智慧安防頂層設(shè)計規(guī)劃(共52頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第1章 智慧安防頂層設(shè)計規(guī)劃1.1 頂層設(shè)計說明1.1.1 設(shè)計依據(jù)說明我們根據(jù)都昌縣智慧安防項目建設(shè)的實際需求與具體條件，充分發(fā)揮自身的產(chǎn)品與技術(shù)優(yōu)勢，提出目前階段系統(tǒng)的建設(shè)方案，參考了公安局相關(guān)文件和中華人民共和國相關(guān)條例和規(guī)范，包括：Ø 城監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GA/T669-2008）Ø 城監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)（GA/T669-2008）Ø 中華人民共和國公安部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GA70-94）Ø 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求（GA/T367-2001）Ø 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范(GB50198-94)&

2、#216; 工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范（GBJ115-87）Ø 安全防范系統(tǒng)通用圖形符號（GA/T75-2000）Ø 道路交通安全違法行為圖像取證技術(shù)規(guī)范（GA/T 8322009）Ø 機(jī)動車號牌圖像自動識別技術(shù)規(guī)范（GA/833-2009）Ø 闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件GA/T496-2009Ø 建筑及建筑群綜合布線工程設(shè)計規(guī)范（GB/T50311-2000）Ø 公安部警用地理信息系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范Ø 電視視頻通道測試方法（GB3659-83）Ø 彩色電視圖像質(zhì)量主觀評價方法（GB7401-1987）Ø

3、 信息技術(shù)開放系統(tǒng)互連網(wǎng)絡(luò)層安全協(xié)議（GB/T 17963）Ø 計算機(jī)信息系統(tǒng)安全（GA 216.11999）Ø 安全防范工程程序與要求（GA/T75-94）Ø 安全防范工程技術(shù)規(guī)范(GB 50348-2004)Ø 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范(GB50343-2004)Ø 安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護(hù)技術(shù)要求(GA/T670-2006)Ø 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范(JGJ/T16-92)Ø 公安交通電視監(jiān)視系統(tǒng)驗收規(guī)范（GA/T509）Ø 安全防范系統(tǒng)驗收規(guī)則（GA308/2001）Ø 中國電氣裝置安裝工程施

4、工及驗收規(guī)范（GBJ232-90.92）Ø 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范 (GB/T50312-2000)Ø 安全防范系統(tǒng)驗收規(guī)則GA308-2001Ø 安全防范工程費用預(yù)算編制辦法GA/T70-2004Ø 報警傳輸系統(tǒng)串行數(shù)據(jù)接口的信息格式和協(xié)議GA/T379.1379.10-2002Ø 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng) 變速球型攝像機(jī)GA/T6452006Ø 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng) 矩陣切換設(shè)備通用技術(shù)要求GA/T6462006Ø 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng) 前端設(shè)備控制協(xié)議V1.0GA/T6472006Ø 社會治安動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)通用技

5、術(shù)要求GA/T6692006Ø 安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護(hù)技術(shù)要求GA/T6702006Ø 防盜報警中心控制臺GB/T16572-1996Ø 報警圖像信號有線傳輸裝置GB/T16677-1996Ø 民用閉路電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范GB50198-94Ø 計算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范GB8566-88Ø 電子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范GB50174-93Ø 中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范GBJ232-90.92Ø 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94Ø 以太網(wǎng)10BASE-T標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3Ø 安防系統(tǒng)工程質(zhì)

6、量檢驗實施細(xì)則（試行稿）Ø 用電通信網(wǎng)光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)工程施工及驗收暫行技術(shù)規(guī)范Ø 公安交通指揮中心建設(shè)與發(fā)展的若干意見Ø 公安計算機(jī)信息系統(tǒng)九五規(guī)劃Ø 道路交通科技發(fā)展九五計劃和2010年規(guī)劃Ø 交通管理信息系統(tǒng)建設(shè)框架Ø 1：500、1：1000、1：2000地形圖數(shù)字規(guī)范（GB/T17160-1997）Ø 地球空間數(shù)據(jù)交換格式（GB/T17798-1999）Ø 計算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級劃分準(zhǔn)則（GB17859-1999）Ø 信息技術(shù)包過濾網(wǎng)閘安全技術(shù)要求（GB/T18019-1999）Ø

7、 民用閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范（GB50198-1994）Ø 計算機(jī)信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)管理要求（GAT388-2002B）Ø 城警用地理信息分類與代碼（GA/T491-2004）Ø 城警用地理信息系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范（GA/T493-2004）Ø 城警用地理信息數(shù)據(jù)分層幾命名規(guī)則（GA/T532-2005）Ø 城警用地理信息圖形符號（GA/T 492）；Ø 城警用地理信息屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（GA/T 529）；Ø 城警用地理信息數(shù)據(jù)組織及數(shù)據(jù)庫命名規(guī)則（GA/T 530）；Ø 城警用地理信息專題圖與地圖版式（GA/T 53

8、1）；Ø 城警用地理信息數(shù)據(jù)分層及命名規(guī)則（GA/T 532）Ø 城地理空間框架數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（CJJ103-2004）Ø 安全防盜報警設(shè)備安全要求和試驗方法（GB 16796）；Ø 入侵報警系統(tǒng)技術(shù)要求（GA/T 368）；Ø 報警傳輸系統(tǒng)串行數(shù)據(jù)接口的信息格式與協(xié)議（GA/T 379.1-10）；Ø 有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 GB50200Ø 公安交通電視監(jiān)控系統(tǒng)驗收規(guī)范 GA/T509Ø MPEG4視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)-視聽對象的編碼（6部分） ISO/IEC14496-2Ø 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控系統(tǒng) Q/SB

9、K005-2001Ø 公路車輛智能檢測自動記錄系統(tǒng) GA/T497-2004Ø 公安部公交管1997231號文件Ø 工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范 GBJ93Ø 道路交通標(biāo)志線 GBJ5768Ø 建筑電氣設(shè)計技術(shù)規(guī)范 GBJ16Ø 中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) GA/75-94Ø 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范 CESC89：97Ø 中華人民共和國道路交通安全法Ø 中華人民共和國道路交通安全法實施條例Ø 公路交通安全設(shè)施設(shè)計技術(shù)規(guī)范 JTJ 074-2003Ø 闖紅燈自動記錄

10、系統(tǒng)通用技術(shù)條件 GA/T496-2004Ø 治安卡口系統(tǒng)通用技術(shù)條件 GA/T497-2004Ø 民用閉路電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 GB50198-94Ø 安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求 GA/T 367-2001Ø 中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) GA38-92Ø 中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范 GBJ232-90.92Ø 機(jī)動車、駕駛員及違法管理等相關(guān)數(shù)據(jù)庫規(guī)范2004版Ø 道路交通標(biāo)志和標(biāo)線GB5768Ø 安全防范系統(tǒng)驗收規(guī)則 GA 308-2001Ø 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 JBJ/T16-92

11、6; 建筑及建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范 GB/T 50311-2000Ø 建筑及建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工及驗收規(guī)范 GB/T 50312-2000Ø 屏蔽雙絞線系統(tǒng)現(xiàn)場測試傳輸性能規(guī)范 EIA/TIATSB67Ø 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范 GBJ120-88Ø 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 GB50057Ø 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程規(guī)范 GB50198-94Ø 電視接收機(jī)確保與電纜分配系統(tǒng)兼容的技術(shù)要求 GB12323Ø 10BASE-T,100BASE-TX標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.3,IEEE802.3UØ 中華人民

12、共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YD/T9261.1.2 設(shè)計范圍說明都昌縣智慧安防建設(shè)需要充分利用安防場近年來的最新、最可靠的科技成果，以便該系統(tǒng)在盡可能長的時間內(nèi)與社會發(fā)展相適應(yīng)，并使系統(tǒng)具有強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿?。在滿足實際使用的基礎(chǔ)上，不盲目追從新潮和“最先進(jìn)”，采用的技術(shù)和設(shè)備，注重操作的便利性和人性化，確保使用方便、安全，并且經(jīng)久耐用，為滿足今后發(fā)展的需要，系統(tǒng)在使用的產(chǎn)品系統(tǒng)、容量及處理能力等方面具備兼容性強(qiáng)，可擴(kuò)充與換代的特點，確保整個系統(tǒng)可以不斷得到充實、完善、改進(jìn)和提高。這樣不僅充分保護(hù)了投資，而且具有較高的綜合性能價格比。在設(shè)備的造型上，注重根據(jù)實際需要進(jìn)行品牌和產(chǎn)品的搭配，確保每個應(yīng)用環(huán)境

13、所選用產(chǎn)品的最高性能價格比。針對智慧安防建設(shè)的實際情況，智慧安防系統(tǒng)主要建設(shè)的范圍有：(一) 平安系統(tǒng)建設(shè)：從管理的全局需求出發(fā)，采用固定治安監(jiān)控點與移動執(zhí)法監(jiān)控相結(jié)合、公安治安監(jiān)控與社會治安監(jiān)控相結(jié)合、視頻監(jiān)控與GIS系統(tǒng)相結(jié)合、人工監(jiān)控與智能分析相結(jié)合、分布式管理與統(tǒng)一指揮管理相結(jié)合等方式，通過新建擴(kuò)建、整合利用、升級改造和業(yè)務(wù)集成等途徑，提高監(jiān)控圖像質(zhì)量，擴(kuò)大視頻監(jiān)控范圍，整合現(xiàn)有各種視頻資源，實現(xiàn)視頻資源的共享和視頻信息增值應(yīng)用，最終建立全方位、立體化的多級監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)管理體系。(二) 都昌縣安全綜合管理平臺。用于治安監(jiān)控系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)、家居安防系統(tǒng)及其它社會監(jiān)控資源接入和管理，同時向

14、公安、應(yīng)急等部門提供圖像信息和報警信息。(三) 應(yīng)急系統(tǒng)。采取多種方式和途徑，獲取現(xiàn)場圖像信息并及時上報，提供上級應(yīng)急指揮平臺所需的相關(guān)數(shù)據(jù)、圖像、語音等資料。據(jù)此，CSST依托自身智慧城架構(gòu)及專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，采用“平戰(zhàn)結(jié)合”的設(shè)計思路，建立了面向各級別的應(yīng)急管理的應(yīng)急平臺。(四) 治安監(jiān)控系統(tǒng)。規(guī)劃內(nèi)所有治安關(guān)注點，提供7*24小時遠(yuǎn)程視頻巡邏，實現(xiàn)“事前預(yù)警”和“事后取證”雙重功能。(五) 聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)。融合了“人防、物防、技防”的報警運營平臺為核心，面向用戶提供專業(yè)化服務(wù)。充分考慮國內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)情況，采用統(tǒng)一接警、統(tǒng)一管理、劃分區(qū)域監(jiān)控的多級部署模式。主要提供防盜、防搶、防火、求助及常駐警備

15、服務(wù)。服務(wù)對象包括個人、社區(qū)家庭、機(jī)動車輛、商業(yè)結(jié)構(gòu)、企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、通信機(jī)構(gòu)、文博單位等。(六) 安全生產(chǎn)防護(hù)系統(tǒng)。安全生產(chǎn)監(jiān)管體系的建設(shè)主要針對重大、特大惡性事故的監(jiān)管防范。本方案應(yīng)用最新的現(xiàn)代通訊、多媒體、計算機(jī)、自動化控制等理論與技術(shù)，按照系統(tǒng)工程原理，以網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以GIS平臺支撐，以有、無線通信為紐帶，以控制重大事故發(fā)生為目的，采取對重大危險源實施動態(tài)實時監(jiān)控，切實確保應(yīng)急救援有對象、有措施、有序、高效地開展各項現(xiàn)場救援活動，把事故損失控制在最低程度，防止重特大事故的發(fā)生，有效地減少事故損失和社會影響。(七) 指揮調(diào)度系統(tǒng)。規(guī)劃搭建在綜合管理平臺上，為接處警和應(yīng)

16、急提供調(diào)度功能。(八) 三維地理信息系統(tǒng)。規(guī)劃搭建在綜合管理平臺上，提供3D可視化操作及空間分析、輔助調(diào)度、輔助決策功能。(九) 智能機(jī)器人巡邏系統(tǒng)。智能機(jī)器人巡邏系統(tǒng)能夠協(xié)助保安管理人員有效地完成區(qū)域安全保障工作，如商場、博物館、住宅小區(qū)及其他公共場所可以實現(xiàn)自主環(huán)境探測、自主避障及自主充電功能，能夠按照工作人員的具體要求在非人工干預(yù)的情況下自主完成固定路線巡邏、隨機(jī)路線巡邏及重點部位察看任務(wù)。能夠進(jìn)行視覺及雙向語音信息的遠(yuǎn)程傳輸與監(jiān)控，可用作檢測環(huán)境煙霧及火災(zāi)情況并進(jìn)行異常情況報警。1.2 智慧安防規(guī)劃原則為適應(yīng)社會的發(fā)展，強(qiáng)化城區(qū)安全防范建設(shè)，加強(qiáng)城區(qū)治安防范力量，有效防范重大案件發(fā)生，

17、在城區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置全天候監(jiān)控點，建立城區(qū)安防視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實時了解城區(qū)路面、社區(qū)治安狀態(tài)及交通狀態(tài)，在全形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的動態(tài)視頻指揮網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)計整個系統(tǒng)時,我們本著技術(shù)先進(jìn)、系統(tǒng)實用、結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)品主流、低成本、低維護(hù)量作為出發(fā)點。   u 技術(shù)的先進(jìn)性：整個系統(tǒng)選型、軟硬件設(shè)備的配置均要符合高新技術(shù)的潮流，關(guān)鍵的視頻數(shù)字化，壓縮、解壓、碼流、傳輸均采用國內(nèi)外工程建設(shè)中被廣泛采用的技術(shù)與產(chǎn)品。在滿足功能的前提下，系統(tǒng)設(shè)計具有先進(jìn)性，并且在今后一段時間內(nèi)保持一定的先進(jìn)性。   u 架構(gòu)合理：采用先進(jìn)成熟的技術(shù)來架構(gòu)各個子系統(tǒng)組成穩(wěn)定可靠

18、大系統(tǒng)，使其能安全平穩(wěn)地運行，有效地消除各子系統(tǒng)可能產(chǎn)生的瓶頸，選用合適的設(shè)備來保證各子系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。穩(wěn)定性和安全性是我們最關(guān)心的問題，只有穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)才能確保各設(shè)備的正常運行；只有良好的數(shù)據(jù)共享，實時的故障修復(fù)，實時備份等才能形成完整的管理體系。   u 產(chǎn)品主流：在設(shè)備選型時，主要依據(jù)我的實際情況結(jié)合目前我國場上的占有率高的各類產(chǎn)品中選擇具有最優(yōu)性能價格比和擴(kuò)充能力的產(chǎn)品。   u 低成本、低維護(hù)量：所設(shè)計的系統(tǒng)和采用的產(chǎn)品應(yīng)該是簡單、實用、易操作、易維護(hù)。系統(tǒng)的易操作和易維護(hù)是保證非計算機(jī)專業(yè)人員使用好本系統(tǒng)的條件。&

19、#160;  u 集中管理：前端現(xiàn)場設(shè)備，各分系統(tǒng)集中于中心統(tǒng)一控制，實施對所有遠(yuǎn)端設(shè)備的控制、設(shè)置，以保證系統(tǒng)的高效、有序性。u 擴(kuò)展性強(qiáng)：所有設(shè)備都采用標(biāo)準(zhǔn)化可擴(kuò)展模塊，模塊數(shù)量可以根據(jù)需要隨意增加，而不影響系統(tǒng)中其他設(shè)備的正常使用。如需要更多圖像，只需增加相應(yīng)數(shù)量的模塊即可。1.3 智慧安防總體設(shè)計規(guī)劃都昌縣智慧安防項目建設(shè)的遠(yuǎn)期目標(biāo)是構(gòu)建城綜合預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急指揮體系?，F(xiàn)實目標(biāo)是建設(shè)一套及社會治安綜合治理、城交通管理和消防調(diào)度指揮于一體的城警務(wù)綜合管理系統(tǒng)，以科技創(chuàng)新帶動警務(wù)工作創(chuàng)新，以資源整合帶動警務(wù)工作整合，充分發(fā)揮政府其它各行政部門、城管、社區(qū)聯(lián)防的力量，形成黨

20、委領(lǐng)導(dǎo)、政府組織、公安管理、警民聯(lián)動、全社會齊抓共管的的社會治安綜合管理的新局面，為進(jìn)一步構(gòu)建城綜合預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急指揮體系奠定基礎(chǔ)。都昌縣智慧安防綜合管理系統(tǒng)遵循GB/T 28181標(biāo)準(zhǔn)，采用先進(jìn)的視頻編解碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、智能視頻分析技術(shù)、海量存儲管理技術(shù)、高清視頻采集傳輸和高清視頻顯示技術(shù)，高起點、全方位地加強(qiáng)視頻圖像信息系統(tǒng)的建設(shè)和整合，將公安、交通、政和社會視頻監(jiān)控資源集成到統(tǒng)一的管理平臺，建成統(tǒng)一的規(guī)范化的視頻圖像信息系統(tǒng)。都昌縣智慧安防綜合管理系統(tǒng)從城管理的全局需求出發(fā)，采用固定治安監(jiān)控點與移動執(zhí)法監(jiān)控相結(jié)合、公安治安監(jiān)控與社會治安監(jiān)控相結(jié)合、視頻監(jiān)控與GIS系統(tǒng)相結(jié)合、人工監(jiān)

21、控與智能分析相結(jié)合、分布式管理與統(tǒng)一指揮管理相結(jié)合等方式，通過新建擴(kuò)建、整合利用、升級改造和業(yè)務(wù)集成等途徑，提高監(jiān)控圖像質(zhì)量，擴(kuò)大視頻監(jiān)控范圍，整合現(xiàn)有各種視頻資源，實現(xiàn)視頻資源的共享和視頻信息增值應(yīng)用，最終建立全方位、立體化的多級監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)管理體系。1.3.1 系統(tǒng)體系架構(gòu)規(guī)劃都昌縣智慧安防綜合管理系統(tǒng)采用“物聯(lián)網(wǎng)+云計算”架構(gòu)，按照面向服務(wù)（SOA）方式設(shè)計。系統(tǒng)集成了公安系統(tǒng)現(xiàn)有的聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控、三臺合一、電子警察、移動執(zhí)法、警務(wù)可視化管理、遠(yuǎn)程偵訊等系統(tǒng)，以視頻管理應(yīng)用為核心，以智能報警聯(lián)動為輔助，遵循28181聯(lián)網(wǎng)規(guī)范，實現(xiàn)部、省、區(qū)縣、派出所的級聯(lián)控制，實現(xiàn)各政府部門間的互聯(lián)互控，實現(xiàn)

22、城治安防控、交通管理和應(yīng)急指揮的綜合管理。都昌縣智慧安防系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、平臺層、應(yīng)用層、表現(xiàn)層，以及標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、安全、技術(shù)支持、服務(wù)和運維管理等支撐體系。系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如下圖所示：圖1 ：智慧安防系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)Ø 感知層感知層主要完成數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理任務(wù)，是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。主要包括音視頻采集、氣體探測、煙感探測、紅外探測、微波探測等各種傳感設(shè)備、電子標(biāo)簽、二維碼等檢測產(chǎn)品以及音視頻服務(wù)器、信息讀寫器等數(shù)據(jù)處理設(shè)備。Ø 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層主要包括internet、通信網(wǎng)（PSTN、GSM、3G等）、公安網(wǎng)、公安視頻專網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、信令等信

23、息的傳遞。Ø 基礎(chǔ)設(shè)施層基礎(chǔ)設(shè)施層提供計算、存儲和備份服務(wù)。采用云計算方式部署和整合，利用虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)硬件資源的整合、分配，按業(yè)務(wù)需要提供資源，優(yōu)化資源配置。Ø 數(shù)據(jù)資源層數(shù)據(jù)資源層包括公安圖像信息、社會圖像信息、報警信息等采集上來的信息以及法規(guī)庫、GIS數(shù)據(jù)、涉案車輛信息、追討信息等共享信息。Ø 平臺層平臺層是系統(tǒng)的核心，承擔(dān)著設(shè)備接入、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用集成等任務(wù)。主要采用EAI應(yīng)用集成、ESB服務(wù)總線、ETL數(shù)據(jù)抽取、挖掘等技術(shù)。Ø 應(yīng)用層本系統(tǒng)的主要應(yīng)用系統(tǒng)包括治安視頻監(jiān)控、智能卡口、電子警察、三臺合一、應(yīng)急指揮、可視化督察、遠(yuǎn)程偵訊、

24、GIS服務(wù)等基本應(yīng)用，及案件視頻偵查和智能運維等實戰(zhàn)應(yīng)用。Ø 表現(xiàn)層系統(tǒng)以都昌縣智慧安防綜合管理平臺的界面呈現(xiàn)，主要服務(wù)對象包括公安、相關(guān)政府部門、企事業(yè)單位及個人。1.3.2 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖2 ：智慧安防系統(tǒng)拓?fù)鋱D都昌縣智慧安防綜合管理系統(tǒng)部署遵循G/T 28181標(biāo)準(zhǔn)，在原、區(qū)縣、派出所三級管理中心基礎(chǔ)上增加了與省廳的互聯(lián)互控，并設(shè)立了社會資源接入中心。(一) 省廳管理中心。省廳管理中心并不直接參與都昌縣智慧安防管理工作，建設(shè)重點是可視化指揮通信，采用統(tǒng)一通信技術(shù)進(jìn)行整體調(diào)度和業(yè)務(wù)協(xié)同設(shè)計。(二) 級指揮中心。級指揮中心擔(dān)負(fù)著接處警、綜合監(jiān)控和應(yīng)急指揮的綜合任務(wù)，是系統(tǒng)的大腦，所

25、有的分局、派出所均受其管理，同時向省廳管理中心負(fù)責(zé)。建設(shè)的重點是統(tǒng)一指揮調(diào)度和視頻監(jiān)控綜合管理平臺。(三) 區(qū)縣分局監(jiān)控中心。區(qū)縣級管理中心是都昌縣智慧安防綜合管理的直接執(zhí)行部門，是資源的第一匯聚中心，接受指揮中心的管理。建設(shè)的重點是視頻綜合管理。(四) 派出所管理中心。作為基礎(chǔ)單位，管理轄區(qū)內(nèi)的設(shè)備和客戶端、接受區(qū)縣管理中心的管理。(五) 交通管理監(jiān)控中心。接入交通管理相關(guān)視頻，并接受上級區(qū)縣監(jiān)控中心的管理。社會資源接入管理中心。通過直接接入或共享接入的方式將社會資源轉(zhuǎn)換為符合公安專網(wǎng)傳輸?shù)母袷?，接入?yún)^(qū)縣級管理中心。1.4 智慧安防系統(tǒng)規(guī)劃Ø 增加監(jiān)控覆蓋面積、擴(kuò)大視頻圖像信息系統(tǒng)

26、的覆蓋范圍。從城重點區(qū)域、部位向周邊地區(qū)輻射，逐步擴(kuò)展到各區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的重要部位、主要道路和交叉路口。Ø 提高視頻探頭總量、加大監(jiān)控覆蓋密度。通過新建、擴(kuò)建監(jiān)控點，增加視頻探頭總量。并通過升級、改造現(xiàn)有的視頻探頭，提高圖像信息系統(tǒng)的視頻質(zhì)量。最終實現(xiàn)“整體布局網(wǎng)格化、局部區(qū)域閉合化、重點路口全攝入和重點部位全覆蓋”。Ø 建設(shè)以高清視頻為主的視頻圖像信息系統(tǒng)。新建的圖像信息系統(tǒng)以部署高清視頻監(jiān)控為主，并根據(jù)需求逐步完成對原有視頻探頭的升級改造。從高清視頻的數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、視頻存儲、交換顯示等多方面著手進(jìn)行新老系統(tǒng)的建設(shè)以及改造工作，各個環(huán)節(jié)均滿足高清視頻監(jiān)控的需求。

27、6; 切合實戰(zhàn)需求，加大高清治安卡口和高清卡口式電警建設(shè)力度。站在“大公安”的角度構(gòu)筑高效的、切合實戰(zhàn)應(yīng)用需求的“立體防控體系”，通過建立城際、城郊、城區(qū)三道防線嚴(yán)密治安防控體系，全面掌控重要路口、路段的狀況和通行車輛信息。Ø 統(tǒng)一規(guī)范，實現(xiàn)視頻資源的整合共享。建成“統(tǒng)一編解碼標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、統(tǒng)一控制協(xié)議、統(tǒng)一編號規(guī)則、統(tǒng)一圖像標(biāo)注、統(tǒng)一位置標(biāo)識”的視頻管理系統(tǒng)，整合各類不同來源、不同格式的視頻圖像資源，實現(xiàn)視頻管理信息系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。Ø 建設(shè)基于PGIS的視頻圖像信息系統(tǒng)。依托警用電子地理信息系統(tǒng)，通過視頻圖像信息與空間地理信息的融合，實現(xiàn)視頻圖像信息、

28、視頻前端屬性、視頻區(qū)域信息、警力分布信息、應(yīng)急聯(lián)動信息、以及各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的同步顯示。整合城各種應(yīng)急資源，以視頻管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、信息展現(xiàn)系統(tǒng)為手段，實現(xiàn)對事件數(shù)據(jù)的收集、分析和輔助決策，對各類資源的組織、協(xié)調(diào)和管理控制等指揮調(diào)度功能，使其成為支撐城應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)和“電子政府”的信息基礎(chǔ)設(shè)施。1.5 關(guān)鍵技術(shù)路線1.5.1 標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議(一) 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC1) 基本概況H.264是ITU-T以H.26x系列為名稱命名的視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。目前國際上制定視頻編解碼技術(shù)的組織有兩個，一個是“國際電聯(lián)（ITU-T）”，它制定的標(biāo)準(zhǔn)有H.261、H.263、

29、H.263+等，另一個是“國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）”它制定的標(biāo)準(zhǔn)有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。而H.264則是由兩個組織聯(lián)合組建的聯(lián)合視頻組（JVT）共同制定的新數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，所以它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4高級視頻編碼（Advanced Video Coding，AVC），而且它將成為MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的第10部分。因此，不論是MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10，還是ISO/IEC 14496-10，都是指H.264。H.264是ITU-T的VCEG（視頻編碼專家組）和ISO/IEC的MPEG（活動圖像編碼專家組）的聯(lián)合視頻

30、組（JVT：joint video team）開發(fā)的一個新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。1998年1月份開始草案征集，1999年9月，完成第一個草案，2001年5月制定了其測試模式TML-8，2002年6月的 JVT第5次會議通過了H.264的FCD板。2003年3月正式發(fā)布。在2005年又開發(fā)出了H.264的更高級應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)MVC 和SVC版本。2) 算法優(yōu)勢H.264是在MPEG-4技術(shù)的基礎(chǔ)之上建立起來的，其編解碼流程主要包括5個部分：幀間和幀內(nèi)預(yù)測（Estimation）、變換（Transform）和反變換、量化（Qua

31、ntization）和反量化、環(huán)路濾波（Loop Filter）、熵編碼（Entropy Coding）。H.264/MPEG-4 AVC（H.264）是1995年自MPEG-2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后的新一代的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。通過該標(biāo)準(zhǔn)，在同等圖象質(zhì)量下的壓縮效率比以前的標(biāo)準(zhǔn)提高了2倍以上，因此，H.264被普遍認(rèn)為是最有影響力的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。3) 技術(shù)背景H.264標(biāo)準(zhǔn)的主要目標(biāo)是：與其它現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比，在相同的帶寬下提供更加優(yōu)秀的圖象質(zhì)量。H.264與以前的國際標(biāo)準(zhǔn)如H.263和MPEG-4相比，為達(dá)到高效的壓縮，充分利用了各種冗余，統(tǒng)計冗余和視覺生理冗余。a) 統(tǒng)計冗余頻譜冗余（指色彩分

32、量之間的相關(guān)性），空間冗余，還有時間冗余。這是視頻壓縮區(qū)別于靜止圖像的根本點，視頻壓縮主要利用時間冗余來實現(xiàn)大的壓縮比。b) 視覺生理冗余視覺生理冗余是由于人類的視覺系統(tǒng)（HVS）特性造成的，比如人眼對色彩分量的高頻分量沒有對亮度分量的高頻分量敏感，對圖像高頻（即細(xì)節(jié)）處的噪聲不敏感等。針對這些冗余，視頻壓縮算法采用了不同的方法加以利用，但主要的考慮是集中在空間冗余和時間冗余上。H.264也采用混合(hybrid)結(jié)構(gòu)，即對空間冗余和時間冗余分別進(jìn)行處理。對空間冗余，標(biāo)準(zhǔn)通過變換及量化達(dá)到消除的目的，這樣編碼的幀叫I幀；而時間冗余則是通過幀間預(yù)測，即運動估計和補償來去除，這樣編碼的幀叫P幀或B

33、幀。與以前標(biāo)準(zhǔn)不同的是，H.264在編碼I幀時，采用了幀內(nèi)預(yù)測，然后對預(yù)測誤差進(jìn)行編碼。這樣就充分利用了空間相關(guān)性，提高了編碼效率。H.264幀內(nèi)預(yù)測以16x16的宏塊為基本單位。首先，編碼器將與當(dāng)前宏塊同一幀的鄰近像素作為參考，產(chǎn)生對當(dāng)前宏塊的預(yù)測值，然后對預(yù)測殘差進(jìn)行變換與量化，再對變換與量化后的結(jié)果做熵編碼。熵編碼的結(jié)果就可以形成碼流了。由于在解碼器端能夠得到的參考數(shù)據(jù)都是經(jīng)過反變換與反量化后的重建圖像，因此為了使編解碼一致，編碼器端用于預(yù)測的參考數(shù)據(jù)就和解碼器端一樣，也是經(jīng)過反變換與反量化后的重建圖像。4) 特征優(yōu)勢H.264是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國際電信聯(lián)盟（ITU）共同提出的

34、繼MPEG4之后的新一代數(shù)字視頻壓縮格式，它即保留了以往壓縮技術(shù)的優(yōu)點和精華又具有其他壓縮技術(shù)無法比擬的許多優(yōu)點。a) 低碼率（Low Bit Rate）：和MPEG2和MPEG4 ASP等壓縮技術(shù)相比，在同等圖像質(zhì)量下，采用H.264技術(shù)壓縮后的數(shù)據(jù)量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。顯然，H.264壓縮技術(shù)的采用將大大節(jié)省用戶的下載時間和數(shù)據(jù)流量收費。b) 高質(zhì)量的圖象：H.264能提供連續(xù)、流暢的高質(zhì)量圖象（DVD質(zhì)量）。c) 容錯能力強(qiáng)：H.264提供了解決在不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下容易發(fā)生的丟包等錯誤的必要工具。d) 網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)：H.264提供了網(wǎng)絡(luò)抽象層（Network Abs

35、traction Layer），使得H.264的文件能容易地在不同網(wǎng)絡(luò)上傳輸（例如互聯(lián)網(wǎng)，CDMA，GPRS，WCDMA，CDMA2000等）。 H.264最大的優(yōu)勢是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，在同等圖像質(zhì)量的條件下，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.52倍。舉個例子，原始文件的大小如果為88GB，采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)壓縮后變成3.5GB，壓縮比為251，而采用H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)壓縮后變?yōu)?79MB，從88GB到879MB，H.264的壓縮比達(dá)到驚人的1021。低碼率（Low Bit Rate）對H.264的高的壓縮比起到了重要的作用，和MPEG-2和MPEG-

36、4 ASP等壓縮技術(shù)相比，H.264壓縮技術(shù)將大大節(jié)省用戶的下載時間和數(shù)據(jù)流量收費。尤其值得一提的是，H.264在具有高壓縮比的同時還擁有高質(zhì)量流暢的圖像，正因為如此，經(jīng)過H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中所需要的帶寬更少，也更加經(jīng)濟(jì)。(二) 會話控制協(xié)議SIP(Session Initiation Protocol)SIP(Session Initiation Protocol)是一個應(yīng)用層的信令控制協(xié)議。用于創(chuàng)建、修改和釋放一個或多個參與者的會話。這些會話可以是Internet多媒體會議、IP電話或多媒體分發(fā)。會話的參與者可以通過組播（multicast）、網(wǎng)狀單播（unicast

37、）或兩者的混合體進(jìn)行通信。1) SIP組件SIP 會話使用多達(dá)四個主要組件：SIP 用戶代理、SIP 注冊服務(wù)器、SIP 代理服務(wù)器和 SIP 重定向服務(wù)器。這些系統(tǒng)通過傳輸包括了 SDP 協(xié)議（用于定義消息的內(nèi)容和特點）的消息來完成 SIP 會話。下面概括性地介紹各個 SIP 組件及其在此過程中的作用。a) SIP 用戶代理SIP 用戶代理(UA) 是終端用戶設(shè)備，如用于創(chuàng)建和管理 SIP 會話的移動電話、多媒體手持設(shè)備、PC、PDA 等。用戶代理客戶機(jī)發(fā)出消息。用戶代理服務(wù)器對消息進(jìn)行響應(yīng)。b) SIP 注冊服務(wù)器SIP 注冊服務(wù)器是包含域中所有用戶代理的位置的數(shù)據(jù)庫。在 SIP 通信中，

38、這些服務(wù)器會檢索參對方的 IP 地址和其他相關(guān)信息，并將其發(fā)送到 SIP 代理服務(wù)器。c) SIP 代理服務(wù)器SIP 代理服務(wù)器接受 SIP UA 的會話請求并查詢 SIP 注冊服務(wù)器，獲取收件方 UA 的地址信息。然后，它將會話邀請信息直接轉(zhuǎn)發(fā)給收件方 UA（如果它位于同一域中）或代理服務(wù)器（如果 UA 位于另一域中）。d) SIP 重定向服務(wù)器SIP 重定向服務(wù)器允許 SIP 代理服務(wù)器將 SIP 會話邀請信息定向到外部域。SIP 重定向服務(wù)器可以與 SIP 注冊服務(wù)器和 SIP 代理服務(wù)器同在一個硬件上。2) SIP在安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)中的作用SIP在新頒布的安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信

39、息傳輸、交換、控制技術(shù)要求GB/T 28181-2011中指定為聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。聯(lián)網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)協(xié)議如下：聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在進(jìn)行視音頻傳輸機(jī)控制時應(yīng)建立兩個傳輸通道：會話通道和媒體流通道。會話通道用于在設(shè)備間建立會話并傳輸系統(tǒng)控制命令；媒體流通道用于傳輸視音頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過壓縮編碼的視音頻劉采用流媒體協(xié)議RTP/RTCP傳輸。聯(lián)網(wǎng)方式有如下三種：a) SIP監(jiān)控域級聯(lián)圖3 ：信令級聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖圖4 ：媒體級聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖b) SIP監(jiān)控域互聯(lián)圖5 ：媒體互聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖圖6 ：信令互聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖c) SIP監(jiān)控域與非SIP監(jiān)控域互聯(lián)圖7 ：SIP監(jiān)控域與非SIP監(jiān)控域互聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖1.5.2 云計算與云存儲(一)

40、云計算云計算是繼1980年代大型計算機(jī)到客戶端-服務(wù)器的大轉(zhuǎn)變之后的又一種巨變。 云計算（Cloud Computing）是分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上，而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的

41、應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。好比是從古老的單臺發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)?。云計算可以認(rèn)為包括以下幾個層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。IaaS(Infrastructure-as-a- Service)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。消費者通過Internet可以從完善的計算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務(wù)。PaaS(Platform-as-a- Service)：平臺即服務(wù)。PaaS實際上是指將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務(wù)，以

42、SaaS的模式提交給用戶。因此，PaaS也是SaaS模式的一種應(yīng)用。但是，PaaS的出現(xiàn)可以加快SaaS的發(fā)展，尤其是加快SaaS應(yīng)用的開發(fā)速度。SaaS(Software-as-a- Service)：軟件即服務(wù)。它是一種通過Internet提供軟件的模式，用戶無需購買軟件，而是向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動。云計算（Cloud Computing）是分布式處理（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）和網(wǎng)格計算（Grid Computing）的發(fā)展，或者說是這些計算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)。是指基于互聯(lián)網(wǎng)的超級計算模式，即

43、把存儲于個人電腦、移動電話和其他設(shè)備上的大量信息和處理器資源集中在一起協(xié)同工作。在極大規(guī)模上可擴(kuò)展信息技術(shù)的能力，并向外部客戶作為服務(wù)來提供的一種計算方式。圖8 ：云計算的產(chǎn)生云計算的基本原理是通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上，而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。它具有如下特點：云計算提供最安全可靠的數(shù)據(jù)存儲中心。云計算對用戶端的設(shè)備要求最低，使用起來也最方便。云計算可以實現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換與應(yīng)用共享。圖9 ：云計算的原理圖具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析能力的云計算平臺是智慧城發(fā)展的決定性因素，是智慧

44、城的“大腦”，它能實現(xiàn)智慧城所需要的海量數(shù)據(jù)的計算與存儲。在智慧城的架構(gòu)中，云計算的核心價值體現(xiàn)在以下幾點：統(tǒng)籌共享城系統(tǒng)資源。促進(jìn)智慧應(yīng)用間的數(shù)據(jù)交換，應(yīng)用協(xié)同。按需的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。一體化的數(shù)據(jù)管理分析。加速應(yīng)用服務(wù)提供。便捷化的第三方應(yīng)用集成。城系統(tǒng)平滑演進(jìn)能力。(二) 云存儲云存儲是在云計算(cloudcomputing)概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念，是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。云存儲對使用者來講，不是指某一個具體的設(shè)備，而是指一個由許許多多個存儲設(shè)備

45、和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。使用者使用云存儲，并不是使用某一個存儲設(shè)備，而是使用整個云存儲系統(tǒng)帶來的一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。所以嚴(yán)格來講，云存儲不是存儲，而是一種服務(wù)。云存儲的核心是應(yīng)用軟件與存儲設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實現(xiàn)存儲設(shè)備向存儲服務(wù)的轉(zhuǎn)變。與傳統(tǒng)的存儲設(shè)備相比，云存儲不僅僅是一個硬件，而是一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備、服務(wù)器、應(yīng)用軟件、公用訪問接口、接入網(wǎng)、和客戶端程序等多個部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)。各部分以存儲設(shè)備為核心，通過應(yīng)用軟件來對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問服務(wù)。云存儲不僅僅是存儲，更多的是應(yīng)用。應(yīng)用存儲是一種在存儲設(shè)備中集成了應(yīng)用軟件功能的存儲設(shè)備，它不僅具有數(shù)據(jù)存儲功能，還具有應(yīng)用軟件功能，可

46、以看作是服務(wù)器和存儲設(shè)備的集合體。應(yīng)用存儲技術(shù)的發(fā)展可以大量減少云存儲中服務(wù)器的數(shù)量，從而降低系統(tǒng)建設(shè)成本，減少系統(tǒng)中由服務(wù)器造成單點故障和性能瓶頸，減少數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，提供系統(tǒng)性能和效率，保證整個系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。1.5.3 智能視頻分析技術(shù)智能視頻（Intelligent Video）技術(shù)源自計算機(jī)視覺（Computer Vision）與人工智能（Artificial Intelligent）的研究，其發(fā)展目標(biāo)是在圖像與事件描述之間建立一種映射關(guān)系，使計算機(jī)從紛繁的視頻圖像中分辯、識別出關(guān)鍵目標(biāo)物體。這一研究應(yīng)用于安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將能借助計算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力過濾掉圖像中無用的或干擾信

47、息，自動分析、抽取視頻源中的關(guān)鍵有用信息，從而使傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機(jī)成為人的眼睛，使“智能視頻分析”計算機(jī)成為人的大腦，并具有更為“聰明”的學(xué)習(xí)思考方式。這一根本性的改變，可極大地發(fā)揮與拓展視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用與能力，使監(jiān)控系統(tǒng)具有更高的智能化，大幅度節(jié)省資源與人員配置，同時必將全面提升安全防范工作的效率。因此，智能視頻監(jiān)控不僅僅是一種圖像數(shù)字化監(jiān)控分析技術(shù)，而是代表著一種更為高端的數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控應(yīng)用。智能視頻分析包含視頻診斷、視頻分析和視頻增強(qiáng)等，它們各自又包含了大量的功能算法，比如清晰度檢測、視頻干擾檢測、亮度色度檢測、PTZ（云臺）控制功能檢測，以及視頻丟失、鏡頭遮擋、鏡頭噴涂、非正常

48、抖動等檢測都屬于視頻診斷內(nèi)容，而視頻分析算法則包含區(qū)域入侵、絆線檢測、遺留遺失檢測、方向檢測、人群計數(shù)、徘徊檢測、流量統(tǒng)計、區(qū)域稠密度統(tǒng)計、人臉識別、車牌識別、煙火煙霧檢測、自動PTZ跟蹤等功能，視頻圖像增強(qiáng)則包括穩(wěn)像、去霧、去噪、全景拼接等算法。由此組合衍生出的算法種類又有很多，應(yīng)用方式也千變?nèi)f化，所以智能視頻分析的應(yīng)用范圍很廣。 (一) 視頻診斷1) 清晰度檢測自動檢測視頻中由于聚焦不當(dāng)、鏡頭損壞或異物遮蔽引起的視野主體部分的圖像模糊；自動檢測鏡頭對準(zhǔn)無意義物體的情況。該功能對實時視頻的畫面清晰程度和信息含量做出評價，從而及時發(fā)現(xiàn)故障（如偶然的異物遮擋、人為的遮蔽等）。“驟變”作為此功能在

49、周界防范技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用延伸，目前已普遍得到人們的認(rèn)可。2) 視頻噪聲檢測自動檢測視頻圖像中圖像模糊、扭曲、雪花或滾屏等噪聲現(xiàn)象，主要的監(jiān)測對象是由于線路老化、傳輸故障、接觸不良或受到電磁干擾而在視頻畫面上出現(xiàn)的點狀、刺狀、帶狀的干擾。在視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)中，呈帶狀、網(wǎng)狀帶有周期性的干擾一般交由“雪花”檢測項監(jiān)測，而點狀、刺狀的隨機(jī)干擾則交由“噪聲”檢測項監(jiān)測，從而提高診斷的準(zhǔn)確性。圖10 ：噪聲干擾畫面3) 銳度檢測檢測由于聚焦不當(dāng)、鏡頭損壞或灰塵引起的視野主體部分的圖像模糊，或者鏡頭對準(zhǔn)無意義物體（白墻等）的情況。圖11 ：銳度檢測原理示意圖圖12 ：銳度異常畫面4) 亮度異常檢測自動檢測視頻

50、中由于攝像頭故障、增益控制紊亂、照明條件異?；蛉藶閻阂庹趽醯仍蛞鸬漠嬅孢^暗、過亮或黑屏現(xiàn)象。該功能將對視頻的明暗程度進(jìn)行診斷，由于可在不同時段改變診斷計劃和監(jiān)測閾值，在晝夜都能發(fā)揮作用。圖13 ：亮度異常畫面5) 偏色檢測自動檢測由于線路接觸不良、外部干擾、AWB失效或攝像頭故障等原因造成的畫面偏色現(xiàn)象，主要包括全屏單一偏色或多種顏色混雜的帶狀偏色。該功能對視頻的顏色信息進(jìn)行分析，其特點是當(dāng)視頻中出現(xiàn)豐富色彩時，能夠區(qū)分它們是由自然場景帶來的，還是由于攝像頭鏡身故障產(chǎn)生的。圖14 ：偏色畫面6) PTZ（云臺）控制功能診斷自動檢測前端云臺和鏡頭是否能夠按用戶指令正確運動，如有無左轉(zhuǎn)失靈、上

51、下倒序等故障。該功能能夠自動對PTZ的各指令進(jìn)行測試，使管理人員準(zhǔn)確及時地把握系統(tǒng)內(nèi)PTZ的運行情況。不過，此功能需要系統(tǒng)擁有控制前端PTZ的權(quán)限。7) 視頻凍結(jié)檢測自動檢測由于視頻傳輸調(diào)度系統(tǒng)故障引起的視頻畫面凍結(jié)現(xiàn)象，可避免錯失真實的現(xiàn)場視頻圖像。8) 視頻抖動檢測檢測因攝像頭長期在室外工作，固定支架松動造成的圖像受到嚴(yán)重干擾，畫面抖動的情況。圖15 ：視頻抖動檢測9) 人為遮擋畫面檢測因攝像頭長期在室外工作引起的灰塵遮擋的情況，檢測人為惡意遮擋或圖像被替換的情況（可以進(jìn)行報警）。圖16 ：人為遮擋畫面10) 視頻缺失檢測自動檢測因前端云臺、攝像機(jī)工作異常、損壞、遭人為惡意破壞，或是視頻傳

52、輸環(huán)節(jié)故障而引起的間發(fā)性或持續(xù)性的視頻缺失現(xiàn)象（當(dāng)視頻丟失時，一般采取人工補假圖的方法來處理）。圖17 ：視頻丟失檢測(二) 視頻分析視頻分析方法主要有背景模型法和時間差分法兩類。背景模型法是利用當(dāng)前圖象和背景圖象的差分（SAD）來檢測出運動區(qū)域，可以提供比較完整的運動目標(biāo)特征數(shù)據(jù)，精確度和靈敏度比較高，具有良好的性能表現(xiàn)。背景的建模和自適應(yīng)是背景模型法的關(guān)鍵，一般在系統(tǒng)設(shè)置時期設(shè)置系統(tǒng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)時間來建模，根據(jù)背景實際“熱鬧程度”選取35分鐘的學(xué)習(xí)時間。系統(tǒng)建模完成后，隨著時間的變化，背景會有相應(yīng)的改變，而系統(tǒng)具有“背景維護(hù)”能力，可以將一些后來融入背景的圖象，如云等自動加為背景。時間差分法

53、就是高級的VMD，又稱相鄰幀差法，即利用視頻圖像特征，從連續(xù)得到的視頻流中提取所需要的動態(tài)目標(biāo)信息。時間差分法的實質(zhì)就是將相鄰幀圖像相減來提取前景目標(biāo)移動的信息。此方法不能完全提取所有相關(guān)特征像素點，只能檢測出目標(biāo)的邊緣，在其提取的運動實體內(nèi)部可能出現(xiàn)空洞。 視頻分析的過程（背景模型法）是：首先，系統(tǒng)進(jìn)行背景學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)時間因背景熱鬧程度不同而有所不同，期間系統(tǒng)自動建立背景模型；之后，系統(tǒng)進(jìn)入“分析”狀態(tài)，如果前景出現(xiàn)移動物體，且處在設(shè)置的范圍區(qū)域內(nèi)、大小滿足設(shè)置，系統(tǒng)將會對該目標(biāo)進(jìn)行提取和跟蹤，并根據(jù)預(yù)設(shè)的算法（入侵、遺留、盜竊等）觸發(fā)報警（期間如果背景中出現(xiàn)雨雪、中云、波浪、搖擺的柳樹等物體

54、，或發(fā)生攝像機(jī)抖動的情況，系統(tǒng)將啟動預(yù)處理功能來加以過濾）。在觸發(fā)報警之前，系統(tǒng)能夠進(jìn)行目標(biāo)識別，即將提取的目標(biāo)與已經(jīng)建立的模型進(jìn)行比對，并選擇最佳的匹配。1) 區(qū)域入侵監(jiān)測識別出目標(biāo)沿一定軌跡進(jìn)入、離開標(biāo)定區(qū)域的事件，識別出目標(biāo)在標(biāo)定區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)或消失，識別出目標(biāo)在標(biāo)定區(qū)域內(nèi)存在與否。2) 絆線檢測識別出單方向、雙方向穿越警戒線的行為；識別出逆行、轉(zhuǎn)向等行為；識別物體運行方向，對逆行等行為進(jìn)行報警。3) 物體遺失檢測在指定區(qū)域內(nèi)的物品被偷盜、搬移、取走時發(fā)出聲光報警信息。4) 物體遺留檢測識別出在標(biāo)定區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的，遺留、遺棄的單件、多件物品，可設(shè)定遺留報警時間。方向檢測 識別物體運行方向，對

55、逆行等行為進(jìn)行報警。5) 徘徊檢測識別出人員或車輛在標(biāo)定區(qū)域內(nèi)長時間徘徊與滯留的可疑情況，可設(shè)定徘徊報警的時間和人數(shù)。6) 人群流量統(tǒng)計（計數(shù)）單向、雙向累計人流統(tǒng)計，包含人群稠密度檢測。 7) 方向檢測 識別物體運行方向，對逆行等行為進(jìn)行報警8) 對象識別（人、車輛和物區(qū)分）與軌跡識別對視場內(nèi)人員、車輛、物品、動物等目標(biāo)進(jìn)行分類判別，對視場內(nèi)已識別目標(biāo)的行動軌跡、速度、方向、距離進(jìn)行跟蹤。9) PTZ動態(tài)跟蹤通過智能視覺技術(shù)鎖定目標(biāo)后（支持自動、手動、接力三種鎖定模式），自動控制PTZ攝像機(jī)的云臺旋轉(zhuǎn)以跟蹤目標(biāo)，確保可疑目標(biāo)的放大畫面特寫始終保持在視頻畫面中央，并在目標(biāo)離開視場后自動回到預(yù)置

56、位。其開發(fā)難點是出現(xiàn)目標(biāo)交叉、被遮擋等干擾后如何識別并成功地繼續(xù)跟蹤。10) 人臉識別根據(jù)人的臉部特征進(jìn)行采集和抓拍，并能進(jìn)行比對分析，在發(fā)現(xiàn)可疑人員時給予報警提示。11) 車牌識別能夠做到自動記錄并分析判斷車輛的身份，對于有不良身份記錄的車輛進(jìn)行提前預(yù)警。 12) 煙火監(jiān)測能夠自動監(jiān)測防區(qū)內(nèi)突發(fā)的火情，發(fā)出報警并觸發(fā)其他動作。(三) 視頻增強(qiáng)1) 圖像增強(qiáng)改善霧、雨、雪環(huán)境下的視頻效果，提高畫面的能見度。 2) 圖像穩(wěn)像消除位于鐵路邊、公路邊的攝像機(jī)所拍攝圖像的震動、抖動、晃動。 3) 數(shù)字全景拼接對監(jiān)控系統(tǒng)獲得的多個相關(guān)聯(lián)的分散場景畫面進(jìn)行無縫拼接，在不降低視頻幀率情況下實現(xiàn)全景監(jiān)控。1.

57、5.4 基于內(nèi)容的視頻檢索視頻搜索是通過對海量的非結(jié)構(gòu)化的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析，提取視頻內(nèi)容的特征（包含語義特征），在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)從內(nèi)容上對視頻進(jìn)行檢索。與傳統(tǒng)文本搜索相比，視頻搜索存在很大的技術(shù)難度。首先，視頻內(nèi)容的特征難以提取與處理，特別是語義特征的提取存在很大的困難。其次，視頻搜索在索引建立、查詢處理以及人機(jī)交互等方面都與傳統(tǒng)的文本搜索存在很大區(qū)別，還有一些技術(shù)難題有待解決。(一) 視頻結(jié)構(gòu)化分析視頻結(jié)構(gòu)化分析是指對視頻流進(jìn)行鏡頭分割、關(guān)鍵幀提取和場景分割等處理，從而得到視頻的結(jié)構(gòu)化信息。鏡頭分割的關(guān)鍵在于確定鏡頭的邊界，其中漸變鏡頭邊界的檢測目前仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的課題?，F(xiàn)有鏡頭分

58、割方法多以視頻內(nèi)容的不連續(xù)性為劃分鏡頭的依據(jù)。研究者們通常選取視頻的某種特征來度量視頻內(nèi)容的不連續(xù)性，如顏色特征、運動矢量特征、邊緣特征等。由于同一個鏡頭中的各幀圖像之間的內(nèi)容有相當(dāng)程度的冗余，因此可以選取反映鏡頭中主要信息內(nèi)容的幀圖像作為關(guān)鍵幀。鏡頭分割后，對每個鏡頭可提取若干關(guān)鍵幀，并用關(guān)鍵幀來簡潔地表示鏡頭。場景分割通常也稱為故事單元分割，其目標(biāo)在于獲取視頻的最小語義結(jié)構(gòu)單元場景。一般而言，場景是由一組連續(xù)的、同屬于一個故事單元的多個鏡頭組成。通過融合視頻的文本、聲音等信息對已分割出的鏡頭進(jìn)行聚類，將內(nèi)容相近的連續(xù)鏡頭合并為一個單元組，從而得到場景信息，為進(jìn)一步進(jìn)行視頻內(nèi)容分析提供基礎(chǔ)。

59、(二) 特征提取特征提取是進(jìn)行視頻搜索的基礎(chǔ)，要實現(xiàn)有效查詢，就必須對視頻信息進(jìn)行建模和表示，實際上就是分析視頻數(shù)據(jù)，提取描述特征。一般說來，主要提取以下特征：視覺特征：主要包括視頻幀圖像的顏色、紋理、形狀、運動等低層視覺特征。其中，David G. Low于1999年提出了一種對圖像縮放、旋轉(zhuǎn)和仿射變換保持不變的圖像局部特征描述算子SIFT（Scale Invariant Feature Transform）算子，在圖像和視頻檢索中越來越受到人們的重視。聽覺特征：聽覺特征反映了視頻中音頻的頻譜分布和變化規(guī)律、節(jié)奏、韻律等，主要包括：短時能量、MFCC系數(shù)、基音頻率、分帶短時能量、短時能量的均值和方差、M