視頻監(jiān)控信息交換臺平臺項目技術(shù)研究報告

1、城市視頻監(jiān)控綜合系統(tǒng)監(jiān)測和信息交換平臺項目技術(shù)研究報告XXXXX軟件技術(shù)有限公司2014年12月目 錄1 項目研究內(nèi)容31.1 研究方法31.2 技術(shù)路線31.3 技術(shù)方案42 關(guān)鍵技術(shù)72.1項目關(guān)鍵技術(shù)72.2特色和創(chuàng)新點103 系統(tǒng)總體特性113.1系統(tǒng)的總體性能指標113.2系統(tǒng)的交互性123.3系統(tǒng)的擴展性123.4系統(tǒng)的安全性123.5系統(tǒng)的容災(zāi)性124 系統(tǒng)整體設(shè)計思路135項目整體實現(xiàn)說明155.1系統(tǒng)的可擴展性155.2軟件的易用性和實用性155.3軟件系統(tǒng)的可維護性165.4軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性165.5系統(tǒng)安全性165.6系統(tǒng)的可移植性175.8系統(tǒng)的文檔說明176 關(guān)鍵子系

2、統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)176.1 視頻應(yīng)用子系統(tǒng)176.2 系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)子系統(tǒng)326.3 數(shù)字矩陣子系統(tǒng)436.4 視頻轉(zhuǎn)發(fā)子系統(tǒng)547項目設(shè)計思路的先進點667.1 動態(tài)多級架構(gòu)的資源管理667.2 視頻數(shù)據(jù)的多級轉(zhuǎn)發(fā)質(zhì)量保證717.3 分布式視頻數(shù)據(jù)管理758 國內(nèi)外同類技術(shù)產(chǎn)品的對比分析779 存在問題78781 項目研究內(nèi)容當(dāng)前，視頻監(jiān)控應(yīng)用從局域監(jiān)控發(fā)展到全域監(jiān)控，而城市視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控是全域視頻監(jiān)控的典型應(yīng)用之一。 城市視頻監(jiān)控所管理的攝像頭數(shù)量、存儲的視頻圖像信息量都非常巨大，所涉及的視頻信號采集設(shè)備、視頻信號編碼設(shè)備、存儲設(shè)別、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、控制設(shè)備及應(yīng)用服務(wù)器設(shè)備等無論從種類還是數(shù)量上都

3、是非常多，各種應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸和交換協(xié)議、控制指令、流媒體編碼格式等都不盡相同。而城市視頻監(jiān)控又往往需要系統(tǒng)能實現(xiàn)對海量視頻信息的統(tǒng)一管理和應(yīng)用，實現(xiàn)信息共享和互聯(lián)互控，同時基于城市視頻監(jiān)控的系統(tǒng)規(guī)模大，復(fù)雜性高等特點，用戶往往非常關(guān)注系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性和可維護性指標。這些都對整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的信息交換、控制能力以及對整個系統(tǒng)的監(jiān)控檢測能力提出了很高的要求。為了保證城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)對視頻圖像信息和各種控制管理數(shù)據(jù)的高效傳輸和控制，保證視頻圖像的實時性和高畫質(zhì)以及整個系統(tǒng)的高可靠和穩(wěn)定性要求，必須建設(shè)一個統(tǒng)一信息交換和控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了高效的視頻交換和控制網(wǎng)關(guān)、先進的數(shù)字視頻矩陣、存儲服

4、務(wù)器、系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器和客戶管理終端等，能滿足城市視頻監(jiān)控對系統(tǒng)中大量異構(gòu)系統(tǒng)的各種非標準信息的統(tǒng)一信息轉(zhuǎn)換和控制要求，同時能實現(xiàn)對系統(tǒng)中各種設(shè)備狀態(tài)、圖像質(zhì)量、后臺軟件服務(wù)運行狀況的統(tǒng)一在線檢測和監(jiān)控，保證系統(tǒng)長期運行的可靠性要求。1.1 研究方法借鑒國內(nèi)外同類項目建設(shè)經(jīng)驗和先進研究成果，結(jié)合具體國情，研究建設(shè)具有特色的信息交換平臺。1.2 技術(shù)路線信息交換平臺基于Microsoft的Windows操作系統(tǒng)或類UNIX操作系統(tǒng)，由于其復(fù)雜性，不同的子系統(tǒng)和邏輯分層采用不同的開發(fā)技術(shù)，中間由兼容各種技術(shù)路線和平臺的通用通訊協(xié)議進行相互連接和通訊，具體的技術(shù)開發(fā)路線如下詳述：1，平臺采用C/S的結(jié)

5、構(gòu)，N-層結(jié)構(gòu)，用戶界面與業(yè)務(wù)邏輯分離，易于平臺的部署和擴展。 2，平臺對外部硬件支撐環(huán)境的訪問采用C+技術(shù)開發(fā)，使用廠商提供的SDK開發(fā)包或其支持的通用視頻流協(xié)議（RTP/RTCP/RTSP）。3，平臺的流媒體服務(wù)由于其運行高效性要求，采用C+技術(shù)開發(fā)，主要有流媒體分發(fā)，流媒體存儲檢索，視頻控制，視頻編解碼，視頻智能識別等。4，平臺的數(shù)據(jù)管理采用了Microsoft SQL Server/MySQL數(shù)據(jù)庫，和目錄服務(wù)數(shù)據(jù)庫，對平臺內(nèi)的靜態(tài)資源數(shù)據(jù)，使用了目錄服務(wù)數(shù)據(jù)庫進行存儲，如資源數(shù)據(jù)、用戶認證數(shù)據(jù)等；對于動態(tài)數(shù)據(jù)，使用Microsoft SQL Server/MySQL數(shù)據(jù)庫進行存儲，對

6、Microsoft SQL Server/MySQL數(shù)據(jù)庫的訪問采用統(tǒng)一的ADO.NET/Hibernate，對目錄服務(wù)數(shù)據(jù)庫的訪問采用統(tǒng)一的LDAP協(xié)議，對于視頻流數(shù)據(jù)的存儲，平臺采用IPSAN/NAS存儲服務(wù)器進行海量流數(shù)據(jù)的存儲，針對流數(shù)據(jù)連續(xù)、海量的特征采用塊存儲的方式進行存儲，同時使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來存儲流數(shù)據(jù)的索引，提高流數(shù)據(jù)的檢索效率。5，平臺的應(yīng)用服務(wù)基于.NET Framework2.0/J2EE技術(shù)，采用兩大跨平臺開發(fā)技術(shù).NET/Java開發(fā)技術(shù)，對外發(fā)布統(tǒng)一的Web Service接口；其中時鐘同步采用NTP協(xié)議，對視頻設(shè)備的操作使用SIP協(xié)議與平臺的流媒體服務(wù)進行交互。6

7、，平臺的用戶接口基于.NET Framework2.0技術(shù)，采用了C#/C+開發(fā)技術(shù)，通過統(tǒng)一的Web Service通訊協(xié)議與平臺應(yīng)用服務(wù)通訊，視頻流數(shù)據(jù)播放和控制采用RTP/RTCP/RTSP技術(shù)。7，平臺對外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口服務(wù)采用SIP、RTP/RTCP/RTSP、TCP/UDP Socket、Web Service通訊協(xié)議，其中與外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通訊采用SIP和WebService通訊協(xié)議，視頻數(shù)據(jù)傳輸和控制采用RTP/RTCP/RTSP和TCP/UDP Socket協(xié)議。8，平臺的用戶認證采用高可靠和安全的CA認證技術(shù)。9，平臺中下載的視頻錄像，使用Windows Media

8、 DRM（數(shù)字版權(quán)保護）技術(shù)進行數(shù)字版權(quán)保護，只有擁有權(quán)限的用戶才能播放錄像。1.3 技術(shù)方案根據(jù)系統(tǒng)的目標，系統(tǒng)共分為4大層，其中接入層(設(shè)備接入層、數(shù)據(jù)管理層)、業(yè)務(wù)支持層、應(yīng)用層(標準接口服務(wù)層)為系統(tǒng)建設(shè)的重點。如下圖：系統(tǒng)所涉及到的技術(shù)內(nèi)容主要可以分為三個方面：（1） 城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的信息的統(tǒng)一接入在大中型城市的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)中，通常都建設(shè)了各種廠家和不同型號的前端設(shè)備，如：視頻攝像頭、編碼器、控制器、報警器、模擬矩陣等。系統(tǒng)中的視頻交換和控制網(wǎng)關(guān)模塊主要負責(zé)各種信息的接入工作。系統(tǒng)充分利用面向?qū)ο蟮闹行母拍?，充分考慮庫、代碼重用，模塊化系統(tǒng)內(nèi)部各個功能，系統(tǒng)推出獨創(chuàng)的異構(gòu)硬件集成

9、技術(shù)。此技術(shù)主要為設(shè)備接入服務(wù)，可以無縫的接入各種類型的前端設(shè)備(數(shù)字設(shè)備和模擬設(shè)備)。此技術(shù)分為四個部分：設(shè)備流數(shù)據(jù)代理、設(shè)備控制代理、設(shè)備狀態(tài)和配置代理和多緩沖處理。通過此四部分可以實現(xiàn)對設(shè)備的視頻流、音頻流、控制流、信號流進行統(tǒng)一的接入。同時，此技術(shù)采用插件式的設(shè)計，新增任何一種設(shè)備都可以通過插件注冊的方式進行無縫的對接。系統(tǒng)中，設(shè)備接入后，通過緩沖技術(shù)處理后，系統(tǒng)根據(jù)需要對所有的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理(如交換處理、發(fā)送處理、集中存儲處理等)。在系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)管理層所有的視頻數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)同等對待。同時又根據(jù)每種數(shù)據(jù)的特性，進行一些多態(tài)、繼承的擴展，達到在根本上數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的目的。（2） 城市

10、視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的信息的統(tǒng)一交換視頻交換和控制網(wǎng)關(guān)、流媒體數(shù)字矩陣中，都涉及到各種各樣的音視頻流數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)，各種數(shù)據(jù)需要統(tǒng)一接入，統(tǒng)一封裝、統(tǒng)一管理。網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一接入各種設(shè)備的信息后，首先進行數(shù)據(jù)的緩沖處理。通過提供的各種業(yè)務(wù)接口，可以對數(shù)據(jù)進行如轉(zhuǎn)發(fā)、轉(zhuǎn)換、存儲。在接入各種設(shè)備時，考慮到國內(nèi)的具體情況，系統(tǒng)通過調(diào)用廠家公開的接口和編寫標準的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如SIP、RTP、RTSP、RS232、RS485)接口來實現(xiàn)對各種設(shè)備的接入。由于前端設(shè)備大部分都是嵌入式設(shè)備，其性能和網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，這就影響了其視頻發(fā)布的效果。通過網(wǎng)關(guān)的專用流媒體分發(fā)服務(wù)，單個服務(wù)可以支持多達256路的并發(fā)流傳輸、播放。同時，

11、加入獨創(chuàng)的流媒體帶寬自適應(yīng)的滑窗技術(shù)和圖像緩沖后處理技術(shù)，保證客戶端傳輸和播放的效果。同時對分發(fā)服務(wù)可以設(shè)置負載均衡和級聯(lián)，架設(shè)多個服務(wù)可以滿足上千、上萬個用戶對音視頻的訪問需求。由于前端設(shè)備的存儲能力有限及有部分設(shè)備并沒有存儲功能，網(wǎng)關(guān)還可以并發(fā)存儲多路的音視頻信息，通過專有的磁盤碎片保護機制和異常情況保護機制，保證存儲的錄像盡量不丟失。在信息檢索方面，建立基于數(shù)據(jù)索引和幀索引的雙重高效機制，可以實現(xiàn)對歷史視頻的快速檢索，在對歷史視頻回放和下載的同時，采用跟流媒體分發(fā)服務(wù)同樣的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證回放和下載的效果。通過配置網(wǎng)關(guān)的相關(guān)參數(shù)，分發(fā)服務(wù)和存儲服務(wù)都可以對各種不同格式的音視頻流數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一

12、標準格式轉(zhuǎn)換(例如：MPEG4和G911)，然后利用標準的流媒體傳輸協(xié)議進行傳輸，達到采用通用播放器如(QuickTime)就可以直接查看和點播視頻的目的。但是考慮到轉(zhuǎn)換所需要占用的資源，網(wǎng)關(guān)同時并發(fā)轉(zhuǎn)換的音視頻路數(shù)不會很多。同樣，網(wǎng)關(guān)也可以對各種前端模擬設(shè)備進行信息的統(tǒng)一交換。網(wǎng)關(guān)通過提供標準的接口，根據(jù)對應(yīng)的具體設(shè)備信息(異構(gòu)技術(shù))，將各種控制命令和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成設(shè)備可識別的協(xié)議。同時可以將設(shè)備的各式協(xié)議統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成標準的系統(tǒng)格式數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)除了支持已定義和已公開的協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換外，還提供接口支持各種控制數(shù)據(jù)的透明傳遞，方便擴展。為了方便系統(tǒng)間的對接，系統(tǒng)提供如SIP協(xié)議、WebService、流媒

13、體標準協(xié)議等標準接口，與其他系統(tǒng)和客戶端進行信息的全面交換。（3） 城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)中信息的統(tǒng)一控制及監(jiān)控流媒體數(shù)字矩陣通過集成RTSP、TCP、MULTICAST、UDP等流媒體傳輸協(xié)議進行音視頻數(shù)據(jù)的傳輸。通過集成各個廠家的播放庫和自主編寫標準編碼格式的編碼庫和解碼庫進行解碼和統(tǒng)一格式轉(zhuǎn)換。提供標準接口供客戶和其他系統(tǒng)對視頻切換的統(tǒng)一控制。網(wǎng)關(guān)集成如RS232等協(xié)議，通過控制模擬視頻控制設(shè)備，對云臺的轉(zhuǎn)動操作、預(yù)置點控制、視頻切換進行統(tǒng)一控制。視頻交換和控制網(wǎng)關(guān)和流媒體數(shù)字矩陣在交換和控制的同時，通過如SNMP協(xié)議接口將關(guān)鍵狀態(tài)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)。系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)提供標準的可視化

14、配置界面和瀏覽界面，供用戶對當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)所有的服務(wù)、設(shè)備、數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的監(jiān)控和控制。系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)通過設(shè)備接入層接收各種設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過如SNMP協(xié)議接收其他系統(tǒng)內(nèi)的各種服務(wù)狀態(tài)數(shù)據(jù)和其包括的服務(wù)器和PC機的狀態(tài)數(shù)據(jù)。通過獨創(chuàng)的監(jiān)控對象管理包，將各種設(shè)備、服務(wù)、用戶等當(dāng)作具體的一個對象來管理和配置，可以對管理包進行如設(shè)備的類型、后臺軟件服務(wù)的類型、報警的閥值、報警觸發(fā)條件和動作進行配置。擴展基礎(chǔ)的管理包，可以對前端設(shè)備的圖像質(zhì)量進行檢測。從而達到整個系統(tǒng)內(nèi)所有資源的監(jiān)控管理和對報警信息的后處理，如產(chǎn)生監(jiān)控報表(用戶可自定義報表的內(nèi)容和格式)和處理動作觸發(fā)和跟蹤等。通過前面三項技術(shù)內(nèi)容的架設(shè)

15、，系統(tǒng)可對管理范圍內(nèi)的所有信息進行統(tǒng)一的交換和控制及監(jiān)控，多方位滿足客戶的需要。2 關(guān)鍵技術(shù)2.1項目關(guān)鍵技術(shù)2.1.1 異構(gòu)集成技術(shù)原理異構(gòu)集成技術(shù)的基礎(chǔ)原理就是充分利用面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)、繼承、封裝等核心思想，模塊化各個設(shè)備接入的功能，高度重用成熟的代碼塊和類庫。采用高效、合理的類廠、適配器等設(shè)計模式，達到插件式的注冊即可支持一種設(shè)備。異構(gòu)技術(shù)共分為四個大部分：設(shè)備流數(shù)據(jù)代理(DSDA)、設(shè)備控制代理(DCA)、設(shè)備狀態(tài)和配置代理(DMA)和多緩沖處理(DMBA)，每個插件都必須根據(jù)實際需要實現(xiàn)此四個關(guān)鍵部分。其中DSDA主要實現(xiàn)對設(shè)備的視頻流數(shù)據(jù)、音頻流數(shù)據(jù)、歷史視頻獲取等的交換和控制。DC

16、A主要負責(zé)云臺控制、信號輸出等控制。DMA主要負責(zé)設(shè)備狀態(tài)的獲取如報警輸入和報警信息，同時可以通過此接口對設(shè)備的一些參數(shù)和配置進行更改和設(shè)置，如圖像參數(shù)、設(shè)備重啟等。DMBA主要負責(zé)將從設(shè)備接收過來和從客戶發(fā)送來的各種數(shù)據(jù)進行緩沖和預(yù)處理，然后與其他服務(wù)進行數(shù)據(jù)交互，達到系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)交換和管理。通過異構(gòu)集成技術(shù)，利用插件注冊的方法，可以達到讓流媒體分發(fā)、存儲服務(wù)、流媒體數(shù)字矩陣、系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)、客戶端無縫的直連或者間接控制和連接設(shè)備。2.1.2 流媒體存儲加密技術(shù)系統(tǒng)為主要采用DRM技術(shù)對存儲的歷史視頻和用戶通過客戶端下載的視頻進行高度的保護。系統(tǒng)首先建立數(shù)字節(jié)目授權(quán)中心，存儲編碼壓縮后的數(shù)字節(jié)

17、目內(nèi)容，利用密鑰（Key）可以被加密保護（lock），加密的數(shù)字節(jié)目頭部存放著KeyID和節(jié)目授權(quán)中心的URL。用戶在點播時，根據(jù)節(jié)目頭部的KeyID和URL信息，就可以通過數(shù)字節(jié)目授權(quán)中心的驗證授權(quán)后送出相關(guān)的密鑰解密（unlock），節(jié)目方可播放。需要保護的節(jié)目被加密，即使被用戶下載保存，沒有得到數(shù)字節(jié)目授權(quán)中心的驗證授權(quán)也無法播放，從而嚴密地保護了節(jié)目的版權(quán)。密鑰一般有兩把，一把公鑰（public key），一把私鑰（private key）。公鑰用于加密節(jié)目內(nèi)容本身，私鑰用于解密節(jié)目，私鑰還可以防止當(dāng)節(jié)目頭部有被改動或破壞的情況，利用密鑰就可以判斷出來，從而阻止節(jié)目被非法使用。 上述這

18、種加密的方法，有一個明顯的缺陷，就是當(dāng)解密的密鑰在發(fā)送給用戶時，一旦被黑客獲得密鑰，即可方便解密節(jié)目，從而不能真正確保節(jié)目內(nèi)容提供商的實際版權(quán)利益。另一種更加安全的加密方法是使用三把密鑰，即把密鑰分成兩把，一把存放在用戶的Pc機上，另一把放在驗證站（access ticket）。要解密數(shù)字節(jié)目，必須同時具備這兩把密鑰，方能解開數(shù)字節(jié)目。這樣當(dāng)解密密鑰在發(fā)送給用戶時，即使被竊取，也仍然無法解開加密的內(nèi)容。2.1.3 系統(tǒng)安全性安全性是一個系統(tǒng)需要具備的基本要求之一。由于信息交換和控制系統(tǒng)需要管理、交換、控制大量的各種各樣的數(shù)據(jù)，所以對系統(tǒng)的安全性提出了更嚴格的要求。系統(tǒng)要求在本系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)母鞣N數(shù)

19、據(jù)需要保密，同時對與其他系統(tǒng)互連接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)同樣需要加密，這樣才能充分滿足和確?？蛻魯?shù)據(jù)的安全。系統(tǒng)采用多種安全的措施，如多種加密算法(MD5、DES、RSA、SSL)，以及各種版權(quán)、身份認證(DRM和CA)等。采用DRM版權(quán)認證對流媒體存儲數(shù)據(jù)進行保護，對控制數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸中的數(shù)據(jù)進行SSL非對稱、RSA等算法加密。利用一整套完整的機制管理、保護加密算法和版權(quán)認證用到的公鑰和私鑰庫。2.1.4 可靠性為了達到高可用性和得到用戶的認可，系統(tǒng)需要維持7X24小時的不間斷運行，同時如有故障也需要進行自恢復(fù)，達到電信級別的高可靠性。信息交換和控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是從硬件、軟件、管理流程三方面來保證。A

20、. 硬件方面l 配置高穩(wěn)定性的硬件服務(wù)器。B. 軟件方面l 良好的系統(tǒng)架構(gòu)保證模塊間的超低耦合性以及接口之間的良好規(guī)范。l 資源靜態(tài)化，減少每次并發(fā)訪問的資源申請，降低長生內(nèi)存、硬盤碎片的機率。l 多方面和超強度的循環(huán)、長久測試。l 良好的軟件狗機制，隨時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)以及適時復(fù)位系統(tǒng)。C. 管理流程l 良好的需求、設(shè)計、開發(fā)、測試流程(在RUP開發(fā)方法上進行裁剪)。l 良好的硬件采購流程2.1.5 可視化的維護在系統(tǒng)監(jiān)控中，系統(tǒng)需要監(jiān)控、維護的對象各式各樣，每個對象的屬性都千差萬別。同時，對于維護，系統(tǒng)需要提供各種可視化的、美觀、操作性好的界面給用戶使用，方便用戶對系統(tǒng)進行監(jiān)控、升級、配

21、置、統(tǒng)計等。系統(tǒng)在設(shè)計維護方面時，充分考慮到各個對象的差別。通過編寫高擴展性的XML配置文件，讓可視化的維護界面可以讓技術(shù)工程人員進行自定義，系統(tǒng)根據(jù)定義的XML配置文件展現(xiàn)不同的對象維護界面。同時，提供專門的報表編輯界面，讓用戶對系統(tǒng)所能管理的資源在原始報表上進行各種拖放、選擇等，從而呈現(xiàn)各種監(jiān)控報表：圖表化的報表、統(tǒng)計數(shù)據(jù)的報表等。2.2特色和創(chuàng)新點1) 異構(gòu)硬件的集成技術(shù)和互聯(lián)互控：本系統(tǒng)能實現(xiàn)與不同廠家的異構(gòu)設(shè)備的完全集成，通過與視頻交換和控制網(wǎng)關(guān)的交互，系統(tǒng)可以無縫接入各種模擬設(shè)備和數(shù)字設(shè)備，同時提供標準的和自有的控制接口與其他系統(tǒng)進行互連，這樣就可以達到在本系統(tǒng)內(nèi)、其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)范圍

22、內(nèi)，讓各個不同的角色用戶、各個地方的監(jiān)控客戶端對本系統(tǒng)的資源和其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源進行互連互控，達到資源共享。2) 基于流媒體分發(fā)的視頻瀏覽和存儲回放：本系統(tǒng)通過專用流媒體服務(wù)器能夠支持每臺流媒體服務(wù)器對256路以上并發(fā)視頻的播放，并且可通過網(wǎng)絡(luò)帶寬自適用技術(shù)以及圖像后處理保證客戶端的視頻質(zhì)量，可以極大提高系統(tǒng)的媒體發(fā)布能力，容納上千、上萬用戶的并發(fā)訪問。同時本系統(tǒng)還可并發(fā)存儲多路視頻信息，在視頻信息檢索方面，采用基于幀的高效索引機制，實現(xiàn)對歷史視頻信息的快速、高效回放和下載。3) 全面的系統(tǒng)運行狀態(tài)在線檢測和監(jiān)控：在我們的方案中，為了適應(yīng)系統(tǒng)將來大規(guī)模的使用和維護，我們提出了全面的系統(tǒng)監(jiān)管方案

23、，包括：所有硬件的運行情況實時由系統(tǒng)監(jiān)控（攝像頭，dvr, 各類服務(wù)器，所有的客戶機），同時，系統(tǒng)對所有運行的服務(wù)也實時監(jiān)管（包括，主要服務(wù)器軟件，數(shù)據(jù)庫，各個服務(wù)進程，），還有網(wǎng)絡(luò)狀況，都進行監(jiān)管，例如如果某一臺機器壞掉，甚至某個機器的運行狀態(tài)不好，比如memory使用的超過閾值，某個關(guān)鍵進程或者應(yīng)用程序死掉，或者某個攝像頭出現(xiàn)故障等系統(tǒng)都可以立刻發(fā)出警報，并及時定位，將信息發(fā)布給系統(tǒng)管理人員，同時，我們提出了系統(tǒng)監(jiān)管和運維中心概念，為系統(tǒng)能用起來提供保障4) 靈活、可配置的監(jiān)控對象管理包： 監(jiān)控對象管理包是本系統(tǒng)推出的全新的監(jiān)控管理概念。它采用開放式的架構(gòu)和設(shè)計理念，讓用戶可對管理包中的各

24、個屬性(報警類型、設(shè)備類型、數(shù)值來源、閥值設(shè)定)進行自行設(shè)定，同時，提供各種保留字段和大內(nèi)容字段(比如嵌入一定大小的XML格式的數(shù)據(jù))，讓用戶可擴展對包的屬性進行符合自己需要的擴展。通過開放的數(shù)據(jù)接口，管理包能對各種數(shù)據(jù)來源進行接收和處理，通過檢查包里設(shè)置的數(shù)據(jù)閥值，決定是否觸發(fā)一系列的行為操作。3 系統(tǒng)總體特性3.1系統(tǒng)的總體性能指標1) 視頻交換和控制網(wǎng)關(guān)l 網(wǎng)關(guān)724小時的無故障運行l(wèi) 視頻一級轉(zhuǎn)發(fā)延時小于600毫秒l 視頻多級轉(zhuǎn)發(fā)延時不超過2秒鐘(5級)l 視頻檢索不超過3秒鐘l 視頻點播不超過5秒鐘l 同時支持256路D1分辨率的分發(fā)l 同時支持256路D1分辨率的視頻存儲l 在網(wǎng)絡(luò)

25、帶寬不受影響的情況下，丟幀率不大于4%l 系統(tǒng)出現(xiàn)故障后能夠自恢復(fù)，間隔時間不超過15秒鐘l 同時支持50路的視頻點播和下載2) 流媒體數(shù)字矩陣l 數(shù)字矩陣724小時的無故障運行l(wèi) 視頻解碼延時小于2秒l 同時最大支持32路D1分辨率的解碼上墻l 在網(wǎng)絡(luò)帶寬不受影響的情況下，丟幀率不大于4%l 系統(tǒng)出現(xiàn)故障后能夠自恢復(fù)，間隔時間不超過60秒鐘3) 系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)l 網(wǎng)關(guān)724小時的無故障運行l(wèi) 報警消息傳遞延時小于2秒l 同時最大支持512路攝像機的圖像質(zhì)量檢測l 同時最大支持對2048個對象的監(jiān)控。l 系統(tǒng)狀態(tài)延時不超過2秒鐘l 系統(tǒng)出現(xiàn)故障后能夠自恢復(fù)，間隔時間不超過60秒鐘3.2系統(tǒng)的交互

26、性1、設(shè)計模式在人機界面設(shè)計方面，我們按照交互式設(shè)計的原理，采取面向目標的UI設(shè)計方法。采用了面向角色和面向目標的人機界面設(shè)計方法，使系統(tǒng)的使用更加友好，使系統(tǒng)的操作更加便利，使最終用戶從愉快的使用系統(tǒng)過程中達到他們的目標。2、交互模型我們將“多通道交互”交互模型與“智能網(wǎng)絡(luò)交互”交互模型合二為一，即形成“多通道智能網(wǎng)絡(luò)交互”來實現(xiàn)本系統(tǒng)的交互性，那么用戶與產(chǎn)品之間的交互直觀，以最自然、最熟悉、最有效率的方式進行，這不僅滿足了用戶直觀的需求，同時也滿足了用戶對信息與交流廣度的需求。3.3系統(tǒng)的擴展性整個系統(tǒng)應(yīng)具有高度的靈活性以適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)需求及不同系統(tǒng)配置的需要。系統(tǒng)所采用的面向?qū)ο箝_發(fā)方法

27、、基于SOA的集成架構(gòu)和開放式體系結(jié)構(gòu)，都將有力地保障未來的系統(tǒng)升級與擴展。3.4系統(tǒng)的安全性我們對系統(tǒng)安全性的設(shè)計原則是:實用、高效、可擴展的。平衡處理好安全與方便，安全與共享，安全與性能的關(guān)系，把握好安全的“度”。為此我們構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)、用戶認證系統(tǒng)等，有效的保障了系統(tǒng)的安全性。3.5系統(tǒng)的容災(zāi)性為使系統(tǒng)具備容災(zāi)能力，我們分別構(gòu)建了備份和恢復(fù)子系統(tǒng)： 虛擬磁帶庫數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)：備份系統(tǒng)通過虛擬磁帶庫和備份軟件對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進行集中備份。 快速災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)：快速災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)實現(xiàn)為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對應(yīng)的本地硬盤創(chuàng)建對應(yīng)的虛擬硬盤，并指定給相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器通過數(shù)據(jù)復(fù)制策略實現(xiàn)

28、相應(yīng)數(shù)據(jù)庫本地硬盤的數(shù)據(jù)復(fù)制到快速災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)創(chuàng)建的相應(yīng)的虛擬磁盤中。4 系統(tǒng)整體設(shè)計思路根據(jù)當(dāng)前城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際現(xiàn)狀和要求，信息交換平臺是一個高并發(fā)、高數(shù)據(jù)流、高可靠和高安全的分布式的一個實時系統(tǒng)，為了達到這個要求，平臺的總體設(shè)計需要有以下的幾個原則和思路：1, 設(shè)計盡量簡單：在達到預(yù)定的目標、具備所需要的功能前提下，平臺設(shè)計應(yīng)盡量簡單，簡單才能保證平臺的穩(wěn)定和可靠，一個過度負責(zé)的系統(tǒng)，其穩(wěn)定性和可靠性是值得懷疑的。所以在平臺的設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)盡量簡單實用，避免過度設(shè)計。2, 平臺的設(shè)計必須保證其靈活性和適應(yīng)性：可變性是現(xiàn)代軟件系統(tǒng)的特點之一，是指其對外界環(huán)境的變化的適應(yīng)能力。信息交換

29、平臺也必須具有相當(dāng)?shù)撵`活性，以便適應(yīng)外界環(huán)境的不斷變化，而平臺本身也需不斷修改和改善。同時需要接入多種多樣的設(shè)備和外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)，將來的各種類型的業(yè)務(wù)應(yīng)用都是基于這個平之上的，所以平臺的設(shè)計必須有足夠的靈活性，便于未來接入更多類型的設(shè)備和連接更多的外部子系統(tǒng)。必須使平臺的各個部分獨立性強，容易進行變動，從而可提高平臺的性能，不斷滿足對平臺功能變化的要求。3, 平臺的設(shè)計必須一致和完整：一致性是指平臺中的各個部分要具備一致性設(shè)計規(guī)范應(yīng)標準；完整性是指平臺作為一個統(tǒng)一的整體而存在，系統(tǒng)功能應(yīng)盡量完整。 4, 平臺具有通用性：即平臺是城市視頻監(jiān)控綜合系統(tǒng)中的通用平臺，各個部門和單位的業(yè)務(wù)應(yīng)用都是基于這

30、個平臺之上，而這些部門和單位對視頻的業(yè)務(wù)需求是千差萬別的，同時各個外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)也是分散和多樣的。所以平臺在設(shè)計時，必須保證平臺在功能和架構(gòu)上具有通用性，一方面能滿足各個應(yīng)用單位的基本視頻應(yīng)用，一方面接口的功能和技術(shù)規(guī)范要統(tǒng)一和通用，使各種外部系統(tǒng)都能方便的接入。5, 技術(shù)路線要選用成熟可靠的技術(shù)：在平臺的技術(shù)路線選擇上，必須使用既先進又成熟可靠，經(jīng)過市場檢驗的技術(shù)產(chǎn)品，盡量不要選用過度先進而不成熟的產(chǎn)品作為開發(fā)基礎(chǔ)。一方面要保證開發(fā)技術(shù)的先進性，能在一段時間內(nèi)保持平臺的技術(shù)先進和可持續(xù)開發(fā)，不至于因開發(fā)技術(shù)的落后而導(dǎo)致開發(fā)困難和難以招到合適的技術(shù)人員；另一方面要保證使用的開發(fā)技術(shù)必須成熟可靠，

31、必須經(jīng)過市場的檢驗，不能采用過度先進而不成熟的產(chǎn)品而導(dǎo)致技術(shù)風(fēng)險的不可控。6, 分層實現(xiàn)：對于邏輯設(shè)計中確定的系統(tǒng)應(yīng)用功能，在實現(xiàn)中由于牽涉不同的技術(shù)條件，如各種實現(xiàn)技術(shù)特點的要求、各種異構(gòu)系統(tǒng)接入的要求，需要在為系統(tǒng)設(shè)計多個不同的層次，分層處理、分層封裝、分層屏蔽、分層實現(xiàn)各個系統(tǒng)應(yīng)用功能。7, 模塊復(fù)用：在平臺設(shè)計過程中，會逐步設(shè)計出類似的子系統(tǒng)，需要充分考慮這些模塊的可復(fù)用性，減輕開發(fā)工作量和保證復(fù)用部分的可靠和穩(wěn)定。8, 重復(fù)優(yōu)化：分層實現(xiàn)與模塊復(fù)用，需要在平臺設(shè)計過程中不斷地調(diào)整與優(yōu)化，以達到相對最優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)的設(shè)計在總體上采用目前國內(nèi)外最主流的設(shè)計方法，即面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法

32、，并借助UML這門語言對系統(tǒng)進行分析建模，依靠Rational Rose提供的一整套工程輔助設(shè)計工具進行統(tǒng)一的系統(tǒng)分析及設(shè)計。下面按照我們系統(tǒng)設(shè)計時的先后順序，簡要闡述各個設(shè)計階段的主要工作內(nèi)容和我們所采用的方法。1) 系統(tǒng)上下文設(shè)計(系統(tǒng)使用模型設(shè)計)系統(tǒng)上下文模型用來描述環(huán)境中的其他系統(tǒng)，它是一個靜態(tài)模型。一定程度上它是對系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的一種描述，不過在這一階段我們更加關(guān)注的是系統(tǒng)與外部環(huán)境的交互，此時我們沒有太關(guān)注細節(jié)，而是采用抽象的思維角度進行建模。為此我們借助了UML中的用例模型來表達我們所要的上下文模型。2) 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計3) 以前一階段得出的使用模型為基礎(chǔ)我們可以開始系統(tǒng)體系

33、結(jié)構(gòu)的設(shè)計。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計關(guān)鍵在于怎樣對系統(tǒng)進行系統(tǒng)分解，目前主流而有效的做法是對系統(tǒng)進行分層，從下到上一般可分為三大層次，分別為數(shù)據(jù)采集層，數(shù)據(jù)處理層(業(yè)務(wù)層)和用戶接口層。我們進行系統(tǒng)分解的嚴則是“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)盡量簡單，層次間獨立性強，結(jié)構(gòu)層次模型不超過七個基本實體“。4) 系統(tǒng)主要對象設(shè)計5) 當(dāng)我們對系統(tǒng)有了較深的理解后就可以開始進行對象設(shè)計了，對象設(shè)計的主要任務(wù)是對象識別，即識別出對象類，這個過程是個不斷細化組合的迭代過程。這方面的設(shè)計我們綜合了多方面的城管業(yè)務(wù)知識，先使用非形式化的方法識別出對象類，再采用應(yīng)用域知識和腳本分析等形式化方法來細化和擴展對象類。6) 設(shè)計模型7) 設(shè)計模

34、型是對系統(tǒng)中包含地對象或者對象類以及它們之間地不同類型關(guān)系地描述，其主要工作是刪除所采用地設(shè)計模型中與系統(tǒng)需求之間不必要地細節(jié)關(guān)聯(lián)，為程序員地具體實現(xiàn)提供充分地細節(jié)。UML提供了多種設(shè)計模型，包括靜態(tài)的和動態(tài)的設(shè)計模型，為了減少使用的設(shè)計模型數(shù)目，我們要求工程人員、設(shè)計人員和程序員之間精密聯(lián)系。8) 對象接口描述9) 對系統(tǒng)設(shè)計中不同組件之間的接口的描述是設(shè)計過程的一個重要部分。我們意識到只有接口已經(jīng)給出清晰定義，系統(tǒng)的各組件才可能開展并行地設(shè)計。在接口設(shè)計中我們要求設(shè)計人員盡量避免涉及接口地具體表示，而是隱藏具體地實現(xiàn)方法并只提供對象操作來訪問對象和修改數(shù)據(jù)。這樣地設(shè)計具有很好地可維護性。在

35、描述接口細節(jié)上我們統(tǒng)一采用UML提供地類圖符號來描述。5項目整體實現(xiàn)說明經(jīng)過一年多的努力，軟件系統(tǒng)基本實現(xiàn)了用戶的全部需求，各項指標均已達到標書要求，現(xiàn)就本軟件系統(tǒng)的總體實現(xiàn)情況闡述如下：5.1系統(tǒng)的可擴展性整個系統(tǒng)應(yīng)具有高度的靈活性可以適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)需求及不同系統(tǒng)配置的需要。系統(tǒng)采用先進的開放式體系結(jié)構(gòu)，預(yù)留與其它系統(tǒng)的接口，易于擴充和升級。系統(tǒng)接口規(guī)范性、可擴充性、快速高效性。軟件從分析、設(shè)計到編碼實現(xiàn)都采用了面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(OOAD)技術(shù)，這也必將減少將來系統(tǒng)維護和升級的難度。5.2軟件的易用性和實用性在本軟件的實現(xiàn)過程中，特別注重了軟件的易用性和實用性，在試運行階段，更是結(jié)合城管

36、工作人員的要求，進行了大量的調(diào)整和適應(yīng)性修改，增強了系統(tǒng)操作的使用方便，滿足了用戶的實際應(yīng)用需要，系統(tǒng)的特點包括： 系統(tǒng)功能做到了模塊化，應(yīng)用程序采用參數(shù)驅(qū)動設(shè)計，通過對參數(shù)的設(shè)置就可適應(yīng)不同的情況，不同應(yīng)用時期的要求。 系統(tǒng)具備多用戶和多任務(wù)操作能力，并對用戶數(shù)不加限制。應(yīng)用軟件應(yīng)支持在線幫助功能，且系統(tǒng)管理員能夠修改幫助文本。軟件還支持自動升級。 系統(tǒng)的用戶界面具有清晰、可操作性強，簡潔、直觀、有利于簡化操作。操作員可只使用鍵盤受理業(yè)務(wù)。 應(yīng)用軟件具有安裝/卸載文件、系統(tǒng)配置界面等內(nèi)容，部署便利。 系統(tǒng)具備相應(yīng)容錯手段，允許操作人員在有限范圍內(nèi)的誤操作和重要步驟的回退操作。5.3軟件系統(tǒng)的

37、可維護性 為保證系統(tǒng)的正常運行和維護，我們實現(xiàn)了多種維護手段： 系統(tǒng)具有靈活的系統(tǒng)參數(shù)、業(yè)務(wù)參數(shù)配置能力； 提供的各種文檔具有詳細的注釋，使得最終用戶技術(shù)人員便于理解、維護； 系統(tǒng)具有完備的日志系統(tǒng)，能記錄用戶的狀態(tài)和操作、系統(tǒng)的運行情況、數(shù)據(jù)的處理等信息。5.4軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性 軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)全負載工作的基本要求，為此建立實現(xiàn)了系統(tǒng)運行保障機制： 軟件新版本的安裝和測試一般都能在一周時間內(nèi)完成。 新業(yè)務(wù)功能的增加或擴充不會影響原有業(yè)務(wù)的正常處理。 系統(tǒng)在99%的時間內(nèi)都能夠正常運作（包括維修時間）。 系統(tǒng)應(yīng)能夠一天24小時連續(xù)不斷工作。5.5系統(tǒng)安全性 為了確保系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)完整和安

38、全保密，軟件系統(tǒng)構(gòu)造了綜合安全監(jiān)管模式： 系統(tǒng)具備安全檢查功能，保證數(shù)據(jù)完整性和保密性。 各種使用權(quán)限所能調(diào)用的應(yīng)用軟件模塊可按要求自由組合，由系統(tǒng)管理員統(tǒng)一調(diào)度。 只有密碼在驗證后才能進入系統(tǒng)。 對高度機密數(shù)據(jù)的儲存與備份提供安全保護，以防非法進入或攝取。 當(dāng)安全系統(tǒng)被破壞時，系統(tǒng)應(yīng)自動提醒操作員，并檢測出反?，F(xiàn)象，提供正確操作方法。 能夠人工重新設(shè)置或啟動系統(tǒng)，而且不會造成數(shù)據(jù)的丟失或損壞。 系統(tǒng)應(yīng)能對所有的操作進行追蹤調(diào)查、記錄并進行分類。 全網(wǎng)采用統(tǒng)一的時鐘。 系統(tǒng)能保存各類日志（包括操作日志和故障記錄）文件，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，能保證數(shù)據(jù)恢復(fù)。5.6系統(tǒng)的可移植性本系統(tǒng)開發(fā)的基于瀏覽器

39、/服務(wù)器模式的業(yè)務(wù)應(yīng)用和基于WebGIS 的指揮系統(tǒng)能夠被部署到多種操作系統(tǒng)和Web服務(wù)器系統(tǒng)環(huán)境中。軟件系統(tǒng)也能夠移植到多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺。使得系統(tǒng)具備了一定的可移植性和適應(yīng)性。5.8系統(tǒng)的文檔說明在系統(tǒng)的整個生命周期里，嚴格遵循了軟件工程方法和項目管理要求，建立了一整套完整和規(guī)范的文檔體系，提交了詳細的設(shè)計文檔，對系統(tǒng)的可維護性提供了保障。6 關(guān)鍵子系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)6.1 視頻應(yīng)用子系統(tǒng)視頻應(yīng)用子系統(tǒng)是平臺主要的應(yīng)用和操作部分，提供視頻的看、查詢、控值、錄像、截圖、上墻、輪詢等基本視頻應(yīng)用，預(yù)案應(yīng)用管理、虛擬巡邏等擴展視頻應(yīng)用以及視頻事件處理等業(yè)務(wù)輔助視頻應(yīng)用。6.1 子系統(tǒng)邊界定義1，通

40、過平臺內(nèi)的安全控制服務(wù)子系統(tǒng)對視頻應(yīng)用子系統(tǒng)的請求進行權(quán)限管理及認證當(dāng)視頻應(yīng)用子系統(tǒng)的用戶操作時，通過平臺內(nèi)部的安全控制服務(wù)子系統(tǒng)進行身份認證和權(quán)限控制。2，通過平臺內(nèi)的資源管理子系統(tǒng)向視頻應(yīng)用子系統(tǒng)提供資源數(shù)據(jù)接口視頻應(yīng)用子系統(tǒng)通過訪問平臺內(nèi)的資源管理子系統(tǒng)獲得各業(yè)務(wù)應(yīng)用所需要的資源數(shù)據(jù)。3，平臺內(nèi)的系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)對其進行狀態(tài)采集監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)會定期要求視頻應(yīng)用子系統(tǒng)提供其當(dāng)前實時運行狀態(tài)，并實時監(jiān)控本子系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)。4，向數(shù)字矩陣子系統(tǒng)傳送解碼命令當(dāng)需要進行數(shù)字視頻上大屏墻時，向數(shù)字矩陣子系統(tǒng)傳送解碼命令。5，通過視頻轉(zhuǎn)發(fā)子系統(tǒng)獲取視頻流信息當(dāng)需要獲取視頻流時，向視頻轉(zhuǎn)發(fā)子系統(tǒng)發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)命

41、令，視頻轉(zhuǎn)發(fā)子系統(tǒng)返回相應(yīng)的視頻流信息。6，通過視頻檢索向視頻存儲與檢索子系統(tǒng)檢索歷史視頻和獲取歷史視頻流檢索歷史視頻資料，當(dāng)需要獲取歷史視頻流時，向視頻存儲與檢索子系統(tǒng)發(fā)送請求，以獲取其所需歷史視頻流。8，向視頻控制子系統(tǒng)發(fā)送視頻控制命令實現(xiàn)視頻控制視頻應(yīng)用子系統(tǒng)向視頻控制子系統(tǒng)傳送視頻控制命令，以實現(xiàn)視頻流控制業(yè)務(wù)功能。6.2 子系統(tǒng)功能說明1，基本視頻應(yīng)用包括實時視頻的預(yù)覽及預(yù)覽布局, 云臺的控制, 歷史視頻檢索、回放及其控制，實時視頻的本地錄像及錄像管理、本地錄像文件的回放及其控制，音頻的管理；視頻的遠程推送；圖像的質(zhì)量管理等（1）瀏覽實時視頻：查看所登錄的區(qū)域內(nèi)的攝像機的實時視頻，并

42、可根據(jù)操作員的需要對瀏覽的布局進行設(shè)置，以各種分屏形式（2*2、3*3、4*4等，可自定義）查看實時視頻。每一路視頻都可以進行播放控制，包括播放、暫停、亮度、對比度等控制，可以對視頻畫面進行字幕疊加（2）視頻圖像抓拍：可以截取視頻中的任意幀圖像，使用不同圖片格式保存幀圖像（3）推送視頻：系統(tǒng)提供遠程工作站選擇列表，用戶可以將確定需要查看實時視頻的攝像機或者是已查詢出的視頻段，拖放到列表中的確定工作站，系統(tǒng)在檢查用戶權(quán)限后可以在遠程工作站中播放該視頻。達到簡單、快捷、保密的獲得特定攝像機的視頻（4）視頻存儲備份：將攝像機的一些重要視頻存儲在單獨的存儲服務(wù)器中，保證該視頻文件能被可靠取證；基于事件

43、對視頻進行錄像，并將該類視頻文件存儲到DVR之外的位置，方便檢索和查看，也保證了視頻文件的可靠性(a) 工作站單機錄像：可通過工作站硬盤來進行錄像，有多種錄像存儲格式，可對錄像進行加密和數(shù)字版權(quán)控制(b) DVR本地錄像：可以檢索、截取DVR錄像，可將DVR的錄像上傳到中心存儲進行歸檔，可以將錄像與相關(guān)事件記錄進行關(guān)聯(lián)，如將錄像與報警事件進行關(guān)聯(lián)，可通過報警事件對錄像進行檢索(c) 中心備份錄像：支持定時錄像，手動錄像，報警事件觸發(fā)錄像，將報警事件和錄像進行關(guān)聯(lián)（5）錄像檢索與回放：按照所需條件直接查看攝像機的歷史視頻信息；對下載的視頻錄像進行回訪操作(a) 檢索錄像：可以通過錄像時間、錄像時

44、填寫的關(guān)聯(lián)事件描述進行錄像檢索；可以根據(jù)攝像機所在地點、攝像機監(jiān)視范圍進行錄像檢索；如果是根據(jù)110警情信息而進行的錄像，可以110警情單號進行錄像檢索(b) 查看錄像：實現(xiàn)錄像回放控制，包括播放/暫停、停止、快進及快退、慢放、多路切換等；可以進行“多畫面瀏覽”、“視頻截圖”（6）視頻上墻：提供電視墻顯示區(qū)域定義圖形界面，響應(yīng)用戶對電視墻顯示分區(qū)的定義；定義數(shù)字視頻及操作界面顯示格式；實現(xiàn)將數(shù)字視頻、操作界面向電視墻的傳輸；支持多各顯示方式、顯示步驟的預(yù)定義與自動執(zhí)行（7）云臺控制：用戶在查看系統(tǒng)播放的實時視頻時，系統(tǒng)提供PTZ控制工具欄，實現(xiàn)對云臺左右上下鏡頭拉遠近、預(yù)置位調(diào)用的控制；用戶也

45、可以通過點擊正在播放的視頻窗口的上下左右不同位置、滾動鼠標的操作實現(xiàn)PTZ控制2，擴展視頻應(yīng)用（1） 快速布控：在日常巡邏時，操作員依據(jù)設(shè)定的攝像頭組，預(yù)案輪巡攝像頭視頻；當(dāng)案件發(fā)生時，操作員在地圖上圈定一個區(qū)域，圈定的攝像頭會同時自動指向某一地點，同時監(jiān)控中心的客戶端和電視墻以分屏方式顯示這些攝像頭，采集的有：(a) 基于攝像機的預(yù)定義方式：在突發(fā)事件或重大情況發(fā)生時，可快速查看周邊攝像機視頻，通過啟動設(shè)置好的預(yù)案來實現(xiàn)（2） 預(yù)案管理：(a) 預(yù)案視頻：視頻顯示預(yù)案指的是預(yù)先在系統(tǒng)中定義，有特定的使用和啟動條件的一系列有特定順序的系統(tǒng)操作。當(dāng)啟動條件出現(xiàn)時，系統(tǒng)自動或與用戶交互執(zhí)行已定義的

46、一系列系統(tǒng)操作。預(yù)案可以嵌套子預(yù)案，操作可以嵌套子操作。(b) 自動預(yù)案啟動：在特定系統(tǒng)事件發(fā)生時（如預(yù)定時間到、特定報警事件發(fā)生），系統(tǒng)提示用戶有預(yù)案需要啟動；(c) 手動啟動預(yù)案：用戶在其他操作中，可以隨時通過系統(tǒng)提供的菜單或快捷鍵調(diào)出預(yù)案查詢（為了加快操作速度，系統(tǒng)默認應(yīng)該查詢出與當(dāng)前操作相關(guān)的可用預(yù)案）界面及啟動界面，用戶可以選擇合適的預(yù)案直接啟動以簡化用戶的操作，提高操作效率減少操作失誤。(d) 預(yù)案的自動執(zhí)行：預(yù)案啟動后，用戶可以信任系統(tǒng)讓系統(tǒng)按預(yù)定義的操作自動執(zhí)行，如果執(zhí)行過程中出現(xiàn)異常情況系統(tǒng)將提示用戶處理；(e) 預(yù)案的輔助執(zhí)行：預(yù)案啟動后，系統(tǒng)將預(yù)案中定義的可用操作提示給用

47、戶，用戶確認后再由系統(tǒng)執(zhí)行。(f) 系統(tǒng)執(zhí)行預(yù)案：系統(tǒng)根據(jù)預(yù)案中定義的操作的條件和參數(shù)，按預(yù)定的時序和邏輯順序?qū)⒉僮鲄?shù)發(fā)送給相關(guān)執(zhí)行模塊執(zhí)行，系統(tǒng)將執(zhí)行結(jié)果及時反饋到用戶界面中（3） 虛擬巡邏：只要包括警保衛(wèi)路線的設(shè)定。用戶設(shè)置好需要巡邏的錄像圖，將其相關(guān)的攝像機按照指定方式逐個瀏覽實時視頻，實現(xiàn)虛擬的警報衛(wèi)巡邏（4） 巡航：用戶選定需要執(zhí)行巡航的攝像機（可以同時控制多臺攝像機進行巡航），系統(tǒng)按設(shè)定的巡航方式控制攝像機云臺轉(zhuǎn)動。巡航可以通過兩種方式，一種是預(yù)置位連續(xù)切換的方式，一種是云臺連續(xù)轉(zhuǎn)動的方式。巡航過程可以暫停和恢復(fù)，并支持PTZ控制（5） 輪巡：用戶選定需要執(zhí)行輪巡的多個攝像機（或

48、攝像機組）后，系統(tǒng)按設(shè)定的時間間隔并攝像機視頻切換顯示到屏幕上，可多畫面同時顯示；為了操作的方便，系統(tǒng)支持用戶預(yù)先定義攝像機組3，業(yè)務(wù)輔助視頻應(yīng)用（1） 視頻事件處理：系統(tǒng)將所有與視頻相關(guān)的治安案情、110警情、市政搶險事件、城管執(zhí)法事件等，統(tǒng)一歸并成視頻事件，提供統(tǒng)一的事件處理引擎，管理和跟蹤事件的產(chǎn)生、流轉(zhuǎn)共享、各環(huán)節(jié)處置、狀態(tài)更新、事件關(guān)閉的全過程(a) 案情信息：案情基本信息（如案情發(fā)生地、發(fā)生時間、說明等）錄入，查看，修改，特征圖片、特征視頻上傳；關(guān)聯(lián)案件、關(guān)聯(lián)攝像頭錄入(b) 事件處理：主要是指案件研判，顯示同案件相關(guān)的線索，包括圖片，視頻，文字等；同時列出所以同該案件相關(guān)的攝像機

49、，可以瀏覽攝像機的實時視頻和錄像視頻，根據(jù)實時視頻和錄像視頻進行案件線索收集?？梢援a(chǎn)生研判報告和布控方案(C) 重大案情跟進：可以同步查看用戶權(quán)限范圍內(nèi)重大案情視頻，包括推送案情至上級和查看其他區(qū)域推送的案情視頻?？梢赃M行PTZ控制和重大案情錄像(d) 案情狀態(tài)跟蹤：匯總下屬單位上報的案情信息表，并可上報市級，也可傳遞給各區(qū)，實現(xiàn)對案情錄像資料的共享4，版本維護主要是指版本自動更新，包括以下三個功能：（1） 新版本文件的下載和替換現(xiàn)有文件，以實現(xiàn)版本的自動升級（2） 新版的初始化設(shè)置：下載后，運行版本的初始化，如視頻控件的注冊以及子系統(tǒng)配置的更新等（3） 子系統(tǒng)版本號的獲取6.3 基本設(shè)計概念

50、和處理流程視頻應(yīng)用子系統(tǒng)主要負責(zé)基本視頻應(yīng)用、平臺的協(xié)同監(jiān)控及視頻服務(wù)提供的所有業(yè)務(wù)邏輯，并為本項目各應(yīng)用前端、建各業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)提供視頻服務(wù)接口、業(yè)務(wù)連動接口。主要分為提供基本視頻應(yīng)用接口和提供視頻服務(wù)業(yè)務(wù)兩大塊。對于基本視頻應(yīng)用，通過封裝底層視頻控件，實現(xiàn)所有視頻操作流程，包括瀏覽實時視頻、視頻存儲備份、錄像文件檢索、視頻上墻、云臺控制等。1，瀏覽實時視頻用戶發(fā)出瀏覽實時視頻請求時，首先向安全控制服務(wù)子系統(tǒng)驗證用戶是否具備權(quán)限，然后向資源管理子系統(tǒng)獲取相關(guān)攝像機資源信息，驗證設(shè)備狀態(tài)是否正常，最后傳送轉(zhuǎn)發(fā)命令至轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)子系統(tǒng)，實現(xiàn)實時視頻顯示，如Error! Reference source

51、 not found.所示。 瀏覽實時視頻流程圖2，視頻檢索與回放用戶發(fā)出視頻檢索請求時，首先向安全控制服務(wù)子系統(tǒng)驗證用戶是否具備權(quán)限，然后向資源管理子系統(tǒng)獲取相關(guān)攝像機資源信息，用戶輸入檢索條件，向視頻存儲與檢索子系統(tǒng)傳送檢索命令，返回對應(yīng)歷史視頻流，也可對歷史視頻流進行回放操作，如Error! Reference source not found.所示： 視頻檢索與回放流程圖3，視頻存儲備份用戶發(fā)出視頻存儲請求時，首先向安全控制服務(wù)子系統(tǒng)驗證用戶是否具備權(quán)限，然后向資源管理子系統(tǒng)獲取相關(guān)攝像機資源信息，選擇存儲方式，存儲到本地則發(fā)送命令至視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)子系統(tǒng)并等待返回視頻流，保存至本地目錄。

52、存儲到存儲服務(wù)器，則發(fā)送命令至視頻存儲與檢索子系統(tǒng)，將視頻存儲至存貯服務(wù)器，最后寫入日志記錄該操作，如Error! Reference source not found.所示： 視頻存儲備份流程圖對于提供視頻服務(wù)業(yè)務(wù)，主要包括預(yù)案管理中的預(yù)案啟動，多個攝像機分屏輪巡，視頻事件處理智能分析及報警等業(yè)務(wù)功能4，預(yù)案視頻管理：視頻顯示預(yù)案指的是預(yù)先在系統(tǒng)中定義，有特定的使用和啟動條件的一系列有特定順序的系統(tǒng)操作。當(dāng)啟動條件出現(xiàn)時，系統(tǒng)自動或與用戶交互執(zhí)行已定義的一系列系統(tǒng)操作（1）創(chuàng)建預(yù)案：如Error! Reference source not found.所示 創(chuàng)建預(yù)案流程圖（2）預(yù)案啟動：分為

53、兩種方式：自動預(yù)案啟動：在特定系統(tǒng)事件發(fā)生時（如預(yù)定時間到、特定報警事件發(fā)生），系統(tǒng)提示用戶有預(yù)案需要啟動. 手動預(yù)案啟動: 用戶在其他操作中，可以隨時通過系統(tǒng)提供的菜單或快捷鍵調(diào)出預(yù)案查詢界面及啟動界面, 用戶可以選擇合適的預(yù)案直接啟動,如Error! Reference source not found.所示：預(yù)案啟動流程圖5，視頻事件處理：案件登記：首先向安全控制服務(wù)子系統(tǒng)驗證用戶是否具備權(quán)限，然后錄入案情基本信息（如案情發(fā)生地、發(fā)生時間、說明等），接著上傳特征圖片、特征視頻傳；關(guān)聯(lián)案件、關(guān)聯(lián)攝像頭錄入，最后提交服務(wù)器保存。案件登記流程圖6，報警處理：系統(tǒng)對接入的設(shè)備以及系統(tǒng)本身和用戶自

54、定義產(chǎn)生的報警和警告提供信息中心，并支持對報警做一定的業(yè)務(wù)處理。當(dāng)收到報警信息時，首先獲取報警信息，填寫處理報警意見，然后將處警請求提交至服務(wù)器并等待結(jié)果返回，最后寫入日志記錄該操作，如Error! Reference source not found.所示： 報警處理流程圖7，平臺協(xié)同監(jiān)控: 即實時通訊模塊。（1）用戶點對點即時通訊：客戶端向服務(wù)器發(fā)出通訊請求，建立Socket連接，然后發(fā)送信息，服務(wù)器接收到消息之后發(fā)送至目標用戶，目標用戶接收到信息后即可查看信息內(nèi)容，實現(xiàn)即時通訊，如Error! Reference source not found.所示用戶點對點即時通訊流程圖（2） 文件

55、傳送：客戶端向服務(wù)器發(fā)出傳送文件請求，建立Socket連接，然后發(fā)送信息，服務(wù)器接收到消息之后發(fā)送至目標用戶，目標用戶可以選擇是否接受文件，接收則開始文件傳輸，將文件保存至本地，拒絕則返回消息通知發(fā)送方，如Error! Reference source not found.所示： 文件傳送流程圖6.4 子系統(tǒng)特征及性能說明1，豐富的視頻應(yīng)用功能 視頻應(yīng)用子系統(tǒng)為整個平臺提供豐富的視頻應(yīng)用功能，各級用戶可以在自己的權(quán)限范圍內(nèi)，選擇確定視頻資源，系統(tǒng)進行播放并響應(yīng)用戶的播放控制操作，包括實時視頻的預(yù)覽及預(yù)覽布局, 云臺的控制, 歷史視頻檢索、回放及其控制，實時視頻的本地錄像及錄像管理、本地錄像文件

56、的回放及其控制，音頻的管理；視頻的遠程推送；圖像的質(zhì)量管理等。為報警處理，預(yù)案聯(lián)動顯示以及視頻監(jiān)控過程中提供豐富的視頻操作應(yīng)用功能2，通用的事件視頻處理子系統(tǒng)對接入的設(shè)備以及系統(tǒng)本身和用戶自定義產(chǎn)生的報警和警告能夠做一定的業(yè)務(wù)處理，并且將所有與視頻相關(guān)的治安案情、110警情、市政搶險事件、城管執(zhí)法事件等，統(tǒng)一歸并成視頻事件，提供統(tǒng)一的事件處理引擎，管理和跟蹤事件的產(chǎn)生、流轉(zhuǎn)共享、各環(huán)節(jié)處置、狀態(tài)更新、事件關(guān)閉的全過程，實現(xiàn)了事件視頻處理的通用性。3，平臺協(xié)同監(jiān)控 平臺協(xié)同監(jiān)控為系統(tǒng)內(nèi)用戶提供及時快捷的通訊交流方式。平臺內(nèi)用戶可共享視頻、圖片，發(fā)布案件信息或公告，在會議模式交流案情，提高平臺用戶

57、之間的協(xié)同監(jiān)控。4，視頻應(yīng)用的業(yè)務(wù)化子系統(tǒng)通過處理與視頻專網(wǎng)內(nèi)、公安網(wǎng)內(nèi)、電子政務(wù)外網(wǎng)內(nèi)多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)聯(lián)動，并通過協(xié)議接口、視頻組件、瀏覽器插件等方式為各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供視頻聯(lián)動顯示、事件視頻錄像及錄像回傳、事件視頻檢索及調(diào)用、智能視頻分析應(yīng)用等功能，以達到視頻應(yīng)用的業(yè)務(wù)化。6.5 子系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)視頻應(yīng)用子系統(tǒng)模塊劃分及模塊間關(guān)系如Error! Reference source not found.所示視頻應(yīng)用子系統(tǒng)模塊關(guān)系圖子系統(tǒng)內(nèi)模塊的定義如下所示編號模塊模塊描述1基本視頻應(yīng)用模塊負責(zé)實時視頻的預(yù)覽及預(yù)覽布局, 云臺的控制, 歷史視頻檢索、回放及其控制，實時視頻的本地錄像及錄像管理、本地錄像文件的回放及其控制，音頻的管理；視頻的遠程推送；圖像的質(zhì)量管理等，封裝成視頻OCX控件，為其他子模塊提供業(yè)務(wù)接口2預(yù)案管理模塊負責(zé)對預(yù)案的創(chuàng)建、修改、刪除，以及對預(yù)案的啟動配置3報警