何种大型视频监控系统满足平安城市建设需求

    城市治安监控的重点主要集成在道路交通、治安协管两个部分。治安协管主要涉及到商业金融中心、社区、娱乐中心周围地带、重要单位周边、城市重点场所等，它需要在出现异常时即可报警，并可跟踪定位可疑目标，便于事后对突发事件的取证及调查等。道路交通部分主要为重点路段、关卡，它通过实时监控车流量，控制并调配通勤情况，以缓解城市交通压力。同时，道路交通可合并智能交通，通过对于违章车辆的超速、闯红灯等进行抓拍、记录、处理。

    根据全面构建和谐社会的需求，在监控点的设立同时，将系统与城市中各派出所及上级公安分局到总局的多级联网，并与城市110、119、122网络合并，保证事件发生时，道路管理、公安、交通执法等职能部门能第一时间把握现场画面情况，并协助上级指挥现场，做到有理可寻，有据可依，大大提高管理者的管理效率。

    需求分析

    视频需求

    城市视频监控中视频监控点的设立是根据城市治安重点而设立的，这些布控点主要集中在商业金融街、社区、娱乐场所、主要路段、交通枢纽区等，布控点以图像采集、音频采集及报警信息采集等设备为主。有关部门通过图像来了解布控在城市各个敏感区的实时状况，对实时传输的图像要求：保证图像的清晰，图像延迟小于300ms；图像的连贯性高，不能出现拖尾、马赛克的情况；保证职能部门的管理员在第一时间掌握实时、清晰的高品质视频图像。

    一方面，城市治安视频监控系统要做到事件即时处理，另一方面也要给城市管理职能部门保留数据信息，这就要求在实现图像实时浏览的同时，对图像进行全天候的录像。对于城市视频监控这样一个庞大的应用系统，对于存储的设计要求尽善尽美，可多级存储与分布式存储并存，以适合各个城市不同的需求。

    另外，视频监控也需要对图像实时抓拍、后期再剪辑的功能，便于相关职责部门做好后期存档工作。

    报警需求

    警务信息的处理对于一个城市视频监控系统来讲有其特有的必要性。为减少设备的投入和保障系统的统一性，选择能够实现视频传输与报警联动的视频监控系统是必然的需求。报警信息经过网络传输到指挥中心和110指挥中心，通过系统平台的联动处理功能，使警务人员能在第一时间内得到事件信息，要求系统的警务处理能力延迟小于300ms。

    联网需求

    对于关乎人们生命财产安全的城市级视频监控系统，有其特殊性，要实现派出所、分局、市局数据信息共享。这就要求系统支持多级的组网方式，支持派出所、分局、市局三级管理系统，实现全网视频、音频、报警信息共享。

    智能管理

    城市治安视频监控系统要充分体现智能化的后台管理，通过后端的智能化管理，即可实现对全系统的管理与配置；轻松实现视频信息的浏览、录制、查询；以及各种资源的有效应用参数配置。通过城市治安视频监控系统可以有效地协助城市管理职能部门保证城市治安的有序进行。同时，良好的系统需提供二次开发功能以及升级接口，可满足城市视频监控点不断更新增长的需求。

    系统设计

    城市治安视频监控系统通过联网，可保障派出所、分局、市局主管人员浏览所辖片区的安全情况。当有报警发生时，各个监控中心通过各种联动报警实现手段，使各级管理人员能及时处理报警信息；同时系统联动110指挥中心，出现警情时110及时出警。

    对于专业级大型多级分布式视频监控系统来说，要求单台服务器可以支持128路实时录像与400路转发。整个系统需要兼具设备自动查找与巡检、图像智化化分析与快照检索、云镜控制与远程管理、个性化浏览与多级地图等功能。良好的多叉树多级树级架构，能够保障系统安全有效的运行，合乎目前国内市场的用户使用习惯及国际监控发展方向。下文以基于网络视频编解码器的系统为例介绍。

    前端音视频采集点

    由于每个城市网络环境的限制和各城市监控点不集中的原因，导致在城市中监控点视频图像的接入都有所不同，而且在同一个城市中有可能也采用不同的解决方式，例如无线、光纤、ADSL、XDSL等不同的网络接入点。这要求前端音视频采集设备支持不同的网络接入，可满足城市多网络、多环境应用的需要。 

     具体实现方式可以是：前端的模拟摄像机通过视频线接入到网络视频编码器，网络视频编码器把图像进行压缩编码后经由各种网络链路把图像上传到派出所监控中心。

    其主要设备清单包括：

    •摄像机及拾音器：负责视音频信号的采集；

    •网络视频服务器：负责对视音频信号的编码压缩、传输；

    •网络传输：负责把图像信息与声音信息通过电话线网络进行上传。

    报警与监控接入

    城市治安视频监控系统还需要建立专业报警监控服务中心，将类似于传感器等各种报警设备接入到网络视频编码器中，实现包括：

    •通过网络视频编码器将报警信号传回到各级监控中心；

    •监控中心通过视音频联动实现警报信息的处理报警；

    •通过系统查询可以检索事件发生记录；

    •通过自动巡检方式，掌握各系统运行状态。

    派出所、分局、市局视频监控中心
派出所、分局、市局等视频监控中心作为系统视频资源中转站和资源数据库中心，是整个系统良好的运行保障。我们可以根据派出所、分局、市局的不同职责权限，将服务器管理器设置为分级联网管理模式。前端的视频图像分布存储于各个派出所服务器端；分局、市局可以根据实际需要进行录像查阅，保障录像查询者在短时间内迅速收集证据。同时，为了满足各个地区管理机制的需要，录像文件同时也可以存储在分局或市局等。

    另外，还需要考虑到：每个管理人员及访问者可随时对图像进行本地录像及图像抓拍，并可以对录像文件进行后期剪辑，使城市治安视频监控体现人性化管理的初衷。

    根据权责的不同，城市治安视频监控可采用的三级的组网方式，派出所作为第一级监控单元，负责管理其下所有的前端监控点；分局作为网络中的第二级监控单元，负责其下的各个派出所及派出所负责的前端监控点，同时通过音频设备可以实现分局与派出所、分局与最前端监控场所进行音频对话。以此类推，形成三层的网络通路，把音频、视频、警报信息通过网络实时传输，完成城市视频监控的大型的、分布式的、多级的、统一的管理架构。

    派出所一级监控分中心

    通过图像监控系统避免派出所误出警、误处理、误操作，而通过图像监控报警联动功能，起到对突发事件及时报警和及时处理的作用。

    派出所对辖区内各社区前端监控点进行实时监控，派出所监控服务器采用磁盘阵列实时录制所有前端监控点的视频图像，录像保存15天。通过实时监控图像的录像回放或查询，做到出警处理准确、执法公正、避免纠纷，提高侦破的科技手段和治安管理的水平。 

     市分局二级监控分中心

    系统的二级监控心设在各县、区公安分局指挥室，通过各种网络链路建立的辖区监控报警服务分中心，主要功能包括：

    •负责本辖区的管理、控制、调度、协调、指挥中心，掌握本辖区社会动态和治安动态；

    •管理本辖区内的派出所监控分中心；

    •根据需要，可调用和控制本辖区任意一路前端监控报警信息，处理有关报警信息、视频信息；

    •向一级监控中心上传所需的本辖区社会治安信息，接警处理结果；

    •通过自动巡检方式，掌握各子系统工作状况、系统故障、设备在线率、储存记录等设备运行状态。

    市局三级监控中心

    系统将市公安局指挥中心110报警台作为三级监控中心，作为整个城市的管理、控制、调度、协调、指挥中心。主要功能：

    •处理各类报警信息、视频信息；

    •掌握全市社会动态和治安动态；

    •根据需要，可调用和控制全市各路报警信息与监控图像；

    •连接公安厅和公安部报警监控系统；

    •管理二级监控中心系统。

    视频显示（PC机及监视器）

    在城市治安视频监控中，后端图像的显示可以直接采用电脑显示屏，也可以能采用网络视频编码器进行解码还原后在电视器或监视器上进行显示。如果要把图像上传到监视器或电视墙上，通过网络视频解码器与监视器或电视墙相接，把数字信号还原成模拟信号实现模拟显示。在传统的监控中，电视墙的切换显示要求增加矩阵进行视频的切换，这就要求系统软件本身具备电视墙切换功能，以实现全部图像的切换显示。

   关健技术

    多级分布式灵活组网

    城市治安视频监控系统基于分布式多叉树组网模式，强大的组网能力真正实现大型分布式集成管理系统，形成派出所、分局、市局三级的组网方式，可以更可靠、更经济地进行系统布局，使得城市治安视频监控达到统一的平台、流畅的图像、可靠的架构、简便的升级能力等效果。

    同时，城市治安视频监控系统还可以支持故障切换与恢复，集中式设备心跳管理，使城市监控中的每个监控设备都时时处于被检测状态中，有利于发现故障，及时排除应用故障，保证系统正常运行。目前，借助系统的日志功能，也可以实时了解全网内各个设备的运行状况，保障大型多级分布式城市治安视频监控的正常运行。

    海量存储与转发

    城市治安视频监控系统采用专业流媒体技术来支撑高性能的存储和转发。同时，分布式多服务器架构支持海量存储和转发。对于城市治安视频监控来讲，有了良好的组网架构后，系统还需要支持大量的视频转发与存储，来完成在整个城市监控网中视频信息的全网共享。在城市治安视频监控系统利用分布式存储的情况下，也就是把视频监控分布存储于各个派出所分服务器上，其上级服务器可以通过网络进行视频信息的应用，利用服务器目录管理形成各级服务器的互相访问。分布式多转发中心架构，最大限度地分摊网络负担，避免网络瓶颈和拥塞，配合中继转发模式，支持应用层路由优化，限制无效网络流量的产生。

    数据安全传输

    TCP/IP网络协议是目前最流行也是最稳定的网络协议。在TCP/IP网络协议之上开发了专用通讯层，针对图像数据的混合传输做了优化处理，适合多点视频和数据的并发传输，降低了系统资源的占用率，也是城市治安视频监控系统的重要部分，它必须支持多种TCP/IP协议的传输，包括TCP、UDP、RTP和组播等。其中，以组播而言，它是一种允许一个或多个发送者（组播源）发送单一的数据包到多个接收者（一次的，同时的）的网络技术。其大意是：组播源把数据包发送到特定组播组，而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。组播可以大大地节省网络带宽，因为无论有多少个目标地址，在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。它提高了数据传送效率，减少了主干网出现拥塞的可能性。而且，组播中的主机可以是在同一个物理网络，也可以来自不同的物理网络。

    系统维护机制

    城市视频监控系统应用生命周期管理，设备心跳管理，实时监控和管理编解码设备，及时排除应用故障，保证系统正常运行。同时，拥有一套自动系统日志，实时了解系统运行情况。

    一般，视频监控系统需要具备自愈自恢复的功能，这目前来讲对于一个成熟的大型视频监控系统来讲是至关重要的。我们在系统设计初期，就应该充分考虑到设计一个稳定、能够自愈自恢复的智能性系统，这对于客户来讲是非常便捷的，因为能够减少人为的系统维护量、减少故障率。

    系统应具备的主要功能

    •监视功能：根据监控点的实际情况，提供全天候及全方位的画面监视功能。通过实时观测手段进行图像查看，采用全天候、多方位、固定、移动等方式对监看目标进行实时、直观、清晰的监视；全天24小时均可在监控中心、监控室观察到前端现场的实时监看画面；监视界面分为16、13、12、10、9、8、7、6、5、4、3、单画面显示，可通过轮询选择对所有的镜头进行分时段的浏览；

    •图像远程调节：系统通过矩阵的控制功能来操作前端活动云台的运动方向，摄像机的焦距及景深来达到最佳的监控效果；

    •音视频存储功能：可以通过录像计划对音视频信息进行记录，可采用硬盘、磁盘阵列多种存储介质，有本地和远程两种存储方式；

    •日志信息查询：通过查询此日志了解与分析系统运行情况；

    •图像传输功能：利用网络视频服务器压缩编码后，将模拟音、视信号转换成数字信号通过以太网络把数据传送到远程用户，实现网络内计算机的远程观看；

    •录像播放器：根据对画质或对时间的不同需求选择VCD、SVCD、DVD选择存储，依据录像时间、地点、企业信息等各种关键字进行综合查询、检索，查询后可以实时显示录像资料，对于其中的图像可以单帧存储以便于做进一步的分析处理；

    •图像联网功能：系统通过城市综合治安系统也可以进行图像的联网传输，在实时观看的同时还可调用远程目录管理中心的录像资料。相关部门领导也可通过指挥中心的内部网络随时随地监看或调用各级目录管理中心的图像，使本系统更好地为公安实战服务；

    •配置管理：系统配置包括设备参数、摄像机管理、录像计划、报警计划、用户权限等，方便系统进行维护与管理。