城市治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案淺析

1、城市治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案淺析關鍵詞：“平安城市”建設以保持社會的“安定有序”作為出發(fā)點，以建立“統(tǒng) 一指揮、反應靈敏、協(xié)調(diào)有序、功能齊全、運轉(zhuǎn)高效的應急處置機制”為目標， 是城市發(fā)展的 現(xiàn)實需求。通過治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設，可以為黨委、政府全 面掌控社會動態(tài)提供可視化視頻信息， 為城市應急處置體系提供覆蓋廣泛的視頻 監(jiān)控網(wǎng)絡，為應對各 類事件提供現(xiàn)場指揮調(diào)度手段，為城市防突反恐提供預警 信息，提高黨委政府對社會管理和駕馭能力。 從這個角度看， 治安視頻監(jiān)控系統(tǒng) 是加強城市基礎設施建設、 提升技術防范水平、構建城市應急處置機制的保障 工程。本文從系統(tǒng)架構、 系統(tǒng)組成、 軟硬件產(chǎn)品等多方面分析

2、國內(nèi)平安城市數(shù)字 監(jiān)控解決方案，以供讀者參考。隨著計算機應用技術、超大規(guī)模集成電路技術、圖像處理技術、網(wǎng)絡通 信技術等高新技術日新月異的發(fā)展， 安全防范技術也突飛猛進。 國內(nèi)的網(wǎng)絡通信、 網(wǎng)絡視頻、 生物識別、信息比對、智能監(jiān)控等高新技術也已日漸成熟，可以為 平安城市建設提供更加系統(tǒng)化的技術支持。特別是城市IP高速城域網(wǎng)、3G無線通信網(wǎng)和金盾工 程的全面建成，為建立城市級數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的監(jiān)控 平臺提供了可靠的傳輸網(wǎng)絡。 因此，完善的通信設施、 先進的監(jiān)控器材和成熟的 網(wǎng)絡視頻技術是城市治 安視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設可行性的技術保證。系統(tǒng)組成及功能 前端采集設備前端設備主要由攝像機 （一體化球型

3、攝像機和云臺攝像機） 、報警設備、 防雷設備、光端機、設備機箱、立桿（含避雷針及接地）等組成。設備負責對視音頻信號實時編碼，轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字信號，采用MPEG-旺縮算法，設備能夠驅(qū)動前端外設，比如：云臺解碼器、矩陣等控制， 同時還能支持雙向語音傳輸，領導可在監(jiān)控的同時，實時向前端發(fā)送指令。網(wǎng)絡傳輸設備傳輸線路主要由網(wǎng)通或電信負責，工程商只是選擇能滿足圖像專網(wǎng)功能 需求的網(wǎng)絡路由、 交換、傳輸設備及必備組件。 傳輸方式可選擇有線或無線網(wǎng)絡 傳輸方式。管理中心中心管理結(jié)構工程將建成以公安局指揮中心為總中心，以分局、派出所為分中心的三 級管理結(jié)構，應能在接入圖像專網(wǎng)的計算機終端上根據(jù)權限許可實

4、現(xiàn)對圖像監(jiān)控 信息的瀏覽、管理和控制等操作。硬件設備中心平臺主要由服務器設備、DVS主機設備、存儲設備、顯示設備、UPS 電源、控制機柜等組成。中心平臺存儲設備包括磁盤陣列，對前端每路視頻采用 24 小時錄像方 式，存儲時間不少于30天，圖像存儲質(zhì)量要求達到D1（ 704X 576）分辨率或CIF （352X 288）分辨率，每秒25幀實時圖像。應用軟件 軟件的設計要具有智能化、保密性及易操作等特點。軟件要有全過程的 記錄與查詢功能， 每一個操作處理步驟及每一個事態(tài)的發(fā)生都要自動記錄到系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)庫內(nèi)， 在日后查詢時，可以按關鍵字、日期、地圖范圍、圈點等信息作 為查詢條件，并可以將查詢結(jié)果直接

5、輸出、另存或打印。集成GIS（地理信息系統(tǒng)）平臺要求地圖標點要準確、詳細，軟件的界面 要清晰、友好，根據(jù)地圖的標點可對前端設備進行操作，如調(diào)出視頻、回放、控 制云臺、 預置位的制定、視窗的切換、放大、全屏、查看信息等，都要在軟件 內(nèi)統(tǒng)一操作完成。軟件要留有擴展接口， 便于以后系統(tǒng)的升級及更多功能的接入 系統(tǒng)描述及架構 前端監(jiān)控子系統(tǒng)采用網(wǎng)絡方式傳輸，即采用網(wǎng)絡視頻服務器的方式，將 模擬視頻信號和控制信號數(shù)字化編碼后通過網(wǎng)絡傳輸至一級監(jiān)控中心。各級監(jiān)控中心 （派出所、分局、市局 ） 根據(jù)具體情況可統(tǒng)一部署視頻管理 服務器、存儲服務器、監(jiān)控主機、流媒體服務器等。其中錄像服務器完成各級監(jiān) 控中心的集

6、中錄像， 視頻管理服務器負責視頻的管理、 共享和控制等， 監(jiān)控主機 主要用來實時監(jiān)控。當前端發(fā)生警情時，警情信息傳到市局監(jiān)控中心，然后由市局監(jiān)控中心 轉(zhuǎn)發(fā)到下級分中心。 報警觸發(fā)后， 報警點附近的高速球機會按照預先設定好的預 置位旋轉(zhuǎn)到報 警區(qū)域，監(jiān)控中心電視墻會將與報警關聯(lián)的前端圖像一起切換， 使中心指揮人員能夠清楚地了解到現(xiàn)場情況，以利于布控追蹤。城市治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成了用戶設備權限管理、視音頻監(jiān)控、大容量 存儲、報警聯(lián)動、 矢量（圖片） 電子地圖， 它結(jié)合現(xiàn)代視頻技術、 網(wǎng)絡通訊技術、 計算機控制 技術、流媒體傳輸技術的綜合解決方案，提供強大的、靈活的組網(wǎng) 和應用能力， 根據(jù)項目的實際

7、應用以及將來擴容等需求而設置。 系統(tǒng)平臺設計分 別由中心管理平 臺、前端采集模塊接入、客戶端控制瀏覽模塊和控制中心大屏 幕顯示模塊組成（見圖 1）。雀豊奎II數(shù)71規(guī)聖世咖碼器市局-級平臺監(jiān)槿敵扳作領個GIS魁務話罪背H 坐席窖戶氓會詢線唏呵a陣列耐網(wǎng)itip老戶崔 屈耀弱匪慕叢曜墨鱷 分周二級爸，:/網(wǎng)絡傳輸畫路謙媒羅服專器匸惟站派出所三級平臺作站網(wǎng)絡傳輯灌路濟媒瞬爵/工作站網(wǎng)翳傳輸縫醛流媒體跟務戢碗盤陣列蔽出所三級平臺拾矗訪水嘗拾亶高晚時tn國.捋訊 =rrf球祝防is.拾g-報段玲髓高速球機I- 防交壓拾音弱 ;報V按鈕 A速球框泯出所三級平防水咅柱*髙淳球枉拾沽器報存鈕SI社會治安視頻

8、監(jiān)控平臺拓撲圉中心管理平臺中心管理平臺主要由 CMS VTDU NRU DAS NMS EMS SUS AAA DBAU UAS以及前端單元、業(yè)務客戶端單元、管理客戶端單元構成，各部分均接入IP承載網(wǎng)。網(wǎng)絡存儲服務器由滿足長期存儲錄像的大容量磁盤陣列組成，主要 實現(xiàn)整個監(jiān)控平臺的設備、用戶、報警等資源管理及視頻流的轉(zhuǎn)發(fā)、存儲等管理、負責所有系統(tǒng)設備前端視頻服務器、中心存儲服務器、視頻分發(fā)服務器、遠 程副控臺、顯示終端的注冊、邏輯連接、工作狀態(tài)監(jiān)視管理并負責響應相關設備的命令請求，發(fā)出控制指令到指定設備動作，并負責整個系統(tǒng)內(nèi)設備的時間同 步。數(shù)據(jù)邏輯通道則包括控制和管理信令通道（下稱控制通道）以

9、及媒體數(shù) 據(jù)通道（下稱數(shù)據(jù)通道）oUBr回星/CMS 中心輯理 服豁器X _ _ - 一 ”一認i竈空器;NMS 兩膏服務黯I 、倍令遅道設番接入H-TAT:_；迄蘭廠F業(yè)等喜戶蹦EMS . 電子臨團VTDUNRU醸訂u履務諮抵費嘉廠 PIT、前去設侖圖2中心平臺邏輯結(jié)構圖從用戶業(yè)務使用角度考慮，中心平臺的分層架構圖由運營支撐層、 媒體交換層和 用戶接入層三部分構成（見圖3）。一一 -、rr ptl 1*VTDU v 1 uu NRJE- 3- JNRU視頻縮瑪靠碩毘錄臨機VTDU圖3中心平臺業(yè)務分層架構中心平臺模塊組成CMS心管理服務CMS （Ce ntral Man age Server

10、）為中心管理服務器，是中心服務平臺的核心單元，可實現(xiàn)PU CU的接入、信令轉(zhuǎn)發(fā)處理、系統(tǒng)及其信息管理。CMS勺主要功能如下。1) 注冊服務：實現(xiàn)前端設備的注冊驗證，以及實現(xiàn)設備的IP地址自動更新服務；對CU認證、授權及管理。2) 控制服務：支持對設備的參數(shù)設置、 查詢服務， 支持客戶對云鏡的控制處理； 同時支持錄 像命令的請求。3) 告警服務：提供告警服務， 接受來自前端應用服務器的告警信息， 以聲光和短消息通知相 關人員；將告警信息分發(fā)給客戶端應用服務器， 客戶端應用服務器最終轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端子 系統(tǒng)的當前操作用戶；支持客戶端的告警聯(lián)動處理； 支持報警設備的布防 / 撤防設置。4) 管理服務：支

11、持對PU狀態(tài)變化、CU犬態(tài)變化、CU行為數(shù)據(jù)收集、存儲和查詢； 網(wǎng)絡狀態(tài)變化的記錄和處理；對VTDU NRU資源管理和分配；為各種終端提供統(tǒng)一訪問接口；和上下級CMS級聯(lián)構架多級網(wǎng)絡拓撲。NMM管服務N M S( N etwork Manage Server )網(wǎng)管服務器是用于收集系統(tǒng)內(nèi)其它各模 塊的狀態(tài)信息和事件信息。 系統(tǒng)其它模塊上都有一個網(wǎng)管的代理用于收集本模塊 的網(wǎng)管信息，并各自將這些信 息報告給網(wǎng)管服務器。網(wǎng)管服務器將這些信息存 儲于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，同時也傳送給管理客戶端單元。NMS勺主要功能有：狀態(tài)信息收集： 通過和網(wǎng)管代理模塊的交互， 收集系統(tǒng)其他模塊的運行狀態(tài)信 息，當某些狀態(tài)信

12、息超過預設的閥值時，NM舸以產(chǎn)生報警信息發(fā)送給管理客戶 端以提醒系統(tǒng)管理員；事件信息收集： 通過和網(wǎng)管代理 Agent 模塊的交互， 收集系統(tǒng)其他模塊的運行 事件信息，并將這些信息存儲、轉(zhuǎn)發(fā)給管理客戶端。EMS電子地圖服務EMS(EM ap Server)是電子地圖服務器，它將 GIS地圖和系統(tǒng)內(nèi)的設備 (視頻通道、報警輸入設備、報警輸出設備等)關聯(lián)起來，用戶可以通過 EMS 在電子地圖上增 加、修改、刪除以及定位系統(tǒng)內(nèi)的設備，當系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生報警事 件時，EMS各與該事件相關聯(lián)的設備信息發(fā)送給業(yè)務客戶端單兀，在用戶界面上，該設備就可以閃爍 或加亮顯示，同時也可以即時彈出對應設備的視頻。VTDIB

13、頻流媒體服務VTDU(Video Transfer and Dispatch Unit)是網(wǎng)絡視頻監(jiān)控中心平臺系統(tǒng)的媒體處理單元，實現(xiàn)音視頻請求、接收、分發(fā)，實現(xiàn)多級級聯(lián)和分布式部 署。VTDU僅接受本域CMS勺管轄，但為其它域提供媒體訪問接口。 VTDIB主要 功能有：轉(zhuǎn)發(fā)：視頻可通過VTDU被轉(zhuǎn)發(fā)，訪問方只要訪問VTDL并告知要訪問的前端設 備，VTDI可代為取到視頻流并轉(zhuǎn)發(fā)給該訪問方；分發(fā)：一路視頻通過 VTDU可以被復制成多路送給不同的訪問方；支持多VTDU勺級聯(lián)與負載均衡和分布式部署；計費原始信息采集記錄：VTDI提供視頻訪問開始時間、結(jié)束時間和視頻流量 信息等計費原始信息；為PU

14、CU及其它平臺VTDI提供音視頻流傳輸接口，支持 RTP RTSP協(xié)議。NRI網(wǎng)絡存儲服務NRU(Network Record Unit )是網(wǎng)絡視頻監(jiān)控中心平臺系統(tǒng)的網(wǎng)絡錄像 服務器，可實現(xiàn)視頻存儲、檢索。支持視頻回放，可實現(xiàn)分布式部署。NRU勺主要功能包括：1) 媒體數(shù)據(jù)中心存儲：定時：根據(jù)用戶預置時間表進行錄像；手動：按照用戶的開始錄像、停止錄像指令進行控制的錄像；事件觸發(fā)：由系統(tǒng)中事件(報警、圖像運動)觸發(fā)錄像，同時應有預錄機制， 預錄時間可靈活設置。2) 媒體數(shù)據(jù)檢索 / 回放：支持客戶按時間、地點、報警事件等信息檢索并回放視頻； 支持客戶實現(xiàn)播放、快放、慢放、單幀放、拖曳、暫停功能

15、； 可支持客戶端多路視頻同步回放功能。3) 管理媒體數(shù)據(jù)：實現(xiàn)錄像的策略管理：定時刪除、額定空間的循環(huán)覆蓋等；在CMS統(tǒng)一調(diào)度下能夠根據(jù)一定的調(diào)度策略進行分布式部署和靈活調(diào)度；調(diào)度策略必須根據(jù)單臺NRU勺壓力負荷情況進行調(diào)度和分配。UAS用戶接入服務UAS(User Access Server )提供用戶使用本業(yè)務的認證 / 授權/記帳服務，包含 的主要功能有：認證/授權服務功能：用戶使用監(jiān)控平臺提供的各項業(yè)務服務時，需要首先對 其身份作出驗證和授權。 用戶通過身份認證及授權后， 才可以使用相應的授權服 務；計費：處理用戶訪問以及錄像等所產(chǎn)生的計費原始信息，提供對外的帳務中心處理接口。DAS設

16、備接入服務DAS(Device Access Server) 是設備接入單元，主要功能是：負責對前端 設備(PU入網(wǎng)進行驗證。PU前端設備PU( Producer Unit )是前端設備子系統(tǒng)的統(tǒng)稱，主要實現(xiàn)音視頻信息、 報警信息的采集、 網(wǎng)絡傳輸以及輔助設備云臺解碼云臺視頻矩陣的控制。 前端子 系統(tǒng)根據(jù)要求將攝像機 采集到的圖像信息、麥克風采集到的聲音信號、報警設 備采集到的報警信息等經(jīng)過編碼設備編碼后， 將壓縮后的流媒體文件通過寬帶網(wǎng)絡發(fā)送到中心服務平臺中，供 用戶實時觀看或保存在存儲設備中；同時，將中 心服務平臺傳來的控制信令抽取出來， 進行命令格式分析，按照命令內(nèi)容執(zhí)行相 應的操作，實

17、現(xiàn)矩陣切換器的切換、云臺的轉(zhuǎn)動以及攝像機鏡頭的控制。前端子系統(tǒng)設備包括音頻采集設備、視頻采集設備、報警輸入輸出設備、 云臺設備、云臺解碼器設備及網(wǎng)絡視頻編碼設備等，其中，網(wǎng)絡視頻編碼主要包 括視網(wǎng)絡攝像機、視頻編碼器（視頻服務器）、數(shù)字視頻錄像機（ PC-DVF和嵌 入式DVR等設備（見圖4）。視赧采賓設備；音頻采兵諫備| -一云臺及解碼at| * S485 礙鱉輸入設備 I/O IN 報霧輸出設備 I/O OUT 音視頻數(shù)據(jù)信號線.輸出控制信號線 開關量軸入輸出信號線圖彳前端設備子系統(tǒng)CU客戶端應用CU（Client Unit）是客戶端監(jiān)控應用系統(tǒng)的總稱，是遠程圖像集中監(jiān)控 和維護管理的應用

18、平臺，實現(xiàn)客戶向中心服務的認證、多畫面監(jiān)控、報警監(jiān)控以 及客戶監(jiān)控設備以及權限的遠程維護等功能。CU對前端設備的訪問和控制都需要通過中心服務系統(tǒng)交互實現(xiàn)。 CU和中 心服務系統(tǒng)構成完整的服務器/客戶應用架構，CU作為客戶端應用支持C/S和B/S 架構?？蛻艨刂茷g覽模塊總控工作站控工作站采用Windows平臺和強大的Intel處理器，具有同屏監(jiān)看控制 前端采集模塊、輪巡監(jiān)視、矩陣控制、電子地圖、告警、連接消防主機等功能。 總控工作站的各種數(shù)據(jù)均是從中心管理模塊上獲取，Server主要負責數(shù)據(jù)收集、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)，總控工作站負責數(shù)據(jù)的處理和可視化顯示。Server將前端模 塊 的數(shù)字視頻信號和報警信號收集和存儲，并將信號源通過網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)到客戶瀏覽控制模塊； Server 會把從客戶瀏覽控制模塊發(fā)回的控制指令通過網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)給前端 采集模塊，完成控制功能?？偪毓ぷ髡究蓪η岸艘曨l圖像輪巡監(jiān)控，方便監(jiān)視所有前端實況；具有 電子地圖功能，便于知道前端位置，并快速知道報警地點，對報警作出動作；可 以對矩陣進行完全控制，并可以在總控工作站上直接接鍵盤進行操作。數(shù)字矩陣 數(shù)字矩陣是總控工作站的一部分，登錄時選擇即可。數(shù)字矩陣可以將數(shù) 字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號并輸出到彩色監(jiān)視器和大屏上， 基于網(wǎng)絡或文件組成大型 的虛擬矩陣的 硬件解