用一个通道的零通道编码视频，观看多通道分割视频图像，充分获取监视图像信息，并节省无线网络流量.

图5.零频道预览

4）虚拟流（转码）

3G / 4G NVR可以转换编码的图像分辨率，编码率，帧率等，为和节省无线流量费用提供了更多选择.

图6.虚拟流（转码）

5）智能Web传输

Ø智能流控制: 设备会根据当前网络带宽自动调整码率和帧率，以保证远程预览的流畅性.

图7.智能流控制

Ø流平滑: 支持流平滑控制，减少视频比特率的波动率，实现流的平滑.

图8.流平滑

6）前置硬盘驱动器

海康威视3G / 4G NVR支持一个或两个SATA接口，每个接口最多支持4TB硬盘，视频图像数据通过有线网络直接存储在NVR中，而没有大量的无线流量. 每个前端所需的存储空间（GB）= [视频流大小（Mbps）×60秒×60分钟×24小时×存储天数/ 8] / 1024.

安全可靠

在集成访问模式下，视频数据通过相对稳定的有线传输连接到3G / 4G NVR3g无线视频监控报警，并且NVR支持重要视频文件的锁定保护功能，数据安全性高； NVR使用嵌入式操作系统，不会受到病毒和其他原因的影响，使其无法使用或异常关闭和重新启动，并且设备的可靠性很高. 此外，NVR还支持网络检测（网络流量监视，网络数据包捕获和网络平滑度）功能，以了解网络传输情况.

智能功能

1）智能播放

发生事件的视频以正常速度播放；没有事件的视频将以16倍的速度自动播放（集中播放），有效地提高了视频播放的效率.

2）智能检测

边界检测: 当目标越过用户设置的警告线时，设备会自动生成警报. 可以将系统配置为灵敏度，方向等. 交叉方向可以配置为单向警报（从左到右，从右向左）或双向警报.

区域入侵检测: 当目标出现在用户设置的检测区域内超过设置的时间时，设备将自动生成警报. 该系统可以配置灵敏度3g无线视频监控报警，时间阈值和比例.

区域入侵检测: 当目标出现在用户设置的检测区域内超过设置的时间时，设备将自动生成警报. 该系统可以配置灵敏度，时间阈值和比例.

图11.区域入侵检测

3）离线手动/自动拨号

Ø手动/自动拨号: 支持自动和手动拨号方法. 在自动拨号模式下，最多可以设置8个拨号方案. 用户可以根据实际情况设置拨号和睡眠时间段，并进行合理分配，大大节省了无线流量.

图12.手动/自动拨号

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