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[摘要]安防监控系统是智能建筑及建筑群的重要基础设施。本文从理论和实际相结合的进行多方面的阐述，并对本系统中应注意的事项进行探讨。[关键词]网络高清模块
中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号：
一、概述
现在的主流安防监控设备日趋数字化网络化高清化智能化，给整个安防行业的带来了理念上的转变。原有模拟摄像机信号已经逐步被网络高清摄像机取代，由此带来的传输方式也正在改变。目前逐步向标准化网络平台过渡，原有的监控视频线缆、控制线缆以及供电线缆，被现在的网线及光纤取代。
由于网线（无论是超五类线缆还是六类线缆）依照EIA/TIA 568B标准达到标准的百兆或千兆传输速率的要求是100米，超过100米链路要求的就必须使用光纤传输，所以相应的监控设备也就具备光纤接口，光纤收发器和带光口的交换机就成为了标配设备。
事实上，光纤收发器和带光口的交换机并不是为网络高清传输不间断监控视频而专门设计的。配置繁琐、接口众多、网络延时大等等成为这些产品的弊端。
今后各厂家的产品必将开发网络高清监控设计的系列产品，并根据网络高清监控系统结构的特点，以及应用领域的不同，研发出模块化的标准网络高清传输解决方案，从根本上解决网络高清设备在传输部分的行业应用问题。
（安全防范系统视频监控光端机发展历史）
二、产品架构
结合安防设计通则及网络化部署特点，并参考相关规范，传输部分可根据现有垂直部署的方式调整为三级架构，以适应网络高清监控时代不断增长的功能应用。
（网络高清传输系统架构图）
因此，数字视频监控系统的工程实施技术有别于传统的模拟监控部署方式，需结合综合布线系统规范（参见GB/T 50311-2007）、网络交换设备规范（参见GB/T 21050-2007）、城市监控报警联网系统标准（参见GA 669.5-2008-T ）、IP网络技术要求（参见YDT 1171-2001） 以及民用闭路监视电视系统工程技术规范（参见GB/T 50198-2011），设备具备室外恶劣安装条件，如工作温度在-40度到+80度的工况环境，单模单芯FC螺纹式接口，符合IP65防护等级要求。同时设备支持标准及扩展网络协议，全面支持H.264协议及配套协议。提高了传输质量的同时还应该降低系统的网络开销，能实现规范中要求的时延小于400MS，时延抖动小于50ms及丢包率小于10-3的技术要求。
三、设计及施工注意事项
网络高清光端机解决了数字视频监控系统的传输部分线路问题，应该将整个系统进行优化，在系统中可以使用现有的工程设计及实施标准去完成数字视频监控的部署工作。针对目前数字视频监控系统的规范要求，形成标准化的施工技术规格，以便更好的应用在安防行业中。
硬件方面：应考虑安防工程的特殊性及施工特点等，网口接插件宜使用屏蔽方式铜缆接头以适应室外工作，铜缆宜采用室外型双绞线防止老化，光缆采用室外单模铠装缆，单芯传输，接口采用螺纹式FC接口，法兰选用磷青铜式法兰，光纤耗材宜选用高质量尾纤及跳线。在线路上严格执行防雷接地等保护措施，避免因此造成的财产及安全损失。由于安全防范系统的特殊性，要求所有产品采用工业设计，满足各种恶劣环境要求，设备接口模块宜为固化方式，以适应不同情况下的环境应用。前端设备全面杜绝使用家用及商用型传输设备，同时综合考虑供电方式，设备供电采用与摄像机相同供电电压及供电方式，方便产品的安装与维护。
软件方面：传输部分产品宜使用透明方式传输，固化操作系统，优化协议栈，专网专用，非特殊技防要求的网络不追加通信网中的防火墙设备，仅在系统核心处提供外联接口，优化传输网络，保证实时性，并对基于H.264的监控视频进行特殊处理，如采用超长包传输技术，增大系统视频流吞吐量，减少系统延时。
网络高清监控是对实时性要求较高的网络应用。这就要求作为其基础的承载网络有较高的带宽和对网络中的业务流量有较高的控制能力。高清监控系统本身对带宽的要求为1M～8M，为了满足流畅的视音频效果，就要求带宽单点接入百兆端口以上，汇聚点千兆端口以上。
四、工程实施技术要求及测评指标
对于数字视频监控系统相应的验收标准可参考如下参数作为主要验收依据：
高清监控系统，由于有大量的实时图像信息传输，作为一种高标准的网络应用对作为其基础的承载网络环境有着较高的要求。
A、网络的带宽需求
高清监控对网络的带宽需求为：监控视频带宽+IP包头开销
常用的计算方法为：
监控视频带宽×1.2为网络带宽的最大需求，对于高清（1080P）监控图像的传输一般至少为8M×1.2，对于高清（720P）监控图像的传输一般至少为4M×1.2。
B、端到端的时延
网络高清监控的通用信道总时延建议为小于300ms（上海标准略低），转发延时小于500ms。
C、时延抖动
由于音视频的传输为实时的，根据功能的需求还需实现转发功能，因此网络的时延抖动更为至关重要，我们的建议范围为通用时延的小于50ms内。
D、丟包率
网络上的丟包率不应该高于0.1%
五、数字监控中IP地址管理
由于数字化监控系统属于安全防范系统的专属网络，故整个系统中的IP地址宜采用私有地址或专有地址，而无需在公网中申请并使用。
专用地址（private address）或私有地址 ：
可以由本机构自行分配其IP地址
只在本机构内部有效，不会被路由器转发到公网中
不需要向因特网的管理机构申请全球惟一的IP地址，可节省宝贵的全球IP地址的资源
范围
A类地址中的10.0.0.0～10.255.255.255
B类地址中的172.16.0.0～172.31.255.255
C类地址中的192.168.0.0～192.168.255.255
对于一个有200个网络监控点（包含管理服务器、解码器及管理计算机等）的小型监控网络，整个网络的地址可采用C类地址中的192.168.0.0～192.168.255.255任意一个网段，子网掩码设置为255.255.255.0；
如果根据管理需要对这个网段划分为两个网络，对应的两个网络的地址及掩码就是：
第一个网络：
IP地址段是：192.168.0.1-192.168.0.126
子网掩码是：255.255.255.128
第二个网络：
IP地址段是：192.168.0.129-192.168.0.254
子网掩码是：255.255.255.128
两个网络间的互相访问及控制策略，可通过三层交换机的虚拟子网（VLAN）管理实现。
将一个标准的C类子网划分为更小的网络，优点是：
优化了监控网络的负载，减少了广播风暴对于系统的影响，在有部分设备出现故障时，不会波及到整个网络而出现延时、马赛克或丢帧等现象；
组建大型监控网络时候，可以削減因为大量路由寻址引起的网络资源开销增大，监控系统延时增大的现象；
更小的网络节约了网络地址，同时可以实现功能化模块化的管理，如将720p的监控器材和1080p的监控器材分离，更好的提高传输质量。
六、模拟到数字监控的过渡解决方案
针对2013年前实施的模拟视频监控方案，可以采用分段是改造方案，逐步实现数字化。
原模拟摄像机加模拟光端机到机房的方案可以改造为模拟摄像机加网络编码器加网路高清光端机方式，传输链路可以使用原有光纤链路（施工难度最高的管网最大限度的利旧），机房端再升级为可IP化的设备或可提供SDK二次开发接口的设备，实现整个模拟监控平台的数字化过渡。这样既保证了前期的投资，又保证了新形势下的数字视频监控高标准要求，全面提升安全技术防范总体水平。
七、节约成本
网络高清光端机应用在数字视频监控系统中传输部分时，可使该部分的总投资降低约30%，系统部署后视频监控网络延时及抖动现象得到极大改善，同时可结合多种安防应用系统实现协同管理，设备投入使用后运行及维护简单，更加有效的降低了后期维护成本投入。
参考文献
1. 上海现代建筑设计(集团)有限公司,上海现代建筑设计(集团)有限公司技术中心,现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司,现代设计集团上海建筑设计研究院有限公司.GB/T50314-2006 职能建筑设计规范(S).北京:中国计划出版社,2007
2. 智能建筑设计技术 华东建筑设计研究院编著
3. 建筑电气2012总第175期(第31卷) 建设部优秀期刊
中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号：
一、概述
现在的主流安防监控设备日趋数字化网络化高清化智能化，给整个安防行业的带来了理念上的转变。原有模拟摄像机信号已经逐步被网络高清摄像机取代，由此带来的传输方式也正在改变。目前逐步向标准化网络平台过渡，原有的监控视频线缆、控制线缆以及供电线缆，被现在的网线及光纤取代。
由于网线（无论是超五类线缆还是六类线缆）依照EIA/TIA 568B标准达到标准的百兆或千兆传输速率的要求是100米，超过100米链路要求的就必须使用光纤传输，所以相应的监控设备也就具备光纤接口，光纤收发器和带光口的交换机就成为了标配设备。
事实上，光纤收发器和带光口的交换机并不是为网络高清传输不间断监控视频而专门设计的。配置繁琐、接口众多、网络延时大等等成为这些产品的弊端。
今后各厂家的产品必将开发网络高清监控设计的系列产品，并根据网络高清监控系统结构的特点，以及应用领域的不同，研发出模块化的标准网络高清传输解决方案，从根本上解决网络高清设备在传输部分的行业应用问题。
（安全防范系统视频监控光端机发展历史）
二、产品架构
结合安防设计通则及网络化部署特点，并参考相关规范，传输部分可根据现有垂直部署的方式调整为三级架构，以适应网络高清监控时代不断增长的功能应用。
（网络高清传输系统架构图）
因此，数字视频监控系统的工程实施技术有别于传统的模拟监控部署方式，需结合综合布线系统规范（参见GB/T 50311-2007）、网络交换设备规范（参见GB/T 21050-2007）、城市监控报警联网系统标准（参见GA 669.5-2008-T ）、IP网络技术要求（参见YDT 1171-2001） 以及民用闭路监视电视系统工程技术规范（参见GB/T 50198-2011），设备具备室外恶劣安装条件，如工作温度在-40度到+80度的工况环境，单模单芯FC螺纹式接口，符合IP65防护等级要求。同时设备支持标准及扩展网络协议，全面支持H.264协议及配套协议。提高了传输质量的同时还应该降低系统的网络开销，能实现规范中要求的时延小于400MS，时延抖动小于50ms及丢包率小于10-3的技术要求。
三、设计及施工注意事项
网络高清光端机解决了数字视频监控系统的传输部分线路问题，应该将整个系统进行优化，在系统中可以使用现有的工程设计及实施标准去完成数字视频监控的部署工作。针对目前数字视频监控系统的规范要求，形成标准化的施工技术规格，以便更好的应用在安防行业中。
硬件方面：应考虑安防工程的特殊性及施工特点等，网口接插件宜使用屏蔽方式铜缆接头以适应室外工作，铜缆宜采用室外型双绞线防止老化，光缆采用室外单模铠装缆，单芯传输，接口采用螺纹式FC接口，法兰选用磷青铜式法兰，光纤耗材宜选用高质量尾纤及跳线。在线路上严格执行防雷接地等保护措施，避免因此造成的财产及安全损失。由于安全防范系统的特殊性，要求所有产品采用工业设计，满足各种恶劣环境要求，设备接口模块宜为固化方式，以适应不同情况下的环境应用。前端设备全面杜绝使用家用及商用型传输设备，同时综合考虑供电方式，设备供电采用与摄像机相同供电电压及供电方式，方便产品的安装与维护。
软件方面：传输部分产品宜使用透明方式传输，固化操作系统，优化协议栈，专网专用，非特殊技防要求的网络不追加通信网中的防火墙设备，仅在系统核心处提供外联接口，优化传输网络，保证实时性，并对基于H.264的监控视频进行特殊处理，如采用超长包传输技术，增大系统视频流吞吐量，减少系统延时。
网络高清监控是对实时性要求较高的网络应用。这就要求作为其基础的承载网络有较高的带宽和对网络中的业务流量有较高的控制能力。高清监控系统本身对带宽的要求为1M～8M，为了满足流畅的视音频效果，就要求带宽单点接入百兆端口以上，汇聚点千兆端口以上。
四、工程实施技术要求及测评指标
对于数字视频监控系统相应的验收标准可参考如下参数作为主要验收依据：
高清监控系统，由于有大量的实时图像信息传输，作为一种高标准的网络应用对作为其基础的承载网络环境有着较高的要求。
A、网络的带宽需求
高清监控对网络的带宽需求为：监控视频带宽+IP包头开销
常用的计算方法为：
监控视频带宽×1.2为网络带宽的最大需求，对于高清（1080P）监控图像的传输一般至少为8M×1.2，对于高清（720P）监控图像的传输一般至少为4M×1.2。
B、端到端的时延
网络高清监控的通用信道总时延建议为小于300ms（上海标准略低），转发延时小于500ms。
C、时延抖动
由于音视频的传输为实时的，根据功能的需求还需实现转发功能，因此网络的时延抖动更为至关重要，我们的建议范围为通用时延的小于50ms内。
D、丟包率
网络上的丟包率不应该高于0.1%
五、数字监控中IP地址管理
由于数字化监控系统属于安全防范系统的专属网络，故整个系统中的IP地址宜采用私有地址或专有地址，而无需在公网中申请并使用。
专用地址（private address）或私有地址 ：
可以由本机构自行分配其IP地址
只在本机构内部有效，不会被路由器转发到公网中
不需要向因特网的管理机构申请全球惟一的IP地址，可节省宝贵的全球IP地址的资源
范围
A类地址中的10.0.0.0～10.255.255.255
B类地址中的172.16.0.0～172.31.255.255
C类地址中的192.168.0.0～192.168.255.255
对于一个有200个网络监控点（包含管理服务器、解码器及管理计算机等）的小型监控网络，整个网络的地址可采用C类地址中的192.168.0.0～192.168.255.255任意一个网段，子网掩码设置为255.255.255.0；
如果根据管理需要对这个网段划分为两个网络，对应的两个网络的地址及掩码就是：
第一个网络：
IP地址段是：192.168.0.1-192.168.0.126
子网掩码是：255.255.255.128
第二个网络：
IP地址段是：192.168.0.129-192.168.0.254
子网掩码是：255.255.255.128
两个网络间的互相访问及控制策略，可通过三层交换机的虚拟子网（VLAN）管理实现。
将一个标准的C类子网划分为更小的网络，优点是：
优化了监控网络的负载，减少了广播风暴对于系统的影响，在有部分设备出现故障时，不会波及到整个网络而出现延时、马赛克或丢帧等现象；
组建大型监控网络时候，可以削減因为大量路由寻址引起的网络资源开销增大，监控系统延时增大的现象；
更小的网络节约了网络地址，同时可以实现功能化模块化的管理，如将720p的监控器材和1080p的监控器材分离，更好的提高传输质量。
六、模拟到数字监控的过渡解决方案
针对2013年前实施的模拟视频监控方案，可以采用分段是改造方案，逐步实现数字化。
原模拟摄像机加模拟光端机到机房的方案可以改造为模拟摄像机加网络编码器加网路高清光端机方式，传输链路可以使用原有光纤链路（施工难度最高的管网最大限度的利旧），机房端再升级为可IP化的设备或可提供SDK二次开发接口的设备，实现整个模拟监控平台的数字化过渡。这样既保证了前期的投资，又保证了新形势下的数字视频监控高标准要求，全面提升安全技术防范总体水平。
七、节约成本
网络高清光端机应用在数字视频监控系统中传输部分时，可使该部分的总投资降低约30%，系统部署后视频监控网络延时及抖动现象得到极大改善，同时可结合多种安防应用系统实现协同管理，设备投入使用后运行及维护简单，更加有效的降低了后期维护成本投入。
参考文献
1. 上海现代建筑设计(集团)有限公司,上海现代建筑设计(集团)有限公司技术中心,现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司,现代设计集团上海建筑设计研究院有限公司.GB/T50314-2006 职能建筑设计规范(S).北京:中国计划出版社,2007
2. 智能建筑设计技术 华东建筑设计研究院编著
3. 建筑电气2012总第175期(第31卷) 建设部优秀期刊