平安城市網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)建設(shè)方案創(chuàng)新

1、平安城市網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)建設(shè)方案一、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計從系統(tǒng)構(gòu)成的主體類型上可分成監(jiān)控資源、傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心和用戶終端四個組成部分，監(jiān)控資源是系統(tǒng)監(jiān)控信息的來源，傳輸網(wǎng)絡(luò)是連接監(jiān)控資源、監(jiān)控中心和用戶終端的媒介，監(jiān)控中心是系統(tǒng)的信息管理和共享平臺，用戶終端是系統(tǒng)的信息服務(wù)對象。從傳統(tǒng)的區(qū)域視頻監(jiān)控概念上系統(tǒng)可以分成前端、傳輸/變換、控制/管理、處理/顯示四個部分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計指導(dǎo)思想：盡可能多地利用目前已經(jīng)架設(shè)好的電信網(wǎng)絡(luò)資源。目前，第一期需要安裝的前端網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控點基本都被電信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，有些是ADSL線路，有些是電信光纖寬帶接入，這些監(jiān)控點基本都可以直接接入系統(tǒng)，因此可以大大節(jié)省項目的施工

2、成本和時間?；谶@個指導(dǎo)思想，整個系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示：圖1 聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)總體架構(gòu)由拓撲圖1可以看出，前端所有視頻監(jiān)控點的圖像都通過公眾網(wǎng)上傳到電信中心進行存儲和管理，公安用戶和其它用戶直接通過現(xiàn)有的公網(wǎng)環(huán)境根據(jù)自己不同的權(quán)限獲取相應(yīng)的視頻資源。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，成本投入較低，實際施工方便，項目安裝時間短。但對電信中心的負載壓力比較重，上千路視頻圖像都匯聚到電信中心，所以對電信機房的建設(shè)要求比較高。二、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)1、監(jiān)控點接入根據(jù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源及前端監(jiān)控資源的差異性，可以分為兩種接入方式：電信ADSL接入方式、電信光纖寬帶直接接入。ADSL接入方式：目前許多街道辦事

3、處、道路監(jiān)控點及電信營業(yè)廳等分散的地方都可以通過ADSL接入方式。由于ADSL理論帶寬上行只有600 kbps左右，實際上行帶寬可能只有400 kbps左右，并且網(wǎng)絡(luò)波動比較大。因此，具有H.264視頻編碼壓縮算法的DVS在這種低帶寬下具有無可比擬的優(yōu)勢?？梢詫崟r25幀的在384kbps的編碼碼流下傳輸高質(zhì)量的CIF圖像，也可以用四路DVS在該碼流下傳輸4路合1路的圖像實時傳輸，具有非常明顯的優(yōu)勢。電信寬帶直接接入：網(wǎng)吧、酒吧及交警支隊等地方有電信直接布的光纖接入，相對于ADSL線路帶寬可以有一定保證。因此，直接將DVS掛入各網(wǎng)點內(nèi)的局域網(wǎng)或直接給DVS分配一個固定IP接入即可。對已有的模擬C

4、CTV系統(tǒng)和DVR系統(tǒng)的接入方式：目前有許多地方已經(jīng)安裝了傳統(tǒng)的模擬CCTV系統(tǒng)及DVR系統(tǒng)，由于各DVR系統(tǒng)及模擬CCTV系統(tǒng)都沒有一個統(tǒng)一的標準，各個廠家生產(chǎn)的設(shè)備互不兼容，因此無法統(tǒng)一到系統(tǒng)中。為了能將現(xiàn)在的這些地點的圖像都能集成到系統(tǒng)中，便于集中存儲和管理，可以在各點根據(jù)具體情況通過DVS來集成到系統(tǒng)中，由于DVS帶有透明串口，中心可以很方便的遠程控制前端設(shè)備。2、網(wǎng)絡(luò)傳輸傳輸網(wǎng)絡(luò)采用中國電信通信網(wǎng)絡(luò)，有線傳輸方式，規(guī)劃設(shè)計包含無線傳輸。傳輸網(wǎng)絡(luò)可以分四部分：監(jiān)控點接入部分、網(wǎng)絡(luò)傳輸部分、電信中心匯聚部分及公安監(jiān)控中心接入部分。監(jiān)控點接入部分：對傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求決定于監(jiān)控點上傳的圖像

5、通道數(shù)與上傳的圖像質(zhì)量要求。u      單路CIF格式圖像連續(xù)實時25幀上傳需要最低帶寬384kbps。u      四路圖像合為一路CIF格式圖像實時25幀上傳需要最低帶寬384kbps。u      四路CIF圖像分開分別上傳實時25幀所需最低帶寬為384kbps乘4路。u      單路D1圖像上傳實時25幀最低所需帶寬712kbps。以上帶寬為保證相應(yīng)圖像格式實時25幀上傳所需的最低帶寬

6、。如果網(wǎng)絡(luò)帶寬大于所需的最小帶寬，可以對前端編碼器進行設(shè)置，將編碼碼流提高，在較高的編碼碼流下能獲得更好的圖像質(zhì)量。對一些關(guān)鍵的監(jiān)控點，為了保證獲得清晰的圖像質(zhì)量，可以采用D1分辨率的圖像格式，但所需的帶寬會相應(yīng)增大。因此，具體的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求要根據(jù)實際應(yīng)用中的實際情況具體分配。 公眾網(wǎng)絡(luò)傳輸部分：由于前端接入部分大部分使用IP公眾網(wǎng)，所以在監(jiān)控點很多的情況下，對電信傳輸網(wǎng)絡(luò)要求會增加。要合理的分配視頻傳輸?shù)穆酚?，不能將一個片區(qū)的所有視頻都集中到個別的路由去傳輸，要做到網(wǎng)絡(luò)負載均衡，這樣才能滿足視頻流可靠、穩(wěn)定的連續(xù)傳輸。同時要求電信骨干網(wǎng)滿足同時傳輸上萬路圖像的帶寬需求。電信中心匯聚部分：網(wǎng)絡(luò)

7、所有的視頻流最終全部匯聚到電信存儲中心，因此，要求電信中心機房的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)要合理，傳到各轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的視頻通道數(shù)盡可能均衡。公安監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)：監(jiān)控中心所需的帶寬和監(jiān)控中心同時所要監(jiān)控圖像通道數(shù)有關(guān)，所要監(jiān)控的圖像越多，中心所需的帶寬越高。以目前開福分局試點監(jiān)控中心為例，電視墻有12個監(jiān)視器，采用4分割方式顯示，可以同時監(jiān)視48路CIF格式圖像。以每路CIF格式視頻圖像512kbps計算，所需最小帶寬為：512kbps × 48 路 24Mbps 3、電信存儲和管理中心中國電信“平安長沙”監(jiān)控平臺，即中心服務(wù)平臺，提供集中管理、計費、存儲等功能。由電信投資并運營。電信中心機房主要職責(zé)是

8、存儲前端視頻監(jiān)控點所有視頻圖像。前端所有監(jiān)控點的圖像都只傳到電信中心的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，對于圖像的使用由中心管理決定。目前，電信中心只設(shè)立了4臺服務(wù)器，分別為存儲服務(wù)器（外掛磁盤陣列），流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，管理服務(wù)器以及用于IE瀏覽的Web轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器。存儲服務(wù)器和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器只能完成對前端大約150路左右的圖像進行管理。要實現(xiàn)對更多路圖像的管理需要擴充相應(yīng)的服務(wù)器，擴充的服務(wù)器個數(shù)與要管理的圖像路數(shù)有關(guān)。電信中心的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示：圖2 電信存儲和管理中心結(jié)構(gòu)圖集中存儲服務(wù)器：完成監(jiān)控點視頻圖像的存儲任務(wù)。存儲容量的大小決定前端DVS設(shè)置的碼流大小和所要存儲的天數(shù)，假如前端單路編碼碼流為CIF格式，5

9、12kbps，存儲25天圖像，那么所需的磁盤空間為：512kbps/8 X 3600秒 X 24小時 X 25天 / 1024 / 1024 = 132GByte如果是100路，那么所需的磁盤陣列至少為:132GGyte × 100 13200 GB/1024 = 13 TB目前，單臺存儲服務(wù)器能夠處理150多路的視頻存儲。根據(jù)需要可以配置多臺集中存儲服務(wù)器。在錄像分包時，每一個錄像文件結(jié)束和一個新的錄像文件開始，系統(tǒng)都被冗余一部分數(shù)據(jù)，以保證沒有任何圖像幀丟失。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)存儲的容量超過系統(tǒng)規(guī)定的最高警戒線，將開始啟動清盤任務(wù)，這個工作是由掛接的管理服務(wù)器來管理的，管理服務(wù)器將定時檢

10、查磁盤的情況，進行磁盤的清理、自動導(dǎo)出等功能。對每個通道的數(shù)據(jù)可以定義保留優(yōu)先級，如果某一通道的優(yōu)先保留權(quán)越高，那么它的數(shù)據(jù)將被越后刪除，并系統(tǒng)可以定義保留的時間長度。配置：高端服務(wù)器，雙網(wǎng)卡冗余；WINDOWS 2000以上操作系統(tǒng)，專用抗病毒系統(tǒng)；SQL數(shù)據(jù)庫或小型的內(nèi)嵌數(shù)據(jù)庫。流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器：流媒體其實是一種多媒體文件，其在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)倪^程中應(yīng)用了流技術(shù)。所謂流技術(shù)，就是把完整的影像和聲音數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮處理后保存在網(wǎng)站服務(wù)器上，用戶可以邊下載邊獲取信息，從而無需將整個壓縮文件下載之后再觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。與單純的下載方式相比，這種多媒體文件邊下載邊播放的流式傳輸方法不僅使啟動延時大幅度的

11、縮短，而且對系統(tǒng)緩存容量的需求也大大降低。流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器完成監(jiān)控點視頻圖像的視頻轉(zhuǎn)發(fā)功能，首先它將視頻數(shù)據(jù)分發(fā)給存儲服務(wù)器完成存儲；其次，由于前端監(jiān)控點的網(wǎng)絡(luò)帶寬一般都比較窄，無法同時傳多路圖像給多個用戶，所以為了滿足多用戶同時訪問某個監(jiān)控點的要求，專門設(shè)置了一臺流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器用于多用戶的訪問。流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)功能受到管理服務(wù)器的管理，只有通過管理服務(wù)器認證的用戶才能獲得流媒體轉(zhuǎn)發(fā)的圖像數(shù)據(jù)。目前，一臺流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器大約能轉(zhuǎn)150路視頻圖像，要轉(zhuǎn)更多路數(shù)的圖像可以擴充相應(yīng)服務(wù)器的臺數(shù)。流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)過程如圖3所示：圖3 流媒體轉(zhuǎn)發(fā)示意圖轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器配置：P4服務(wù)器，雙網(wǎng)卡冗余；WI

12、NDOWS 2000以上操作系統(tǒng)， SQL數(shù)據(jù)庫或小型的內(nèi)嵌數(shù)據(jù)庫。管理服務(wù)器：主要完成三個功能，客戶權(quán)限管理，全局的設(shè)備配置管理，全局設(shè)備運行狀態(tài)管理。首先要將已安裝的監(jiān)控點根據(jù)區(qū)域進行配置，然后根據(jù)各個機構(gòu)的訪問權(quán)限不同，進行相應(yīng)的權(quán)限管理。電信的管理服務(wù)器主要針對社會普通用戶的權(quán)限進行管理。特點：（1）管理服務(wù)器可以支持多個組織機構(gòu)的組織機構(gòu)樹，例如省下轄若干市，市下轄若干縣，縣下轄若干營業(yè)網(wǎng)點或ATM、自助銀行、金庫等，組成樹狀結(jié)構(gòu)圖，支持所有部門組織的機構(gòu)管理維護。(2) 用戶信息和用戶角色關(guān)聯(lián).一個組織中可以增加用戶，用戶包括用戶姓名、登陸名、密碼、級別。隸屬與某一個級別的組織，可

13、以角色的配置，這將決定在多人同時控制或占用有限系統(tǒng)資源時（如云臺控制和網(wǎng)絡(luò)帶寬資源獲?。┑膬?yōu)先級判斷原則。如局長、處長、科員等權(quán)限可以分別進行設(shè)定。(3) 集中權(quán)限管理?？梢宰屜到y(tǒng)的維護人員在一個地方批量、方便、集中管理系統(tǒng)內(nèi)部的所有資源、人員、角色，由于系統(tǒng)中的所有操作都要由認證服務(wù)器權(quán)限管理許可，因此任何用戶的權(quán)限改變能夠即時反映到任何一個用戶對任何系統(tǒng)的操作；(4) 角色管理.監(jiān)控系統(tǒng)的角色包括系統(tǒng)角色，用戶角色兩個類型。系統(tǒng)角色是針對功能的角色，一般系統(tǒng)的權(quán)限都可以通過系統(tǒng)角色簡單地完成配置；對某些用戶，他可能需要越級進行處理，那么需要用戶角色，用戶角色是針對某一個或多個具體對象的具體

14、功能的角色。(5) 即時改變?nèi)魏卧O(shè)備當(dāng)前運作方式.對任何一種設(shè)備，配置中心可以對指定范圍內(nèi)的任何設(shè)備進行批量的配置，批量的讀取和批量的對比。系統(tǒng)實施的時候，實施人員可以在配置中心離線配置好所有的設(shè)備參數(shù)，一次性地對符合條件的所有設(shè)備進行設(shè)置，設(shè)備啟動后從注冊中心獲取配置；對在線的設(shè)備配置可以即時改變。系統(tǒng)設(shè)置的過程是在后臺運行的，不影響用戶目前的工作。（6）數(shù)據(jù)庫中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)采用了超強的加密算法，確保數(shù)據(jù)安全。配置：普通PC電腦，品牌電腦，服務(wù)器；WINDOWS 2000以上操作系統(tǒng)， SQL數(shù)據(jù)庫或小型的內(nèi)嵌數(shù)據(jù)庫。Web服務(wù)器：實現(xiàn)用戶通過IE瀏覽器方式訪問所需的視頻監(jiān)控點的需求，主要完成

15、網(wǎng)頁瀏覽及分發(fā)IE控件功能。主要為察看少量圖像通道的用戶服務(wù)。用戶只需要登陸到網(wǎng)站，輸入用戶名和密碼，就可以根據(jù)其預(yù)先的授權(quán)，用IE瀏覽設(shè)備的實時視頻。4、公安監(jiān)控中心公安局作為用戶使用上傳到電信的各個視頻監(jiān)控點的視頻圖像?？梢栽谑芯帧^(qū)分局以及派出所設(shè)置監(jiān)控中心，各級監(jiān)控中心根據(jù)權(quán)限的不同，可以分別從電信存儲和管理中心取得屬于自己權(quán)限的視頻圖像。市局具有最高權(quán)限，可以訪問所有各個區(qū)的圖像的權(quán)利，分局只能訪問自己所轄區(qū)域內(nèi)的圖像，派出所只能訪問自己所管片區(qū)的視頻圖像，權(quán)限管理都是分級管理的。由于把視頻的存儲、轉(zhuǎn)發(fā)及管理都放在了電信，所以這種模式下公安監(jiān)控中心的建設(shè)比較簡單，主要由兩部分組成：電視墻及視頻客戶端軟件。電視墻顯示：目前在開福分局有12臺監(jiān)視器組成電視墻，采用4分割的方式可以同時瀏覽48路圖像。電視墻的每臺監(jiān)視器都配有一個視頻H.264的硬件解碼器，每臺硬件解碼器完成四路CIF格式的圖像解碼，以四分割的方式顯示在監(jiān)視器上。也可以完成單路D1圖像的硬件解碼。硬件解碼器將轉(zhuǎn)發(fā)的視頻H.264視頻碼流解碼后輸出到相應(yīng)的監(jiān)視器。視頻客戶端軟件：主要完成將視頻圖