视频监控系统的存储设计（NVR/CVR/云存储）

监控中心建设内容具体包括视频存储部分、视频解码拼控部分、大屏显示部分、平台管理软件、设备机柜、服务器等，本篇具体介绍视频监控中的存储部分。存储部分主要是满足视频监控产生的视频存储业务需求，停车场业务和一脸通业务产生的图片。

监控中心是整个综合安防管理系统的管理核心，实现视频图像资源的汇聚，资源点上图，报警上墙，并对安防资源进行统一管理和调度。

其中，存储设备实现视频图像、图片的存储及调用；视频综合平台完成解码上墙和图像的拼接控制；服务器支撑综合管理平台，并通过网络键盘进行视频切换和控制，通过高清大屏实现精彩展现。

1. NVR 存储

存储部分采用 NVR 模式时，IPC 不与平台直接对接，而是先接入 NVR，再通过 NVR 接入平台。IPC 与 NVR 之间实现了直接对接，而直接对接模式一般采用底层协议而非 SDK 方式，更有利于提高接入效率。NVR 直接获取 IPC 的音视频直接存在本机上，实现视频直存。

在计算存储空间时需先计算出所有路数存储一定的时间所需的存储总空间，用总路数乘以每路码流大小，再乘以总的存储时间即可算出总的存储空间，在计算过程中保持单位的一致性。

存储空间计算公式：单路实时视频的存储容量(TB)＝(视频码流大小(Mb)×60 秒×60 分×24 小时×存储天数/8)/1024/1024。

下表为分别按照 1 路每天存储 24 小时、采用 H.264 算法进行编码，按照 D1、720P、1080P 的分辨率存储不同天数所需的存储空间表，如下表。（H.265 编码设备的码率为 H.264 设备的 1/2，故存储空间也仅需 1/2）。

序号	分辨率	码流大小	1 天存储空间（TB）	7 天存储空间（TB）	15 天存储空间（TB）	30 天存储空间（TB）
1	D1	3Mbps	0.0308	0.2162	0.4634	0.927
2	720P	4Mbps	0.0412	0.2884	0.618	1.236
3	1080P	8Mbps	0.0824	0.5768	1.236	2.472

XXX 作为国内领先的嵌入式硬盘录像机设备生产厂家，针对安防市场的沉淀和理解，推出了多项符合视频流转发和存储的技术，利用专业性产品和配套系统，提供了高稳定性、高安全性、高可靠性的转发存储系统，在系统灵活性、兼容性、安全性、稳定性、可靠性、冗余性以及设备磁盘利用率、功耗、重量、体积和性价比上，都有非常大的优势。

2. CVR 存储

XXX 在业内率先提出的中心流媒体直写存储方案，方案支持前端编码器录像数据以流媒体（ONVIF 或者 RTSP 的标准流媒体传输协议）直接写入存储系统，能够为用户提供更加优化，更高性能，更加可靠的监控存储服务，能够满足用户更多更高的需求。

2.1 CVR 存储设计

网络高清视频监控系统的存储设计采用 CVR 视频监控专用存储设备，通过集中式的存储方式部署在中心机房，用于存储管理所有前端监控摄像头的实时监控视频。采用集中式存储方案，物理介质集中布防，更方便管理，数据更可靠、更安全，更容易实现数据的大规模共享和应用。

CVR 采用了先进的视频流直存技术，可以提高系统性能和可靠性，同时降低使用成本，并具备高性能、高可靠、高密度、大容量、易扩展的特点。此外，CVR 设备集编码设备管理、录像管理、存储和转发功能为一体的视频专用存储设备，支持编码器数据流直接写入存储，平台和客户端可以直接从存储中点播、下载，节省大量存储服务器。

在计算存储空间时需先计算出所有路数存储一定的时间所需的存储总空间，用总路数乘以每路码流大小，再乘以总的存储时间即可算出总的存储空间，在计算过程中保持单位的一致性。

存储空间计算公式：单路实时视频的存储容量(GB)＝(视频码流大小(Mb)×60 秒×60 分×24 小时×存储天数/8)/1024

下表为分别按照 1 路每天存储 24 小时、采用 H.264 算法进行编码，按照 D1、720P、1080P 的分辨率存储不同天数所需的存储空间表，如下表。（H.265 编码设备的码率为 H.264 设备的 1/2，故存储空间也仅需 1/2）

序号	分辨率	码流大小	1 天存储空间（TB）	7 天存储空间（TB）	15 天存储空间（TB）	30 天存储空间（TB）
1	D1	3Mbps	0.0308	0.2162	0.4634	0.927
2	720P	4Mbps	0.0412	0.2884	0.618	1.236
3	1080P	8Mbps	0.0824	0.5768	1.236	2.472

2.2 CVR 存储优势

1）低成本

• 省服务器。CVR 流媒体直存模式，支持前端视频流和图片直接写入，可节省大量存储服务器或图片服务器成本，项目越大，优势越明显；CVR 存储自带流媒体转发功能，可节省流媒体转发服务器成本。
• 省机房空间。CVR 发布了 4U60 盘位和 4U70 盘位，后续会持续发布 4U75 盘位、4U90 盘位。相对于 4U24 盘位的形态，节省了至少 70%的机柜空间。以更少的物理空间提供更大的存储容量，可节省机房空间等其他资源，降低系统建设成本。
• 省运维成本。
• 最新的 CVR V2 系列，单台设备允许坏 4 块磁盘，同时保证数据不丢，业务不中断。同时允许批量换盘，即同时更换 4 块磁盘。相对于之前坏 1 块磁盘就需要人为参与维护来说，节省了 75%的人力成本。无需日日等待守候阵列，近线免运维，大大节省人力运维成本。
• 省项目成本。CVR 存储支持低成本的监控级硬盘组建 RAID ，既保留了 RAID 数据保护的特性，又降低了系统建设成本。相对于 HW、YS 等厂家只能支持企业级磁盘组建 RAID 来说，我们给客户节省 20%左右的项目成本。

2）高性能

• 支持高达 1024 路 2M 码流并发写入。
• 支持最快 12 分钟/TB 的极速数据修复，相比传统的 2 小时/TB,用户基本无感知
• 视频流无需打包成文件，可即时回放查看、快速定位，检索效率高。
• 采用专用数据管理结构，无文件系统，规避长期循环覆盖写产生的文件碎片而引起的系统性能下降的问题。
• 提供高性能并发点播下载能力，满足智能后分析高速提取、突发事件高并发点播和下载的应用需求。

3）高可靠

• 采用 VRAID 技术保障数据完整，业务不中断
  • CVR V2 系列，支持 VRAID2.0 极致守护技术。VRAID2.0 是在 VRAID1.0 机制的基础上, 进行了更深度的优化，它基于纠删码技术，支持     N+M（N 为原始数据块，M 为校验块，N≤19，M≤4）精细化数据块级容错机制，提供最极致的数据守护和业务保护。出厂默认是 16+4（N 是 16，M 是 4），最大允许 4 块磁盘同时损坏，仍能保证用户数据完整不丢，同时业务不中断。当损坏的磁盘超过 4 块时，仍保证业务不中断，剩于硬盘中数据继续可读可写。无论硬盘损坏数量达到何种程度，只要有硬盘可读可写，录像业务均能持续不中断。
• 支持录像回传、异地备份的数据备份方案
  • 前端与数据中心网络异常时，前端设备启动录像并保存在本地存储设备上（SD 卡，硬盘等）；网络恢复后，录像通过策略或手动回传到中心 CVR 存储，保证数据的完整性。CVR 设备支持回传策略设定，可选择在业务空闲时（例如下班时间）进行回传，解决业务繁忙时录像数据与业务数据的带宽竞争问题。

• 同时，CVR 通过异地备份方式，可以主动将关键数据上传到中心，如云存储，萤石云或国内其他主流云，将重要或关键数据长周期存储。

• 支持离线报警
  • 当因异常状况导致 CVR 存储掉线时，平台会接收 CVR 离线报警事件；当 CVR 存储恢复正常时，平台会接收 CVR 存储恢复事件。通过在事件中心的联动设置，管理人员可时刻掌握 CVR 存储状态，便于存储设备及录像管理。

4）兼容开放

• 支持 H.265/H.264/MPEG4/SVAC 等编码方式的前端接入。
• 支持 Smart IPC 接入，实现智能录像、智能检索、智能回放。
• 支持 RTSP/RTP/ONVIF/PSIA/GB28181 等标准协议取流存储。
• 支持第三方管理平台。

3. 微视云存储

3.1 微云存储设计

当前各行各业对高清视频系统的建设需求越来越迫切，同时对存储系统要求实现多类型数据的融合存储；并且要求存储系统具备较高的可靠性，能满足多台存储设备故障数据不丢失，业务不中断。另外行业应用复杂度不断提高，除 7*24 长时间读写外，要求实现视频精确定位，对存储系统的可靠性及性能等都提出了新的要求。

在常规集中存储项目的云存储设计方案中，一般项目都包含云存储管理节点、云存储运维节点、数据存储节点等多类型硬件设备，项目初始部署成本较高。针对小型监控系统以及大规模分散部署的场景下，严重制约云存储的常用部署方式。因此海康威视微视云系统作为海康威视视频云存储系统的小型化方案，其诞生旨在解决通过少量存储设备的集群化、虚拟化提供小型云存储服务，让用户在投入低的情况下即可获取云存储服务，享受云存储带来的统一管理、高效运行、安全可靠的数据存取服务。

1）架构设计

微视云存储系统仅由存储节点（物理存储设备）组成，无独立的元数据服务器。系统内部通过集群竞选主管理模块负责上层业务调度响应、内部负载均衡、分布式存储等业务执行。云存储系统可以组建海量的存储资源池，容量分配不受物理硬盘数量的限制；并且存储容量可进行线性在线扩容，性能和容量的扩展都可以通过在线扩展完成。

微视云存储物理结构如下图所示：

视频云存储节点（CVSN）：作为云存储系统业务的具体执行者负责视频数据存储、读取、存储设备管理、存储空间管理等。

2）系统功能

微视云存储系统面向视频、图片应用定制化开发，提供丰富的功能接口供上层综合管控平台调用，主要功能如下（具体描述已省略，详见附件）：

1. 视频存储功能
2. 图片存储功能（该功能平台未对接）
3. 文件存储功能
4. 系统管理功能
5. 安全管理功能

3）微视云存储容量计算

（1）视频容量计算

视频录像数据包括：监控摄像机全天候定时录像、事件触发录像、手动录像。视频监控系统一般采用 H.264 编码算法：

1. 设计码流为 1080P@30 帧（1920×1080）6～8Mbps，这样的算法和带宽可以确保图像清晰度、色彩还原及编解码延时等几个关键指标的综合最佳效果。
   • 1 路 1080P 摄像机按照这样的码流计算 30 天的存储空间：8Mbps×3600 秒×24 小时×30 天/1024/1024/8=2.48TB；
   • 根据具体情况（共规划建设视频监控系统 XX 套），存储容量总需求为： XXTB，系统建设存储设备总容量约为 XXTB。
2. 设计码流为 720P@25 帧（1280×720）3～4Mbps，这样的算法和带宽可以确保图像清晰度、色彩还原及编解码延时等几个关键指标的综合最佳效果。
   • 1 路 720P 摄像机按照这样的码流计算 30 天的存储空间：4Mbps×3600 秒×24 小时×30 天/1024/1024/8=1.24TB，
   • 根据具体情况（共规划建设视频监控系统 XX 套），视频存储容量总需求为：XXTB。

（2）图片容量计算

车辆图片信息采用 JPEG 编码格式，符合 ISO/IEC1544∶2000 要求，压缩因子不高于 70，200 万高清摄像机输出照片文件平均大小为 300KB，例如按单车道日均 2000 辆流量估算，一个车道的图片信息按 6 个月的时间的容量计算公式如下：2000 辆×0.3MB×1 车道×30 天/月×6 个月/1024/1024＝0.1TB，总存储容量=单车道容量×卡口数量×车道数。

车辆图片数据根据具体情况（按照 XX 个车辆卡口，双向四车道计算），图片存储容量需求为：单车道容量×XX×4=XXTB。

（3）文件容量计算

文件容量计算以每日文件数量、单个文件大小、存储周期计算得出。计算公式如下：

文件存储容量需求为：每日文件数量×单个文件大小（MB）×存储周期(天)。 项目系统需求空间裸容量 A=视频存储总容量+图片存储总容量+文件存储总容量。

（4）存储设备计算，本部分过于复杂，详见附件。

3.2 微云存储优势

海康威视微视云存储系统在架构设计中将传统云存储架构中的元数据服务器与存储设备进行高效集成，在存储设备中植入元数据管理模块后降低对硬件成本投入，以少量的硬件投入提供功能丰富的云存储服务。

1）高经济性的云存储服务

云存储系统架构中元数据服务器与存储设备是不可缺失的两个重要硬件形态，一般情况下云存储系统会要求元数据服务器进行独立部署，以管理整个云存储系统的存储空间、资源申请、分配，以及策略调度等工作。而存储设备则负责独立的数据存储、转发等执行工作。

海康威视微视云存储系统将元数据管理模块从服务器形态中剥离，将其职责和功能与存储设备进行合并，从而在小型云存储系统的构建中省去服务器的投入，降低项目成本。

2）高效灵活的空间整合

海康威视微视云存储系统具有高效灵活的空间管理能力。为了突破传统存储在存储容量和系统性能上的矛盾，在管理大容量空间时通过全系统分层集群的设计将系统的管理资源进行整合，并根据负载均衡算法提供全高效并发处理机制，大大地提高了系统的整体性能。

…… ……此处省略若干，见附件…… ……

4. 标准云存储

此处省略内容较多，我估摸着也少有人会采用云存储方式进行视频监控。

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本系列安防系统解决方案来源于国内某知名安防厂商，方案分享仅作为技术交流之用！方案系统地介绍了包括视频监控、人脸门禁、车辆道闸、人脸访客等园区安防系统，内文图表丰富，大部分图片均可编辑（vsd）。为了方便网页阅读，本站在发布时进行了一定程度的删节和改动，需要完整附件的请查看目录第一篇文章。

XXXX 综合安防集成系统解决方案.DOCX

第 一 章 方案概述 15
1.1 应用背景 15
1.2 需求分析 15
1.3 建设目标 16
1.4 建设内容 18

第 二 章 总体设计 19
2.1 设计思路 19、综合安防系统建设目标
2.2 系统架构 20
2.3 设计原则 21、园区综合安防系统设计依据
2.4 设计依据 24

第 三 章 平台设计 26
3.1 平台业务架构 26、园区综合安防集成系统平台架构
3.2 平台关键技术 28
3.3 平台安全性 30
3.4 平台优势 31

第 四 章 周界防范子系统 35
4.1 系统概述 35
4.2 系统设计 35
4.3 部署方案 42
4.4 系统功能 45
4.5 系统优势 48

第 五 章 视频监控子系统 49
5.1 系统概述 49
5.2 系统设计 49、视频监控电视墙系统架构
5.3 部署方案 56
5.4 系统功能 64、视频监控前端设计、视频监控存储设计、视频监控大屏显示
5.5 系统优势 80

第 六 章 智能一脸通子系统 86
6.1 系统概述 86
6.2 系统设计 86
6.3 人员通道子系统 104、一脸通业务流程、智能一脸通的组成部分、
6.4 人脸门禁子系统 110、人脸门禁系统架构和组成、
6.5 可视对讲子系统 119、可视对讲部署方案、可视对讲系统架构和组成部分、
6.6 人脸梯控子系统 131
6.7 人脸巡更子系统 137
6.8 人脸访客子系统 140
6.9 人脸考勤子系统 148
6.10 人脸消费子系统 152

第 七 章 车辆管控子系统 158
7.1 系统设计 158、车辆进出场设计、停车收费系统部署方案、
7.2 出入口管理子系统 186
7.3 诱导寻车子系统 202、室内车库诱导寻车、室外车库诱导寻车（地磁）、室外车库诱导寻车（双目）、停车诱导系统功能
7.4 园区卡口子系统 215
7.5 行车监控子系统 226、行车监控系统部署方案（公交车、押运车）

第 八 章 综合管控子系统 240
8.1 系统概况 240
8.2 系统功能 240
第 九 章 系统运维管理 255
9.1 网络管理子系统 255
9.2 运管中心 285

第 十 章 传输网络 290
10.1 设计思路与要求 290
10.2 有线网络规划设计 291
10.3 无线网络规划设计 297
10.4 网络可靠性设计 300
10.5 网络安全性设计 300
10.6 网络管理规划 301

第 十一 章 监控中心 302
11.1 系统架构 302、视频监控中心配套设施
11.2 存储部分（多选一） 302
11.3 解码拼控部分 333
11.4 大屏显示部分 339
11.5 配套设施 348
11.6 集成智能机柜 349

第 十二 章 整体方案优势 353 -- 以下内容均见附件
12.1 统一的管理平台 353
12.2 强大的系统联动 353
12.3 先进的智能应用 353
12.4 极致的管理体验 354
12.5 优质的产品支持 354
12.6 灵活的系统扩展 354

方案内表格目录
表 1 园区外围及道路场景监控推荐配单表 61
表 2 园区大楼周边推荐配单表 62
表 3 可见光视频周界防范推荐配单表 63
表 4 大门出入口监控推荐配单表 63
表 5 园区内部道路推荐配单表 64
表 6 电梯轿厢监控推荐配单表 64
表 7 园区内建筑出入口监控推荐配单表 65
表 8 园区广场、绿地监控推荐配单表 66
表 9 财务室、机房、资料室监控推荐配单表 67
表 10 设备间、地下室监控推荐配单表 67
表 11 门禁一体机类型 110
表 12 车位相机距离要求 184
表 13 存储空间需求表 241
表 14 存储空间需求表 244
表 15 产品参数表 289