随着科技与经济的快速发展，人们对安全保障的要求不断提高，视频监控的应用日益广泛和深入，监控的规模和范围也不断扩大。如当前的“平安工程”中，一座城市可能有百万至千万人口、数不清的街道和设施、十万余处摄像监控点。但是，随着监控规模的扩大，很多问题也随之产生:

l 如何实现如此大规模社会资源的实时监控？

l 如何实现如此海量视频信息的高质量可靠存储？

l 如何有效管理和维护如此复杂的监控系统？

l 如何与用户的其他业务系统（如三警合一等）集成？

l …

顺应技术发展的趋势，基于在IP网络、IP视频应用及IP SAN存储等领域长期的技术积累和对网络视频监控本质需求的关注，华三通信公司（以下简称H3C）推出iVS8000（iVS，IP Video Surveillance）IP智能监控解决方案，以标准、开放、融合、智能的IP技术，有效的解决了上述问题，尤其适用于“ 平安工程”这种城域级的大规模监控。

1、方案架构及组网

H3C iVS方案包括视频源、传输及交换、存储、显示及管理控制等部分，系统组成图如下所示：

H3C可提供IP监控解决方案中除摄像机及监视器以外的所有产品组件，包括编解码器、IP网络产品（路由器及交换机）、管理软件平台、IP SAN等，包括以下几个部分的产品：

视频源部分：包括H3C的EC1000/2000/3000系列编码器和ECR2000/3000系列支持本地存储功能的编码器，H3C的EC/ECR系列编码器可支持MEPG2/4、H.264等多种编码方式，可提供1路、4路、8路、16路等多种接入密度，提供室内型、室外型等多种规格，同时H3C在编码器上集成了报警输入/输出接口、语音采集/播放、EPON无源光网络接入、iSCSI存储协议等多种功能模块，可以因地制宜的满足各种监控环境的接入需求。

传输及交换部分：H3C是全球领先的网络产品供应商，可提供全系列的路由器和交换机产品，构建由高品质的IP网络。

控制及管理部分：这部分包括了视频管理服务器VM8000/5000、数据管理服务器DM8000等组件，完成对所有监控设备、业务的管理及控制。其中VM是iVS方案的管理中心和控制核心，完成全网的设备管理、资源调度和视频业务控制，所有的控制指令由VM集中处理和发送。通过VM，可以很容易的实现对iVS方案的集中管理。

VC（Video Client）是VM的客户端软件，VC完成VM的人机界面功能，通过VC可实现对VM的配置、管理、控制。VC同时支持GIS地理信息系统方便用户操作控制。

DM是作为这些存储设备的管理者，从复杂的存储设备管理信息中抽象出与监控业务相关的信息，实现了对系统内大量存储设备的集中管理以及存储资源的动态分配。DM的功能包括协助EC/ECR系列编码器建立与存储资源的连接、制定每个监控点的存储计划、检索回放视频数据、备份视频数据、存储资源状态监控等功能。

存储部分：包括H3C公司的Neocean VX/IX/EX系列 IP-SAN存储设备，完成网络视频存储NVR的功能。所有的IP SAN存储设备可以根据需求灵活的部署在不同的物理位置，但都可以通过DM数据管理服务器实现逻辑上集中统一的管理。

显示部分：包括H3C DC1000系列解码器，DC1000系列解码器可支持MPEG2/4、H.264等多种视频流的解码。

由于iVS基于IP构建，前端数字化，一次编码，全程应用，系统中各个部件，都可以根据需求分布式部署并加以集中管理。H3C iVS IP监控系统的组网示意图如下所示：

iVS8000基本网络视频监控系统组网图

2、H3C iVS方案的主要工作流程

H3C iVS借鉴了NGN（Next Generation Network，下一代网络）的理念，采用控制和承载交换相分离的机制，VM是整个系统的控制和管理核心，所有监控的控制流都由VM处理，但是系统中音视频媒体流并不在VM上集中处理，而是通过IP网络进行以分布式的交换和处理。

H3C iVS可以实现各种监控业务，包括实时监控、视频信息存储及历史视频流回放等，主要业务流的实现机制如下图所示：

l 实时监视流：可在VC界面上发起实时监视请求，VM 将控制指令发给相应的EC/ECR前端编码器，EC/ECR接收到指令后，以UDP的方式发出视频流，视频流可通过MS/UMS 媒体交换机（Universal Media Switch）进行视频流的分发及转发。

由于在“平安工程”中存在多个人同时查看同一实时热点地区的需求，如有事件发生时，可能多个部门，如派出所、分局、交警等相关部门都需要查看事件发生地的实时图像，而且这些人对实时监控视频流的实时性要求都很高，通过传统流媒体服务器分发易导致时延过大，同时占用过多的网络带宽。因此，如果网络可支持组播，EC/ECR以IP组播方式发送实时视频流，需要观看图像的VC和DC可加入到该监控点所对应的组播组中，便可直接观看相应的实时视频图像了。由于采用了IP组播，无论有多少个VC或DC在观看该EC/ECR的实时视频流，其实时性不会受到任何影响，同时所占有的IP骨干网带宽为都是一路视频流带宽，从而节省了大量网络带宽。

l 视频存储流：DM预先制定每个监控点的存储计划，该存储计划通过VM下发到每个EC/ECR上。EC/ECR可根据存储计划，自动将视频流通过TCP流直接以 iSCSI块数据的方式写入到IP SAN存储系统中，不需要转换为文件进行处理，从而实现端到端的IP SAN，避免了传统数字监控方式中由于流媒体服务器性能瓶颈引发的“哑铃效应”问题。

l 历史回放流：当需要查看历史视频信息时，在VC操作界面上发起回放请求，VM将该指令发给DM，DM在IP SAN进行检索，找到相应的历史视频数据后，IP SAN会直接将历史视频数据发给VC，由VC进行解码播放，由于采用iSCSI块数据的方式进行存储核检索，iVS的视频检索可精确到秒级。

除了这些主要的业务流外，系统还实现了存储备份、报警联动、远程浏览等业务，所有这些功能的实现也必然有相应的业务流配合。可以看到，由于采用控制和媒体处理相分离的机制，所有的媒体业务流的编码、解码、转发、分发等处理都不需要经过VM的处理，因此，整个系统具备很高的性能，能够支持很大规模的监控系统，如VM8000单域可支持10000路视频和3000台编解码设备的管理，如采用分级分域的组网方式，还可支持更大的规模。

IP很好的解决了大规模监控系统中的长距离广范围覆盖、大容量交换、海量存储、图像的共享及综合利用等问题。但是，视频监控作为IP网络上承载的一种业务，和其他网络业务共用同一网络时，IP网络资源的分配，如线路带宽、交换性能、网络特性（如组播、QoS等）、安全保障等都不可避免会对监控系统有一定影响，需要事先对网络本身及网络承载的业务进行合理的规划。如果可能，“平安工程”建设最好采用视频监控专用网络，这样便可以最简单有效的方式规避上述问题。

3、H3C iVS应用于平安工程

iVS应用于平安工程建设如下图所示，iVS可支持分级分域的组网架构，可支持在市局、分局、和派出所各实现不同等级的监控中心，每级（如派出所）监控中心负责接入和管理本级本区域的监控点，实现实时监控、图像存储、历史图像回放检索等功能，上级（市局或分局）可根据需要调用任何下级监控区域的实时图像和历史图像。每个监控中心可根据需要部署VM、DM实现本区域所有设备和业务的管理，部署IP SAN存储设备实现本区域所有监控图像的存储，同时通过DC系列解码器将图像输出至电视墙实现实时监控，也可通过安装在PC上的VC软件客户端进行实时监控或历史图像回放。

各级监控点的接入因地制宜，可采用RJ45以太电口、SFP光纤接入、EPON无源光接入方式等多种方式，充分利用现有的多种线路资源。如通过EPON接入技术，即可以实现一根光纤承载多个监控点，大大节约光纤，同时，由于采用无源方式，并且EPON接口一旦启动，前端设备上的其他IP接口自动封闭，大大提高系统的安全性。

整个系统采用高性能IP专网承载监控图像，不存在图像衰减问题，同时通过组播方式支持多个人同时查看同一热点，系统可实现无阻塞交换，无任何瓶颈。可以保障平安工程这样大规模监控系统的“监、控、查、管”综合性能。

H3C iVS应用于“平安工程”具备以下特点：

1）良好的可扩展性：可支持成千上万路的大规模监控

首先是用高品质IP网络代替了传统的视频切换矩阵进行实时监控流的交换处理，相当于将IP网络作为虚拟交换矩阵，具备无限扩展能力，只要IP网络到达的地方就可以部署监控点。

iVS方案中，所有监控点的图像一次编码、全程使用，不存在图像的衰减问题，同时通过高效简洁的控制处理、编码器的高性能视频处理和IP网络的高性能交换路由能力，能够保障前端监控点摄像头的低时延控制（300ms）。实际上，监控系统的规模越大，IP监控的优势越明显。

2） 可靠的海量存储：可满足海量监控视频数据的存储及管理要求

H3C首家在IP监控领域引入视频存储数据管理的概念，通过DM（数据管理服务器），有效的解决了大规模监控面临的视频海量存储管理问题，可以实现存储的物理上分布式部署，逻辑上集中管理。同时支持存储空间的动态分配及调整，提高存储空间的利用率。

另外，iVS方案通过EC系列内置iSCSI模块，EC可以直接对IP存储设备进行写入操作，避免了由于文件存储和流媒体服务器性能瓶颈所引发的“哑铃效应”。同时，通过iSCSI块存储，可以实现对紧急事件的即时回放，大大提高事件的应急响应能力。

3） 智能化的管理平台：减化大规模城市监控系统的管理及维护

iVS可通过VM和DM构成的管理平台对所有监控设备进行统一管理，包括对设备的配置、故障、性能、告警等。

系统针对不同的用户可以采用域管理、用户管理和云台控制冲突管理等多种权限管理模式。不同的用户可以根据指定的权限对系统进行操作。

4） 灵活的接入方式：节约路面接入的光纤费用

H3C将IP领域的多种接入技术引入到IP监控方案中，如可支持RJ45电口、SFP光纤接口、EPON等多种接入方式，可以满足多种接入需求。如通过内置在编码器的EPON模块支持EPON无源光网络布线，EPON非常符合城市道路光纤布置的特点，通过一根光纤可以解决大量的监控媒体终端的接入，大大节省了用户的光纤布线成本。同时其无源特性大大提高了网络的安全性和可靠性。

5） 全IP的平台：能够与公安行业应用相整合

平安城市是一个系统工程，而并不仅仅是一个视频监控系统，实际上，只有将视频监控与公安现有的接警处警系统、通信指挥系统等相互整合联动，才能更好的保障人民生命财产的安全。

iVS遵循了IP技术标准、开放的理念。各组成部分均采用标准的技术实现，不存在厂商私有技术或标准，这点符合业界技术发展的潮流，也符合用户的长远利益。

由于很好的解决了城域监控中传统模数监控所无法解决的大规模接入、海量存储、图像灵活调度及共享、图像综合利用等诸多问题，H3C iVS IP监控方案一经推出，就获得行业客户、业界专家等多方面的高度认可，被广泛应用于平安抚顺、平安福田、平安石河子、平安包头、平安烟台等多个平安城市监控系统建设中。