潍坊市城市管理视频监控系统的设计与构成

/潍坊市城市管理视频监控系统的设计和构成第1章绪论1.1探讨背景和意义随着我国经济和社会的高速发展，尤其是城镇化的快速发展，给城市管理工作带来了许多严峻的问题，重点是快速发展造就了特殊困难且日益增多的城市管理盲区，因此加强和改善城市管理的任务尤为紧迫而艰难。于是，建设部在2006年就提出了数字化城管建设的蓝图，政府希望通过在现代城市管理中，通过不断引入先进的管理模式和科技手段，以实现利国、利民的稳定发展的社会秩序。在近几年城市快速发展的过程中，2007年、2008年和2009年国内接连在一大批城市进行数字化城管的试点工作，经过实际的系统运作，数字化城管系统在各级城市的优化管理中的优势已经日渐显现出来。例如政府管理的行为由被动应付转化为主动解决、定期分析、探求源头生成缘由；管理的方式从粗放变为精细；管理资源的配置从杂乱低效转为系统高效；管理的评价从奖罚不明变为奖罚分明、刚好处理；管理的运行从封闭运作转化为公开公允，便于群众的监督；管理的参和机制从政府和专业部门一个主动性变成为全社会参和，调动各方面主动性等等。目前，在一些已经建成的数字化城管系统中，已经建立了大屏幕监督指挥系统，并部分共享了市应急指挥中心的视频资源，但由于业务管理的不同和平安技术问题，城市管理对定向视频监控的需求仍尚未完全实现。目前数字化城管的主要视频信息均来自于公安交警的监控探头，虽然数量众多，但是城管和公安交警监控目标、目的不一样，所以这些视频信息很难进行有效运用，造成了资源配置的不合理。还有一些须要进行现场应急处理的事务，也须要在现场实现实时的音视频通讯。因此，为了更好的实现视频监控系统在城市管理中的作用，提高城市管理工作的效率、扩大城市管理问题发觉的来源、进一步发挥数字化城管的效能，建立城市管理视频监控系统已经特殊必要，通过实现对城市管理重点区域、重点道路的全天候、全方位实时监控，并和相关部门进行资源共享，已经成为数字化城管系统发挥效能的技术手段和有力保障。[1]1.2国内外探讨现状视频监控系统以其直观、便利、信息内容丰富而广泛应用于许多场合，比如银行、酒店、公共场所、公共交通等等。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监限制技术也有了长足的发展。在国外，视频监控系统在城市道路、公共场所、交通管理、社会治安、公共设施等城市基础设施方面的建设和和运营已经取得了许多的阅历，并且还在不断地将多媒体技术、计算机传输技术、影像识别技术、数字化视频监控技术等应用到城市监控当中。近年来，尤其是在美国911恐怖攻击、马德里爆炸案以及伦敦爆炸案以后，世界各个国家和地区对视频监视和监控系统的需求日益增加。美国NEC公司的SmartCatch系统供应目前世界上最综合，最精确，最先进的智能视频监控解决方案。因为有真正行为识别实力，SmartCatch系统可以实时地检测威逼平安的可疑行为，向相应的平安人员进行报警，以实行刚好的、有效的措施。通过运用目前最先进的机器学习、多物体跟踪、和行为推理技术，SmartCatch系统可以一样地实现目前工业界最高的识别精确率，并消退其他基于运动检测或基于简洁跟踪检测系统常有的误报警。一系列的行为识别适用于室内和室外，为整个企业供应一个完整的解决方案。SmartCatch系统于现有的CCTV摄像机系统兼容，并且很简洁和其他平安系统，比如门禁系统、生物特征识别、RFID等进行集成。在国内，视频监控方面的探讨起步较晚。长城集团、北京微电子技术有限公司等自主开发了国产的视频监控系统；同时，我国许多高校和大型科研机构也在从事和数字视频监控相关的技术探讨和系统开发。目前在国内的探讨机构当中，属中科院下属的模式识别国家重点试验室成立的视觉监控探讨组处于这个领域的领先地位。模式识别国家重点试验室筹建于1984年，1987年8月正式对外开放，同年12月通过国家验收，是由国家计委投资成立的国家重点试验室之一。试验室依托于中国科学院自动化探讨所，试验室以模式识别基础理论、图像处理和计算机视觉以及语音语言信息处理为主要探讨方向，探讨人类模式识别的机理以及有效的计算方法，为开发智能系统供应关键技术，为探求人类智力的本质供应科学依据。他们在对交通场景的视觉监控、认的运动视觉监控和行为模式识别等方面，探讨取得了确定成果。中国电信推出了“全球眼”网络视频监控业务。该业务系统利用中国电信无处不在的宽带网络将分散、独立的图像采集点进行联网，实现跨区域的统一监控、统一存储、统一管理、资源共享，为各行业的管理决策者供应了一种全新的、直观的，扩大觉和听觉范围的管理工具，提高工作绩效。同时，可通过二次应用开发，为各行的资源再利用供应新的手段。[2]全球眼视频监控平台也集成了多种视频监控设备，通过全球眼的视频监控平可以统一的运用多种视频监控资源。用户只需向电信租用就可以运用全球眼系统视频资源，削减了视频监控平台建设初期的投入，缩短了视频监控平台的建设周期。但和世界上先进的视频监控系统相比，我国在此方面照旧有待不断提高和完善，尤其是智能化视频监控方面更只不过是处于探究探讨过程的初级阶段。1.3视频监控系统的应用视频监控系统的应用特殊广泛，在我们身边随处可见。这里仅举几个视频监控详细的例子。“幼儿平安托儿所”是英国第一所网络监控托儿所，父母随时可以通过密码登陆到这所托儿所网络，在线观看孩子在托儿所的各种状况。北京警方和北京华讯和达数据科技有限公司合作，在部分电力系统终端上安装了警报远程传输设备，使警方可以在第一时间发觉电力设施被盗，以便刚好出警。概括来说，目前视频监控系统应用领域主要有以下一些方面：安防系统、公共管理、教化系统、电力系统、部队系统、银行系统、医疗系统等。1.4本文主要工作及论文组织结构随着城市化进程的不断加快，城市地域进一步扩大，城市功能日益困难化，城市管理的空间范围和业务范围也不断的扩大和增加。由此引起的城管业务的增多和城管执法局的执法资源不足、执法手段落后之间的冲突日益突出。因此，建设数字城管视频监控系统，是加快城市管理信息化进程、提高城市管理行政执法水平的重要手段。[6]本文主要结合潍坊市城市管理行政执法工作实际，通过对视频监控系统的发展过程、视频监控系统的功能及构成、涉及的主要技术、视频采集、压缩以及视频传输技术、DirectShow技术等的探讨，探讨设计了潍坊市数字城管视频监控系统方案，并加以建设实现。本论文的主要章节支配如下：第1章绪论。对城市管理视频监控系统的应用背景进行了了解，对国内外视频监控现状简要作了介绍，介绍了本论文的组织架构；第2章视频监控系统的发展历程和趋势。简要总结了视频监控系统的发展历程和发展趋势；第3章视频监控系统的构成及相关技术。对城市管理视频监控系统的结构和系统详细构成作了介绍，对视频监控系统涉及到的有关技术作了探讨，主要包括视频压缩技术和视频传输技术，以及DirectShow技术。第4章潍坊市数字城管视频监控系统需求分析。介绍了系统项目背景，详细阐述了潍坊数字城管视频监控系统的功能需求，对系统实现的目标及设计关注点作了说明。第5章潍坊市数字城管视频监控系统的设计和实现。分别就系统硬件和系统软件的建设进行了探讨。第2章视频监控系统的发展历程和趋势2.1视频监控系统的发展历程视频监控系统的发展和电子、通信、计算机以及网络技术的发展休戚相关，就其发展的阶段来说，视频监控系统由上世纪七十年头发展至今，大致阅历了以下三个阶段：[2][3]模拟视频监控系统、数字视频监控系统以及远程网络视频监控系统。模拟视频监控系统。在上世纪90年头初及其以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统（CCTV），称为第一代视频监控系统。模拟监控系统一般主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成，前端摄像机到主限制室的距离通常均在l000米以内，它的诸多设备(如字符发生器、画面切换器、画面处理器、长延时录像机、系统主限制器、主显示器)的连接大都接受射频同轴电缆干脆连接。系统的特点:经过几十年的发展，技术成熟，设备品种多，视频、音频信号的采集、传输、存储主要为模拟形式，质量最高；只适用于较小的地理范围(通常为1000米内)；施工难度大，须要铺设“视频”、“音频”、“限制”等线路；监控系统不易扩展、录像资料不易保存和查找；成本过于昂贵，附属设备过多易损坏、难于维护，束缚了用户对监控系统的需求和应用；应用的灵敏性较差；和现有计算机和网络系统无法结合。系统的性能:模拟视频监控系统的图像录制应用的是家用录像系统(VideoHomeSystem，VHS)录制标准，图像的质量在回放和录像时受录像带运用时间、运用次数的增加而不断下降，视频图像由于保存在录像带上，不仅简洁受噪声干扰，而且简洁磨损，难以许久保存。检索图像必需运用录像机的面板按钮、遥控器或者操作键盘的操纵杆，过程繁琐。由于运用的是时滞(长延时)录像机，还必需定期维护清洗磁头，很难组建成大型、困难、多功能的监控系统，若要升级，只有更换整个系统。系统的扩展实力差。对于已经建好的系统，如要增加新的监控点，往往是牵一发而动全身，新的设备也很难添加到原有的系统之中；无法形成有效的报警联动。在模拟监控系统中，由于各部分独立运作，相互之间的限制协议很难互通，联动只能在有限的范围内进行。模拟视频监控系统在技术上已相当纯熟，从技术角度考虑已较难进行升级或改进，它工作稳定牢靠、不易死机，更换录像带也特殊简洁，但是其平安性能较低，易给犯罪分子以可乘之机。2.1.2上世纪九十年头中后期，正是图像处理技术、计算机技术、网络技术飞速发展的时期。远距离、高清晰、同步传输多路视频和音频信号，最为经济可行的方法就是将模拟信号进行数字化处理。随着计算机处理实力的提高和视频技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理实力进行视频的采集和处理，利用显示器的高辨别率实现图像的多画面显示，从而大大提高了图像质量，这种基于PC机的多媒体主控台系统称为其次代视频监控系统。[4]该系统由前端摄像机、编码器、存贮器、显示器、限制主机及限制软件组成，接受模拟输入和数字压缩、显示和限制相结合的方式，因为核心设备是数字设备，因此称为数字视频监控系统。系统成熟的数字视频监控系统有单机硬盘录像系统、局域网传输硬盘录像系统、广域网传输硬盘录像系统。系统的特点:系统前端设备和第一代系统相同，所不同的是通过视频卡将模拟信号数字化，在PC上实现多画面显示、切换、限制、录像、录像回放等功能，简化了监控中心的设备。系统功能较为强大、完善；可适用于随意的地理范围，和信息系统可以交换数据;其次代系统视音频信号的采集、传输、存储主要为数字形式，质量较高，适合于模拟系统的数字化改造，解决录像资料的存储和查找等问题；基于PC的视频监控系统终端功能较强，便于现场操作应用灵敏性较好；视频前端(如CCD等视频信号的采集、压缩、通讯)较为困难，牢靠性不高；PC机也需专人管理，特殊是在环境或空间不适宜的监控点，这种方式不志向，不适用于无人值守场所。尽管初步实现了数字化，这种类型的监控系统具有以下缺点:施工布线工作量大;进行远程图像传输困难;须要开发专用的软件，开发周期长，难度大。由于图像质量、稳定性以及远程传输监控等技术方面的不足，使这种其次代视频监控系统仍仅作为安防产品应用于某些特定行业的日常监控。系统的性能：数字视频监控系统的图像录制质量可以达到Dl(704X576)或更高，使回放和录制的质量效果完全一样，清晰度没有任何衰减。操作界面友好，有联机帮助或提示，可用鼠标干脆操作，检索回放相当简便快捷。它的存储介质是：硬盘、光盘或数据磁带，抗干扰实力强，不简洁损坏，有利于长期保存。数字视频监控系统的硬盘寿命远远大于录像带，它不仅可以自动循环录像，而且能定期自动备份，无须人工干预，特殊便利。它的操作系统运用Windows98／NT／2000等，应用软件可升级。数字视频监控系统在技术上已趋于纯熟，其平安性也较高，对于工控形式的一体机，运用Windows2000操作系统，工作比较稳定；若是运用Windows98系统，有时会发生死机，其工作稳定性、牢靠性还有待改进。视频监控系统的应用软件实力上应支持多任务并发处理，如监视、录像、回放、备份、报警、限制、远程连接等的多工处理实力。基于PC机的视频监控录像系统其软件的实现是在Windows95／98／NT，Unix，Linux等通用操作系统上，同时系统文件、应用软件和图像文件都存储在硬盘上，视频处理时数据吞吐量很大，同时硬盘要进行多工工作，一般的硬盘逻辑(如Windows的FAT32)已无法适应，以致极易产生系统的不稳定性．造成死机现象。2.1.3直到上世纪九十年头末，随着计算机、网络、通信技术的日趋成熟，各种好用型视频技术的不断完善，以及各种好用视频处理技术的出现，第三代远程网络视频监控系统才从根本上使视频监控从幕后走向了前台。第三代视频监控系统以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能好用的图像分析为特色，引发了视频监控行业的技术革命，受到了学术界、产业界和运用部门的高度重视。系统主要由硬件系统、软件系统和网络三大部分组成，包括摄像机、存储器、显示器、互联网络、计算机及和之相应的应用软件，接受标准化的接口，具有良好的扩展性能。数字视频监控系统接受TCP／IP协议，符合网络化、IP化的发展方向，技术含量高，其最大的特点是传输距离不受限制。且能很便利地和其他系统互连，另外还可以便利地接入其他平安防范设备，如温度、湿度、烟雾感应、入侵等报警器．同时可以联动灯光、警铃、锁具等动作设备，这使得它可以便利地组成一套功能强大的平安防范系统。见示意图2.1.图2.1网络数字图像处理系统图系统的特点:功能、外围技术从基于PC机的其次代数字视频监控发展而来;高牢靠性的多任务实时操作系统;固化的编解码算法、网络协议;系统牢靠性高，稳定性强;无须日常操作/维护，集中管理。相对于传统的模拟监控系统，基于Intranet/Internet的第三代远程视频监控系统能获得更为逼真、清晰的数字化图像质量，以及更为便捷、好用的监控管理和维护;通过网络平台实现了远距离监控，即使是数千公里外也能达到亲临现场的效果;扩大了系统规模。它具有配置灵敏、升级便利、可扩展性好、性价比高等突出优点，并可充分利用现有的计算机通信网络等资源。系统的性能：嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可增删的，适应应用系统对功能、牢靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统，亦即为监控系统定做的专用计算机系统。嵌入式系统集软硬件于一体，主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成。嵌入式操作系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括和硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化阅读器等，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。嵌入式系统的优缺点：系统为专用系统，所以系统小，指令精简，处理速度快。系统数据置于ROM／FLASHMEMORY，调用速度快，不会被变更，稳定性好。系统处理实时性好，性能稳定。文件管理系统更适合于大量的视频数据。2.2视频监控技术发展趋势现今视频监控系统已经步入了全数字时代。这将彻底打破“闭路电视系统”模拟方式的结构，从根本上变更了视频监控系统从信息采集、传输处理、系统限制的方式和结构形式，也标记着监控正在走向现代“四化”阶段即：前端一体化：监控系统前端一体化意味着多种技术的整合、嵌入式构架、适用和适应性更强以及不同探测设备的整合输出。为系统集成化奠定了基础。传输网络化：视频监控系统的网络化意味着系统的结构将由集总式向集散式系统发展，集散式系统接受多层分级的结构形式，将使整个网络系统硬件和软件资源以及任务和负载得以共享，这也是系统集成和整合的重要基础。处理数字化：视频监控系统的数字化首先应当是系统中信息流(包括视频、音频、限制等)从模拟状态转为数字状态，从根本上变更视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统限制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使视频监控系统和安防系统中其它各子系统间实现无缝连接，并在统一的操作平台上实现管理和限制，这也是系统集成化的含义。系统复合化：视频监控系统作为一种工具，在实际应用中不断的和其他系统交互运用，和各系统的联系越来越紧密。例如视频监控系统和GIS电子地图、业务信息系统、门禁系统、消防系统等都可以结合在一起运用。复合化已经成为视频监控系统的一种发展趋势。前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统复合化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统复合化化的基础，所以，视频监控发展的最大特点就是数字化和网络化。网络视频监控系统的网络化将在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享，这也是系统集成的一个重要概念。[5]随着计算机技术及网络技术的迅猛发展，世界掀起一股强大的数字化、网络化浪潮，对于视频监控行业的发展，必需阅历模拟数字混合的阶段，但是最终的趋势必定是全面数字化。第3章视频监控系统的构成及相关技术3.1城市管理视频监控系统的结构概述城管视频监控系统由前端摄像机系统、网络传输系统、后端监控指挥中心系统三大部分组成。[6]前端系统城管视频监控系统前端监控布点原则：(1)充分利用已有的或即将建设的其他部门的适合城管的监控点，避开重复建设，实现资源共享。(2)乱摆乱卖等城管事务多发区域、地段。(3)人流车流密集的繁华地段。(4)重要景观所在地。网络传输系统城管监控系统的前端摄像机接入点比较分散，接受就近接入的原则，各监控点视频信号就近接入公安派出所或各区城管监控中心。各监控点距离城管监控指挥中心距离较远，各监控点汇合后，接受数字光端机通过租用的运营商光纤网络，点对点接人到城管监控指挥中心。城管监控中心视频限制系统城管视频监控系统的视音频信号的接人、图像切换和前端设备的限制主要接受模拟切换矩阵，图像的记录接受数字方式、视音频信息的共享和传输接受计算机网络。城管监控中心结构图如下图所示：监控中心工作人员可以通过矩阵、限制键盘、网络终端调看接入的视频信号及其它视频资源。3.2远程数字视频监控系统的详细构成本系统分为前端（现场）设备、通讯设备和后端（远程）设备三部分组成。其中通讯设备是指接受的传输信道和相关设备，可以是基于TCP/IP协议的计算机互联网络，传输媒介可以是光纤、微波等。如图3-2为系统结构图。前端由一台连接到TCP/IP网络上的一般多媒体计算机和其他相关设备组成。云台镜头限制器用于接收前端机的限制信号并限制云台的动作及镜头的变焦和聚焦，并且具有门禁限制的功能。前端限制主机主要负责视频图像的采集、转换、分析、处理、压缩和发送以及接收远端监控机发出的限制指令。前端限制主机可安装多个视频采集卡，利用RS232/485总线连接多个限制器，同时采集多路视频数据，并限制多路云台、镜头等设备。视频采集卡，在试验系统中我选用了天敏SDK-3000视频采集卡。在实际应用中前端的监控软件系统兼容于任何一款符合VFW软件架构或WDM模式的采集卡。云台镜头限制器（解码器），在试验系统中选用了SE300DECODER。在实际应用中可选用任何一款接受PELCO-D协议的解码器。摄像机、云台和镜头等均为标准设备。可选用相应的配套设备。远端监控主机也由一般多媒体计算机组成，其主要负责从前端主机接收视频数据和其它现场数据，并向前端监控机发送各种限制指令。前端及远端监控主机均接受Windows2000中文操作系统，具有较高的平安牢靠性及易操作性。远程监控主机（1）远程监控主机（1）电视墙前端监控主机（兼视频服务器）限制器部分摄像机云台镜头灯光报警设备门禁其它传感器及执行器云台镜头解码器其它功能限制器视频采集卡RS232/485串口以太网卡显示器TCP/IP网络以太网卡监视器（PC机显示器）监视器（1）监视器（n）远程监控主机（n）数字视频存储器（硬盘）分屏卡图3-2远程数字视频监控系统结构图3.3视频监控系统的相关技术视频监控的关键技术主要有视频采集压缩、视频信号牢靠地传输、信息存储调用的智能化和系统的集中管理。视频压缩编码技术从摄像头干脆获得的监控现场的原始视频流数据量特殊浩大，为了削减网络传输的数据量或有效节约存储空间，就须要在传输或存储前对视频图像进行压缩处理。因此在网络上传输多媒体信息都须要接受各种视频信息压缩技术[3]。视频编码压缩技术应用特殊广泛，不同的编码技术可以应用在不用的领域，现对常用的视频编码技术作一简要介绍。（1）MJPEG格式M．JPEG(Motion-JoinPhotographicExpertsGroup)技术即运动静止图像(或逐帧)压缩技术，它是一种基于静态图像压缩技术JPEG发展起来的动态图像压缩技术，可以生成序列化的运动图像。其主要特点是基本不考虑视频流中不同帧之间的变更，只单独对某一帧进行压缩，其压缩倍数为20～80倍，适合静态画面的压缩，辨别率可从352×288到704×576。以往的JPEG压缩技术是干脆处理整个画面，所以要等到整个压缩档案传输完成才起先进行解压缩成影像画面，而这样的方式造成传输一个高解析画面时须耗时数十秒甚至数分钟。而新一代的M．JPEG是实行渐层式技术，先传输低解析的图档，然后再补送细部之资料，使画面品质改善。M．JPEG压缩技术可以获得清晰度很高的视频图像，而且可以灵敏设置每路的视频清晰度和压缩帧数。因期压缩后之格式可读单一画面，所以可以随意剪接。M—JPEG因接受帧内压缩方式也适于视频编辑。M．JPEG的主要缺点是压缩效率低，M．JPEG算法是依据每一帧图像的内容进行压缩，而不是依据相邻帧图像之间的差异来进行压缩，因此造成了大量冗余信息被重复存储，存储占用的空间大到每帧8～15K字节，最好也只能做到每帧3K字节，但假如因此而接受高压缩比则视频质量会严峻降低。（2）MPEG．2标准MPEG组织二J：1994年推出MPEG．2压缩标准，以实现视／音频服务和应用互操作的可能性。MPEG-2标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定，编码码率从每秒3兆比特～100兆比特，标准的正式规范在ISO／IECl3818中。MPEG-2不是MPEG-I的简洁升级，MPEG．2在系统和传送方面作了更加详细的规定和进一步的完善。MPEG．2特殊适用于广播级的数字电视的编码和传送，被认定为SDTV和HDTV的编码标准。MPEG.2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性：空间相关性和时间相关性。这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。假如我们能将这些冗余信息去除，只保留少量非相关信息进行传输，就可以大大节约传输频带。而接收机利用这些非相关信息，依据确定的解码算法，可以在保证确定的图像质量的前提下复原原始图像。一个好的压缩编码方案就是能够最大限度地去除图像中的冗余信息。MPEG．2的编码图像被分为三类，分别称为I帧，P帧和B帧I帧图像接受帧内编码方式，即只利用了单帧图像内的空间相关性，而没有利用时间相关性。P帧和B帧图像接受帧间编码方式，即同时利用了空间和时间上的相关性。P帧图像只接受前向时间预料，可以提高压缩效率和图像质量。P帧图像中可以包含帧内编码的部分，f10P帧中的每一个宏块可以是前向预料，也可以是帧内编码。B帧图像接受双向时间预料，可以大大提高压缩倍数。（3）MPEG4标准运动图像专家组MPEG于1999年2月正式公布了MPEG-4(ISO／也C14496)标准第一版本。同年年底MPEG-4其次版亦告底定，且于2000年年初正式成为国际标准。MPEG-4和MPEG-1和MPEG-2有很大的不同。MPEG-4不只是详细压缩算法，它是针对数字电视、交互式绘图应用(影音合成内容)、交互式多媒体(WWW、资料撷取和分散)等整合及压缩技术的需求而制定的国际标准。MPEG．4标准将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内，旨在为多媒体通信及应用环境供应标准的算法及工具，从而建立起一种能被多媒体传输、存储、检索等应用领域普遍接受的统一数据格式。MPEG-4的编码理念是：MPEG．4标准同以前标准的最显著的差别在于它是接受基于对象的编码理念，即在编码时将一幅景物分成若干在时间和空间上相互联系的视频音频对象，分别编码后，再经过复用传输到接收端，然后再对不同的对象分别解码，从而组合成所须要的视频和音频。这样既便利我们对不同的对象接受不同的编码方法和表示方法，又有利于不同数据类型间的融合，并且这样也可以便利的实现对于各种对象的操作及编辑。例如，我们可以将一个卡通人物放在真实的场景中，或者将真人置于一个虚拟的演播室里，还可以在互联网上便利的实现交互，依据自己的须要有选择的组合各种视频音频以及图形文本对象。（4）H．264视频编码标准H．264是ISO／IEC和InJ．T组成的联合视频组(JVT)制定的新一代视频压缩编码标准。事实上，H．264标准的开展可以追溯N8年前。1996年制定H．263标准后，ⅡU．T的视频编码专家组(VCEG)起先了两个方面的探讨：一个是短期探讨支配，在H．263基础上增加选项(之后产生了H．263+和H．263什)；另一个是长期探讨支配，制定一种新标准以支持低码率的视频通信。长期探讨支配产生了H．26L标准草案，在压缩效率方面和先期的ITU．T视频压缩标准相比，具有明显的优越性。2001年，ISO的MPEG组织相识到H．26L潜在的优势，随后ISO和ITU起先组建包括来自ISO／IECMPEG和ITU．TVCEG的联合视频组(JVT)，ⅣT的主要任务就是将H．26L草案发展为一个国际性标准。于是，在ISO／IEC中该标准命名为AVC(AdvancedVideoCoding)，作为MPEG．4标准的第10个选项：在ITU—T中正式命名为H．264标准。DirectShow技术(1)DirectShow技术简介MicrosoftDirectX是微软公司供应的一套在Windows平台上为创建游戏和其他高质量的多媒体应用程序而设计的一套底层应用程序接口集。它供应了对二维和三维的图像、声音效果、音乐、输入设备以及网络应用程序的支持。PC机的成功导致了可用硬件的大量繁衍，众多的供应商为PC机设计了供应各种兼容的产品，但它们却常常缺乏开发所需的牢靠标准。DirectX供应了一个标准的软件接口，微软将DirectX定义为“硬件设备无关性”，即开发人员不用去考虑硬件的差别，开发中无需关切硬件的详细微小环节就可以利用硬件的高性能。DirectX接受了组件对象模型COM(ComponentObjectModel)标准，不同对象的版本可以有不同的接口，这使得接受DirectX开发的程序在将来也能够得到兼容和支持。DirectX的家族成员许多，而且各有各的特点，如DirectDraw和Direct3D负责二维图形图像，三维动画加速、DirectMusic和DirectSound负责交互式音乐／环境音效处理等。DirectShow是DirectX大家族中的一位成员，DirectShow为Windows平台上处理各种格式的媒体文件播放、音视频采集等高性能要求的多媒体应用供应了完整的解决方案。在媒体播放方面，它支持各种格式，包括ASF、MPEG、AVI、MP3、DV、MOV和WAV等，在视频采集方面，它既支持WDM(WindowsDriverModel)驱动的视频捕获卡，也支持VFW(VideoForWindows)驱动的视频捕获卡。DirectShow是一个开放性的应用框架，也是一套基于COM的编程接口。通过DirectShow技术进行应用系统开发必需驾驭确定的COM编程学问。COM(CommonObjectModel)是Microsoft公司提出的一种基于二进制标准和编程语言无关的软件构架技术，中文称为“组件对象模型”的概念。COM是一种以组件为发布单元的对象模型，这种模型使各软件组件可以用一种统一的方式进行交互。COM定义了组件程序之间进行交互的标准，也供应组件程序所须要的环境，在不久的将来COM将成为应用程序最普遍的方法。(2)基于DirectShow技术的多媒体系统开发模型DirectShow是一个开放性的应用框架，在此框架下，只要遵照着COM技术的开发规范，便可以开发出具有各种功能的多媒体应用系统。如图3-3所示，图中心最大的一块即是DirectShow系统，它运用一种叫FilterGraph的模型来管理整个数据流的处理过程；参和数据处理的各个功能模块叫做Filter：各个Filter在FilterGraph中按确定的依次连接成一条“流水线”协同工作。应用程序应用程序DirectShowFilterGraphManager源过滤器转换过滤器渲染过滤器Internet文件系统传统的VCM/ACM编解码器文件系统流结构体系内核WDM捕获卡传统的VFW捕获卡硬件编解码器DirectSoundDirectDraw声卡视频显示卡叮嘱事务COM接口图3-3DirectShow多媒体应用系统模型众所周知，词汇仅能代表确定的含义，而句子才可以表达详细的功能，Filter和FilterGraph之间关系就像“词汇”和“句子”之问的关系一样。Filter仅仅是一种功能上的聚合，而FilterGraph就是依据确定的规则将各种Filter组合起来，并且能够实现确定的功能。而从软件开发的角度来说，进行DirectShow应用系统开发从低到高分为三个层次，最低层是各种具有不同功能Filter，中间层是管理着各个Filter组合和运作的FilterGraph，而最高层则是应用程序，也就是说最终用户开发的应用程序将通过管理FilterGraph来协调整个系统中封装为Filter的各个功能模块的运作。(3)DirectShow基本组件Filter工作原理依据功能来分，Filter大致分为3类：SourceFilters、TransformFilter和RenderingFilters。SourceFilter主要负责获得数据，数据源可以是文件、因特网计算机的采集卡、(WDM驱动或VFW)数字摄像机等，然后将数据往下传；TransformFilters主要负责数据的格式转换，例如数据流分别／合成、编解码等，然后接着将数据往下传输；RenderingFilters主要负责数据的最终去向，将数据送给显卡、声卡进行多媒体的演示，或者输出到文件进行存储。l)Filter内部的数据处理模型在DirectShow中实现算法必定首先将算法封装为一个Filter，而算法中对于数据的处理实质上就是在Filter中对接收Pin上所接收到媒体数据包进行处理和变换，然后将处理后的结果通过发送Pin发送到下一级Filter。图3-4数据处理模型如图3-4所示，算法可以通过IBaseFilter供应的接口限制输入pill和输出Pi的内存定位器(Allocator)，从而可以获得输入和输出的媒体数据包的入口指针及信息，来完成对媒体数据包所携带数据的处理。必要的时候，算法也可以在内存中开拓所需的空间来完成数据的缓存和处理，本算法便须要在内存中开拓两个内存空间，分别作为当前帧和过去帧的存储空间，便利算法的完成。2)Filter之间的数据传送模型Filter之间通过针脚(Pin)完成连接之后，便将数据封装为媒体数据包(MediaSample)的形式进行传送，其模型如图3-5所示。图3-5Filter之间数据传送模型媒体数据包是由被称为内存定位器(Allocator)的COM对象所生成和管理。内存定位器在针脚进行连接时生成，形成连接的针脚共享一个内存定位器，每个内存定位器创建一系列的媒体数据包。当Filter须要一个空的媒体数据包来封装数据或者须要从一个媒体数据包中获得数据时，便可以通过内存定位器来获得。（4）FilterGraph的构建原理1）Filter之间的连接FilterGraph的构建其实就是将具有不同功能的Filter依据确定的次序连接起来。而Filter的连接事实上也就是Filter上Pin的连接。连接的方向一般总是由上一级Filter(UpstreamFilter)的输出Pin指向下一级Filter(DownstreamFilter)的输出Pin。Pin也是一种COM组件，而且每个Pin上都实现了IPin接口。Pin正是通过IPin这个接口来完成连接的。Pin的连接过程如图3-6所示：图3-6Pin的连接过程2）FilterGraph的智能连接过程在实际应用中一般都是通过DirectShowFilterGraphManager组件供应的智能连接机制来完成FilterGraph的构建，它包含了若干相关的方法来完成选择Filter并将其添加进FilterGraph中。在进行智能连接的过程的中一般要用到如下几个方法：IGraphBuilder：：Render该方法依据供应的输出Pin，自动加入必要的Filter完成剩下部分FilterGraph的构建(直到连接到RenderingFilter)。IGraphBuilder：：AddSourceFilter该方法依据供应的源文件名，自动将一个SourceFilter加入到FilterGraph中。IGraphBuilder：：RenderFile该方法依据供应的源文件名，自动加入必要的Filter完成这个文件的回放FilterGraph构建。IGraphBuilder：：Connect该方法将供应的输出Pin和输入Pin进行连接，假如连接失败，自动尝试在中间插入必要的格式转换Filter。3）FilterGraph动态重建技术对于已经构建完毕的FilterGraph假如须要修改时，一般可以通过两种方法进行修改：一种是将当前FilterGraph停止，然后修改原有FilterGraph结构后重新运行；另外一种就是在保持FilterGraph运行状态下的同时实现FilterGraph的重建。前一种状况比较简洁，等同于FilterGraph的重新构建，而后一种状况比较困难，被称为FilterGraph的动态重建技术。FilterGraph的动态重建主要包括三种情形，详细介绍如下。a、媒体类型的动态变更媒体类型(MediaType)是Filter连接时所进行协调的一个基本元素，一般状况下，媒体类型在FilterGraph运行的整个过程中是不会变更的，当须要在运行过程中进行变更时(本系统在进行视频采集参数变更时便涉及到此问题)就应当能够对媒体类型进行动态更新，一般有两种状况，一种是从上游到下游的变更，另外一种是从下游到上游的变更。从上往下进行变更时，下游Filter应具有对媒体类型变更的应变实力，上游Filter通过调用下游Filter输入Pin上的IPin：：QueryAccept来推断下游是否能够支持新类型。从下往上进行变更时，下游Filter必需拥有自己的Sample支配器，下游Filter查询上游Filter输出Pin的媒体类型，假如可以支持新的媒体类型，则下游Filter通过对下一个Sample的媒体类型设置来使上游Filter变更媒体类型，详细过程如图3-7所示：图3-7由下而上的媒体类型变更过程b、动态删减或增加Filter当Filter运行过程中须要干脆添加或去除一些filter来实现特定功能时，便须要运用Filter的动态删减或增加方法。动态的进行某个Filter的删减或增加有两个必要条件：①该Filter的下游Filter必需支持IPinConnection接口；②该Filter在重连时不允许数据的传输，并能够堵塞数据线程。图3-8动态删减或增加Filter示意图如图3-8所示，当须要将Filter2动态移走时的一般步骤如下：Stepl、在Filter1上堵塞数据流线程。只需调用IPinFlowControl：：Block即可。Step2、重连PinA和PinD，必要时插入新的Filter。这里Pin的重连可以运用IGraphConfig：：Reeonnect或IGraphConfig：：Reconfigure。Step3、重新启动Filter1的数据发送线程。c、动态变更Filter链条(FilterChain)FilterChain是相互连接着的一条Filter链路，并且链路中的每个Filter至多有一个处于“已连接”状态的输入Pin，至多有一个处于“己连接”状态的输出Pin。图2．7中的A-B，D．E，F．G都是FilterChain，而任何含有C的都不是FilterChain。3.4数字视频传输技术TCP／IP协议在实际中，一般用到的网络传输协议是TCP／IP协议，TCT／IP分层模型有四层，由下至上分别是网络接口层、网络协议层(IP层)、传输层以及应用层。在这四层协议中，传输层建立中口层之上，有两种协议，分别是TCP协议和UDP协议。TCP和UDP的主要差别为：1)TCP协议是面对连接的。运用TCP分组数据并维护此连接，用户数据传送完毕后要撤除连接。UDP协议是面对无连接的，每个UDP分组都是独立的数据单元；2．)在TCP传输中，高层数据可以以字节流的形式传输给TCP，字节流被TCP缓冲，直到累积到确定长度时启动一次发送操作。而在UDP协议中，UDP传递给UDP的是对应于UDP数据的数据块；3)TCP协议供应牢靠传输服务，包括报文序列、流限制、差错检验、优先级等，而UDP则不供应以上限制，是不行靠的服务。在远程视频监控系统中，限制数据对牢靠性要求特殊高，故须要应用TCP协议，当检测到数据丢失或错误时，就会要求发送端重新发送，通过数据重传来复原丢失的组块并供应有序的数据帧。但TCP协议具有的错误重传机制、拥塞限制机制、报文头比较大、以及启动须要建立连接等缘由，不行避开的引起了传输延时和占用网络的带宽，一旦数据丢帧就会带来比较严峻的延迟，无法保证明时性，很难适应音视频通信，特殊是连续的媒体流(如视频流)通信的要求，使得利用TCP协议进行视频或音频通信几乎没有可能。UDP是一种无连接的数据报投递服务，虽然没有TCP那么牢靠，并且不能保证明时音视频传输业务的服务质量(QoS)，但由于UDP的传输时延低于TCP，所以往往用来在远程视频监控系统中传输视频图像数据。IP组播技术前面提到过，对于远程视频监控系统，视频数据的传输一般选用UDP网络通讯协议，而接受UDP的IP传送方式有单播传送、广播传送、组播传送三种方式。比较这三种方式，单播传送是一对一的传送，即每次传送的数据只能被一台主机接收。广播传送是一对多的传送，即广播的数据将同时传送到局域网内的全部主机。假如须要向n台主机发送相同的数据，假如接受单播的方式，而须要n次的点对点传送，这种传送方式的效率很低；而假如接受广播方式，数据会发送到局域网内的全部主机，这使得大量的主机收到和自己无关的数据，会造成主机资源和网络资源的奢侈，这对原来数据量就很大的视频数据的传输来说尤其不合适。P组播虽然和广播一样也是一对多的传送方式，但接收端往往不是一个局域网内的全部主机，而是那些对收发数据报感爱好的主机，传输端通过一次传输就可以将信息同时传送到一组接收者，因此，接受口组播技术可以有效地减轻网络负担，避开网络资源的奢侈。此外，由口组播技术一台主机可以同时加入一个或多个组播组的特点，可以实现监控中心同时对多个现场的监控。由此可见，利用口组播技术可以很便利地实现“多点对多点”的传送功能，并且还可以实现广域网的通信，这比较符合视频监控系统多点、多机监控、跨局域范围的远程监控的要求。多媒体通信结构1)C／S结构客户机／月艮务器(Client／Server，简称C／S)体系结构是一种分布式的处理模式。服务器通常接受高性能的PC、工作站或小型机，并用用如Oracle，Sybase，Informix或sqlserver等大型数据库系统。客户端须要安装特地的客户端软件。客户机和服务器之间通过网络协议进行通讯。首先，客户机向服务器发出数据请求，服务器将数据传送给客户机进行处理，客户机处理后将结果返回给服务器。C／S结构通常建立在专用的网络上，其突出的优点是能够充分发挥客户端PC机的处理实力，客户端响应速度比较快。由于C／S结构一般面对固定的用户群，因而对信息平安的限制实力比较强，适宜高度机密的信息系统。2)B／S结构阅读器服务器(Browser／Server，简称B／S)体系结构是随着Internet技术的发展，对C／S结构的一种变更和改进。它利用不断成熟的WWW阅读器技术，结合阅读器的多种Script语言和ActiveX技术，用通用阅读器实现了原来须要困难的软件才能实现的强大功能。B／S架构于广域网上，不须要特地的网络和硬件环境，用户界面完全通过WWW阅读器实现，一部份事务逻辑在前端实现，但是主要的事务逻辑在服务器上实现，B／S结构能够在很大程度上节约开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。套接字技术套接字是通信的基石，是支持TCP／IP协议的网络通信的基本操作单元。可以将套接字看作不同主机音的进程进行双向通信的端点。安构成了在单个主机内及整个网络间的编程界面。在客户机／月艮务器模式下，用socket编程方式实现网络传输，有下列三种类型套接字：1）流式套接字(SOCKSTREAM)供应了一个面对连接、牢靠的数据传输服务，数据无差错、无重复地发送，且按发送的依次进行接收。内设流量限制，避开数据流超限；数据被看作是字节流，无长度限制。文件传输协议(FTP)即运用流套接字。2）数据报套接字(SOCKDGRAM)供应了一个无连接服务。数据以独立包形式被发送，不供应任何保证，数据可能丢失或重复，并且接受依次混乱。网络文件系统(NFS)运用数据包式套接字。3)原始套接字(SOCK_RAW)该接口允许对软低层协议，如IP、ICMP干脆访问。常用于检验新的协议实现或访问现有服务中配置的新设备。第4章潍坊市数字城管视频监控系统需求分析4.1项目背景在当前城管执法行政人力资源特殊缺乏的背景下，作为城市管理行政执法部门来说，在日常管理工作当中，假如仅仅靠被动的接受市民投诉、群众监督、联动单位移交或者是自身定期不定期的巡查等手段，是不能够刚好、快速、有效地解决违法违规行为的，在违法案件的早期发觉上是远远不够的。要全面提高城市管理的水平和效率，必需要对当前工作当中存在的问题加以解决。针对目前行政执法人员编制受限和所管理辖区范围大的实际问题，在城市管理工作当中，引进城市管理视频监控系统技术，将会是一项切实有效的工作措施。[7]在这种情形下，为了进一步提高潍坊市城市管理工作的质量和水平，推动城市管理的现代化，依据2009年城市建设重点项目支配支配，潍坊市市政局组织有关部门对数字化城市管理建设工程方案进行了进一步修改，形成了潍坊市数字化城市管理建设工程思路，即：将建设部关于数字化城市管理建设工作标准要求和潍坊市城市管理工作实际状况有机结合，建设了潍坊市数字城管视频监控系统。4.2系统功能需求系统实现的详细功能（1）监控导航查看实时视频：查看摄像机的实时视频；支持单画面和多画面显示。用户可以对视频画面进行截图，录制视频到本地以及停止/接着播放视频。查看录像视频：查看保存在DVR或集中存储设备上的录像。录像视频下载及回放：能从DVR或集中存储设备上下载录像文件到本地；能对录像视频进行回放及回放限制操作（如快进、逐帧等）。视频存储备份：用户进行设置，要求系统将一些重要视频（用户自选）存储在存储系统中（如IPSAN）。云台限制：实现PTZ限制。摄像机组轮巡：将预设的摄像机组内各视频图像依据指定显示方式、时间间隔进行轮番切换显示。预置点管理：对云台预置点信息进行设置。查找摄像机：依据摄像机编号、名称等搜寻摄像机信息，这些搜寻结果可以用于自定义摄像机组。查看摄像机状态：在摄像机列表或地图上的摄像机图标，可以干脆了解摄像机的运行状态。GIS地图应用以下应用支持在以GIS地图为基础的操作界面上进行：定位并查看摄像机：在GIS界面能查看摄像机详细信息，可干脆打开摄像机实时视频，并可对视频进行截图、录制视频到本地以及停止播放。视频推送：将视频图像推送到远程客户端桌面。添加摄像机组：在GIS地图上选择一组摄像机后可干脆添加为一个摄像机组；摄像机组视频可以多窗口播放。预置点管理：选择一个摄像机，可管理其预置点；查找摄像机：GIS地图依据输入的摄像机名称精确查找或模糊查找摄像机；同时定位摄像机，并打开摄像机实时视频。云台限制：GIS地图对球机进行云台限制。报警管理报警触发实时视频的轮巡：报警后自动轮巡相关视频。设置报警触发的参数：设置报警触发的一些运行参数。设备管理摄像机信息配置：添加、修改、删除摄像机信息；摄像机信息包括：摄像机名，摄像机状态，摄像机安装地址，摄像机类型，GIS经纬度，DVR，转发服务器等。摄像机组：添加、修改、删除摄像机组信息，名称、属性等。摄像机组信息包括：摄像机组名，摄像机组描述，摄像机组包含的摄像机。DVR管理：添加、修改、删除DVR设备；DVR详细信息包括：DVR名，DVR状态,DVR描述，DVR类型，DVRIP，DVR地址等。摄像机查找：查找感爱好的摄像机信息，可干脆点击阅读视频。用户登录用户登录：依据用户输入的帐号和密码进行验证，登录系统。支持CA认证。修改密码：修改当前用户登录密码，用户下次需用新密码登录。用户注销：退出系统。权限管理用户信息管理：添加、修改、删除用户信息以及用户组；角色管理：可添加、修改、删除角色，并可为每个角色随意支配操作权限及可以阅读的摄像机；日志报表管理查看报警信息日志：依据查询设备报警信息日志。系统主服务器视频限制服务器主要是针对于在大中型监控系统中，统一解码限制各种不同厂家的模拟矩阵、解码器、云台等设备，进行统一限制。1）功能要求－支持主流等多种厂商的矩阵；－支持PELCO、PELCO-D、Samsung、ALEC等多种云台解码协议；－支持时间同步协议，达到在系统内的服务器时间一样；－供应标准SDK二次开发接口；－支持远程升级，达到远程维护的目的；－供应标准的基于Web的配置，可随时远程更改服务器运行参数；－支持远程监控；－供应充分的平安保证。2）参数要求－并发用户：不小于512个；－限制接口：RS232、RS485；－云台协议：PELCO、PELCO-D、Samsung、ALEC；－协议：TCP/UDP/NTP/SNMP/SIP；－网卡：网卡100/1000M；－磁盘容量：320GB；－稳定性：7*24小时运行；－规格：1U。(2)流媒体转发服务器流媒体转发服务器支持多种媒体编码格式和多种网络协议。要求接受流分发机制，削减对于有限的资源的并发的访问量。可以节约网络带宽。可以依据实际须要部署在监控点或者监控中心。支持多级转发，可以多级部署。1）功能要求－流媒体多路转发：转发前端各种编码设备的数字视频流。避开多个客户端同时访问同一路视频流可能引起的网络拥堵；－负载均衡：通过一组服务器来分摊转发任务，可以很好的消退系统转发瓶颈的问题。同时在异样状况下保证系统正常运行；－系统兼容：支持通用主流等多种厂商自有的视频格式和如Axis等标准的MPEG4、H.264格式的视频流；－支持时间同步协议，达到在系统内的服务器时间一样；－供应标准SDK二次开发接口以及Web控件，便利用户兼容流媒体转发服务器；－支持远程升级，达到远程维护的目的；－供应标准的基于Web的配置，可随时远程更改服务器运行参数；－支持多种流媒体网络协议：如RTP、RTSP、TCP等；－支持远程监控；－供应充分的平安保证。2）参数要求－并发访问路数：不小于256；－辨别率：D1/QCIF/CIF/2CIF/4CIF；－码率：5122048kbps；－协议：TCP/UDP/RTP/RTSP/FTP/NTP/SNMP/SIP；－网卡：双网卡100/1000M；－稳定性：7*24小时运行；(3)显示服务器显示服务器主要是针对于在大中型监控系统中，各种不同厂商的视频格式须要在监视器、电视墙上模拟显示，而进行统一解码输出的专业服务器。通过管理应用中心，可以便利的将用户感爱好的和重要的数字图象进行调看并模拟输出到详细的监视器和电视墙上，便利用户视察。1）功能要求－系统兼容：支持通用主流等多种厂商自有的视频格式和如Axis等标准的MPEG4、H.264格式的视频流；－支持时间同步协议，达到在系统内的服务器时间一样；－供应标准SDK二次开发接口，便利用户兼容限制数字矩阵服务器；－支持远程升级，达到远程维护的目的；－供应标准的基于Web的配置，可随时远程更改服务器运行参数；－支持多种流媒体网络协议：如RTP、RTSP、TCP等；－支持远程监控；－供应充分的平安保证2）技术参数－视频输出路数：不小于16路；－信号接口：CVBS；－辨别率：D1/QCIF/CIF/2CIF/4CIF；－码率：5122048kbps；－协议：TCP/UDP/RTP/RTSP/FTP/NTP/SNMP/SIP；－网卡：双网卡100/1000M；－稳定性：7*24小时运行；(4)视频存储服务器视频存储服务器系列是针对于大中型网络监控系统的专用的存储设备。可以实现远程数字图象的实时录像、备份、报警录像、事务录像、集中备份、事务图片、报警图片和录像检索、回放等功能。客户端可以通过时间、文件、类型、事务等条件进行查询、回放、下载、备份。支持本地磁盘、IPSAN/NAS以及磁盘阵列。并同时供应标准的SDK接口供二次开发。1）功能要求－可依据管理应用配置的存储参数，进行定时、支配录像；－支持报警、事务的图片存储；－支持统一透亮检索，客户端可在多台服务器中检索回放；－支持多种检索方式，如时间、文件、事务、设备等方式；－支持主流厂商的视频格式；－支持时间同步协议，和相关的设备统一时间；－供应标准的SDK二次开发接口；－支持远程升级，达到远程维护的目的；－供应标准的基于Web的配置，可随时远程更改服务器运行参数；－支持基于网管协议的状态上报；－支持FTP下载；－供应充分的平安保证。2）技术参数－并发路数：并发存储不少于64路视频；－辨别率：D1/QCIF/CIF/2CIF/4CIF；－码率：5122048kbps；－协议：TCP/UDP/RTP/RTSP/FTP/NTP/SNMP/SIP；－网卡：双网卡100/1000M；－存储介质：NAS/IPSAN/SCSI等外部存储，可扩展；－稳定性：7*24小时运行；(5)2路视频编码器操作系统：专用实时操作系统，8路以上系统带专用液晶指示屏和操控按钮存储：支持大容量SD卡音视频采集：实时采样，采样物理辨别率为：720×576（或704×576），2路16位音频采样，2路D1。网卡：100M电源：220VAC，5W电源录像支配、报警管理、远程回放服务、云台限制图像辨别率、帧率、码流可调视频调整：亮度、对比度、色度、清晰度、图像质量自动调整；通讯协议：ARP、ICMP、IP、UDP、IGMP、TCP、RTP、FTP、SMTP、HTTP、PPP、PPPOE、DHCP；网络接口：ADSL、DDN、E1、LAN、ISDN、CDMA/GPRS等无线网络系统参数设置可以通过IE由内嵌WEBServer实现；软件升级远端软件升级更新；4.3系统实现的目标(1)对城区易出现汛情的15处地段（详细状况见附件3）设立监控点，对汛情实施在线监控。：1）汛期雨天将15个监控点汛情图像实时传送到监督指挥中心，并储存、建档。在其中的9个桥涵明显位置设立汛情警戒线，汛期通过图像对比的方式分析汛情，指导防汛工作。2）汛期之外，要将监控到的市政设施监控状况实时传送到监督指挥中心。3）视频监控点接受全数字解决方案，云台和镜头可以远程限制可旋转调焦，系统要包含防雷设备。(2)侦查式移动监控。安装5个侦查式移动监控设备，对一段时间内城市管理易发、多发问题进行监控。接受红外夜视一体摄像机，可以临时架设在须要的地方，电源接受太阳能电池供电，不受环境限制，保证在全天候条件下的实现监控功能并实时传送到监督中心，同时对传回的图像及数据进行储存、建档，经过分析后，适时调度各部门刚好处办。视频监控点接受全数字解决方案，云台和镜头可以远程限制可旋转调焦，系统要包含防雷设备。每套监控包含每套监控包含红外夜视一体摄像机、3G无线网络视频服务器、太阳能电池板、安装材料。(3)建设流淌监控站。在中心城区建设1个流淌监控站，对固定监控设施辐射不到的区域进行流淌监控，同时监督巡查员工作状况，实现城市管理无盲区监督。在移动监控站上安装车载云台红外夜视一体摄像机，将途经的市政公用设施状况特殊是对有问题的设施进行拍照，实时传送到监督中心，并储存、建档。同时，调度各部门刚好处办。(4)城管执法车视频监控。在10台市局、区局（市局6台，奎文、潍城各2台）城管执法车上安装视频监控系统，监控执法车执法状况。在城管执法车上安装车载云台红外夜视一体摄像机，对城市管理执法车执法过程进行拍照，并实时传送到监督中心储存、建档、调度、指挥。实现该项目功能须要包含监控车载一体摄像机、3G无线网络视频服务器、车载稳压电源、音频拾音器、GPS终端、车载改装和配件等，共需10套。(5)为执法队伍配备10个（市局6个，奎文、潍城各2个）便携式监控设备，（6）共享现有视频监控系统。借用公安监控设施对城市主要道路市政设施完好及运行状况进行实时监控；和现有的路灯监控系统进行对接，实现市政公用设施的实时监控。对接交警监控系统的78个卡口，共需8路视频编码器10套（包含视频支配器）。4.4系统设计的关注点分析潍坊市数字城管视频监控系统项目要求各监控点的视频监控图像通过光纤实时传输到潍坊市城市管理监督指挥中心，在市城管监督指挥中心可以调看各监控点的实时图像信息和实现调取派出所监控室的录像资料。系统覆盖范围广、规模大、现有网络基础薄弱、对工程的实施要求高，必需供应一个科学合理的实施方案，以保障系统的平安牢靠、先进开放。设计方案需充分考虑以下几点内容。(1)前端监控点：综合考虑布点、防雷接地、设备取电等。包括布点上要求统筹规划，整体实施，保障前端监控点布局合理、平安，并在此基础上突出重点监控区域；平安的防雷措施；节约便利的取电方案等。(2)监督指挥中心：系统限制方案、功能设计完整且性能优良；数据管理先进、平安，保存完整，查询便利。(3)传输联网：接受光纤传输组网，在组网方式上充分考虑项目需求，既能保证监控视频信息质量清晰、平安牢靠，又能便于随时扩容和改造。(4)系统平台：软件设计先进、牢靠、成熟，遵循规范的通用接口标准，有灵敏的兼容性以及良好的扩展性，操作维护人性化。附录5城市管理视频监控系统建设序号产品名称技术描述数量单位一、系统服务器和管理平台1主服务器（1）功能要求

－支持Max1000、AB、AD等多种厂商的矩阵；

－支持PELCO、PELCO-D、Samsung、ALEC等多种云台解码协议；

－支持时间同步协议，达到在系统内的服务器时间一样；

－供应标准SDK二次开发接口；

－支持远程升级，达到远程维护的目的；

－供应标准的基于Web的配置，可随时远程更改服务器运行参数；

－支持远程监控；

－供应充分的平安保证。

（2）参数要求

－并发用户：不小于512个；

－限制接口：RS232、RS485；

－云台协议：PELCO、PELCO-D、Samsung、ALEC；

－协议：TCP/UDP/NTP/SNMP/SIP；

－网卡：网卡100/1000M；

－磁盘容量：320GB；

－稳定性：7*24小时运行；

1台2流媒体服务器（MCU）（1）功能要求

－流媒体多路转发：转发前端各种编码设备的数字视频流。避开多个客户端同时访问同一路视频流可能引起的网络拥堵；

－负载均衡：通过一组服务器来分摊转发任务，可以很好的消退系统转发瓶颈的问题。同时在异样状况下保证系统正常运行；

－系统兼容：支持通用主流厂商自有的视频格式和如Axis等标准的MPEG4、H.264格式的视频流；

－支持时间同步协议，达到在系统内的服务器时间一样；

－供应标准SDK二次开发接口以及Web控件，便利用户兼容流媒体转发服务器；

－支持远程升级，达到远程维护的目的；

－供应标准的基于Web的配置，可随时远程更改服务器运行参数；

－支持多种流媒体网络协议：如RTP、RTSP、TCP等；

－支持远程监控；

－供应充分的平安保证。

（2）参数要求

－并发访问路数：不小于256；

－辨别率：D1/QCIF/CIF/2CIF/4CIF；

－码率：5122048kbps；

－协议：TCP/UDP/RTP/RTSP/FTP/NTP/SNMP/SIP；

－网卡：双网卡100/1000M；

－稳定性：7*24小时运行；

1台3设置服务器（1）功能要求

－可依据管理应用配置的存储参数，进行定时、支配录像；

－支持报警、事务的图片存储；

－支持统一透亮检索，客户端可在多台服务器中检索回放；

－支持多种检索方式，如时间、文件、事务、设备等方式；

－支持Axis和通用主流厂商的视频格式；

－支持时间同步协议，和相关的设备统一时间；

－供应标准的SDK二次开发接口；

－支持远程升级，达到远程维护的目的；

－供应标准的基于Web的配置，可随时远程更改服务器运行参数；

－支持基于网管协议的状态上报；

－支持FTP下载；

－供应充分的平安保证。

（2）技术参数

－并发路数：并发存储不少于64路视频；

－辨别率：D1/QCIF/CIF/2CIF/4CIF；

－码率：5122048kbps；

－协议：TCP/UDP/RTP/RTSP/FTP/NTP/SNMP/SIP；

－网卡：双网卡100/1000M；

－存储介质：NAS/IPSAN/SCSI等外部存储，可扩展；

－稳定性：7*24小时运行；

1台4显示服务器（1）功能要求

－系统兼容：支持通用主流厂商自有的视频格式和如Axis等标准的MPEG4、H.264格式的视频流；

－支持时间同步协议，达到在系统内的服务器时间一样；

－供应标准SDK二次开发接口，便利用户兼容限制数字矩阵服务器；

－支持远程升级，达到远程维护的目的；

－供应标准的基于Web的配置，可随时远程更改服务器运行参数；

－支持多种流媒体网络协议：如RTP、RTSP、TCP等；

－支持远程监控；

－供应充分的平安保证

（2）技术参数

－视频输出路数：不小于16路；

－信号接口：CVBS；

－辨别率：D1/QCIF/CIF/2CIF/4CIF；

－码率：5122048kbps；

－协议：TCP/UDP/RTP/RTSP/FTP/NTP/SNMP/SIP；

－网卡：双网卡100/1000M；

－稳定性：7*24小时运行；

2台二.监控设备配置1快球摄像机1/4"SONYCCD，480TVLines，0.1转0.01Lux，128个预置位，10倍电子变焦26倍光学变焦，360º连续水平转动0～90º垂直转动，PLECO、Panasonic、三星、KALATEL、AMX中控等多种协议。机芯：铝合金；上罩：压铸铝合金；球罩：进口PMMA光学材料；防暴球罩接受PC工程塑料，IP663台22路编码终端操作系统：专用实时操作系统，8路以上系统带专用液晶指示屏和操控按钮存储：支持大容量SD卡音视频采集：实时采样，采样物理辨别率为：720×576（或704×576），2路16位音频采样，2路D1。网卡：100M电源：220VAC，5W电源录像支配、报警管理、远程回放服务、云台限制图像辨别率、帧率、码流可调视频调整：亮度、对比度、色度、清晰度、图像质量自动调整；通讯协议：ARP、ICMP、IP、UDP、IGMP、TCP、RTP、FTP、SMTP、HTTP、PPP、PPPOE、DHCP；网络接口：ADSL、DDN、E1、LAN、ISDN、CDMA/GPRS等无线网络系统参数设置可以通过IE由内嵌WEBServer实现；软件升级远端软件升级更新。2台三.防汛视频1红外夜视一体摄像机彩色时：480TVL，彩色时：0.1LuxatF1.4/黑白时：0.01LuxatF1.4/红外灯开启时：0LuxatF1.4，22Xf=3.9mm—85.80mm，100米15台2云台球罩室外全天候15套32路编码终端1、操作系统：专用实时操作系统，8路以上系统带专用液晶指示屏和操控按钮2、存储：支持大容量SD卡3、音视频采集：实时采样，采样物理辨别率为：720×576（或704×576），2路16位音频采样，2路D1。4、网卡：100M5、电源：220VAC，5W电源6、录像支配、报警管理、远程回放服务、云台限制7、图像辨别率、帧率、码流可调8、视频调整：亮度、对比度、色度、清晰度、图像质量自动调整；9、通讯协议：ARP、ICMP、IP、UDP、IGMP、TCP、RTP、FTP、SMTP、10、HTTP、PPP、PPPOE、DHCP；11、网络接口：ADSL、DDN、E1、LAN、ISDN、CDMA/GPRS等无线网络12、系统参数设置可以通过IE由内嵌WEBServer实现；13、软件升级远端软件升级更新。15台4视频同轴电缆1500米5限制线1500米6电源线1500米7接地线300米8防雷系统三合一信号防雷15套9室外安装支架15套10室外