视讯信息服务中心总体技术方案

视讯信息服务中心

总体技术方案

二O一六年四月

目录

1总体概述..............................................................5

1.1背景说明.......................................................5

1.2总体思路.......................................................7

1.3总体规划......................................................10

1.4设计原则......................................................14

2系统业务.............................................................15

2.1特色功能......................................................15

2.1.1地图漫游.................................................15

2.1.2智能语音.................................................15

2.1.3离线剪辑.................................................16

2.1.4视频增强.................................................16

2.1.5一体联动.................................................16

2.1.6元人值守.................................................17

2.1.7立体防控.................................................17

2.2关键业务流程...................................................17

2.2.1立体防控.................................................17

2.2.2实战演习.................................................19

2.2.3指挥会议................................................20

2.2.4训练督导................................................21

2.2.5视讯剪楫.................................................22

2.2.6辅助决策................................................23

2.2.7政治教育................................................23

3总体方案.............................................................24

3.1总体能力设计..................................................24

3.1.1标准化的系统接入能力...................................24

3.1.2网络化的资源管理能力....................................25

3.1.3伴随化的作战指挥能力...................................25

3.1.4可视化的视讯剪辑能力....................................25

1

3.1.5智能化的信息预参能力....................................26

3.1.6流程化的视频导播能力...................................26

3.1.7全程化的录播评估能力...................................26

3.1.8多样化的内容管理能力....................................27

3.1.9按需化的视讯推送能力....................................27

3.1.10人性化的视频应用能力...................................27

3.1.11科技化的视频增强能力...................................27

3.1.12立体化的多维联动能力...................................28

3.2总体架构.......................................................28

3.3部署关系.......................................................32

3.4设备组成.......................................................33

3.5内部接口......................................................39

3.5.1设备连接关系............................................39

3.5.2逻辑单元接口............................................40

3.6外部接口.......................................................44

3.7安全设计.......................................................45

3.7.1网络安全................................................45

3.7.2系统安全................................................46

3.7.3应用安全................................................47

3.7.4数据安全................................................47

4系统功能............................................................48

4.1信息云汇聚....................................................48

4.2信息云存储....................................................48

4.3信息云加工....................................................49

4.4信息云推送....................................................50

4.5信息云应用....................................................50

4.5.1信息预参................................................50

4.5.2视讯导播................................................51

4.5.3热点推荐................................................51

2

4.5.4视频指挥................................................51

4.5.5会议会商................................................51

4.5.6语音识别................................................52

5战技指标............................................................52

5.1系统级指标....................................................52

5.2设备级指标....................................................53

5.3视音频编解码指标..............................................53

5.4时延指标.......................................................54

5.5传输适应性指标...............................................54

6系统关键技术........................................................54

6.1高效编解码算法...............................................54

6.2稳定传输控制技术..............................................55

6.3高清显示播放技术..............................................58

6.4带宽自适应技术................................................60

6.5智能路由技术..................................................60

6.6音视频网络适应技术............................................61

6.7虚拟化技术....................................................62

6.8云存储技术...................................................65

6.9音视频中间件技术.............................错误!未定义书签。

6.10智能分析技术..................................................65

6.11海量图像检索技术..............................................68

6.12智能化推荐技术................................................69

6.13语音识别技术..................................................70

6.14视频增强技术..................................................70

7视频引接方案........................................................71

7.1技术途径.......................................................71

7.1.1直接引接................................................71

7.1.2网关引接................................................72

7.1.3背对背引接..............................................72

3

7.2实施建议......................................................72

7.2.1接入电视信号............................................72

7.2.2边防监控系统............................................73

7.2.3电视电话会议系统........................................74

7.2.4电话调度系统......................................79

7.2.5接入卫星、单兵、移动终端...............................79

7.2.6接入全J视频指挥调度平台...............................81

7.2.7接入各类视频系统..................................82

7.2.8与授时系统对接..........................................84

7.2.9与短信网关对接..........................................85

4

1总体概述

1.1背景说明

改革开放以来，随着信息技术和基础设施的普及，我国

军方信息化建设得到了长足的发展，当今世界新军事革命的

核心内容，就是进行军队信息化。军队信息化建设已成为军

事理论创新和军事实践的聚焦点，代表着世界军事的发展方

向。为满足现代信息化战争第三要素：指挥自动化、信息实

时化、作战一体化，可以实时远程侦察和预警，及时快速更

新情报，指挥网络化、即时化，一体战场控制，作战命令可

直达单兵作战单元，通讯达到近乎无阻碍的标准，可全方位

武器平台单兵单元战场定位，现有军队作战体系初步建设有

视频指挥系统、作战值班系统、视频监控系统、电视电话会

议系统、电话调度系统等多种独立运行的信息网络，但因建

设时间较长，体制独立等原因，很多系统设备已严重老化，

进入报废期，系统所采用的技术远远落后于当今新型作战指

挥技术的发展潮流，应用效果已不能满足全军立体作战体系

业务需要。

为加强军队的核心战斗力，军队体制进行全新改革，形

成了“军委管总，战区主站，军种主建”的思想体系，建立

军委联指、战区联指等联合作战指挥机构。但是，军队已有

信息化建设因原有体制原因，拥有不同密级的网络结构，不

5

同密级的网络上建设有不同制式、不同厂家的各类音视频业

务系统，各系统业务重叠、互不兼容、信息不共享。

1）各系统缺乏有效整合

现场部署多厂家系统，各系统独立运行，保障分散，费

时费力缺乏有效的整合，功能分散，一套系统出现问题，该

系统的作用便无法在其他系统得到代替，没有有效的互备机

制。

2）资源共享程度不高

全军已建设的音视频资源都由各个单位、部门自行管

理，系统各自封闭运行，互不联通，不能调用信息资源。

3）技术体制不一

全军视频设备品牌五花八门，各种后台处理软件、通信

服务器、路由器的标准规格不同，没有统筹安排，没有统一

的顶层设计和总承包商，一旦需要联通就会造成重复建设与

浪费。

4）建设发展不平衡

从全军总体来看，不同军种、不同部门、不同单位建设

发展没有统一规划，没有整体的顶层设计，导致各自按照自

己的想法进行设计建设，造成全军视频系统建设差异较大，

不能适应现在统一管理，统一调度，交叉协调的新型作战指

挥的需要。

6

总的来说，现有信息化建设存在六个“不”的薄弱环节,

即不平衡、不协调、不规范、不实用、资源配置不合理，与

现有军队体制不相适应。

因此，军队急需构建一个全新的音视频数据分发统管平

台，能够与原有各单位的各类音视频系统平滑对接，实现各

作战体系单位的互联互通，将各系统的音视频资源整合、汇

聚，并依据授权在平台范围内进行分发，达到统一指挥多部

门、多层次的作战资源信息，及时、有序、高效地协同行动。

视讯信息服务中心的理念是，充分利用各种先进的传

感、通信和信息技术，以演练和实战为抓手，平战结合，实

现信息化作战体系从单一方面、单个系统向部队管理、政治

建设、战备值班、军事训练、实战演习和作战指挥全过程管

理的转变，逐步建成聚焦实战、多位一体、集约高效、指挥

迅速、执行到位的现代化综合应用作战体系，实现全军资源

的统一调配，达到“贴近一线、贴近现场、贴近实战”的功

用效果，形成“横向到边、纵向到底”的全军公共安全经络,

推动“中国梦，强军梦”建设跨上一个新的台阶。

1.2总体思路

视讯信息服务中心充分借鉴和吸收互联网大数据思维，

结合军队特色，紧跟军队改革步伐，严格按照《军队建设发

展“十三五”规划纲要》规定的”更加注重聚焦实战，更加

7

注重创新驱动，更加注重体系建设，更加注重集约高效，更

加注重军民融合”的指导方针，以作战指挥业务需求为导向，

以实战应用为核心，突出“八条主线”建设，建成“机制领

先、信息灵通、研判精确、指挥高效、技术先进”的现代化

新一代信息作战体系，实现业务和科技融合创新，支持在恰

当的时间，恰当的地点，为恰当的指挥员，提供最恰当的信

息（包括事件信息和资源信息）。系统与业务的建设保持延

续性和可持续性，系统要“一次建成、逐年演进”。“八条主

线”建设包括：

1）事件线

以动态化值班警戒为引导，包括防空、防导、防潜、边

海防等，建立纵向贯通、横向协同，信息鲜活、研判及时的

现代化警情受理、处置、研判机制。

2）资源线

以精细化战备值班资源管理为手段，建立纵向到底、横

向到边的战备值班管理机制。

3）通信线

以集成化通信为支撑，建立及时高效、便捷畅通、贴近

实战的可视化通信系统。

4）指挥线

8

以重大实战任务演习为重点，建立精确、及时、高效、

集约的作战指挥机制。

5）联动线

以一体化联动为方向，建立横向互联互通，可视化协同

指挥联动机制。

6）环境线

以人性化环境建设为载体，建立“安静雅致，紧张有序”

的环境保障系统，在视讯信息服务中心营造一个环保、舒适、

美观的保障值班环境，满足工作需要。

7）数据线

以集约化的数据服务设施为支撑，建立视讯信息资源和

作战指挥信息资源整合系统。

8）队伍线

以专业化队伍建设为保障，构建能够打赢信息化战争、

有效履行使命任务的中国特色现代军事队伍。

视讯信息方面，按照“从被动呼点，到主动推送”的理

念，依托大规模视频云服务网络的建立，通过自动化和智能

化手段来提高作战体系过程中战备预警和作战指挥联动的

能力，增强作战指挥运作平台监测、预警、值班、训练、演

习、指挥能力，实现“四个全面”的战略布局目标。提供用

9

户标准化可定制接口服务，也可针对新一代一体化指挥平台

进行专用定制，可遵循全军视频指挥标准协议，实现与平台

的连接，同时也支持其他标准或接口方式连接810工程等，

形成指挥云提高全军战斗力。

资源整合方面，通过部署系统网关或对接设备实现和其

他系统的无缝对接，建立军委联指、战区联指管理的各种联

动信息资源的横向互通互联、互操作机制，实现全军所有单

位的任意重组和随需协作。

作战联动指挥方面，建立综合资源管理模式和各类突发

事件的应战指挥预案，在计算机技术、通信技术、显示处理

技术、应用软件技术的支持下，在各种不同突发事件面前，

灵活地组成不同类型的应急作战联动指挥模式，提升复杂、

综合事件的处理能力，提高军队整体应急作战指挥能力。

最终形成面向系统集成、面向指挥决策、面向系统应用

三部分组成的总体设计理念。

1.3总体规划

10

航空航天

电话调度

卫星电视

Sf,海军

电视电话会议

陆军

单兵背负

空军

视频引接资源授权

产聚融合

边防监控卜火箭军

北部战

移动指挥东部战区

中部战区

军委联指关联信息

智能推送

南部战区

视频监控业务

视讯信息服务中心西部战区

指挥大厅

横向接入

其它终端

纵向扩展

III同III用田I

音视频业务

异地灾备中心4S、L级保密接口

(-)海量分析，“从数据到情报”

现在部队建设了大量的摄像镜头，但是缺乏对数据的有

效分析和利用，大量的有价信息被丢弃或湮没于数据海洋

中，成为数据垃圾，投资大、成效低。

通过对海量视频图像信息资源的整合，构建智能视频内

容分析系统，产生初级视频情报。经与其他信息情报资源的

融合，最终形成事件预警预测情报，可以大幅提高视频的信

息价值，对高效的应急处置和主动防控体系的形成有着非常

积极的作用。

智能视频分析可采用实时分析模式，产生实时智能视频

分析元数据，经过分析规则的处理，生成初级情报，经人工

11

复核后形成预警预测情报，可用于应急联动与治安防控系

统。也可采用历史视频检索模式，采用智能视频分析对海量

视频进行数据分析和检索并综合，可大幅缩小搜索范围，提

高工作效率，降低人员工作强度。

为了做好视频的智能分析，一个基础条件是视频的高清

化，高清视频不但能给视频图像信息的使用人员带来高清晰

的图像，提高研判的准确性，也能大大提高智能视频分析的

有效性，使预测预警信息更加精确到位。

（二）整合资源，智能化辅助决策支持

通过整合军队沉淀各类信息资源，部署系统网关或对

接设备实现和其他系统的无缝对接，最大限度利用用户各单

位、分支机构，原有的音视频业务系统和设备，避免重复建

设与投资浪费，建成统一的资源信息库，实现对各种应急资

源信息的动态管控；通过引入视频图像信息，使用智能视频

技术，支持决策分析。

整合资源信息应用，提高各系统间信息交互和功能调用

能力，达到在指挥调度时的可视化现场处置信息，智能化辅

助决策支持；通过丰富的通信资源和信息资源，使视讯信息

服务中心真正成为统领全局工作的“中枢神经”。

（三）联动协作，集约高效联合作战机构管理

12

系统向上融合全军视频指挥系统，可为于军委联指提供

最全面的音视频综合信息预参，并与五大战区构建地上地下

主备，联指互为均衡的综合服务云格局，向下可实现系统的

纵向扩展，系统采用栅格化信息网络分布式部署模式，可快

速实现系统的扩展部署。同时向天军、海、陆、空、火箭军

各单位提供音视频资源服务，实现相关单位的资源共享，为

紧急条件下的联合指挥提供数据支持。

通过云计算集成技术手段，消除系统间“信息孤岛”，

以纵向贯通、横向协同的精细化资源管理为手段，通过高效、

动态化的视讯信息服务中心，以一体化联动为方向，以专业

化队伍建设为保障，以人性化环境建设为载体，建立“机制

领先、信息灵通、研判精确、指挥高效、技术先进”的现代

化新一代作战指挥平台。

（四）技术先进，统一标准、统一规划实施

系统建设必须坚持整体性和协同性的原则，采用先进成

熟技术，设计一体化解决方案，确保系统技术先进性。

视讯信息服务中心系统建设必须满足阶段性和层次性

要求，采用统一规划实施，确保按期、有序完成系统建设；

必须考虑后续建设和发展要求，为后期的业务发展和建设留

有充分的扩展接口，整个系统预留保密接口对卫星信号、移

动终端、采用落地编码的方式，同步进行编码采集，实现资

源的共享，按需索取。

13

视讯信息服务中心系统建设必须坚持标准化原则，军委

联指、战区联指采用统一技术、标准规范，基于标准的方案、

框架、系统结构、软件产品，确保系统内各个子系统间、与

外部各相关系统间的互联互通、协同交换。

视讯信息服务中心系统建设还充分考虑到依托已建相

关系统、设备资源。

1.4设计原则

1）软硬件平台方面。系统基于面向云服务的体系架构,

采用通用硬件、专用硬件和定制软件构建，具备模块化、服

务化支撑能力，支持高低功能综合搭配，可用“搭积木”方

式满足用户需求，也可按用户特定需求进行扩展。

2）体系标准化方面。系统的软硬件设备遵循行业技术

规范，软硬件设备、使用人员、外部引接视频等资源遵循统

一编址编号标准规范，实现视频资源一点接入、全网共享，

授权用户随域访问、跨域使用。

3）系统兼容性方面。系统集成视频指挥、视频会议、

视频监控、视讯导调、智能推荐、智能分析多类应用，结合

用户已有建设成果，最大限度利用和兼容现有视频监控系

统、视频会议系统、大厅显控系统、视频指挥系统等系统设

备，使现有系统平滑过渡到新系统，尽快形成大而全的综合

保障能力。

14

4）系统可管理性方面。系统针对系统架构、模块、用

户的管理、系统的管理及应用系统的使用界面进行综合性的

考虑，从而实现真正可管理性与实用性相结合。

5）自主可控性方面。系统核心芯片、关键器件采用国

产化芯片，软件运行硬件平台支持国产服务器，系统依赖操

作系统和数据库全面支持国产化。

2系统业务

2.1特色功能

2.1.1地图漫游

基于地图的全军全景态势展示、要点资源标识、资源动

态漫游，一张图展示态势，同时展示所有音视频资源，地图

上随时开窗展现音视频图像，了解当前实时信息和及时交

互，通过业务综合数据信息，进行要点要素标识等。

2.1.2智能语音

系统具备智能语音功能，包括指挥员不需使用键盘鼠

标、或触控操作，直接进行语音控制呼叫、点播、浏览等操

作，支持语言的模糊识别和可定制的正则规则，进行多种层

级单位的控制，不同功能使用，提高操作效率。智能语音还

体现在能将首长的演讲、汇报的语音录像翻译成文字，通过

15

编辑组合成更强的回放汇报模式，在回放过程中能同步展示

文字版演讲稿，加深汇报效果。

2.1.3离线剪辑

系统提供视频、图片、文字剪辑平台，能导入导出不同

类型的文字、图片、视频，提供丰富的转换工具转换成统一

格式，而且提供所见即所得的编辑工具，对在线、离线视频

进行剪辑、叠加字符、语音文字转换、拼接、合成多种操作。

2.1.4视频增强

系统采用最先进的技术手段，最高效的视频处理技术，

对系统中的实时视频、离线视频进行视频处理，将视频信息

进行降噪、微光增强、现实增强、去抖，补缺等等一系列二

次处理，使视讯信息看的更清、效果更好，为首长的决策研

判提供更好的参考依据

2.1.5一体联动

系统将作战指挥要素资源进行整合汇聚，形成信息共

享、资源共用的统一指挥云，将各指挥要素以及配置于不同

地域、不同类型的指挥平台连为一体，实现跨网络的互联互

通，建立纵向到底、横向到边的运行机制，而且全新的联合

作战机构进行了跨层级的整合、跨机能的整合以及跨地域的

整合，采用系统全网信息同步协同推送机制，使得较高指挥

员对战场空间及其变化产生一致的理解，让多个层级指挥意

16

图及计划整合成一体，进而产生更灵活更具反应性的效果，

真正实现全军多维一体联动指挥。

2.1.6无人值守

利用系统的智能分析能力、视频诊断能力，在夜间或非

重要时刻利用机器代替人进行值班警戒，由机器自动监测视

频、采集数据信息，自动进行分析处理、判断是否发送警情,

大大降低战备值班的人员需求，在当前军队进行大量人员裁

剪的情况下，发挥巨大作用。

2.1.7立体防控

利用系统的汇聚能力和智能分析能力，汇集从外空天

网、低空空情，到远程制导，以及陆地覆盖，海事预防，雷

达监测、边海防等形成立体空间域、立体业务域，立体战略

战术域全方位的事件进行预防、预警或对已发生的事件采取

控制措施。

2.2关键业务流程

2.2.1立体防控

17

边界线

——»

1）根据任务要求，进入战备值班状态；

2）上级单位值班人员根据需要呼叫其下级单位值班人

员，互通音视频，及时了解各下级单位战备状态及值班情况。

3）边防区域有人员进入边防摄像机的预警侦测区域内；

4）摄像机检测到有人进入侦测区后，启动自动报警功

能，发出警告音通知；

5）值班员收到警告通知后，可选择人工方式通过话筒

对前端进入侦测区的人员发出警告提示。

18

2.2.2实战演习

1）根据演习任务要求，将全军划为红方、蓝方，计划

进行对抗演习任务；

2）导演部依次对红方和蓝方下发演习任务；

3）红方和蓝方分别对自己的下级单位下发演习任务；

4）红方与蓝方开始对抗演习；

5）导演部实时观摩一线演习情况，了解学习最新动态

信息。

19

2.2.3指挥会议

1）上下级纵向指挥

2）跨域横向协同指挥

3）开启多点会议

4）隐蔽专项指挥

5）纵横交错多维一体联合指挥

20

导

训练督

2.2.4

首

长

命

令

专

的计划

级单位

启对下

，需开

命令

首长

接到

班员

1）值

业务；

向指挥

计划脚

的导播

编辑好

动之前

方式启

过一键

班员通

2）值

并将

视频，

互通音

与下级

任务，

向指挥

级的专

启对下

本，开

；

大屏

送到

像投

的图

下级

划;

备用计

键启动

员可一

，值班

执行

无法

计划

导播

3）若

专向

位进行

对某单

时需要

，临

命令

首长

接到

班员

4）值

；

指挥

21

5）值班员通过手动临时导播，开启对某单位的专向指

挥业务，互通音视频，并将单位的图像投送到大屏。

2.2.5视讯剪辑

信息取身中心

通过系统检索网络化的录像视频文件或导入外部数据，

在此基础上添加描述信息，进行视频修复、视频增强、语音

文字转换等形成汇报，推送首长。

22

2.2.6辅助决策

视讯信息服务中心

值班参谋

用户可以通过使用视讯信息服务中心，对大量的多媒体

信息进行采集、分析、整理后形成详细的汇报文件，上报首

长查阅。首长可以通过决策终端直接查看、一键上大屏观看,

或通过辅助决策终端推送至大屏观看。与此同时，首长还可

以通过系统直接呼叫该汇报的当事人了解最新情况，也可以

通过监控功能立即查看该事件当前的实时视频。

2.2.7政治教育

23

1）培训单位需对下级各单位进行技术培训工作，计划

使用培训系统进行培训工作；

2）主讲人在单位利用培训系统，将各下级单位加入培

训组，下级各单位可看到主讲人图像及培训内容画面，同时

听到主讲人的声音。

3总体方案

3.1总体能力设计

3.1.1标准化的系统接入能力

系统以构建一体化的音视频云服务平台为目标，能够实

现与中兴、华为等视频会议，海康、大华等视频监控的第三

方音视频业务系统的平滑对接，能够将不同标准、制式的音

视频信息进行标准化接入，并在整个系统内依授权发布。对

各类设备，提供标准化的控制接口，采用标准控制协议，实

24

现设备的统一管理和控制，从而有效兼容用户原有各类系统

和设备。

3.1.2网络化的资源管理能力

结合数字化编码技术，通过对前端音视频采集设备进行

集中、统一注册管理，利用资源服务化、部署网格化、数据

同步、分布式计算等技术，对系统内资源进行统一管理、调

度，解决音视频资源的共享问题，结合全网统一权限管理，

在平台内依业务需求调度各类资源。

3.1.3伴随化的作战指挥能力

系统基于网络化部署，采用资源化、服务化、网络化设

计、部署，利用总线技术将系统物理结构与用户业务逻辑结

构相分离，按用户网络设施扁平化部署，按需调整用户业务

逻辑结构，打破了传统树状层级结构，实现了系统业务扁平

化开展；系统各节点均可根据需要建立音视频通道，实现信

息共享；用户权限不再与设备绑定，用户可在任意节点登录

系统获取音视频资源，开展各项业务，实现业务伴随化。

3.1.4可视化的视讯剪辑能力

系统提供灵活的可见及所得的可视化视讯剪辑能力，能

对系统内的录制的媒体数据进行剪切、编辑、拼接、合成，

也能导入其他视频文件，与系统内的视频文件一起处理，提

供可视化的便捷编辑方式，即时编辑即时查看。

25

3.1.5智能化的信息预参能力

通过自动提取视频源中关键（特征）信息并进行智能化

分析，根据预设置的条件和规则进行判定，对于违反设定条

件和规则的行为，系统利用语音、短信、邮件等多种手段进

行报警提示。通过智能分析，利用视频画面海量数据分析、

人员滞留侦测、危险区域预警、保护区域预警、警戒区域预

警、可疑人员侦测、烟雾侦测等技术，对视频场景进行多种

分析，为使用者及时提供有价值信息。

3.1.6流程化的视频导播能力

系统采用总线式大厅技术，在系统中注册指挥大厅的席

位、切换矩阵、图像融合处理器等，通过串口或网络对大厅

设备进行统一控制；在导播过程中将保障任务动作分解，编

制成计划；在任务保障时，利用计划进行大厅导播、控制，

保证导播任务的连贯性，从而实现了导播控制业务的流程

化。

3.1.7全程化的录播评估能力

利用临时录像、计划录像等功能，结合录像流化回放、

智能