1 Проектирование сетей IP видеонаблюдения

2 1.Компьютерные сети и сети видеонаблюдения должны быть независимы и физически разделены 2. При проектировании сетей видеонаблюдения необходимо стремиться к максимальной производительности 3. Необходимо обеспечить избыточную надёжность и расширяемость Правила проектирования

3 Шаги проектирования Шаг1 Определение требований и приоритетов (частота кадров монито- ринга, частота кадров записи, разрешение, полоса пропускания...) Шаг2 Проверка «узких мест» всей системы в соответствии с требованиями Шаг2 Проверка «узких мест» всей системы в соответствии с требованиями Шаг3 Определение оптимальных моделей из числа камер и рекордеров Шаг3 Определение оптимальных моделей из числа камер и рекордеров Шаг4 Конфигурирование параметров каждого устройства в соответствии с требованиями Шаг4 Конфигурирование параметров каждого устройства в соответствии с требованиями

4 Рекомендованные параметры для проектирования системы

5 Компромисс Частота кадров Скорость передачи Качество изображения Фиксированная частота кадров 30ips Рекомендуемая скорость передачи Качество Изображения Нормальное далее Подход к решению Multicast 2Mbps Установка рекомендованной скорости передачи Использование некоторых рекомендуемых параметров с фиксацией остальных. Использование IP multicast для превышения ограничения кол-ва пользователей для каждого i-Pro устройства.

6 Рекомендуемая скорость передачи NP502/NW502S (1.3M режим) NP304/NF302VGA Камеры Режим приоритета кодирования Приоритет частоты кадров Постоянная скорость передачи Качество изображения Нормальное H.264SXVGA4Mbps VGA1.5Mbps QVGA768kbps MPEG-4VGA2Mbps QVGA1Mbps 1.5Mbps2Mbps Критерий: Качество изображения: Нормальное (Constant Bit Rate) или аналогичное (Frame Rate Priority) Скорость передачи: Минимальная скорость передачи потока с полной частотой кадров (Примечание: Частота кадров может уменьшаться для быстрых изменений изображения, таких как быстрое PTZ)... Значения по умолчанию Рекомендуемая скорость передачи для H.264 / MPEG-4

7 Пиковая скорость / Средняя скорость Пиковая скоростьСредняя скорость Режим приори- тета частоты кадров H.264 MPEG-4 Режим постоян- ной ско- рости H.264 MPEG-4 JPEG Общая полоса пропускания зависит от указанного размера изображения, качества изображения и частоты кадров. Video Audio VMD Meta Data + + указанная скорость 1.5 Video Audio VMD Meta Data + + указанная скорость Video Audio VMD Meta Data + + указанная скорость Video Audio VMD Meta Data + + указанная скорость Video Audio VMD Meta Data + + указанная скорость Пиковая скорость: используется для расчета полосы пропускания сети Средняя скорость: используется для расчета емкости записи Video Audio VMD Meta Data + + указанная скорость 1.5

8 Upstream + Downstream 200 Mbps или меньше (по среднему значению) NW производительность (WJ-ND400) Upstream (от Камер) 128 Mbps или меньше (по среднему значению) и

9 Поток Видео Поток Аудио VMD Мета-данные Поток Видео Поток Аудио VMD Мета-данные Поток на запись: 96 или меньше Макс. число входов: Мак. число камер: 64 или меньше (Поток Видео) + (VMD мета-данные) + (Поток Аудио) : 96 или меньше Макс. число камер: 64 или меньше только Видео (VGA,2Mbps): 64 Камеры Видео + VMD: 48 Камер (96 / 2 = 48) Видео+VMD+Аудио: 32 Камеры (96 / 3 = 32) Видео TTL: 64 Камеры Видео TTL: 48 Камер VMD Видео VMD Видео TTL: 32 Камеры Аудио VMD Видео аудио VMD NW производительность (WJ-ND400)

10 H.264: 4Mbps Регистрация камер (Камера+ND400) H.264: 4Mbps w/ Audio H.264: 4Mbps w/ VMD 132 ND400 #1 H.264: 4Mbps w/ Audio + VMD 3364 ND400 # ND400 #3 H.264: 1.5Mbps (или MPEG4: 2Mbps) H.264: 1.5Mbps w/ Audio H.264: 1.5Mbps w/ VMD H.264: 1.5Mbps w/ Audio + VMD 164 ND400 #1 148 ND400 # ND400 # ND400 # ND400 # ND400 #3 132 ND400 # ND400 # ND400 #3 SXVGA VGA

11 Методы записи (1) H.264 Один поток с записью полной частоты кадров (2) H.264 Один поток с записью только I-кадров (3) H.264/JPEG Двойной поток Камера кодирует H.264 SXVGA/VGA потоки и они используются и для мониторинга и для записи. Воспроизведение на рекордерах зависит от интервала I-кадров потока H.264. Поток H.264 используется для мониторинга и записи I-кадры потока ис- пользуются только для записи для сохранения места на диске. Интервал записи зависит от интервала I-кадра потока H.264. Поток H.264 используется для мониторинга, а изображения JPEG – для записи. Суммарный поток с камеры выше, чем для (1) или (2). H.264 Поток SW JPEG для записи SW H.264 Поток SW I Frame

12 Локальная и Централизованная запись Cam NWDR PC Cam NWDR SW Cam NWDR PC Cam NWDR Локальная запись Централизованная запись SW Надежность благодаря распределенной записи. Уменьшение сетевого траффика между камерами и центром видеонаблюдения. Неоходимо 19" стойка для каждого местополо- жения камер. Исключение мест для инсталляции NDWR в местоположении камер Необходима сеть с большей пропускной способностью (полосой).

13 Управление монитором (Декодером) через GUI/Контроллер Управление приоритетами пользователей Управление тревогами Управление Аналоговой/IP Гибридной системой Мониторинг, Управление системой Камера + Рекордер HDMI Система с использованием ASM100, ASM10, GXD400 Серверная система с использованием ASC970, ASM970, GXD400 ASM100(GUI) GXD400 + Монитор Все устройства работают независимо Для всей системы нет управления тревогами ASC970 (Сервер) ASM970(GUI) CU950 (Контроллер) GXD400 + Монитор ИЛИ GUI, Контроллер, Управление системой HDMI

14 H.264(1)1.3M или VGA или QVGA H.264(2)VGA или QVGA Низкое разрешение Высокое разрешение JPEG NP502 ASM100 Совместная работа NP502/NW502 и ASM100 Для избежания остановки декодирования в мультиэкранном режиме, ASM100 меняет различные потоки от NP502/NW502S автоматически. Для включения этой функции, выберете auto в секции регистрации камеры в ПО администри-рования ASM100. Примечание: Поток 1 используется для Одиночного или Quad-экрана, а поток 2 для 9 экранов или 16 экранов по умолчанию. Разрешение может быть сконфигурировано в конфигурационном окне. Граница может быть изменена конфигурированием XML файла. Эта функция доступна только при непосредственной регистрации камер.

15 Декодирование 30ips H.264 Одиночный (SXVGA*1)OK для всех скоростей передачи 3 Экрана (SXVGA*1+ VGA*2)OK для всех скоростей передачи 6 Экранов (VGA*6)OK для всех скоростей передачи MPEG-46 Экранов (VGA*6)OK для всех скоростей передачи Характеристики декодирования GXD400 SXVGA Зона VGA Зона 3M (JPEG) Нет 1.3M(SXVGA) (JPEG, H.264) ДаНет VGA (JPEG, H.264, MPEG-4) Да QVGA (JPEG, H.264, MPEG-4) Да SXVGA VGA SXVGA VGA Up-scaling доступно Down-scaling не поддерживается

16 Пример расчета, основанный на рекомендациях

17 Пример расчета Требования Кол-во камер 1 Этаж: : 6/Этаж Разрешение записи SXVGA (1280x960) Скорость записи Поная (30ips) с Аудио Хранение2 недели Монитор 2x 16:9 Монитора по 6 экранов Пользова-тели 2 без приоритета 1 Этаж 2 Этаж 3 Этаж – 11Этаж

18 Выбор оборудования (1) Использование Потока No.1 H.264 с разрешением SXVGA. Использование Потока No.2 H.264 с разрешением VGA Resolution так как разрешение VGA подходит для 6- экранного отображения на мониторах Использование мульти-клиентской системы ASM100 так как пользователям не нужно управление приоритетами. Сценарий Требования Кол-во камер 1 Этаж: : 6/Этаж Разрешение записи SXVGA (1280x960) Скорость записи Поная (30ips) с Аудио Хранение2 недели Монитор 2x 16:9 Монитора по 6 экранов Пользователи 2 без приоритета

19 Выбор оборудования (2) ЭтажКол-во камер 11 | Всего73 Выбор центрального SW Средняя скорость (*) : 4+1.5=5.5Mbps Пиковая скорость (*) : 5.5*1.5=8.25Mbps Определение скорости передачи Общее число камер = 73 => Выбираем рекомендуемый коммутатор Уровня 2. Запись: SXVGA(4Mbps), Режим приоритета частоты кадров Live View: VGA(1.5Mbps), Режим приоритета частоты кадров Поток(1) : H.264 SXVGA(1.3M) для записи Поток(2) : H.264 VGA для Live View

20 Расчет емкости HDD Емкость HDD Используем калькулятор расчета емкости HDD ND400 : 3 шт HDE400 : 3 шт HDD(1TB) : 49 шт ND400 HDE400 1TB*9 1TB*4

21 Пример топологии сети Камеры 11 Этажа x6 Камеры 10 Этажа x6 C PC-L (CISCO) Камеры 9 Этажа x6 Камеры 8 Этажа x6 C PC-L (CISCO) Камеры 7 Этажа x6 Камеры 6 Этажа x6 C PC-L (CISCO) Камеры 5 Этажа x6 Камеры 4 Этажа x6 C PC-L (CISCO) Камеры 3 Этажа x6 Камеры 2 Этажа x6 C PC-L (CISCO) C2960G-24TC-L C PC-L (CISCO) Камеры 1 Этажа x13 ND400 x 3 ASM100 GXD400 Центр видеонаблюдения

22 Проктирование i-Pro систем для систем Среднего и Большого объема

23 Цель и основная идея проектирования Цель Эта глава помогает системным инженерам проетировать i-Pro систему. Конфигурации в этом документе помогут реализовать высококачественную сеть, уменьшить стоимость и сократить время передачи. Основная идея проектирования Размер системы: средняя система до 256 камер, котрая подходит для большей части i-Pro систем. Сетевые настройки: предполагается внутренняя сеть (LAN). Все примеры сетевых настроек протестированы в отделе системного тестирования на заводе PSS в Йокогаме (Япония).

24 Ограничение 1: Макс. клиентов Ограничение 2: Сетевой Видео выход Необходимо отметить 2 ограничения для i-Pro камер и кодеров при проектировании сети. Ограничение 1Ограничение 2 NP502 NW502S 14 клиентов (Макс.) 16Mbps NP304 NF клиентов (Макс.) 10 Mbps VGA Камера 8 клиентов (Макс.) Оба ограничения нужно учестьпри проектировании системы. Проблемы при сетевом проектировании

25 Unicast Multicast (Рекомендуется) 2Mbps Коммутатор Layer2 : необходимо IGMP v2 Коммутатор Layer3 : необходимо PIM-SM 2Mbps x 4 = 8Mbps Рекомендуется использование сети multicast в случае отображения видео на нескольких мониторах. IP Multicast для эффективного проектирования сети

26 Кол-во камер Коммутатор для камерLayer ПортыТребуемые параметры RegularUplinkPoE IGMP Querier Multicast Filtering - 7C3560-8PC-S (CISCO)210/100GigabitДа - 11C PC-S (CISCO)210/100GigabitДа - 23 C PC-L (CISCO)210/100GigabitДа ProCurve PWR (HP)210/100GigabitДа Кол-во камер Центральный коммутаторLayer ПортыТребуемые параметры RegularUplinkPoE IGMP Querier Multicast Filtering - 128C2960G-24TC-L (CISCO)2Gigabit НетДа C3560G-24TS-E (CISCO)3Gigabit НетДа C3560G-24PS-E(CISCO)3Gigabit Да 257-Пожалуйста, свяжитесь с Panasonic Рекомендации коммутаторов Протестированные сетевые коммутаторы (Май 2010) Коммутаторы для камер Центральный коммутатор

27 C2960G-24TC-L WJ-ND400 C PC-L IP Камера x16 100BASE-TX 1000BASE-T WV-ASM100 WJ-GXD400 WV-ASM100WV-CU950 WV-ASM100 ASC970 C PC-L Протестированная сетевая конфигурация (1) WJ-GXD400 Кол-во камер: 1-128, ПК: 1-16 (Single VLAN) Запись: H.264 Все кадры или только I-кадры Коммутатор камер (L2) Центральный коммутатор (L2) IP Камера x16

28 C3560G-24TS-E WJ-ND400 C PC-L x8 C2960G-24TC-L (Объединяющий коммутатор) 100BASE-TX 1000BASE-T WV-ASM100 WV-ASM100WV-CU950 WV-ASM100 ASC970 WJ-GXD400 WV-ASM100 Кол-во камер: , ПК: 1-16 (Multiple VLAN) Запись: H.264 все кадры или только I-кадры Коммутатор камер (L2) Центральный коммутатор (L3) VLAN 3 x8 VLAN 1 VLAN 2 IP Камера x16 Протестированная сетевая конфигурация (2)

29 100BASE-TX 1000BASE-T Layer 2 Коммутатор Layer 3 Коммутатор Коммутатор Камер Центральный коммутатор Определения: SW Камер и Центральный SW ОпределениеОписание Коммутатор Камер Коммутатор камер используется для соединения конечных устройств, таких как камеры и кодеры. Он может иметь меньшую производительность, чем Центральный коммутатор, однако для него может быть необходима функция PoE для пистания камер. Центральный коммутатор Центральный коммутатор используется для объединения потоков от нескольких Коммутаторов Камер или подсоединенных рекордеров. Ему необходима большая производительность, чем Коммутутору Камер. В больших системах от 129 камер и больше рекомендуется в качестве Центрального коммутатора выбор Коммутатора Уровня 3 так как он имеет более быстродеййствующий процессор чем Коммутатор Уровня 2 и позволяет всю сеть более эффективно разделить на несколько Виртуальных подсетей (VLAN).

30 Требования для выбора коммутатора Порты доступа Uplink ПортРекомендации 10/100 Не рекомендуется ( Коммутатор дешевле, но имеет много ограничения по подключению камер и скорости передачи) 10/100GigabitРекомендуется в качестве Коммутатора Камер Gigabit Рекомендуется в качестве Центрального Коммутатора Порты доступа Uplink Порт Порты доступа (1) Порты Uplink Порт

31 Сууществует 2 типа сетевых коммутаторов ; Коммутаторы Уровня 2 (L2SW) и Коммутаторы Уровня 3 (L3SW). L3SW имеет несколько функций, недоступных в L2SW, такие как Routing, Multicast routing, Virtual LAN(VLAN) и т.д. Для организации более эффективного сетевого трафика. Выбор L3SW рекомендуется для больших систем (129 камер и более) VLAN 1 VLAN 2 Layer 2 SWLayer 3 SW Основные элементы выбора коммутатора (2) Уровни коммутаторов Uplink

32 Если используется более 128 подсоединенных камер, необходим Коммутатор Уровня 3 (L3SW) для разделения нескольких VLAN для более эффективного использования сети. Больше 128 камер VLAN 1 VLAN 2 Uplink (3) Построение VLAN 23 камеры До 128 камер 23 камеры18 камер До 128 камер SW Уровня 2 в качестве Центрального коммутатора Основные элементы выбора коммутатора SW Уровня 3 в качестве Центрального коммутатора

33 Camera Switch (L2) 100BASE-TX 1000BASE-T Remarks До 64 Камер Layer 2 Switch Layer 3 Switch Center Switch(L2) 65 Камер или больше Camera Switch (L2) Center Switch(L3) ПК может быть подсоединен и к SW Камер, и к Центральному SW (4) Соединение с ПК Основные элементы выбора коммутатора

34 СерияМодельЭнергопотребление PoE (Вт) NP502WV-NP NW502WV-NW502S7.6 NP304WV-NP NF302WV-NF NP240WV-NP244, WV-NP NF284WV-NF NW484WV-NW484S9.2 NS202WV-NS202(A)12.0 Убедитесь, что общая мощность по портам PoE при использовании функции питания PoE для камер меньше суммарной мощности, потребляемой камерами. МодельПортов PoE Портов Обшее потребление PoE (Вт) На порт C PC-L (CISCO) C PST-L (CISCO) Энергопотребление по PoE Камер i-Pro Примеры допустимого потребления по PoE (5) PoE Основные элементы выбора коммутатора

35 Управление системой Приложения

36 ПК (IE) (IP адрес ) Передача JPEG (1) Ввод в адресную строку IE (передача команды HTTP-CGI по IP ) (2) Камера отсылает JPEG изображения на IP используя протокол HTTP/TCP (2) Камера отсылает потоки H.264 или MPEG-4 по IP используя протокол RTP (UDP) Процедуры взаимодействия (Unicast) Камера i-Pro (IP адрес ) Передача H.264 / MPEG-4 Примечание: Другие устройства, как NWDRs, ASM100/10, GXD400 используют ту же процедуру. (1) Ввод в адресную строку IE (передача команды HTTP-CGI по IP ) Камера i-Pro (IP адрес ) ПК (IE) (IP адрес )

37 Передача H.264/MPEG-4 используя IP multicast (JPEG не поддерживается) Для активации передачи IP multicast ее необхо-димо сконфигурировать в меню через Web (2) Камера отсылает потоки H.264 / MPEG-4 по IP (групповой адрес IP multicast) используя протокол RTP Процедуры взаимодействия (Multicast) (3) ПК запрашивает Коммутатор для передачи данных, которые получены на IP на свой unicast адрес (4) Коммутатор передает данные, которые получил на по IP L3 Коммутатор Камера i-Pro Unicast IP адрес Multicast IP адрес: (5) Когда Коммутатор получает подобную команду (3) от другого устройства, он КОПИРУЕТ те же данные в устройство. (1) Ввод в адресную строку IE (передача команды HTTP-CGI по IP ) ПК (IE) (IP адрес )

38 Макс. камер для NVR WJ-ND400JPEG(VGA) 5ips x64кам, 15ips x21камH.264/MPEG-4(VGA) 30ips x64камеры 96ch(Видео+VMD данные +Аудио)WJ-ND300AJPEG(VGA) 5ips x32кам, 15ips x10камH.264/MPEG-4(VGA) 30ips x32камерыWJ-ND200JPEG(VGA) 5ips x16кам, 10ips x9камH.264/MPEG-4(VGA) 30ips x16кам Макс. камер для NVR WJ-ND400JPEG(VGA) 5ips x64кам, 15ips x21камH.264/MPEG-4(VGA) 30ips x64камеры 96ch(Видео+VMD данные +Аудио)WJ-ND300AJPEG(VGA) 5ips x32кам, 15ips x10камH.264/MPEG-4(VGA) 30ips x32камерыWJ-ND200JPEG(VGA) 5ips x16кам, 10ips x9камH.264/MPEG-4(VGA) 30ips x16кам Сетевые характеристики устройств i-Pro Макс. частота кадров передачи WV-NP502/NW502S (3Megapixel)1.3Mрежим JPEG только JPEG только 1.3M режим: 30ips(SXVGA/VGA/QVGA) H.264 только 30ips(SXVGA/VGA/QVGA) MPEG-4 только 30ips(VGA/QVGA) JPEG и H.264(2к)/MPEG-4(2к) JPEG 10ips(SXVGA),15ips(VGA),15ips(QVGA) H ips(SXVGA/VGA/QVGA) MPEG-4 30ips(VGA/QVGA) Макс.скорость передачи:16Mbps Макс. частота кадров передачи WV-NP502/NW502S (3Megapixel)1.3Mрежим JPEG только JPEG только 1.3M режим: 30ips(SXVGA/VGA/QVGA) H.264 только 30ips(SXVGA/VGA/QVGA) MPEG-4 только 30ips(VGA/QVGA) JPEG и H.264(2к)/MPEG-4(2к) JPEG 10ips(SXVGA),15ips(VGA),15ips(QVGA) H ips(SXVGA/VGA/QVGA) MPEG-4 30ips(VGA/QVGA) Макс.скорость передачи:16Mbps Захват изображения Данные выше являются приблизительными, реальные данные могут отличаться в зависимости от сетевых условий Макс. частота кадров на экран WV-ASM100 (с камеры) H.264 [Core i7-920] [Core2Duo 2.66GHz] Макс. частота кадров на экран WV-ASM100 (с камеры) H.264 [Core i7-920] [Core2Duo 2.66GHz] VGA 1.5Mbps30ips20 окон SXVGA 4Mbps30ips9(*1) SXVGA 2Mbps15ips20 окон VGA 1.5Mbps15ips20 окон SXVGA 4Mbps30ips1 окно SXVGA 1Mbps30ips16 окон VGA 768kbps30ips20 окон SXVGA 2Mbps5ips16 окон (*1)В случае 16 окон, ASM100 не будет декодировать и показывать P-кадры (только режим I-кадров). Мониторинг Запись

39 Макс. камер для NVR WJ-ND400JPEG(VGA) 5ips x64кам, 15ips x21камH.264/MPEG-4(VGA) 30ips x64камеры(2048kbps) 96ch(Видео+VMD данные +Аудио) В 3M режиме поддерживается только ND400 Макс. камер для NVR WJ-ND400JPEG(VGA) 5ips x64кам, 15ips x21камH.264/MPEG-4(VGA) 30ips x64камеры(2048kbps) 96ch(Видео+VMD данные +Аудио) В 3M режиме поддерживается только ND400 Сетевые характеристики устройств i-Pro Макс. частота кадров передачи WV-NP502/NW502S (3Megapixel)3Mрежим JPEG только JPEG только 3M режим: 5ips(3M),15ips(SXVGA/VGA) H.264 только 15ips(SXVGA/VGA/QVGA) MPEG-4 только 15ips(VGA/QVGA) JPEG и H.264(2к)/MPEG-4(2к) JPEG 1ips(3M),10ips(SXVGA),15ips(VGA) H ips(SXVGA/VGA/QVGA) MPEG-4 15ips(VGA/QVGA) Макс.скорость передачи:16Mbps Макс. частота кадров передачи WV-NP502/NW502S (3Megapixel)3Mрежим JPEG только JPEG только 3M режим: 5ips(3M),15ips(SXVGA/VGA) H.264 только 15ips(SXVGA/VGA/QVGA) MPEG-4 только 15ips(VGA/QVGA) JPEG и H.264(2к)/MPEG-4(2к) JPEG 1ips(3M),10ips(SXVGA),15ips(VGA) H ips(SXVGA/VGA/QVGA) MPEG-4 15ips(VGA/QVGA) Макс.скорость передачи:16Mbps Захват изображения Данные выше являются приблизительными, реальные данные могут отличаться в зависимости от сетевых условий Макс. частота кадров на экран WV-ASM100 (с камеры) H.264 [Core i7-920] [Core2Duo 2.66GHz] Макс. частота кадров на экран WV-ASM100 (с камеры) H.264 [Core i7-920] [Core2Duo 2.66GHz] VGA 1.5Mbps15ips20 окон SXVGA 4Mbps15ips9(*1) SXVGA 2Mbps15ips20 окон VGA 1.5Mbps15ips20 окон SXVGA 4Mbps15ips1 окно SXVGA 1Mbps15ips16 окон VGA 768kbps30ips20 окон SXVGA 2Mbps5ips16 окон (*1)В случае 16 окон, ASM100 не будет декодировать и показывать P-кадры (только режим I-кадров). Мониторинг Запись

40 Confidential, Internal Use Only