3G/4G视频监控接入解决方案杭州海康威视系统技术有限公司2014年12月阅读提示一、文档类别通用解决方案。二、适用性简述1、方案重点阐述本方案从应用场景分析出发，对3G/4G传输网络进行简要的介绍，重点阐述3G/4G视频监控接入的两种典型方式：单点接入方式、汇集接入方式，并对其应用模式及优势进 行详细说明。2、方案适用性本方案可作为 3G/4G视频监控系统项目的参考资料，使用此方案时需要根据具体的 项目情况，进行相应内容的选择及修改，以符合实际应用。3、方案受众本方案主要受众对象为行业及分公司项目售前人员。1、3G/4G视频监控技术在可靠性、稳定性等方面与有线视频监控相比还存在一定的 差距，因此在具体项目推广中要慎用 3G/4G传输方式，不建议作为主流传输方式推广， 仅可作为有线传输方式的补充。2、 海康威视4G系列产品可向下兼容3G网络，因此具体项目中建议选择4G系列 产品。使用者请结合实际情况应用此方案。三、关联可参考文档3G/4G视频监控接入解决方案配置模板V1.0文档控制序号修订内容修订时间修订人审核人1V1.0版本2014.12魏人杰目录第一章总体概述1第二章方案总体设计2第三章3G/4G传输网络43.1 3G通信技术43.2 4G通信技术43.3网络流量计算5第四章3G/4G视频监控接入设计64.1单点接入方式64.1.1应用模式64.1.2优势分析74.2汇集接入方式84.2.1应用模式84.2.2优势分析9第五章成功案例1616165.1哈尔滨城管联网监控项目5.2南通建筑工地联网监控项目第一章总体概述无线视频监控技术因其不受地理环境及线缆的束缚，拥有灵活方便的组网优 势，在当下已经成为一种重要的视频监控手段且在安防行业中的应用越来越广泛。 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，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 3G/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 3G/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， 3G/4G 网络足以满足高清视频信号的无线传输需求。海康威视从节约用户投资，满足用户需求的角度出发，推出了完备的3G/4G 视频监控系列产品，并在此基础上提出了一套完整的3G/4G视频监控接入解决第二章方案总体设计3G/4G视频监控接入解决方案总体架构如下图所示:I毎| 3G网络摄像机3G网络球机I .竺I 4G网络摄像机4G网络球机单点接入方式3G/4G NVR3G/4G基站网络摄像机汇集接入方式图例网线磅 光纤:79= - 3G/4G 传输II监控中心图1.方案总体架构示意图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 3G/4G IPC采集视频信号，直接通过3G/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3G/4G 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3G/4G传输网络及IP网络均直接租用运营商网络，海康威视3G/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。本方案定位于介绍3G/4G视频监控接入解决方案，对于IP网络及监控中心不作详细说 明。第三章3G/4G传输网络3.1 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讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息， 速率一般在几百kbps以上。目前3G存在3种标准：WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000。中国国内支持国际电联确 定的三个无线接口标准，分别是中国电信的CDMA2000，中国联通的 WCDMA， 中国移动的TD-SCDMA。三种不同3G技术的上、下行理论数据速率各不相同， 具体参考数据见下表：运营商3G制式协议版本下行带宽上行带宽中国电信CDMA2000EV-DO3.1Mbps1.8Mbps;中国移动TD-SCDMAHSDPAC3.6Mbps384kbps中国联通WCDMAHSDPA14.4Mbps5.76Mbps3.2 4G通信技术2013年12月4日，工业和信息化部正式发放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。时分双工(Time Divisio n Duplexi ng, 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-Advaneed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。3.3网络流量计算网络流量资费在3G/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X Mb/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）丫的计算公式为：X Mb/秒?3600 秒?T?30 丫= 13.2?X?T GB1024 ?8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， 海康威视3G/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。第四章3G/4G视频监控接入设计4.1单点接入方式4.1.1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。即选用3G/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 4G网络摄像机4G网络球机|单点接入方式图2.单点接入方式示意图? 视频预览监控中心预览实时视频图像时，3G/4G IPC采集的视频信息经自身编码模 块进行编码压缩，通过3G/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3G/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 3G/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。4.1.2优势分析4.121全面高清海康威视3G/4G 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。4.1.2.2节省费用海康威视3G/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。4.1.2.3安全可靠支持HTTPS , SSH等安全认证，支持创建证书，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64G 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 上传至监控中心，数据可靠性高。4.1.2.4 Smart 功能1）智能编码采用ROI、SVC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。图3.多码流示意图2）智能侦测具备行为侦测、人脸侦测、音频侦测、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 IR、ABF自动背焦调节、AF自动对焦功能，便于安装调试，提 升摄像机对于环境的适应性。4.125设备型号丰富海康威视3G/4G IPC包括球机、枪机、筒机、针孔等多种外形及型号，支 持高清视频图像采集，满足各类场景下的视频监控需求。4.1.2.6多种网络制式海康威视3G/4G IPC支持国内运营商几乎所有的网络制式，其中4G IPC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。4.2汇集接入方式4.2.1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+3G/4G 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3G/4G NVR。3G/4GNVR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