视频监控系统建设技术建议书.doc

部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 视频监控系统建设视频监控系统建设 技术建议书技术建议书 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 目目 录录 1 1项目概述项目概述 4 1 1背景 4 1 2现状分析 4 1 3指导思想和建设原则 5 1 4总体目标和建设模式 5 2 2系统整体规划系统整体规划 7 2 1系统逻辑结构 7 2 2系统架构设计 8 2 3系统整体设计 9 3 3方案详细设计方案详细设计 12 3 1市政府管理类视频监控系统 12 3 1 1智能卡口系统 12 3 1 2移动图像接入 15 3 1 3视频监控系统 17 3 1 3 1建设需求 17 3 1 3 2编码模型选择 17 3 1 3 3系统组网 18 3 1 3 4视频存储模型 19 3 1 3 5实况快速调阅模型 21 3 2区 县市 政府管理类视频监控系统 22 3 2 1智能卡口系统 22 3 2 2视频监控系统 24 3 2 2 1建设需求 24 3 2 2 2编码模型选择 24 3 2 2 3系统组网 26 3 2 2 4视频存储模型 27 3 2 2 5实况快速调阅模型 29 3 3镇 办 管理类监控建设 30 3 3 1建设需求 30 3 3 2系统组网 31 3 4社会自建类监控接入 31 3 4 1建设需求 31 3 4 2简单对接 32 3 4 3协议级对接 33 3 5传输网络平台建设 35 3 5 1建设需求 35 3 5 2网络设备选型原则 35 3 5 3网络可靠性设计 37 3 5 3 1接入网络设计 37 3 5 3 2汇聚与核心网络设计 38 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 3 5 3 3网络软性特性设计 39 3 6各级监控中心建设 41 3 6 1建设需求 41 3 6 2监控中心设计 42 3 7视频信息综合管理应用系统建设 44 3 7 1建设需求 44 3 7 2基本业务功能 45 3 7 2 1整体功能介绍 45 3 7 2 2用户权限管理 48 3 7 2 3云台控制 48 3 7 2 4电子地图 50 3 7 2 5语音业务 51 3 7 2 6报警管理和联动 52 3 7 2 7实时视频播放功能 55 3 7 2 8网络适应性 智能拌线等功能 56 3 7 2 9客户端功能说明 57 3 7 2 10数字矩阵 电视墙控制 58 3 7 2 11录像管理功能 58 3 7 2 12录像回放功能 59 3 7 2 13录像备份功能 60 3 7 2 14媒体交换功能说明 61 3 7 3扩展业务功能 62 3 7 3 1监控系统融合视频会议指挥 62 3 7 3 2安全边界接入平台对接 62 3 7 3 3PGIS 对接设计 63 3 7 3 4GPS 应用系统对接 67 3 7 3 5三台合一系统对接 68 3 7 3 6卡口系统对接 69 3 7 3 7与智能识别系统对接 73 3 7 3 8综合研判与案件事件综合管理系统对接 76 3 7 4平台级 SDK 接口要求 81 4 4标准建设与已建资源接入标准建设与已建资源接入 84 4 1建设需求 84 4 2视频监控对接标准 84 4 3模拟矩阵视频图像接入 85 4 4数字前端接入 86 4 5平台对接 87 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 1 1 项目概述项目概述 1 11 1 背景背景 近年来 市委 市政府高度重视视频监控系统建设 在不断加大建设资金投入的同时 积极督促社会视频资源建设进度 视频监控的探头数量已经初具规模 但这些系统未经过 统一规划 无法做到信息共享 需要进行信息整合 同时 这些点位仍然无法达到上级部 门的要求 无法满足日益扩张的城市规模 也需要通过这次建设补齐点位 形成全方位的 监控覆盖 为认真贯彻公安部 关于深入开展城市报警与监控系统应用工作的意见 公科信 2010 30 号 省政府 关于进一步加强全省技防体系建设与应用工作的意见 豫政办 2010 99 号 精神 加快推进我市视频监控系统全覆盖 网络化建设 提升治安管控水平 促进经济社会和谐发展 提出相关的技术方案 1 21 2 现状现状分析分析 近年来 市委 市政府高度重视视频监控系统建设 在不断加大建设资金投入的同时 积极督促社会视频资源建设进度 据初步统计 目前 市区已安装监控探头 92725 个 其 中政府投资建设 16078 个 市内五区 14182 个 四个开发区 1896 个 社会自建 76647 个 市内五区 52109 特征行业 14856 四个开发区 9682 初步实现了对全市内部单位 居民楼院的覆盖 但与上级要求和公安部门打防管控的需求相比 我市的治安视频监控系统还存在一定 差距 一是缺少统一规划和技术标准 已建系统互不关联 没有形成整体优势 二是政府 投资和社会自建都偏重于社区楼院和单位内部 社会公共区域 重要道路和路口等监控覆 盖率较低 三是没有建成全市统一的视频监控管理平台 已建系统失控漏管 运行状况无 法掌握 监控资源无法整合共享 四是没有形成有效的协调及管理机制 缺乏运行维护的 经费保障 重建设 轻管理 综合使用效率低 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 1 31 3 指导思想和建设原则指导思想和建设原则 以全市社会面动态治安控制为重点 按照 政府主导 统一规划 有效整合 先进实 用 的原则 组织建设 整合各类视频监控资源 建立有效的城市综合报警与监控体系和 运行保障机制 按照 探头站岗 鼠标巡逻 动静结合 整体联动 的模式 努力实现全 方位 全时空的防范报警和视频监控视频体系 积极预防 控制和打击犯罪 提高全面驾 驭社会治安局势的能力 一 统一领导 统一部署 由市政法委 公安局主要领导负责统一领导指挥 组织协调 统筹规划全市视频监控 系统的总体方案和建设运用 联网整合等工作 抽调有关职能部门为成员单位 组成联合 办公室合署办公 充分发挥各部门的职能作用 为视频监控建设 管理 运行 维护开辟 绿色通道 动员社会各行各业共同参与视频监控系统的 建 管 用 二 总体规划 分级落实 深入调查各级党政机关 社会各行各业的实际需求 在全面了解已建或在建视频监控 系统的基础上 根据我市社会治安 城市管理和突发公共事件应急响应等需求 总体规划 分级落实 三 统一平台 资源共享 建立视频监控综合管理平台 对各类重要视频监控资源进行整合接入和管理 避免重 复建设和资源浪费 实现社会治安防控和城市应急指挥视频图像资源的一体化调用和共享 最大限度地发挥系统建设的整体效能 四 建章立制 规范管理 根据上级规定 结合 实际情况 制定视频监控的各项建设 管理 使用规规范 技 术标准和指导意见 明确全市视频监控系统的各责任主体 建立视频监控系统建设 管理 使用 维护 联网等规章制度和运行机制 确保建有所用 用有所成 1 41 4 总体目标和建设模式总体目标和建设模式 综合三年投资 集中一年时间 完成全市主要道路 街道 公共场所 要害部门 公 共交通系统 案件多发区域 城乡结合部 社区和居民小区等新建视频监控系统建设 改 造整合现有视频监控资源 实现互联互通 资源共享 形成基本覆盖全社会防范区域的全 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 天候监控网络 提高防范 打击各种违法犯罪行为和应付突发事件和恐怖袭击事件的能力 同时 建立健全长效使用管理机制 加强监控系统的日常管理 保证专人值守管理 发挥 系统综合效能 确保产生良好的社会效益 根据 市街面监控缺口较大 系统联网 管理亟待加强的现状 借鉴其他城市经验 采用 政府统一规划 三级负责投资 运营商集中建设 费用逐年结算 维修财政保障 的模式 运营商一次垫资建设 市 区 办三级财政分三年逐渐支付和社会资金自建 租 用 一年内完成三年规划的建设任务 2012 2014 年 市财政每年投资 9000 万元 主城区 各区 含各开发区 财政每年投资 1 亿元 引导街道办和社会单位每年投资 1 5 亿元 三 年投资预算为 10 2 亿元 计划增加各类视频监控探头 6 万个以上 使主城区探头总数超过 15 万个 市公安局统一联网管理使用的探头达到 5 万个 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 2 2 系统整体规划系统整体规划 2 12 1 系统逻辑结构系统逻辑结构 如上图所示 整个系统设计采用分层模式进行设计 蓝色框图内为综合视频系统 是 本次建设的重点 建完之后需要向上与大情报平台进行对接 并与周边的如 PKI PGIS 等 信息系统进行信息交互 视频综合系统也采用统一规划 统一标准 分层设计的模式 其中视频监控 治安卡 口 无线图传作为主要的视频源进行建设 移动车载 单兵系统 电子警察作为已有视频 资源进行整合 视频数据边界接入平台 安全接入平台 用于接入社会自建资源 传输网络以自建光纤组网为主 在部分接入困难场合可以使用 3G VPN 等模式进行接 入 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 视频图像综合管理平台分为市局 区县分局两级管理平台 管理本次建设的主要图像 另外单建一级派出所 镇 办 管理平台 主要管理未纳入市 区 县市 建设的监控点位 派出所 镇 办 管理平台可以向上级平台传输图像资源 2 22 2 系统架构设计系统架构设计 本设计采用 NGN 架构的 IP 全交换数字化监控系统架构 包括视频监控管理服务器 数据管理服务器 网络摄像机 IPC 视频解码设备 客户端软件 IP SAN 网络存储设备 IP 网络等 由于网络监控系统基于 IP 技术构建 系统中各个部件 都可以根据需求分布 式部署并加以集中管理 与传统监控的组成类似 网络监控系统方案包括视频源 传输及 交换 存储 显示及管理控制等组成部分 系统组成图如下所示 各部分组成与工作原理如下 视频源部分 视频源部分 完成视频信号的输入功能 视频源是指网络数字摄像机 IPC 同时具备 视音频采集及编码 网络接入和 iSCSI 存储写入功能 可以完成监控信号的视音频输入 把视频 音频信号压缩编码 形成 IP 数据包 利用网络传送到指定的目的地址 既可以进 行实时查看 满足实时监控的需求 也可以直接基于 iSCSI 写入 IP SAN 存储设备进行信息 保存 交换网络部分 交换网络部分 所有前端 IPC 设备通过网络系统和监控中心相连 完成视频流的传送 及交换功能 由于视频监控方案基于 IP 构建 IP 网络可同时具备传输和交换的功能 交 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 换网络部分包括接入交换机 核心交换机 EPON 传输设备 信息安全产品等 为了构建高 品质的监控专用 IP 网络 针对网络监控特性对安全接入 QoS 保障和组播支持进行了充分 的优化 可实现视频流的无阻塞交换 确保图像的清晰度和实时性 并具备高度的安全性 天然的可扩展能力和灵活性 存储部分 存储部分 完成视频数据的存储功能 视频音频存储部分包括 IP SAN 存储设备 主 要功能是接收编码设备发送过来的基于 TCP IP iSCSI 存储视频数据流 并存储起来 向 PC 客户端 虚拟解码器 Virtual Decoder 提供实际的 VOD 点播视频流数据流和视频数 据下载服务 接受数据管理服务器的管理等 本期项目方案设计所有的 IP SAN 存储设备可 以根据需求灵活的部署在图书馆监控中心 可以通过数据管理服务器实现统一的管理 显示部分 显示部分 视频显示部分完成视频信号的解码及输出显示 这部分主要包括数字视频 解码器 还包括电视墙和多媒体大屏幕 解码器同时具备视音频解码 输出和网络接入功能 可以把来自前端 IPC 设备传送过 来的组播 IP 数据包进行数字化解码 还原成视音频信号后输入到电视墙 大屏幕 调音 台 功放等模拟视音频设备 此外 数字视频监控方案还提供软件客户端 各级中心最主要的人机界面通过 B S 架 构的 WEB 客户端实现 WEB 客户端集管理 报警 监控业务于一体 可以实现完善的监 控 查 管 用日常业务操作和管理功能 通过完善的用户权限机制 对用户提供不同的 功能界面 控制及管理部分 控制及管理部分 这部分完成对所有监控设备 业务的管理及控制 提供对设备 用 户 数据统一管理功能 2 32 3 系统整体设计系统整体设计 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 系统整体组网如上图所示 形成派出所 分局 市局三级系统 1 市 区两级政府建设的视频监控图像接入派出所 由派出所 分局 视频视频专网 进入公安分局管理平台或者市局管理平台 少部分无法进行光缆铺设的可以考虑使用 3G 网 络 通过 VPN 网络接入视频专网 未纳入市 区管理的镇 办 视频监控图像 如果为标清信号 推荐将模拟信号接入 镇 办 高清图像通过网络接入派出所 对于社会面自建视频监控通过安全接入平台接入社会面 从而对该类视频进行调度和 管理 2 卡口系统分市管 区 市县 管两类 分别通过 IP 网络接入对应平台中 3 在派出所 镇 办 部署三级视频监控平台 主要管理非市 区管理的视频图像资 源 同时在派出所配置磁盘阵列 所有图像以在派出所存储为主 同时可以在分局和市局 监控中心对重要图像进行备份 在派出所配置 PC 机 硬件解码器 电视墙 能够查看实时 历史图像 4 分局为整个系统的重要管理节点 分局部署管理平台 对区 市县 管理的视频 监控图像资源进行统一调度 同时对派出所的权限进行分配 在分局监控中心部署 PC 机 硬件解码器 电视墙 能够查看管辖范围内的实时 历 史图像 5 市局是整个系统的业务节点 在市局部署管理平台 对市管理的视频监控图像资 源进行统一调度 同时对分局 派出所管理的图像资源也可以进行调度 在完成图像的统一整合之后 市局通过业务整合 与三台合一 警务督察 PGIS 大 情报系统进行融合 在市局监控中心部署 PC 机 硬件解码器 电视墙 能够查看管辖范围内的实时 历 史图像 同时 市局也是视频图像的发布者 透过安全接入平台 其他政府单位可以获取 相关视频信息 如市政府应急指挥平台可以获取相关图像资源 6 视频网由电信运营商 VPN 网 光纤专网 公安网和政府网组成 市 区 县市 两级建设的监控点通过光纤专网接入市公安局和中心派出所视频平台 镇 办 和社会自建监控点通过 VPN 专网接入派出所监控平台 派出所监控平台通过光纤 专网接入市公安局监控平台 公安局监控平台通过边界接入平台接入公安专网 通过安全 接入网闸接入政府网 实现 VPN 网 光纤专网 公安专网 政府办公网的互通 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 3 3 方案详细设方案详细设计计 3 13 1 市政府管理类视频监控系统市政府管理类视频监控系统 3 1 13 1 1智能卡口系统智能卡口系统 城区出入市口 市内咽喉要道的智能卡口建设 对出入市区的重要通道车辆进行抓拍 识别和记录 以 1600 1200 200 万像素 4 3 比例 卡口系统为例 前端设备部署在城市出入口 在中心平台部署卡口通信软件和卡口管理软件 这两个组件必须含在 视频信息综合管理 应用系统 平台中 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 200 万高清卡口前端设备作为本系统的核心部分 它直接对监测区域的通行车辆进行 监测 在本次建设中 在卡口设备布局上采用如图所示 车道频闪灯位置距离卡口摄像单 元较远 一般为 5 6 米 不会对驾驶员产生直接照射 不影响驾驶员正常行车 当检测到监测区域有车辆通过时 DSP 控制模块将对经过车辆进行抓拍 每条记录实 时抓拍 1 张图片 图片够清晰辨别驾驶员的脸相特征 车牌号码 车型和机动车行驶过程 的信息 当车辆行驶速度超过规定限速时 系统将抓拍 2 张图片 方便违法举证 控制模块将原始图片压缩成易于保存和传输的 JPEG 格式图片 在图片下方叠加抓拍地 点 路口编号 拍摄时间 车速等数据 以保证信息的不可修改 在软件中用户可根据自 身需求设置图片压缩率 将车辆信息添加的车辆记录数据库 同时全景监控球机自动记录 路面状况 车辆全貌 装载情况等特征 通过通讯设备传输到中心存储 以上过程完成了 路口单次抓拍的车辆检测 数据生成和数据存储 在实时记录通行车辆图像的同时 具备车辆号牌自动识别功能 能识别在我国道路上 行驶的机动车号牌特征 号牌号码 号牌颜色 设备设置布控缉查车辆号牌 当系统识别 出来的车辆号牌结果符合条件时 将对嫌疑车辆现场报警和远程报警 如上图 所示 其主体设备包括三大部分 分别是卡口主机箱 卡口摄像单元和车道频 闪灯组成 视频监控系统也可以接入该通讯平台 由通信网络接入后端平台 卡口系统关键技术 卡口系统关键技术 1 1 清楚拍摄行驶中的车辆 清楚拍摄行驶中的车辆 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 产品设计中 可以清晰拍摄最高时速为 200 公里 小时的违章车辆图片 要想拍摄到清 晰的车辆的图像 必须做到 镜头对焦准确 消除拖尾现象 合理适当的补光 准确的车辆定位 高速触发拍摄 高清晰的摄像机 准确的曝光控制 2 2 拖尾拖尾 现象产生的原因分析和解决方案现象产生的原因分析和解决方案 摄像机快门设置不合理导致 摄像机的快门 1 25 秒至 1 30 000 秒 如果快门速度较 慢 小于 1 500 秒 时 运动物体在像机快门动作 曝光 时的位移量会被记录下来 造 成运动物体发生径向模糊的现象 即拖尾现象 一般解决方法是将快门速度提高至 1 500 秒以上固定即可 图像采集的采集方式不合理导致 普通 PAL 制式的摄像机扫描系统是采用隔行扫描方 式 每秒钟快门打开 50 次 产生 25 帧图像 而每帧图像由奇数场和偶数场构成的 组成 一帧图像的相邻两场图像的时间差约为 20ms 以车速 180 公里 小时来计算 两场图像中 的车辆会有 1 米的位移 在观看动态图像时 由于人视觉暂留现象 图像会很流畅 但如 果以帧采集的方式获取图片 则会得到一幅由两场组合的图像 画面中的车辆会出现重影 即 拖尾 现象 显然是不可能清楚的 如果车辆在画面中横向移动 这个现象更加明显 解决方案是每次采集只能采集一场的图像 这就使得采集下来图像的真实分辨率最大是 768 288 像素 由于我们采用的高清摄像机的扫描系统是采用逐行扫描方式扫描 其采集下来的图像 真实分辨率最大是 1616 1232 像素 远远大于普通监控摄像机 使得车辆的细节更清晰 这是一般 PAL 监控摄像机不能达到的物理清晰度 3 3 摄像机没有拍到车牌的原因分析和解决方案 摄像机没有拍到车牌的原因分析和解决方案 车辆检测器响应速度慢 图像采集卡同步速度慢 导致系统采集图片时 车牌部分已 经离开摄像机拍照区域 发生空拍 有时候发生的全景中的车辆和特写摄像机所拍车辆不 一致也是这种情况导致的 本方案采用的车辆检测器响应速度小于 5ms 完全满足拍摄的 需要 即使是时速 180 公里的车辆经过 车的最大位移不超过 0 25M 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 普通摄像机是场同步时序为 20ms 即使是采用响应速度为 5 ms 的检测器 计算机采 集图像时也会有可能延时 25ms 这时 时速 180 公里的车辆也会行进了 1 25m 极有可能 使车牌离开像机的取景范围 本方案设计采用的高清晰工业品质摄像机采用异步触发方式采集图像 即当一有检测 器的触发信号 摄像机立即进行异步采集 使得车辆的定位准确 将图像位移控制在最小 范围之内 4 4 夜间补光设备选型的技术分析及依据 夜间补光设备选型的技术分析及依据 一般卡口的安装地点均为无任何路灯的场合 即使选用超低照度的摄像机 也不能完 全看清车辆和车牌 加上卡口系统拍摄的都是车头部分的图像 车辆的大灯对图像的有效 性产生直接的影响 因此 有效的补光是解决夜间成像质量的关键 传统的补光方式是采用色温较高的金属卤化物灯 由于拍摄高速运行车辆和抑制车头 大灯对图像的影响 一般会采用高速快门的方式 这样就需要功率较高的金卤灯也对现场 照明 即不经济也影响驾驶员的视线 本方案设计采用脉冲频闪灯的补光方式 由于像机需采用 1 500 以上的快门速度 这 时 CCD 场电荷累积的时间极短 采用高频闪光灯 既减小闪光灯能量损耗 也减少了光污 染 5 5 白天逆光和强光的解决技术分析和依据 白天逆光和强光的解决技术分析和依据 一般卡口均采用逆光补偿和强光抑制功能的摄像机来解决逆光和强光问题 但摄像机 的逆光补偿和强光抑制功能的起做用需要较长的时间 卡口拍摄中由于车速较快 在摄像 机还没来得及调整时车辆已经开过去了 这时拍摄的图像不是太黑就是太亮 对车牌识别 造成困难 本方案采用可自动调节控制曝光的摄像机 每次拍摄一张图片时 软件会自动分析图 像的亮度和车牌的亮度 当光亮度不合适时 主控机会自动调节摄像机的曝光量 使图像 的亮度和对比度达到最佳 进而提高了全天候的车牌识别率 3 1 23 1 2移动图像接入移动图像接入 主城区无线图传系统建设 3G 监控系统应用开发 系统平台需要支持 3G 终端的接入 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 本系统提供 3G 视频监控移动图像接入功能 支持对公交 3G 视频监控系统 110 巡逻 车 3G 可视化处警监控系统 3G 单兵视频监控系统的移动图像的接入功能 实现图像上传 实现浏览及控制 录像查询和回放 随着移动网络带宽的增加 特别是 3G 网络的建设 通过手机进行视频监控已经成为 现实 本系统增加了手机视频监控功能 用户可随时随地通过手机了解现场情况 如 可 以使用手机浏览监控点的实时视频 可以使用手机检索各监控点的录像文件并下载播放 用户不仅可以主动监控 而且在突发紧急事件发生时 系统可以按照预先设置好的规则 通过短信 彩信或拨号等方式自动向用户告警 方便用户不在现场时 也能在第一时间及 时 方便 有效地进行调度和处理 手机视频监控组网架构 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 3GS Portal 视频分发 监控平台 手机 客户端 编码器 DVR视频转 码平台 VTP HTTP 控制消息 SIP INFO RTSP 控制流 无线网络 原有监控网络 H 264 视频转换网关 媒体流 H 264 Mpeg4 原原有有设设备备 新新增增设设备备 手手机机设设备备 智能手机操作系统 终端种类丰富 支持苹果 iPhone 谷歌 Android 等业界主流的多 种智能手机操作系统 视频浏览 支持视频请求 视频显示 视频播放 暂停等功能 云镜控制 支持摄像机云台上 下 左 右旋转 镜头焦距拉近 拉远 本地录像 支持手动录像 录像文件存储在设定的本地录像目录下 文件符合 3gp 文 件标准 支持开始 停止录像 录像存储路径配置 本地抓图 支持抓拍 每次抓拍一张 文件保存在抓拍图片目录下 格式为 JPG 全屏管理 支持全屏显示 如果手机屏幕宽小于高 则横向全屏显示 反之则竖向全 屏显示 3 1 33 1 3视频监控系统视频监控系统 3 1 3 1建设需求建设需求 省市党政机关出入口 门前广场 市管主要道路 重要路口 公交站点 室外停车场 交通枢纽 要害部位 人流密集地段 案件高发地段 重点警卫单位监控点建设 督促 协调航空港 火车站 广播 电视 油气库 金融等省市重点单位的内部监控 及出入口 门 站 前广场的监控点建设 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 3 1 3 2编码模型选择编码模型选择 如上图所示 现在在视频监控领域有不同的编码模型 包括 1 标清模拟相机 编码器 室外环境下使用 性价比高 稳定可靠 图像效果好 2 标清 IP 摄像机 支持 POE 供电 大楼布线简单 在智能建筑中使用 3 高清 IP 摄像机 室内 室外环境下使用 性价比高 4 高清 SDI 摄像机 高清编码器 广电及上海等部分区域公安客户使用 价格较高 性能最好 可靠性高 综上所述 建议本次建设建议 标清采用模拟摄像机 视频编码器 高清选择使用高 清 IP 摄像机模式 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 3 1 3 3系统组网系统组网 视频图像通过摄像机接入派出所视频专网 其接入方式有点对点直连光纤 总线型组 网 EPON 环形组网 RRPP 三种模式 点对点光纤模式 是将一个监控点或者几个监控点汇聚之后通过一根光缆回传 该方 案可靠性高 但光缆耗费量较大 为了提高可靠性 建议不要采用光猫转换 而要求 IP 摄 像机或者编码器带光口 点对点光纤直连方案取消了光电转换环节 编码器 IP 摄像机自 带光接口 通过光纤将信号传输到机房的接入交换机 接入网络的可靠性大大提高 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 在平安工程实施过程中 接入网络需要借助运营商的骨干光缆 为了最大程度的节约 光缆使用 可以考虑使用串行总线模式进行信号传输 EPON 是一种可靠的 可以满足室外 应用的串行总线 IP 传输网络 华三公司的编码器和 IP 摄像机带 EPON 传输模块 可以实现 光纤通过该模块进编码器或 IP 摄像机 同时 EPON 网络的分光器是无源设备 不需要额外 供电 网络通信节点受外界影响小 可靠性高 如果要进一步提高光缆传输的可靠性 并尽量节约光缆使用 可以考虑 RRPP 环网 采 用 4 芯光纤 可以将一系列 如 20 个摄像机 组成一个环网 RRPP Rapid Ring Protection Protocol 是一个专门应用于以太网环的链路层协议 它在以太网环完整时能 够防止数据环路引起的广播风暴 而当以太网环上一条链路断开时能迅速恢复环网上各个 节点之间的通信通路 在两路光纤都畅通的情况下 可以采用流量均衡的模式分配带宽 当其中一路光纤中断时 相应的视频流量可以自动切换到另一路光纤上 切换时间在 200ms 以内 在管理上 采用市公安局 派出所两级管理体系 市公安局的管理平台具备最高权限 可以访问该系统中的任何图像 同时将相关权限授予相关派出所 从而使得派出所可以开 展日常视频业务 同时按照本地需求 在市公安局和派出所建设监控中心 部署硬件解码器 电视墙 PC 机 用于相关公安干警的实战操作 3 1 3 4视频存储模型视频存储模型 存储系统通过数据检索 录像回放等数据管理功能实现的事件回放 事后取证等功能 对于公安实战业务具有重要的实际意义 随着城市监控规模的扩大 监控点位的增加 前 端图像质量的高清化 视频数据量呈现大幅增长的态势 因此 对后端存储的容量 可扩 展性 可管理性 以及数据的综合利用能力都提出的更高的要求 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 前端编码设备将实时视频监控图像封装成 iSCSI 数据包 通过 TCP 协议承载 采用裸 数据块的方式直接写入 IPSAN 存储设备 通过在部署在监控中心的数据管理服务器进行视 频数据的管理 实施监控数据写入过程 完成视频数据和存储系统的动态监控 采用数据 块指针纪录技术 实现历史图像的基于指针数据库的检索 检索效率相对基于影像基于文 件检索速度从 分钟 级别提高 秒 级 并返回精确定位到秒的检索结果 优势一 前端直写存储 消除录像服务器的性能与效率瓶颈优势一 前端直写存储 消除录像服务器的性能与效率瓶颈 管理平台前端编码设备下发存储计划后 编码设备 Initiator 端 通过内置 iSCSI 处理模块对视频数据直接进行 iSCSI 封装 由 TCP 协议承载 iSCSI 码流 将数据写入 IPSAN 设备 Target 端 这一操作消除了 录像服务器 IPSAN 模式中服务器的写入性 能瓶颈 可以充分发挥出 IPSAN 高效的写入性能 从而不再受限于录像服务器的 CPU 内 存 带宽 总线 操作系统 数据库 流媒体处理软件等各种因素 优势二 精确到秒的检索定位优势二 精确到秒的检索定位 采用了业界先进的块存储技术 使得检索结果能够精确定位到 秒 用户能够以秒 为最小时间粒度进行检索 系统返回的检索结果即是该时刻 并 从这一秒开始播放 这种精确检索定位的功能远远优于传统的 文件检索结果 拖动滚动条 方式 极大方便了 公安干警在事件发生后回放历史图像 优势三 即时回放功能提升公安优势三 即时回放功能提升公安 处突处突 效率效率 传统的文件存储方式 需要在文件形成写入硬盘后才能够访问观看历史图像 往往文 件的大小设置为 15 分钟 30 分钟 一旦紧急事件发生后 由于视频录像文件还未生成 数 据都在服务器或存储 BUFFER 中 以至于用户无法立刻观看历史图像 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 该技术使得回放历史图像不必等待漫长的文件形成过程 3 秒后即可观看到事件的历 史图像 这样的回放功能使得公安干警在处理紧急突发事件时可以第一时间获取历史图像 对领导快速决策和指令下达争取到了最关键的一分钟 优势四 检索等待时间仅优势四 检索等待时间仅 秒级秒级 如果采用文件系统存储 随着监控规模越来越大 文件数量越来越多 检索效率就开 始逐步下降 以至于发起检索请求后需要等待一分钟甚至数分钟才能获取检索结果 存储方式 完全避免了文件系统缓慢的检索弊端 从元数据区域快速获取到检索指针 直接定位到硬盘的数据块上 检索等待时间缩短到 秒级 优势五 虚拟化存储资源方便设备管理维护优势五 虚拟化存储资源方便设备管理维护 在监控存储中同样引入了虚拟化技术 方便了设备的管理维护 当系统扩容时 存储资源需要增加 只需添加存储设备 系统就能够快捷方便完成对 存储策略 存储计划的下发部署 如果存储设备故障需要更换 系统会对故障 IP 存储设备的自动更换 当某个 IP 存储 设备发生故障 其上的所有资源 SAN 资源和 NAS 资源 均不可用时 可以通过故障设备 更换功能来替换故障的 IP 存储设备 并且在新的 IP 存储设备上建立起与原设备相同的配 置 3 1 3 5实况快速调阅模型实况快速调阅模型 视频监控主要是要服务一线 服务派出所基层民警 服务应急事件管理 在这些实战 业务中 图像的快速调用 快速切换 摄像头快速控制非常重要 如果要让数字系统接近 模拟矩阵的切换速度 需要在传统的数字化系统的媒体流传输模式进行大量改进 有些地方采用数字化方案来建设平安城市 但是建完之后基层派出所民警反应系统响 应速度慢 不好用 主要是因为把数字化系统一些弊病带入方案中来 为了解决数字化系 统响应速度慢的弊病 需要在视频编码 视频传输 视频转发上做优化 视频编码优化主要是从芯片选型 硬件设计 底层软件设计及编码算法选型几个方面 入手 以编码算法为例 普遍采用的 H 264 算法就有 Baseline Profile Main Profile 等 几个版本 选择更高级别的算法意味着编码效率的提升 视频传输和视频转发主要是在视频图像与网络交换结合上做优化 传统方案中 一般 会部署大量服务器用于视频存储和实时图像点播 服务器的引入不但引入了故障点 在大 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 量用户点播一个热点图像时 往往会出现响应慢 图像卡的情况 如上图所示 在多人点播的情况下 由交换机将视频流复制为多份转发给多个用户 交换机采用硬件复制转发方式 延迟一般在 10 20 微秒左右 大大低于流媒体软件的延迟 当某地发生热点事件 大量用户 如数百个 同时调用一路图像 视频的调阅依然可以保 持流畅 图像端到端延迟可以控制在 300ms 以内 满足各级部门的日常应用和应急指挥需 求 3 23 2 区 县市 政府管理类视频监控系统区 县市 政府管理类视频监控系统 3 2 13 2 1智能卡口系统智能卡口系统 县 市 出入口 上街及四个开发区出入口及辖区内咽喉要道智能卡口建设 对出入 该路段的车辆进行抓拍 识别和记录 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 以 1600 1200 200 万像素 4 3 比例 卡口系统为例 前端设备部署在区县出入口 及关键道路 在区县公安分局平台部署卡口通信软件和卡口管理软件 这两个组件必须含 在 视频信息综合管理应用系统 平台中 该类治安卡口图片在区公安分局进行存储 同 时接受市局平台的管理 将相关卡口图片送到市局相关软件客户端 200 万高清卡口前端设备作为本系统的核心部分 它直接对监测区域的通行车辆进行 监测 在本次建设中 在卡口设备布局上采用如图所示 车道频闪灯位置距离卡口摄像单 元较远 一般为 5 6 米 不会对驾驶员产生直接照射 不影响驾驶员正常行车 当检测到监测区域有车辆通过时 DSP 控制模块将对经过车辆进行抓拍 每条记录实 时抓拍 1 张图片 图片够清晰辨别驾驶员的脸相特征 车牌号码 车型和机动车行驶过程 的信息 当车辆行驶速度超过规定限速时 系统将抓拍 2 张图片 方便违法举证 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 控制模块将原始图片压缩成易于保存和传输的 JPEG 格式图片 在图片下方叠加抓拍地 点 路口编号 拍摄时间 车速等数据 以保证信息的不可修改 在软件中用户可根据自 身需求设置图片压缩率 将车辆信息添加的车辆记录数据库 同时全景监控球机自动记录 路面状况 车辆全貌 装载情况等特征 通过通讯设备传输到中心存储 以上过程完成了 路口单次抓拍的车辆检测 数据生成和数据存储 在实时记录通行车辆图像的同时 具备车辆号牌自动识别功能 能识别在我国道路上 行驶的机动车号牌特征 号牌号码 号牌颜色 设备设置布控缉查车辆号牌 当系统识别 出来的车辆号牌结果符合条件时 将对嫌疑车辆现场报警和远程报警 3 2 23 2 2视频监控系统视频监控系统 3 2 2 1建设需求建设需求 区 县市 管辖的视频监控点位包括区 县市 党政机关 出入口 门前广场 区 县市 管道路 路口 过街天桥 隧道 辖区内广场游园 体育 文化 文博等场馆 交通枢纽 要害部位 人流密集地段 案件高发地段 重点警卫单位 县 市 上街及 四个开发区城区公交站点 室外停车场监控点建设 同时需要督促协调辖区内党政机关 企事业单位 驻郑机构 大中专院校 交通场站 水利三防 金融 证券 保险 中小学校 医疗机构等单位内部监控点的建设 3 2 2 2编码模型选择编码模型选择 如上图所示 现在在视频监控领域有不同的编码模型 包括 1 标清模拟相机 编码器 室外环境下使用 性价比高 稳定可靠 图像效果好 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 2 标清 IP 摄像机 支持 POE 供电 大楼布线简单 在智能建筑中使用 3 高清 IP 摄像机 室内 室外环境下使用 性价比高 4 高清 SDI 摄像机 高清编码器 广电及上海等部分区域公安客户使用 价格较高 性能最好 可靠性高 综上所述 建议本次建设建议 标清采用模拟摄像机 视频编码器 高清选择使用高 清 IP 摄像机模式 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 3 2 2 3系统组网系统组网 视频图像通过摄像机接入派出所视频专网 其接入方式有点对点直连光纤 总线型组 网 EPON 环形组网 RRPP 三种模式 点对点光纤模式 是将一个监控点或者几个监控点汇聚之后通过一根光缆回传 该方 案可靠性高 但光缆耗费量较大 为了提高可靠性 建议不要采用光猫转换 而要求 IP 摄 像机或者编码器带光口 点对点光纤直连方案取消了光电转换环节 编码器 IP 摄像机自 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 带光接口 通过光纤将信号传输到机房的接入交换机 接入网络的可靠性大大提高 在平安工程实施过程中 接入网络需要借助运营商的骨干光缆 为了最大程度的节约 光缆使用 可以考虑使用串行总线模式进行信号传输 EPON 是一种可靠的 可以满足室外 应用的串行总线 IP 传输网络 华三公司的编码器和 IP 摄像机带 EPON 传输模块 可以实现 光纤通过该模块进编码器或 IP 摄像机 同时 EPON 网络的分光器是无源设备 不需要额外 供电 网络通信节点受外界影响小 可靠性高 如果要进一步提高光缆传输的可靠性 并尽量节约光缆使用 可以考虑 RRPP 环网 采 用 4 芯光纤 可以将一系列 如 20 个摄像机 组成一个环网 RRPP Rapid Ring Protection Protocol 是一个专门应用于以太网环的链路层协议 它在以太网环完整时能 够防止数据环路引起的广播风暴 而当以太网环上一条链路断开时能迅速恢复环网上各个 节点之间的通信通路 在两路光纤都畅通的情况下 可以采用流量均衡的模式分配带宽 当其中一路光纤中断时 相应的视频流量可以自动切换到另一路光纤上 切换时间在 200ms 以内 在管理上 采用市公安局 区 县市 分局 派出所三级管理体系 其中以区管理平 台为核心平台 区公安局用户可以访问该系统中的任何图像 同时将相关权限授予相关派 出所 从而使得派出所可以开展日常视频业务 同时 区公安局平台通过对上接口协议 将相关图像送到市局平台 从而市局用户可以调度区 县市 管辖范围内的图像 同时按照本地需求 在区公安局和派出所建设监控中心 部署硬件解码器 电视墙 PC 机 用于相关公安干警的实战操作 3 2 2 4视频存储模型视频存储模型 存储系统通过数据检索 录像回放等数据管理功能实现的事件回放 事后取证等功能 对于公安实战业务具有重要的实际意义 随着城市监控规模的扩大 监控点位的增加 前 端图像质量的高清化 视频数据量呈现大幅增长的态势 因此 对后端存储的容量 可扩 展性 可管理性 以及数据的综合利用能力都提出的更高的要求 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 前端编码设备将实时视频监控图像封装成 iSCSI 数据包 通过 TCP 协议承载 采用裸 数据块的方式直接写入 IPSAN 存储设备 通过在部署在监控中心的数据管理服务器进行视 频数据的管理 实施监控数据写入过程 完成视频数据和存储系统的动态监控 采用数据 块指针纪录技术 实现历史图像的基于指针数据库的检索 检索效率相对基于影像基于文 件检索速度从 分钟 级别提高 秒 级 并返回精确定位到秒的检索结果 优势一 前端直写存储 消除录像服务器的性能与效率瓶颈优势一 前端直写存储 消除录像服务器的性能与效率瓶颈 管理平台前端编码设备下发存储计划后 编码设备 Initiator 端 通过内置 iSCSI 处理模块对视频数据直接进行 iSCSI 封装 由 TCP 协议承载 iSCSI 码流 将数据写入 IPSAN 设备 Target 端 这一操作消除了 录像服务器 IPSAN 模式中服务器的写入性 能瓶颈 可以充分发挥出 IPSAN 高效的写入性能 从而不再受限于录像服务器的 CPU 内 存 带宽 总线 操作系统 数据库 流媒体处理软件等各种因素 优势二 精确到秒的检索定位优势二 精确到秒的检索定位 采用了业界先进的块存储技术 使得检索结果能够精确定位到 秒 用户能够以秒 为最小时间粒度进行检索 系统返回的检索结果即是该时刻 并 从这一秒开始播放 这种精确检索定位的功能远远优于传统的 文件检索结果 拖动滚动条 方式 极大方便了 公安干警在事件发生后回放历史图像 优势三 即时回放功能提升公安优势三 即时回放功能提升公安 处突处突 效率效率 传统的文件存储方式 需要在文件形成写入硬盘后才能够访问观看历史图像 往往文 件的大小设置为 15 分钟 30 分钟 一旦紧急事件发生后 由于视频录像文件还未生成 数 据都在服务器或存储 BUFFER 中 以至于用户无法立刻观看历史图像 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 该技术使得回放历史图像不必等待漫长的文件形成过程 3 秒后即可观看到事件的历 史图像 这样的回放功能使得公安干警在处理紧急突发事件时可以第一时间获取历史图像 对领导快速决策和指令下达争取到了最关键的一分钟 优势四 检索等待时间仅优势四 检索等待时间仅 秒级秒级 如果采用文件系统存储 随着监控规模越来越大 文件数量越来越多 检索效率就开 始逐步下降 以至于发起检索请求后需要等待一分钟甚至数分钟才能获取检索结果 存储方式 完全避免了文件系统缓慢的检索弊端 从元数据区域快速获取到检索指针 直接定位到硬盘的数据块上 检索等待时间缩短到 秒级 优势五 虚拟化存储资源方便设备管理维护优势五 虚拟化存储资源方便设备管理维护 在监控存储中同样引入了虚拟化技术 方便了设备的管理维护 当系统扩容时 存储资源需要增加 只需添加存储设备 系统就能够快捷方便完成对 存储策略 存储计划的下发部署 如果存储设备故障需要更换 系统会对故障 IP 存储设备的自动更换 当某个 IP 存储 设备发生故障 其上的所有资源 SAN 资源和 NAS 资源 均不可用时 可以通过故障设备 更换功能来替换故障的 IP 存储设备 并且在新的 IP 存储设备上建立起与原设备相同的配 置 3 2 2 5实况快速调阅模型实况快速调阅模型 视频监控主要是要服务一线 服务派出所基层民警 服务应急事件管理 在这些实战 业务中 图像的快速调用 快速切换 摄像头快速控制非常重要 如果要让数字系统接近 模拟矩阵的切换速度 需要在传统的数字化系统的媒体流传输模式进行大量改进 有些地方采用数字化方案来建设平安城市 但是建完之后基层派出所民警反应系统响 应速度慢 不好用 主要是因为把数字化系统一些弊病带入方案中来 为了解决数字化系 统响应速度慢的弊病 需要在视频编码 视频传输 视频转发上做优化 视频编码优化主要是从芯片选型 硬件设计 底层软件设计及编码算法选型几个方面 入手 以编码算法为例 普遍采用的 H 264 算法就有 Baseline Profile Main Profile 等 几个版本 选择更高级别的算法意味着编码效率的提升 视频传输和视频转发主要是在视频图像与网络交换结合上做优化 传统方案中 一般 会部署大量服务器用于视频存储和实时图像点播 服务器的引入不但引入了故障点 在大 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 量用户点播一个热点图像时 往往会出现响应慢 图像卡的情况 如上图所示 在多人点播的情况下 由交换机将视频流复制为多份转发给多个用户 交换机采用硬件复制转发方式 延迟一般在 10 20 微秒左右 大大低于流媒体软件的延迟 当某地发生热点事件 大量用户 如数百个 同时调用一路图像 视频的调阅依然可以保 持流畅 图像端到端延迟可以控制在 300ms 以内 满足各级部门的日常应用和应急指挥需 求 3 33 3 镇 办 管理类监控建设镇 办 管理类监控建设 3 3 13 3 1建设需求建设需求 镇 办事处 管理类主要包括 辖区内未列入市 区 县市 两级建设的主要出入口监控点建设 辖区内都市村庄 家属楼院 文化娱乐场所 宾馆饭店 商业 金融 电信 市政等 服务网点出入口监控点管理 辖区内非市 区管道路 路口 背街小巷 无主楼院等治安复杂区域监控点建设 督促协调辖区内金融 电信 市政等服务 营业网点 招待所 小旅馆 酒店 大排 档 百货超市 集贸市场等治安重点 乱点 易发案区域监控设施建设 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 3 3 23 3 2系统组网系统组网 高清图像通过 VPN 网络接入派出所视频专网平台 派出所配置管理平台 存储阵列 硬盘空间 客户端软件 硬件解码器 电视墙等 提供基本的视频实时图像 历史图 像 设备管理等功能 同时该图像信号共享给镇 办 监控中心 标清图像接入镇 办 监控中心 该图像分为两类 一类是前端是模拟图像 可以通 过部署模拟线路或者通过汇聚光端机将模拟信号直接转入 通过部署在镇 办 监控中心 的编码器编码之后转换为数字信号接入网络 该模式适合