海康威视平安城市视频监控系统解决方案.doc

海康威视平安城市视频监控系统 解决方案云县平安乡镇视频监控系统解决方案2012年元月前 言随着平安城市建设的不断深入实践和应用，城市治安视频监控系统正从单纯的城市治安防范的技术手段形成为大型的、综合性非常强的视频图像信息系统，不仅是“平安城市”建设的重要组成部分，更成为“数字城市”的重要载体。它不仅可以满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等的需求，在预防、发现、控制和打击违法犯罪，提供破案线索，固定违法犯罪证据等方面发挥人防、物防所不可替代的重要作用；而且还能兼顾灾难事故预警、安全生产监控、环境等方面对视频图像的需求，对于提升城市可视化管理水平和政府应急处置能力，建立社会治安防控体系具有十分重大的意义。海康威视作为安防民族品牌的一员，一直以自主研发为核心，与世界领先的芯片厂商合作，融合最新技术和先进理念，开发了一系列的监控产品，从板卡、dvr/dvs、摄像机、智能球机、网络存储产品到视频综合平台和综合应用管理软件平台。海康威视始终坚持“产品及系统可靠性优先”的原则，秉承专业创新的激情，提出并实现了更有竞争力的解决方案，在全球100多个国家和地区得到了广泛应用。在平安城市建设中，海康威视经过多年技术积淀和应用创新，开发了一系列满足公安行业需要的高清智能卡口系统、高清电子警察系统、车载移动取证系统、单兵移动执法系统和公共安全视频信息管理平台，采用高清视频应用、智能视频分析、gis可视化操作、应用业务集成等技术手段，实现城市视频监控资源的无缝集成，是一套适合实战应用的的平安城市视频监控系统解决方案。直至2009年上半年，海康威视陆续为全国超过400多个大中城市的平安城市建设项目提供高性能产品和专业技术解决方案，通过遍布中国24个大中城市的分公司为用户提供高品质的本地化服务，获得了用户单位的充分认可，受到了公安各级领导以及各地政府的关心、支持和赞誉。海康威视对平安城市的需求理解也得以不断加深，并将领先的技术转化为专业的、适合的解决方案，我们坚信在未来平安城市建设中，海康威视将能提供更强大、更全面、更适合的解决方案，为创建和谐社会、健全社会治安防控体系、加强社会综合治理、深入开展平安创建活动做出贡献。目 录第1章 概述61.1 系统概述61.2 设计标准61.3 设计原则81.4 设计目标9第2章 系统集成设计112.1 总体集成概述112.2 系统总体构架122.2.1 系统逻辑构架122.2.2 系统拓扑构架132.2.3 总体设计思路152.3 视频信息传输交换网络182.3.1 传输交换平台构架182.3.2 网络系统规划设计192.4 视频信息综合管理平台222.4.1 平台设计概述222.4.2 平台整体构架设计262.4.3 平台功能模块组成332.4.4 平台基本功能362.4.5 公安应用业务功能502.4.6 平台软件特点662.5 已建视频资源整合接入702.5.1 已建视频整合方式702.5.2 视频综合平台接入712.5.3 产品技术规格722.6 社会治安监控资源接入752.6.1 直接就近接入方式752.6.2 数模视频转发接入方式752.7 海量信息存储与管理772.7.1 海量信息存储需求772.7.2 数据存储技术782.7.3 ip-san存储技术792.7.4 海量视频存储设计802.7.5 存储管理策略832.7.6 产品技术规格84第3章 治安监控系统设计883.1 治安监控系统设计思路883.2 新建治安监控点设计883.2.1 前端监控点建设883.2.2 监控点的选择893.2.3 前端摄像机选型893.2.4 监控立杆机箱设计963.2.5 前端防雷接地设计1003.2.6 前端设备供电保障1023.2.7 监控点夜间补光设计1033.3 派出所分控中心设计1053.3.1 系统管理方式1053.3.2 切换控制系统1053.3.3 视频图像显示1063.3.4 系统管理平台1073.3.5 基础保障1073.4 区县监控中心设计1083.4.1 图像接入控制1083.4.2 系统管理平台1093.4.3 网络设备部署1103.4.4 大屏幕显示系统1103.4.5 音视频多媒体接入1143.4.6 通信指挥系统1153.4.7 机房建设115第4章 系统安全设计1164.1 软件平台安全性1164.2 前端设备安全与可靠性1174.3 中心设备的安全性1184.3.1 数据存储的安全性与远程备份1184.3.2 中心服务器双机群集建议1184.3.3 分中心冷备份和备件1194.4 网络传输与接入安全1194.4.1 社会视频资源的接入安全建议1194.4.2 基于公共网络传输的数据安全建议1214.4.3 各级监控平台的网络安全123第5章 系统优势分析127第1章 概述1.1 系统概述城市视频图像信息资源是一项非常重要的城市管理基础资源，政府及相关职能部门可以依托视频系统构建市政监控网，实现城市可视化管理和应急指挥调度；公安机关可依托视频系统及时开展治安防控和打击。加快推进公共安全视频信息管理系统建设，可以提升城市综合管理水平和社会治安防控能力，能为推进城乡统筹改革发展和加快城市建设提供坚实的社会安全保障。平安城市视频监控系统采用先进的视频编解码技术、网络传输技术、智能视频分析技术、海量存储管理技术、高清视频采集传输和高清视频显示技术，高起点、全方位地加强视频图像信息系统的建设和整合，将公安、交通、市政和社会视频监控资源集成到统一的管理平台，建成统一的规范化的视频图像信息系统。海康威视平安城市视频监控系统解决方案从城市管理的全局需求出发，采用固定治安监控点与移动执法监控相结合、公安治安监控与社会治安监控相结合、视频监控与gis系统相结合、人工监控与智能分析相结合、分布式管理与统一指挥管理相结合等方式，通过新建扩建、整合利用、升级改造和业务集成等途径，扩大视频监控范围，充分利用现有各种视频资源，提高监控图像质量，实现视频资源的共享和视频信息增值应用，最终建立全方位、立体化的多级监控联网管理体系。1.2 设计标准平安城市视频监控系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：1) 城市联网监控报警系统设计方面：s 城市监控报警联网系统技术标准（ga/t669-2008）s 城市监控报警联网系统系列标准（ga/t669-2008）s 公安部关于城市报警与监控系统的建设、管理、应用规范性文件（公安部科技信息化局汇编2009年3月）2) 安防视频监控系统设计方面：s 中华人民共和国公安部行业标准（ga70-94）s 视频安防监控系统技术要求（ga/t367-2001）s 民用闭路监视电视系统工程技术规范(gb50198-94)s 工业电视系统工程设计规范（gbj115-87）s 安全防范系统通用图形符号（ga/t75-2000）s 道路交通安全违法行为图像取证技术规范（ga/t 8322009） s 机动车号牌图像自动识别技术规范（ga/833-2009）s 闯红灯自动记录系统通用技术条件ga/t496-2009s 建筑及建筑群综合布线工程设计规范 （gb/t50311-2000）s 公安部警用地理信息系统系列标准规范3) 视频监控图像质量方面：s 电视视频通道测试方法（gb3659-83）s 彩色电视图像质量主观评价方法（gb7401-1987）4) 视频系统网络设计方面：s 信息技术开放系统互连网络层安全协议（gb/t 17963）s 计算机信息系统安全（ga 216.11999）s 计算机软件开发规范（gb8566-88）5) 视频系统工程建设方面s 安全防范工程程序与要求（ga/t75-94）s 安全防范工程技术规范(gb 50348-2004)s 电子计算机机房设计规范(gb50174-93）s 建筑物防雷设计规范(gb50057-94)s 建筑物电子信息系统防雷技术规范(gb50343-2004)s 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求(ga/t670-2006)s 民用建筑电气设计规范(jgj/t16-92)6) 视频系统工程验收方面：s 公安交通电视监视系统验收规范（ga/t509）s 安全防范系统验收规则（ga308/2001）s 中国电气装置安装工程施工及验收规范（gbj232-90.92）s 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 (gb/t50312-2000)1.3 设计原则平安城市视频监控系统的建设以“统一规划、统一标准、技术先进、突出应用、稳定可靠、资源共享、信息安全”为原则，确保系统的设计和建设满足城市管理的全局需求，体现城市管理的数字化、自动化和智能化的领先水平：1) 统一标准：平安城市视频监控系统的建设必须统一标准，系统建设在符合国家和行业相关标准及地方标准的建设要求基础上，“统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注、统一位置标识”，采用先进的技术手段和系统架构，整合治安监控资源、道路监控资源、市政监控资源、社会监控资源和已建视频资源，在同一的标准框架下实现统一部署、资源共享、平台共用，构建全网各种设备接入、各子系统互联互通、区域视频信息系统互联共享的可扩展规模和升级应用的视频信息管理系统；2) 统一规划：平安城市视频监控系统的建设必须统一规划，按照政府统一要求和部署，采用高科技、新方法对城市管理进行综合分析和管理监控，提高城市管理水平和城市运行效率，增强城市应对突发事件的应急能力，加快城市数字化进程；3) 技术先进：采用主流的、先进的技术构建系统平台，满足可视化社会治安防控需要，为城市数字化管理、公安治安监控、政府市政管理、应急联动指挥等提供业务支撑，促进城市图像信息综合应用，具有先进的数字化、自动化和智能化技术水平，实现“指挥点对点可视化、系统运行数字化、应对决策扁平化”，使我市城市可视化管理、应急指挥和治安防控数字化水平进入全国乃至世界的先进行列4) 突出应用：平安城市视频监控系统的建设必须突出应用，鉴于系统技术复杂，投资巨大，在建设中应以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于公安和政府工作的需要，充分利用视频信息资源，结合各种应用业务，围绕打造“数字城市”、创造“平安城市”、保障和谐的城市环境和良好的社会治安条件，不断提高公安机关预防、打击犯罪、严密治安管理和维护社会稳定的能力，不断提高城市管理的行政执法的水平； 5) 稳定可靠：平安城市视频监控系统的建设不是各种视频资源的简单组合，而是统一标准构架下的有机组成，系统采用的软硬件根据统一的规范、协议和要求选型，根据最新的标准规范，并经过具有相应资格的软件评测中心、产品检测中心的测试，质量达标，性能稳定，能够持续有效运行，满足城市管理7*24小时不间断持续运行的需要；6) 资源共享：平安城市视频监控系统的建设应满足各部门、各应用系统对监控图像共享的需求，为监控资源数字化整合共享提供接口支持。视频信息不仅要满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等的需求，而且还能兼顾灾难事故预警、安全生产监控、环境等方面对视频图像的需求；7) 信息安全：平安城市视频监控系统构建信息传输专网，保证专网专用，安全畅通，社会监控资源通过互联网或vpn接入时，需采用严格的网络隔离和安全措施；不同专网之间，如公安视频专网与城管政府网之间也应采用严格的网络安全和隔离措施，确保各专网的信息安全。1.4 设计目标1) 在城市重点部位、公复场所、主要路口路段、城市出入口、十字路口、案件多发地带等区域设置监控点，实现“整体布局网络化、局部区域闭合化、重点路口全摄入、重要部位全覆盖”；2) 建成 “统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注、统一位置标识”的视频管理系统，整合各类不同来源、不同格式的视频图像资源，实现视频管理信息系统的数字化、网络化和智能化；3) 依托gis电子地理信息系统，通过视频图像信息与空间地理信息的融合，实现视频图像信息、视频前端属性、视频区域信息、警力分布信息、应急联动信息、以及各类基础数据信息的同步显示。整合城市各种应急资源，以视频管理系统、地理信息系统、数据分析系统、信息展现系统为手段，实现对事件数据的收集、分析和辅助决策，对各类资源的组织、协调和管理控制等指挥调度功能，使其成为支撑城市应急联动系统和“电子政府”的信息基础设施；4) 充分利用现已建成的政府部门视频图像资源和社会单位视频图像资源，以及政府和公共信息通信基础设施，实现城市视频管理系统的互联互通和信息共享，为政府相关部门，如城管、人防、卫生、环保、消防等提供城市实时图像，切实提高城市的可视化管理水；5) 建立公众视频服务网，可为入网用户提供远程监控报警等网络视频服务，并实现报警和监控联动，逐步将社会单位的报警资源与其监控资源整合，实现报警和监控的一体化。第2章 系统集成设计2.1 总体集成概述平安城市视频监控系统的总体建设目标是：按照“整体布局网络化、局部区域闭合化、重点路口全摄入、重要部位全覆盖”的要求，建设覆盖城市重点区域的视频监控系统，结合移动视频监控，整合各种社会视频资源，提高监控密度，扩大监控规模，采用全ip网络构架方式，建设统一的视频信息管理平台，实现公安、交警、市政视频资源的应用和共享。平安城市视频监控系统集成图示海康威视总结多年安防行业经验，依托自身强大的研发实力，基于全新产品形态提出了新一代城市视频信息大集成解决方案，真正意义上实现了编码、矩阵切换、行业应用、海量存储和解码的大集成，轻松实现平安城市建设数字视频、模拟视频、数模结合和无线视频等多种监控网络的接入，集成城市视频监控多个子系统和应用业务平台，具有强大的兼容新、稳定性和可靠性，全面地解决了平安城市视频监控系统采集、传输、管理、控制和共享的需要。2.2 系统总体构架平安城市视频监控系统采用统一构架，总体结构应满足高清图像、实时无延时传输的带宽需要以及网络安全的要求。系统总体逻辑结构自下到上分为四层，依次为：接入层、传输层、数据处理层和行业应用层。2.2.1 系统逻辑构架平安城市视频监控系统系统逻辑图 资源层在系统里，该层主要是各种要接入整个调度管理系统的资源，包括公安网内的资源和社会监控资源，包括网络摄像机、模拟摄像机、视频编码器、硬盘录像机等。所有接入公安内部专网的资源在接入调度管理平台时一定要通过网闸做物理隔离，以保证公安网本身的安全性。 接入层接入层主要负责将各种视频和报警相关的资源接入到调度管理平台内部，做统一管理和调度，在接入层完成各种有差异的资源的一致性转化，主要包括数字视频切换控制接口、报警信号通道控制接口、移动视频切换控制接口、已建模拟视频切换控制接口等。 调度管理层调度管理层是建立在高性能切换控制系统和高性能网络交换机基础上的应用管理系统，主要负责视频信息和报警信息的集中管理和调度，是整个系统的资源调配、应用的核心。实现统一管理和调度的基础服务。 应用层应用层主要实现视频信息的各种数字化应用。实现包括gis系统整合、视频预览回放、智能视频分析、视频解码上电视墙显示、系统管理与远程维护、业务系统整合等功能。2.2.2 系统拓扑构架平安城市视频监控系统向上接入市局监控系统管理平台，区县公安局建立覆盖本地区的视频管理系统中心，公安派出所建立视频管理系统前端汇聚平台。在此基础上形成市、区县、街乡镇政府及部门的三级视频管理系统。以现有公安光纤网络和公共通信网络资源为传输通道，以gis空间地理信息平台为载体，建设视频传输专网，实现市、区县、乡镇政府及部门互联互通。系统总体构架融合公安治安监控、交通治安卡口、电子警察和社会视频图像信息资源，结合车载与单兵移动取证系统，在统一的网络构架和综合应用共享平台上实现各种业务功能，实现与现有视频图像信息系统的整合，体现平安城市视频监控系统的整体性，提高系统的共享度。三级监控中心的构架思路：1) 三级监控中心一般是指由派出所设立的报警与视频监控中心。作为基层单位，管理辖区内设备和客户端，并接受上级监控中心管理。2) 二级监控中心一般是指由公安分（县）局或者其他公安业务部门设立的报警与视频监控中心。管理辖区内设备和客户端，并接受上级监控中心管理的同时也接收三级监控中心上传的图像。 3) 一级监控中心一般是指由市级公安局设立的报警与视频监控中心 。所有派出所、分局的监控资源都受其统一管理。三级管理平台架构如下图所示：第127页临沧明兴科技有限公司2.2.3 总体设计思路2.2.3.1 三级管理平台的架构一. 派出所视频图像信息前端汇聚平台第三级平台为派出所视频图像信息前端汇聚平台，是视频图像资源整合共享、控制管理和应用的基础和源头，系统对治安重点和案件易发、高发的地区、部位等进行实时、有效的监控和录像存储；并且整合辖区内重要社会视频图像资源接入平台。第三级视频图像信息平台除了管理自己辖区内的视频图像资源外，还要负责向第二级平台提供视频图像资源。第三级平台应能调看辖区内视频图像信息的实时画面和录像，或者经过上一级公安机关授权，调看辖区外特定区域、地点的实时画面和录像。二. 区县公安局视频图像分中心第二级平台为区县公安局视频图像分中心，以区县公安局为实体，自成体系组织辖区内视频图像信息系统建设，负责对所辖派出所第三级平台的管理和控制，整合接入第三级平台的视频图像资源、区县各单位的视频图像资源以及辖区内重要视频图像资源，并向第一级平台（市公安局视频图像中心）提供视频图像资源。第二级平台应能调看辖区内视频图像信息的实时画面和录像，或者经过上一级公安机关授权，调看辖区外特定区域、地点的实时画面和录像。三. 市公安局视频图像中心一级视频图像中心为市公安局视频图像中心，是视频图像信息体系的核心部分，实现全市视频图像信息点的图像的调用和控制，包括视频信号的切换、控制和显示等主要功能，包括实时画面和录像资料的调用和控制。市公安局视频图像中心汇聚全市各级视频图像信息系统的图像资源，能调看三级平台中所有视频图像信息的实时画面和录像。四. 系统构架模式第二、三级平台在物理结构上可根据实际情况采用三种模式进行建设：第一种是分布式采集存储模式，即由派出所建设系统平台，负责视频前端镜头的采集、存储以及辖区社会视频图像资源的整合，并把汇聚的视频图像资源向第二级平台提供；第二种是集中式采集存储模式，即由区县公安局视频图像分中心负责视频前端镜头的采集、存储以及辖区社会视频图像资源的整合，并把汇聚的视频图像资源直接分发给辖区派出所使用。派出所不建系统，只作为用户使用第二级平台的视频图像资源；第三种是混合式采集存储模式，即区县公安局根据实际情况，灵活使用集中式或分布式模式，一部分派出所自建汇聚整合平台，另一部分派出所视频图像信息资源直接汇聚整合到区县公安局视频图像分中心。系统将根据城市视频信息管理的需要，采用合适图像采集、存储和整合方式。三级平台都可以根据需要建设视频前端镜头和整合社会视频图像信息资源。其他部门、行业、单位自成体系的视频图像信息系统（如交委、市政、金融等），可以根据需要在三级平台的任意一级进行整合。三级平台都在通信协议和编码标准方面保证协议的规范性，保证上一级平台能直接调用本级平台的所有实时画面和录像。2.2.3.2 城市视频监控全覆盖固定治安监控点覆盖城市重要部位：在城市重点部位、公复场所、主要路口路段、城市出入口、案件多发地带等区域设置监控点，采用光纤网络快球和高清网络摄像机，实现24小时实时监控，提高城区治安防范、打击各种违法犯罪行为和处理突发事件的能力；2.2.3.3 公安视频信息传输网络1) 系统采用全ip视频监控构架的方式，基于三级公安视频信息传输网络，实现视频信息、控制信息和视频相关业务信息的传输需要；2) 建设公安三级视频传输专网，高标准建设，高带宽传输，实现高清晰图像传输；视频传输专网独立于公安数据网，同与公安数据网安全联通；3) 建设派出所、公安（分）局监控中心，派出所和公安（分）局接入辖区视频监控图像，实现分布式图像管理，公安（分）局实现对监控资源的统一管理，对公安治安管理集中管理和指挥，符合公安分级管理的要求。2.2.3.4 社会治安内部防控视频服务网 1) 接入社会监控资源：充分利用社会监控资源，根据社会监控系统建设的特点，制定社会监控资源的接入方式，对授权接入的社会监控资源进行有效的管理和资源共享；2) 社会治安内部防控视频服务网采用可靠的安全技术手段，保障接入公安视频信息传输专网时的信息安全。2.2.3.5 视频信息管理平台建设平安城市视频监控系统平台实现所有图像资源的集中管理，最大限度实现跨地区、跨部门视频监控资源共享和互联互通互控，保证联网的视频传输的质量，提供一个视频信息资源的统一监控检索系统，充分发挥视频监控系统在加强社会管理，提升警务效率、组织群防群治、预防和打击违法犯罪等方面的作用；1) 实现各类视频信息整合和管理：建成 “统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注、统一位置标识”的城市视频信息管理系统，整合各类不同来源、不同格式的图像资源，实现视频图像信息系统的数字化、网络化和智能化，具备信息资源管理、设备管理、用户管理、网络管理、安全管理等功能；2) 实现城市视频资源共享：平台接入的视频监控信息能满足公安、交通、市政和相关政府职能部门管理的需要，经平台统一授权控制，通过客户端可远程访问授权范围的视频图像信息，提高视频资源的共享度，提升系统投资价值，更好地服务于城市的各项管理；3) 集成gis系统可视化操作：通过视频图像信息与空间地理信息的融合，实现视频图像信息、视频前端属性、视频区域信息、警力分布信息、应急联动信息、以及各类基础数据信息的同步显示。整合城市各种应急资源，以图像监控系统、地理信息系统、数据分析系统、信息展现系统为手段，实现对事件数据的收集、分析和辅助决策，对各类资源的组织、协调和管理控制等指挥调度功能；4) 集成110指挥中心综合接处警系统：110指挥中心综合接处警系统是城市接报警、处警和警力指挥调度的枢纽，通过与视频系统的集成， 110系统能够访问和控制视频监控系统的图像，按照联动预案能够自动从警用gis系统平台调出报警点的电子地图，显示报警位置，并按照地图范围圈定视频监控点，自动从视频管理平台调取周围的监控图像进行警情复核，通过通信指挥系统调度警力进行远程指挥；5) 集成报警联动预案管理：用户可以设置报警时自动录像以及控制输出设备的联动方式。实现与火灾报警系统等警用系统联动。监控前端能自动打开声光等报警联动设备，自动弹出报警信息窗口和发出声音提示，并显示报警点的具体位置，报警类型及现场图像，并存储相关摄像机的图像及联动录像等，以便于事故处理与分析；6) 集成移动终端服务功能：支持授权手机用户通过gprs/edge、cdma、3g等网络接入系统，并提供符合3gpp标准的流媒体功能；7) 集成案件管理系统：当视频监控发现可疑视频，或一些监控事件的视频，值班人员可以抓拍图像，在平台中填写案件信息，并将视频监控现场的录像片段和抓拍的图片与该案件登记信息相关联，形成案件视频档案。2.3 视频信息传输交换网络系统利用已建、新建或租用的光纤资源，建立数字化的视频信息传输交换平台，作为连接市公安局、各区县公安局、派出所的三级传输基础网络，也是平安城市视频信息传输的骨干网络。视频信息传输交换平台中选用tcp/ip协议作为主要网络协议，同时支持udp和组播传输方式。视频信息传输交换平台能集光信号传输系统、ip数字图像信息系统、传统模拟图像信息系统于一体，能完成视频、音频、数据、电话等业务透明传输；能有效完成综合业务接入，实现一个平台上多种业务信号的接入和交换。2.3.1 传输交换平台构架视频信息传输交换平台的基本结构如图2所示：视频信息传输交换平台基本结构1) 视频图像信息传输交换平台应能提供视频联网、流媒体、视频存储、视频点播、事件处理等多种功能应用于一个界面上；2) 视频图像信息传输交换平台应能支持多种联网管理模式，可以对各种异质设备和各个视频子系统共同进行管理和控制；3) 视频图像信息传输交换平台应能支持多级联网模式，在管理平台支持下，确保所接入的设备共同遵循一个权限管理模式，用户无需在不同管理系统中登录切换；4) 视频图像信息传输交换平台应能直接支持图像的深层次应用，实现高清晰画面的事件分析、业务分析，获得准确的分析结果； 5) 区县公安局负责区县公安局视频图像分中心和派出所视频图像信息前端汇聚平台之间的传输交换平台建设，确保与市公安局视频图像中心的无缝衔接，确保与原有视频图像信息系统的有机融合。2.3.2 网络系统规划设计2.3.2.1 网络技术选择视频的传输技术，选择以太网技术是必然的结果。当前监控前端设备越来越多，传输的视频流量呈现爆炸性增长，而用户对监控视频的画质要求越来越高，这就必然引起传输网络的革新。以太网技术能够提供丰富的接口类型：电口、光口，以及光电复用口。接口速率可以从10m、100m、1000m到10000m的逐级选择，交换机端口可以从8个、16个、24个、48个高密度递增，为监控系统扩容提供了最佳途径。目前以太网借鉴了atm网络技术后，现在已经能够提供40gb和100gb接口，通讯瓶颈不再是以太网技术的话题，可以说现在的以太网技术已经走在各类网络技术的最前沿。目前，对于监控网络系统，建议选择如下网络技术： t比特核心层和数据中心核心层和数据中心（data center，dc）是数据大集中而形成的集成it应用环境，是各种it应用业务的提供中心，是数据计算、网络传输、存储的中心。数字城市的核心层实现了监控基础设施、业务应用、数据的统一、安全策略的统一部署与运维管理。 ge级汇聚带宽网络结构和系统实现必须能够传送gb级的数据流并且可以扩展来达到intranet增长的需求。 网络应用服务必须以gb级速率进行网络服务如安全、qos、冗余链路、统计和策略实现必须以gb速率支持。每个数据包或数据流被网络层的应用服务分析，这些过程要求分析、决策，并且这些服务应用要以高速、可靠来实现。 平滑和可扩展的迁移高速主干的建立，要求平滑，稳定和分布的迁移，要使得原有的大量设备和应用能够顺利迁移到新的高速网络技术。 万兆以太网技术万兆以太网技术的研究始于1999年底，当时成立了ieee802.3ae工作组，并于2002年6月正式发布802.3ae 10ge标准，万兆以太网采用了ieee802.3以太网媒体访问控制（mac）协议、ieee802.3以太网帧格式，以及ieee802.3帧的最大和最小尺寸。根据上述论述，我们认为在监控系统网络网络核心中采用千兆以太网技术，并可提供万兆以太网的扩充是最符合用户“即满足需求又适度超前”的网络建设原则。2.3.2.2 网络层次设计对于城市视频信息管理系统的网络建设，良好的层次设计为网络的可靠性、网络性能和网络的可扩展性都提供了良好的保障。目前，城市视频监控面临的是不断增长的对性能和可扩充性需要。除此之外，网络还必须保证提供一些关键特性，例如高可用性、可扩展性、可管理性、灵活性等。 随着各个厂家的新产品和新技术的推出，如何设计监控网络和如何满足这些不断增长的需求，已经到了重新审视的时候了。但是基本的设计原则在第二层、第三层的交换能力并没有明显改变。主要变化产生在网络设备和技术的选择范围更大，可以支持更多的网络应用，并且能够提升扩充性及可用性。新增加的功能特性应包括qos、mpls、ipv6、多层服务、主干带宽的提升、增加千兆端口的密度、更强的交换能力等。因此将采用现今平安城市组网效率最高的扁平架构来设计监控系统网络网络系统，以保证全网有高的访问效率。分为两个简洁的层次：核心层和接入层。1、核心层核心层是网络中的最高层次，通常应具有如下能力：s 核心设备之间应该具有最高速的链路和可靠的冗余性能s 比较细的qos控制粒度s 最高的路由前缀s 支持mpls、ipv6、qing、组播路由s 为网络其他模块提供互联2、接入层接入层由面向监控终端和数字城市用户连网的设备组成，主要功能如下：s 提供高密度的用户端口s 提供vlan划分s 合理的vlan划分，隔离网络广播，可以提高局域网性能。s 提供许可控制，包括：s 安全访问控制：将来前端网络摄象机广泛使用，需要考虑这些线路对网络的安全影响。s qos控制s 地址指派接入层的必须支持管理vlan，用来指派ip地址，这样便于对前端设备的管理、故障迅速定位和排除。总而言之，采用扁平式网络的设计方法，必须依赖于利用网络的高带宽、稳定性、可靠性、高弹性和扩充性。所谓的高带宽指的是交换机背板远大于交换容量；所谓的稳定性指的是平均无故障时间。所谓的可靠性指的是系统的冗余，可靠性达到99.999%；所谓的弹性指的是对故障的容忍度和故障情况下的恢复能力；所谓扩充性是指根据实际需要，可以在各个不同层次实现升级和扩充，实现对网络可控的、有序的优化。在这种体系结构内，接入层为终端用户提供10/100m乃至1000m的自适应交换端口，并提供到汇聚层的上联链路。如快速以太网链路、gigabit ethernet等。并在上行链路采用各种可用的技术，如trunk, rstp、mstp等实现负载均衡和冗余链路，使得一旦上行链路出现故障，可以有快速的恢复能力。数字城市的终端设备如ip摄象机、dvs、dvr全部通过接入层进入网络系统，并在此建立必要的、有效的网络安全措施。2.3.2.3 主干传输设计平安城市视频监控网络建设中，另一个重要环节是广域网络建设。广域网络建设包含如下：1) 前端治安监控点到派出所的光纤线路设计，有运营商提供十兆到百兆传输专网，满足1路d1或1路高清视频图像传输的需要；2) 派出所到区县公安分局采用100m或1000m光纤线路，满足8路以上并发d1视频传输的需要；3) 区县公安分局与市局指挥中心适宜采用1000m光纤线路，可以支持400路d1格式图像的并发传输，实现快速的图像信息交换。4) 派出所到区县公安分局、区县公安分局到市局采用10m以上备份线路，通过自动切换确保视频图像信息传输的不间断运行，提高视频图像信息传输交换平台的可靠性2.4 视频信息综合管理平台2.4.1 平台设计概述城市视频信息综合管理平台的核心是一个统一的监控管理平台软件，通过这个统一的监控管理平台软件，实现市局对所有视频图像集中管理，实现各个厂商的设备的联网，保证联网的视频传输的质量，提供视频资源的统一监控检索系统，实现信息共享。城市视频信息综合管理平台是建立在公安视频信息专网系统协议层之上，建立具备信息资源管理、设备管理、用户管理、网络管理、安全管理等功能的软件平台。城市视频信息综合管理平台在公安派出所、区（县）公安局、市公安局和省公安厅之间实现授权共享，同时，平台可以为城管、交通、环保、水利等政府其他管理部门预留图像接口，实现资源的共享。城市视频信息综合管理平台应能实现网络内各种信号的传输和管理；支持分散与集中存储相结合的模式，保证重要监控录像的检索、比对、管理和备份；实现统一的身份认证和权限管理，保证信息和数据的安全；实现实时视频监控、巡视、视频信息与数据上传和下调（检索），并能实现与卡口识别系统、区域联网报警系统、警用gis集成联动等功能。城市视频信息综合管理平台采用成熟、主流的技术构建系统平台，充分兼顾公安业务需求和技术的发展，充分考虑与公安其他信息系统的连接，建设可扩展的开放平台。通过城市视频信息综合管理平台的建设，有效整合视频监控资源，最大限度实现跨地区、跨部门视频监控资源共享和互联互通互控，充分发挥视频监控系统在加强社会管理，提升警务效率、组织群防群治、预防和打击违法犯罪等方面的作用。2.4.1.1 平台建设思路应采用成熟、主流的技术构建公安三级数字视频共享平台，充分兼顾公安业务需求和技术的发展，充分考虑与公安其他信息系统的连接，建设可扩展的开放平台。1) 建立一套统一的视频监控管理平台，依托公安网作传输通道，在监控终端上浏览各前端视频信号，通过统一的界面控制所有的摄像机、硬盘录像机、视频服务器等设备，实现本需求中的所有系统功能。2) 平台系统应具有自动连接功能，当公安网中断后再复通，管理平台下的所有设备应能够自动连接到监控系统并正常工作。系统必须具有可靠的安全机制，客户端软件应具有良好的操作界面，并具有图像窗口、告警窗口、通信连接窗口、控制窗口等辅助界面。3) 采用b/s方式或c/s方式架构，使用mysql5.0或oracle9.0 版本以上的企业级数据库软件，普通用户的监控用b/s方式，支持windows全系列的ie6.0浏览器；平台实现视频监控和录像回放，视频监控的各类控制应支持webservice,能够用来被其它系统集成。4) 平台软件的设计j2ee三层体系结构基础上构建的面向业务的四层体系结构，按照实用性、兼容性、灵活性、可靠性等要求进行构建。应具有清晰的整体架构，采用组件复用技术，提高软件平台的可维护和可升级能力。5) 应具备较强的扩容性，能随着前端接入点的增加对平台进行硬件和模块的扩容，并具有可以实现服务器集群的技术基础。6) 对前端图像设备应具备兼容性，包括对硬盘录像机、视频服务器、网络摄像机等数字图像设备的兼容；能够实现多种模式的图像采集、压缩、显示、报警联动、控制、远程存储回放、远程管理等；能够兼容的数字图像设备应包括国内主流品牌的数字图像设备，在前端设备兼容方面应实现安全开放式的兼容。7) 能实现视频监控、报警联动、案事件管理、gis地图整合、移动终端接入、智能视频分析、虚拟矩阵控制等功能，建成一套完善的公安综合应用软件平台。2.4.1.2 主要技术方法1) 系统平台软件应采用模块化（插件）开发技术，实现快速设备接入，保证系统稳定性。任何插件的修改升级不能影响已经完成的功能模块；2) 系统平台软件应具备三层架构模式而开发，确保新需求的增加不涉及到软件核心的改变；3) 系统平台软件应采用b/s或b/s和c/s相结合的架构；4) 系统平台软件应采用数据库代理、数据库中间件等数据库访问技术，不能直接对外开放数据库通讯端口，保证数据库系统安全可靠；5) 系统平台软件应支持soa面向服务体系架构的设计思想，web服务应基于web2.0技术和xml协议标准，使监控软件能方便被上层b/s架构业务系统集成；6) 系统平台软件应支持ssl协议等加密方式进行传输，并支持公安部统一使用的usb密钥pki认证方式，保证身份认证的安全性；7) 系统平台应能够提供有效防止黑客dos攻击的手段，具备可以有效防止dos攻击的能力；8) 系统平台各服务系统要求支持分布式部署方式，可以根据业务发展要求分批部署，灵活扩充；系统各服务模块要求可部署在通用服务器硬件设备上；9) 系统平台应兼容主流的嵌入式dvr、dvs，ip摄像机等数字编解码设备以及磁盘阵列等集中存储设备；10) 系统平台设计与开发应提供视频客户端与视频服务器交互过程的技术细节，包括交互的端口协商机制，采用的数据协议等，数据协议主要指基于tcp/udp的应用数据协议，以及视频流接入所需的所有其他的协议及技术细节；11) 系统平台应提供警用gis平台接口，并提供接口调用的具体技术细节和相关协议。满足市局警用gis平台通过一级数字视频共享平台调用监控图像和对视频监控设备进行控制；满足各县（市）公安局、公安分局警用gis平台通过二级数字视频共享平台调用监控图像和对视频监控设备进行控制；12) 系统平台各服务系统宜支持热备或互备部署方式，防止单点故障，提升系统可靠性。系统平台支持平滑的扩容升级，扩容升级不影响现有业务。2.4.1.3 平台综合性能1) 网络带宽：公安视频监控专网网络带宽设计满足前端设备接入二级数字视频共享平台、二级数字视频共享平台内部互联，用户终端以及一级数字视频共享平台接入二级数字视频共享平台的带宽要求并留有余量。二级数字视频共享平台要求传输d1图像，单路视频码率按1.5mbps（25帧/秒）估算。2) 视频监控专网网络性能指标：视频监控专网的网络性能指标应符合yd/t1171-2001规定的1级或1级以上的服务质量等级：（1）网络时延上限值为400ms；（2）时延抖动上限值为50ms；（3）丢包率上限值为1*10-3。3) 端到端的信息延迟时间：当信息（可包括音视频信息、控制信息及报警信息等）经由网络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应符合国家和地方相关标准，且前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s。4) 视频图像质量：应保证视频图像信息的原始完整性，在色彩还原性、图像轮廓还原性、事件后继性等方面均应与现场场景保持最大相似性。系统的最终显示图像质量应符合ga/t669-2008要求，达到四级（含四级）以上图像质量等级，对于电磁环境特别恶劣的现场，图像质量应不低于三级。应保证对目标监视的有效性。重点监控点图像存储、回放的图像分辨率应满足ga/t669-2008规定要求。经智能化处理的图像，其质量不受上述等级划分要求的限制。但对指定目标的智能化处理，其处理前后的主要图像特征信息应保持一致。2.4.2 平台整体构架设计2.4.2.1 平台整体构架城市视频信息综合管理平台体系结构设计从根本上决定了系统所能提供的业务服务的规模和水平。基于事实上的工业标准的j2ee平台和soa面向服务的架构，是当前几乎所有的企业级业务平台所普遍采用的，被反复证明是目前最强壮、最博大、最高效、最具伸缩性和业务扩展能力的平台架构之一。本软件采用了在j2ee三层体系结构基础上构建的面向业务的四层体系结构，如下图所示：平安城市综合应用管理平台结构图平台软件遵循多层体系结构模型，包括客户端表现层、业务层和中间服务层。 对于数据库的访问必须通过中间应用服务器完成而不能直接访问数据库，保证数据库访问的安全性和方式dos攻击。第一层为应用层，是面向于用户实际操作的客户端，是通过对安全管理具体业务的归纳、抽象，生成的各种应用模块，通过这些模块的组织，就可以支持不同的业务应用。通过一组应用服务模块，可以为公安机关治安管理、接处警、案件侦破等业务提供完整的业务处置流程和高效的工具。第二层为业务层，呈现给用户专业化、个性化的具体业务流程和工具，是智能化的最终体现，是业务智能的最终表现形式。如公安社会治安管理工作中的接处警流程、案件侦查工作流程、社会治安动态监管业务流程、网吧和娱乐场所的动态预警管理工具、特种行业管理工具、重点人口和暂住人口监管工具等等。第三层为中间服务层，是软件平台系统的核心，采用高性能的应用服务器中间件、各种智能引擎和系统管理工具，为应用层提供基础服务、管理策略和方法工具。同时按照所提供的服务来管理、组织和调度设备和信息资源。第四层为现场设备接入层，实现了安防设备和音视频、图片和文本等信息的归纳抽象，并接入到平台进行集成管理，使用户无需关心所使用的设备和信息资源的具体位置和形态，便于设备信息资源的组织和调度，更好的为业务服务。如：dvr、dvs、ipcamera、高清摄像机、第三方系统等。2.4.2.2 平台应用支撑系统平台应用支撑系统由系统管理服务器、代理转发服务器、流媒体存储管理服务器、市局联网网关服务器、千兆交换机和监控专网网络设备等组成。通过配置相应的管理软件实现平台的设备和用户管理、监控图像代理转发、集中存储录像管理、与市局数字共享平台的级联等功能。要求采用机架式管理服务器，双核cpu，具备raid5冗余备份功能，具备双1000m网卡功能。1) 系统管理服务器：负责整个系统的信息管理，以及所有用户信息、权限和登陆管理、操作信息及系统信息的管理。实现统一网管功能，包括：系统管理、用户管理、角色管理，数字设备注册和设置功能，网络安全、流量策略管理；数字平台的设备属性管理功能；数字设备统一地址编码管理功能等。2) 代理转发服务器：实现流媒体代理和转发的功能。通过流媒体服务器进行转发，在广域网上只占用一个通道的资源，在局域网内再进行转发，这样可最大限度地利用现有网络资源，使得多客户端同时浏览单路图像或分别浏览多路图像，不会因带宽因素而丢帧（产生动画效果）；同一个视频通道在响应多个用户的并发访问时，需建立多个网络连接，造成硬盘录像机的资源浪费，通过流媒体服务器的转发，可有效提高视频编码器资源的使用效率。3) 流媒体存储服务器：是监控平台的中心存储模块，是负责处理视音频、图片等流媒体历史保存、索引、回放、下载、配置等的服务器。实际的存储介质可以是服务器本身配置的硬盘，也可以是海量的专用网络存储设备。在将来的监控系统建设中，前端存储、后端存储和中心存储三种模式缺一不可，随着海量网络存储设备的日趋成熟，中心存储的优势将越来越明显。4) 网关服务器：介于分局数字平台和市局监控平台之间，通过网关服务器，将分局数字平台按市局监控平台接口和协议要求，不管分局数字平台内部视音频压缩编码和数据格式如何，通过网关服务器，统一转换成可以向上级联的接口和数据格式，保证二级平台级联共享的可行性和规范性。5) 1000m监控专网：配置具备三层路由交换功能的1000m网络交换机，将平台的管理设备（服务器设备）、磁盘阵列、数字图像编码器等设备接入监控专网，通过内外网接入平台接入公安信息网，这样在系统录像时能保证网络带宽，不占用公安信息网资源，又能保证网络带宽和录像的速度。通过组建监控系统专网，可以有效解决如下问题：a) 可以有效解决监控设备占用公安信息网ip地址的问题；b) 确保公安信息网络的安全，不妨碍信息