智慧城市-平安城市安全系统总体设计方案

智慧城市

平安城市安全系统

总体设计方案

设计单位:

建设单位:

编制日期:

目录

第一章项目概述.....................................................6

1.1.应用背景.................................................6

1.2.业务需求..................................................7

1.3.建设内容..................................................9

第二章设计思路....................................................11

2.1.指导思想.................................................11

2.2.设计原则................................................13

2.2.1.系统技术先进性与继承性原则........................13

2.2.2.系统安全性与稳定性原则............................13

2.2.3.系统灵活与可扩展性原则............................14

2.2.4.高性价比与实用性原则..............................14

2.2.5.用户操作友好性与维护便捷性原则....................15

2.2.6.兼容性原则........................................15

2.3.设计依据................................................15

第三章整体设计....................................................18

3.1.平台架构................................................18

(1)市级平台.............................................18

(2)区县分局级平台.......................................18

(3)派出所接入平台.......................................18

3.2.平台设计................................................19

3.2.1.统一监控监测......................................20

3.2.2.面向网络的远程指挥调度............................21

3.2.3.面向资源的综合共享................................22

3.3.核心功能.................................................23

3.3.1.联网管理控制单元..................................23

3.3.2.流媒体单元........................................28

3.3.3.存储点播单元......................................31

3.3.4.边界管理单元......................................39

3.3.5.电子地图单元......................................39

3.3.6.系统集成..........................................46

3.3.7.资源接入..........................................49

3.3.8.系统整合..........................................53

3.4.各级中心系统设计........................................65

3.4.1.市级监控中心.....................................65

3.4.2.区县级监控中心...................................69

3.4.3.派出所级监控中心.................................72

3.5.报警联动应用设计.........................................75

3.5.1.功能概述..........................................75

3.5.2.处警流程与要求....................................76

3.5.3.报警联动机制......................................77

3.5.4.消息订阅机制......................................79

3.5.5.多报警显示方式....................................80

3.5.6.预案管理机制......................................80

第四章功能设计....................................................82

4.1.图像监控与调用功能.......................................82

4.2.多级分发功能.............................................84

4.3.实时录像功能.............................................85

4.4.存储管理功能.............................................86

4.5.完善的权限管理机制.......................................86

4.6.信息查询功能.............................................87

4.6.1.系统概述..........................................87

4.6.2.事件视频对比功能..................................88

4.6.3.视频事件同步分析..................................88

4.6.4.可疑目标的路径分析................................89

4.7.警用地理信息系统.........................................90

4.7.1.用户建设需求设计..................................90

4.7.2.详细功能设计......................................96

4.8.GPS定位系统应用.......................................99

4.8.1.系统概述..........................................99

4.8.2.系统组成..........................................99

4.8.3.实现功能.........................................100

4.9.图像与警情联动.........................................101

4.9.1.情报管理........................................102

4.9.2.情报入库........................................102

4.9.3.和GIS联动......................................102

4.9.4.应急指挥功能....................................103

4.9.5.移动警务功能....................................103

4.9.6.系统融合........................................105

4.9.7.预案功能........................................105

4.9.8.系统功能设计...................................106

4.9.9.构成要素........................................107

4.9.10.预案存储管理...................................108

4.10.智能分析应用...........................................109

4.10.1.重要场合人流统计................................110

4.10.2.关键区域警戒....................................112

4.10.3.特殊区域行为分析................................112

4.10.4.视频故障诊断....................................113

4.10.5.实现轨迹分析功能................................116

4.11.卡口布控功能...........................................116

4.12.信息报送、统计功能.....................................118

4.13.移动图像接入...........................................118

4.14.报警联动控制...........................................119

4.14.1.系统概述........................................119

4.14.2.系统之间的报警联动设计..........................121

4.14.3.报警联动机制....................................121

4.14.4.具有一套完整的报警订阅和消警机制................125

4.14.5.多报警显示方式.................................126

4.14.6.报警视频朕动具体展现............................128

第五章平台拓展...................................................130

5.1.视频智能分析系统........................................130

5.1.1.系统概述........................................130

5.1.2.系统结构图......................................131

5.1.3.系统功能........................................131

5.1.4.系统特点........................................133

5.1.5.系统典型应用....................................133

5.2.移动视频监控系统.......................................138

5.2.1.系统架构........................................139

5.2.2.系统安全........................................140

5.2.3.系统特点........................................141

第一章项目概述

1.1.应用背景

近三年来，中国由上而下、循序渐进的开展了一系列与百姓安全

息息相关的活动，有2004年国家提出创建平安城市、平安社会的活

动和部、科技部联合启动的“科技强警示范城市”创建活动，2005

年全国首批21个科技强瞥示范城市通过验收，21个城市累计投入经

费53.6亿元，建设了覆盖所有分局、科、所、队的三、四级专用信

息网络，完成了金盾工程一期八大资源库和23个一类应用系统的建

设。3111工程也随即启动。“3111”工程是部组织的旨在全国范围内

全面推动城市报警和监控建设的重大工程项目，主要是在治安复杂的

公共场所、重要区域、重要路段和一些保密场所建立与110报警台联

网的视频监控系统，着力构建治安防范的“导航灯”、重要区域的“千

里眼”，社区治安的“篱笆墙”，全面提升社会治安防控效能，稳定社

会治安局势。2006年5月，第二批35个科技强警示范城市建设也拉

开序幕。城市治安防控系统建设带来了一、二线城市安防产品需求市

场的不断扩大，三、四线城市市场也在启动，安防行业的重心依然围

绕城市监控建设；安防监左产品和技术的发展依然是整个行业关注的

焦点和努力的方向；各地正在酝酿的社会面治安监控系统正是以视

频监控与报警联动为代表的安防科技在社会治安防控体系中的集中

体现，正在成为“平安城市”创建中的重要环节。为了切实发挥社

会面治安监控系统在社会治安防控体系中的关键作用，进一步拓展社

会面治安监控系统在城市报警与监控网络中的应用范围，需要在社会

面治安监控系统的建设规划中引入更先进、更实用的现代化安防技术。

通过更先进的信息化技术，实现从以人力为主体的“人防”向以科技

为主体的“技防”的转变。

而具有数字化、网络化和智能化三种特征相结合的新一代视频监

控技术作为现代化安防技术的典型代表，正在获得越来越多的关注，

它将逐步取代传统的视频监控技术，在社会面治安监控系统中发挥不

可替代的作用。网络视频监控、网络视频服务器、视频监控智能化…

是近几年出现频率极高的词汇。

网络视频监控在图像传输上具有独特的优势：凡是有网络的地方

就能构建网络监控系统。由于省去了传统的布线和线路维护费用，使

得网络监控系统的安装成本大大降低。对于使用者来说，网络监控还

不受时间、地点限制，在授权的情况下可以随时按需监控，实现即插

即用即看，使用方式相当便捷，非常适合大型监控项目组网。2005

年，视频监控终于迈出了网络化的一步，具有更多的智能特性和强大

的联网功能的网络摄像机和网络视频服务器生产厂商和产品的大量

涌现。

1.2.业务需求

随着“平安城市”建设的不断深入，各地对城市社会面治安监控

的需求也变得越来越清晰。

监控的范围更广、数量更多。

要求监控的范围能够涵盖整个城市内部和城市之间的治安卡口、

交通要道、重要单位、大型聚集场所、治安负责场所、重点要害部位

等。相应的，对如此众多监控点的集中管理也变得尤为重要。

对意外事件做出快速响应。

监控系统作为“防范”（重点在“防”）的重要手段不仅体现在

它可以为各级部门提供现场图像以及便于取证的录像数据（即“远程

现场监督和事后取证"），更注重对各类现场的“事前预警”，以便提

前发现异常情况，即不仅要提高整个监控系统对犯罪的免疫力，更要

提高敏感度。

资源共享，协同作战。

从派出所到各区县分局、各区县分局到地市局、地市局到省厅之

间，为实现警卫路线、专家预案等管理功能，资源共享是前提，只有

实现多种跨区域资源的共享访问，才能确保多警种互相协同作战的能

力，从而有效打击各种犯罪活动。所以建立一个监控系统综合管理联

网平台是当前和未来一段时间内部门在城市治安监控方面的一项重

要举措。

系统的安全性和保密性。

由于城市社会面治安监控需要将大量的社会监控资源纳入到专

网系统中来，为了防止外网以数字方式直接接入网，需要采用网络安

全隔离设备来保证专网与外网之间的有效隔离，从而实现社会图像资

源接入情况下的工作的安全性与保密性。

1.3.建设内容

平安城市的主体就是利用现代信息通信技术，达到指挥统一、

反应及时、作战有效。以适应我国在现代经济和社会条件下实现对城

市的有效管理和打击违法犯罪，加强中国城市安全防范能力，加快城

市安全系统建设，建设平安城市和谐社会。

平安城市项目涵盖社会方方面面众多领域，有民用街区、商业建

筑、银行、邮局、道路监控、校园，也包含流动人员、机动车辆、警

务人员、移动物体、船只等。针对重要场所，如，机场、码头、油库、

电厂、水厂、桥梁、大坝、河道、地铁，需要建立全方位的立体防护。

针对不同的目标群体，可提供报警、视频、联动等多种组合方式。将

110/119/122报警指挥调度、GPS车辆反劫防盗、远程可视图像传

输、远程智能电话报警及地理信息系统（GIS）等有机地链结在一

起，实现火灾发生实时连动报警、犯罪现场远程可视化及定位监控、

同步指挥调度，从而有效实现信息高速化，实现城市安防从“事后控

制”向“事前预防”转变，提升城市的安全程度和人民生活的舒

适程度。

平安城市利用平安城市综合管理信息公共服务平台，包括城市内

视频监控系统、数字化城市管理系统、道路交通等多个系统，利用市

区级数据交换平台实现资源共享。系统前端数据通过视频监控系统采

集并传输到市、区监督指挥调度中心。监督指挥调度中心管理平台由

数据库服务器、存储服务器、管理服务器、报警服务器、调度控制服

务器、流媒体服务器、Web服务器、显示服务器和其他应用服务器

组成。硬件中除服务器外，还包括各种监控终端、安防产品、为了

增加网络覆盖而增加的网络产品、基层组织监控用的计算机设备等,

这些产品的需求随着平安城市系统覆盖范围的增加而快速增长。而软

件解决方案除操作系统、数据库等系统软件外，还包括各种监控管理

平台、流媒体软件、监控软件、智能交通系统、电子警察系统等。平

安城市利用平安城市综合管理信息公共服务平台，包括城市内视频监

控系统、数字化城市管理系统、道路交通等多个系统，利用市区级数

据交换平台实现资源共享。系统前端数据通过视频监控系统采集并传

输到市、区监督指挥调度中心。监督指挥调度中心管理平台由数据库

服务器、存储服务器、管理服务器、报警服务器、调度控制服务器、

流媒体服务器、Web服务器、显示服务器和其它应用服务器组成。

第二章设计思路

2.1.指导思想

各类视频系统作为“辅助决策、引领实战、指导防范”的现代化

城市防控体系技术支撑，是提升市民安全感，强化动态社会治安管控

的有效手段。近年来，我市各市均在积极组织开展各类视频监控系统

建设，初步构建了具有本地特色的城市治安视频信息网，并将其广泛

运用到治安、交通、城市管理、维稳处突和反恐等各个方面。

作为继刑事技术、行动技术、网侦技术之后发展起来的第四大技

术，视频信息及时、高效、直观、联动的特点在实战中屡屡大显身手。

然而，随着社会治安压力逐渐增大，各种社会矛盾复杂凸现，对新形

势下甚至是政府驾驭社会的能力也提出了新的要求。现阶段。由于我

市视频监控系统探头量不足，各类视频系统没有统一的规划与管理平

台，各类视频信息资源无法共享，难以形成应有的合力与战力，为了

全面实施“科技强警”战略，进一步加强城市视频系统建设，整合视

频系统与资源，加强视频系统应用的广度和深度，把视频系统工程纳

入本地经济社会发展总体规划，构建“集中领导、统一指挥、结构完

整、功能全面、反应灵敏、运转高效”的突发公共事件应急体系，推

动新形势下工作快速发展，解决警力不足，提升警务效能。使视频系

统成为新时期下政府与机关管理驾驭社会的“长兵利刃”使人民切实

成为和谐社会的建设者、促进者、维护者和保障者。特决定建设全市

市、市、县、派出所四级视频综合信息管理应用平台，有效整合视频

监控、视频指挥、卫星车组、移动应急等各类视频系统与各业务警种

应用系统资源，实现党政机关、主要干道、治安卡口、火/汽车站、

机场、广场、金融、校园、网吧、供水、供电、供气等重点部位图像

逐步进入网，由“点”成“线”，由“线”织“面”，形成一网调控、

一网管理、一网侦控的新局面，全面提升我市社会治安防控体系的科

技含量和整体效能。

运用计算机技术、图像采取与处理技术、网络与安全技术，实时、

直观地获取和记录公共复杂场所、重点部位的视频图像信息，掌握社

会面治安动态，提高对重大案（事）件和突发事件的快速反应能力和

整体作战能力。

为基层实战服务，致力于提高一线实战单位对公共复杂场所的控

制能力和管理水平。在治安复杂场所、重点部位，主要街道、案发多

地段、重要路口、卡口等地点安装视频监控设备，并整合自己已有的

视频监控资源，通过设置系统的日常主控权，使基层派出所能够实时、

直观的了解和掌握监控区域的治安动态，及时发现、处置各类突发事

件、群体事件，打击违法犯罪活动。同时，要有效保存监控图像信息，

为侦破案件提供证据、线索。

为指挥决策服务，致力于提高指挥的科学性、准确性及多警种协

调作战的能力。在确保基层一线应用的基础上，本平台必须能按上级

指挥中心的指令传送实时或非实时图像信息，为上级机关指挥决策提

供信息支持；能保证各级机关的相关警种（部门）经授权许可后，最

视频监控信息实现跨部门、跨地区的便捷调用，为协调作战服务。

为集成应用服务，致力于提高科技和信息化应用水平。本平台建

设是技术防范建设的重要组成不分，监控信息也是科技和信息化的重

要资源。要充分发挥视频信息直观、动态的优势，逐步实现其在业务

数字化平台上的综合应用，提升科技与信息化的应用水平。对各地建

设平台，应进行标准化、规范化的改造。

2.2.设计原则

2.2.1.系统技术先进性与继承性原则

系统需在保持原有已建成视频系统基础上将原有模拟系统、数字

系统进行整合。通过强大的PVG系统平台形成一套完整的视频监控、

分析、应急处理、数据处理、信息共享的视频监控系统平台。

系统所选设备应均为国内外知名品牌，技术性能居同类产品领先

水平并具有可扩展性，保证在正常使用情况下产品稳定优质运行。采

用H.264、MJPEG和AVS压缩技术，可在多种网络上进行实时传

输，形成一个完整的城市图像网络。与此同时系统在设计过程中充分

考虑到整个系统的连续性和前瞻性。

2.2.2.系统安全性与稳定性原则

系统选用的平台产品应严格按照国家的相关质量标准进行设计

和生产，采用成熟和高质量的技术与产品，并能在出现意外时保持正

常工作或在尽量短的时间内恢复正常。系统所选择的设备，应广泛的

应用于各种技防领域，经过市场考验，安全可靠，能确保系统在运行

期间不间断工作。本系统可根据需要，存储用户重点视频数据。所有

的录像数据均记录在硬盘上，并允许即时的回放。还可通过网络备份

方式提供远程的安全的数据备份。

2.2.3.系统灵活与可扩展性原则

充分考虑到利用现有通信资源，由于网络监控产品既能独立组网,

也能够兼容以前的模拟产品，应实现无须放弃原有的模拟产品就可得

到系统的升级和功能的扩展。

系统具有很强的灵活性能够同时集成模拟技术和IP数字摄像机

在一个系统内同时工作。系统的设计已留存充分的余地，是完全的分

布式系统，以方便需要时能进行扩充，避免造成不必要的财力浪费。

2.2.4.高性价比与实用性原则

系统所选用的设备性能卓越，价格合理，返修率低，在满足系统

实用需求的基础上，尽可能降低工程造价并与原有系统完全兼容。

系统提供录像资料的智能和快速搜索功能，以方便调查，并允许

经授权的操作员查看网络上任一台摄像机的实时和录像图像，实用性

强。

2.2.5.用户操作友好性与维护便捷性原则

系统应采用用户友好的图像界面，在能够最大限度的满足实际工

作的，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理

控制的模式。升级改造后的系统均采用用户图形化界面，配合电子地

图选择不同的监控点和系统功能。无需繁琐的菜单操作和复杂的系统

操作培训，看图便知如何操作。在满足功能需求的基础上操作方便、

维护简单、管理简便。

2.2.6.兼容性原则

系统所选产品不是将原有的监控系统推翻或区分重新建设，而是

基于原有系统建设的一个兼容平台，对于前期投入的矩阵系统、数字

系统和各种前端可以集成到本系统中，使原有系统也能在本系统上调

用、操作，避免重复建设，使系统更加完善、功能更加强大。

2.3.设计依据

系统设计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：

《指挥通信系统建设总体方案》

《安全技术防范工程标准》

《城市监控报警联网系统技术标准》(GA/T669-2008)

《安全防范工程程序与要求》(GAT75-1994)

《安全防范系统验收规则》(GS308-2001)

《安全防范系统通用图形符号》(GA/T74-2000)

《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)

《公共场所监视电视系统设计规范》(DBJ08-16-90)

《防盗报警中心控制台》(GB/TI6572-1996)

《会议电视系统工程设计规范》(YD5032-2004)

《会议电视系统工程验收规范》(有的033・2004)

《采用数据链路协议的会议电视远端摄像机控制规程》

(GB/T16858-1997)

《中国公众多媒体通信网网络管理规范》(YDN075-1998)

《视频安全监控系统技术要求》(GB/T367-2001)

《报警图像信号有线传输装置》(GB/T6677-1996)

《计算机信息系统安全保护等级划分规则》(GB17859-1999)

《计算机信息系统安全等级保护管理要求》(GAT388-2002B)

《城市警用地理信息分类与代码》(GA/T491-2004)

《城市警用地理信息系统建设规范》(GA/T493-2004)

国家颁布的相关法律、法规、规范

第三章整体设计

3.1.平台架构

图像信息管理系统平台按照分布式结构建设四级平台。

(1)市级平台

市级平台负责汇总各区县图像信息，整合各社会单位图像信息。

在掌握全市图像信息管理系统资源情况的同时，将图像信息进行整理、

分配、下传至各需求单位，并上传至市级图像信息管理系统平台，保

障各级指挥系统图像的调用。

(2)区县分局级平台

在市局平台下，建设各区县分局图像信息管理系统平台，为分局

图像信息汇聚平台，负责完成属地内图像信息管理系统的建设、联网

工作，并向市局图像信息管理系统平台上传图像信息。

(3)派出所接入平台

派出所接入平台负责接入本辖区内的视频图像，进行本地存储。

图像可以供派出所内使用及上级平台调用。

图像信息管理平台结构图如下:

32平台设计

在市局建立联网管理控制单元，流媒体单元、存储点播单元（重

点数据存储）、平台接入单元、边界管理单元等。市平台监控中心是

本平台核心，担负着全市的视频监控、警综警务管理等系统数据的应

用与管理，通过该平台，厅将松散的视频系统、各警务应用系统有机

的结合到一起，实现统一的应用平台。

在本项目中市平台监控中心主要实现以下三大综合功能:

3.2.1.统一监控监测

该平台通过计算机网络，以地理信息系统GIS为基础，以可实

现快速协同调度：各类视频监控系统、治安卡口系统、各类基础支撑

信息系统等技术模块，集成在统一的、图形接口的软件环境下、实现

信息采集、分析处理、控制执行、科学决策，实现“监视、控制、管

理三合一”增强指挥调度的快速反应能力，提高系统整体作战能力。

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322,面向网络的远程指挥调度

该平台采用了B/S、C/S的架构，可将各级指挥中心整合为一个

整体，在用户网上，各级指挥中心可协同完成各类突发事件的跨区域

处置；同时也将中心指挥调度的功能通过专网延伸到各级主管领导的

桌面，便于领导随时掌握各类突发事件的信息、处置过程、处置结果,

实现远程指挥调度，真正实现指挥中心的“网络化、桌面化、可视化”。

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支持BS方式的视频监控

3.2.3.面向资源的综合共享

该平台按照系统建设的标准要求，按照“数据融合、设备融合、

系统融合”的原则，制订基于消息服务机制的系统接口规范和XML

数据交换格式，将各类现有技术模块、业务信息系统整合到平台下,

将“技术模块、信息数据、警员装备”视为平台可谓用的资源，平时

“监视、控制、管理”，战时“协同指挥调度”。

本平台有效融合全市声像信息控制平台。要包含“一个平台，两

大接口，，，，一个平台，，是指大视频平台，它通过数字化集中方案完成

了模、数混合型视频联网系统建设，实现全市各类模拟、数字视频监

控视频接入，同时实现了卫星会议图像传输、媒体资源库的多方接入,

成为可视指挥、应急处突图像通信、以及治安、刑侦等各类基础业务

的重要支撑平台。“两大接口”是指平台为摄像头基础数据库与警用

地理信息系统（PGIS）警综等高端应用系统提供接口。本次建设的

平台以统一的管理界面和技术标准，将各级机关、各类图像信息资源

整合应用，不仅实现图像信息传输、共享、存储查询等功能，还满足

报警联动、信息管理、应急指挥、刑侦线索分析、治安防控、远程教

学和案件研讨等多种业务应用，实现对案件的时间、空间、特征及人

员活动轨迹等多维再现，为案件信息的深入研判、各类案件的串并案、

线索的深入挖掘提供重要的支撑。

该平台从长远发展来看是一个综合性的平台，平台建成后可以为

不同的用户、不同的业务系统提供一个数据及控制共享的平台，将实

现集成功能、信息采集功能、监视功能、指挥调度功能、预案及辅助

决策功能、服务功能等。

3.3.核心功能

3.3.1.联网管理控制单元

3.3.1.1.功能概述

视频联网管理控制单元负责实现整个系统的联网、管理、控制,

是监控平台的核心控制系统，完成视频系统的管理控制功能，包括用

户及权限管理、干线管理、矩阵和键盘控制、报警信息的接收与处理、

虚拟矩阵、视频源标签等。

视频联网管理控制单元具备模拟干线和数字干线管理能力，支持

多种品牌多种型号的矩阵连接和控制，可直接连接模拟矩阵键盘。

采用优化定制的Linux操作系统，具有抵抗病毒与非法入侵的能

力，可自由上下电，支持断网重连，支持7*24小时连续工作。

3.3.1.2.用户管理

在项目中用户管理尤为重要，本平台的用户管理通过视频管理控

制服务器来实现，用户管理是整个平台安全管理中的核心策略，负责

全局所有用户权限授权的管理，可针对每个用户、用户组做权限的制

定和划分。

考虑系统的特殊性，完善的用户管理非常重要。在本方案中，我

们进行了精细化设置，为本系统提供了专门的用户权限。本系统使用

自己的用户名登录本系统后可以观看讯问室、审讯室等特殊点位的摄

像机图像。

在用户管理上需要满足如下基本要求：

部门/单位管理可维护部门/单位以及相关的设备、用户、角色信

息。用户可以添加、修改、删除机构信息、设备权限信息、用户信息、

也可以对用户添加权限；

系统支持多级部门/单位、可以设置每个部门/单位的设备权限、

每个部门/单位可以设置管理员、部门/单位的管理员可以维护本部门/

单位的人员及子部门/单位等;

能够定义权限分配使用策略；

超级管理员、部门/单位、部门/单位管理员、部门/单位用户、设

备信息与权限的增、删、改、配；

3.3.1.3.权限管理

系统的权限体系符合ACL(AccessControlList)模型，保证设

计上的完备性；采用安全论证机制，支持用户帐号的全网漫游，用户

在全系统中只需要记住一个帐号和密码就可以访问任何有权限的图

像资源；

支持用户分组：用户可以划分成组，一个用户可隶属于多个组,

对组进行授权将作用到该组中的所有用户；支持权限继承：下级图像

节点可直接继承上级节点的权限，方便系统的配置管理；

支持用户级别的设定和PTZ抢占：每个用户都拥有一个级别属

性，和用户的行政级别相对应，级别高的用户可以抢占级别低的用户

对图像资源的PTZ控制权，用户的控制权被抢占时会得到明显的通

知；

支持锁定和解锁：图像资源可以被锁定，对锁定的资源，不管用

户的级别如何，使用前必须先解锁。级别高的用户可以解除级别低的

用户对某资源的锁定。可以做到当遇到重要事件，直接挤占或屏蔽其

他下级浏览视频权限，用于给控制中心显示需要;

支持精细化权限设定：可针对任何一个用户，针对任何一个图像

资源进行精细权限设置，比如可为每个用户设置对每个摄像头的权限

（是否可以实时监控、录像文件点播、云台控制等），权限类型和用

户级别数量都没有限制；

控制权限具有一定的驻留时间，驻留时间可根据用户要求进行设

置，避免了频繁抢占控制的现象。

3.3.1.4.矩阵控制

联网管理控制服务器采用统一的设备控制接口，以支持不同厂家

不同型号的矩阵和云台控制；统一的设备控制接口的目标是只需要增

加一些独立的设备驱动模块，集成到整个系统后即拥有通用设备具有

的功能。

支持组合矩阵，即支持通用的几种组合矩阵模型来扩展矩阵的输

入输出容量；

支持基于串口的控制设备，也支持基于IP的控制设备；

支持市场上所有的主流矩阵。

3.3.1.5.报警处理

联网管理控制单元支持多种型号报警盒和报警主机的连接，连接

方式可为串口、485或IP网络方式；支持远程报警及联动控制，支

持报警联动工作表，支持报警参数设置，可在指定的PC客户端显示

报警输入'输出、运动检测、视频丢失的细节信息列表，可设定报警

显示次序；

联网管理控制单元可对所有的监控用户进行人工或自动的审计

跟踪，并保存审计记录。审计的内容应包括用户注折、验证、权限设

置、注销等；系统应能对所有用户的所有操作过程进行记录，记录的

内容应包括登录时间、重要控制动作、修改设置、报警处理、退出时

间等等。对记录的资料采取严格的防护措施，不允许更改和删除。

3.3.1.6.宏语言

视频管理控制单元可直接连接模拟矩阵键盘，不需另外增加协议

转换器，操作员可以通过键盘完成绝大多数实时监视的操作；

支持键盘的全网漫游，即全网的任何一个用户都可以使用同一用

户帐号和密码登陆使用全网的任意一个键盘。

支持多个监视器组成大屏幕，支持监视器权限设置和锁定，支持

监视器和键盘复杂的对应关系并在屏幕上显示。

支持宏语言来编写宏程序，实现特殊功能；可录制键盘操作过程

并保存为宏语言的程序。

在监视器上可以按预设的摄像机浏览序列自动切换；可以为每个

键盘用户设定总会话时间；可以设定键盘的型号、吕口等物理参数。

支持PC机模拟的虚拟键盘，即虚拟键盘是一个模拟实际键盘功

能的应用程序，其界面、功能和实际操作方法和真实键盘基本一致；

在一台PC机上可以同时运行任意多个虚拟键盘。

3.3.2.流媒体单元

3.3.2.1.功能概述

实现多级流媒体之间的转发，分散访问压力，提高系统稳定性。

在多用户并发访问同一个图像资源时，能提供视频分发服务。设定启

动视频分发服务的触发条件（如并发连接数），当满足触发条件时，视

频分发模块与视频编码设备建立单路连接，然后视频分发模块将图像

分发给请求服务的设备（视频解码设备和客户端）。

3.3.22流媒体设计

视流媒体转发包括对实时图像的转发和历史图像的点播。本项目

通过配置流媒体服务器来实现转发功能。

为了提高转发系统的可用性和稳定性，系统具备防错冗余的功能、

自动恢复机制。流媒体转发系统采用嵌入式设计，可自由上下电，重

启动的时间少于30秒。

转发设备采用开放式分层的软件体系结构，在不改变上层应用软

件的基础上，和多个厂家不同型号和编码格式（MPEG2、MPEG4、

H.264、AVS）的数字编码设备进行互通。

具备数字干线的管理功能，包括数字干线的复用、锁定、抢占和

预留。数字干线指图像转发设备之间用于传递数字图像的视频通道，

根据网络容量，图像转发设备之间的数字干线可以为1条或多条。

根据用户容量需求由多台图像转发服务器或单台服务器组成，图

像转发服务器可根据并发码流的需求灵活配置。

通过网络接收编码器或其他设备发送的数字码流，再通过网络实

时转发给多台PC客户端或解码器，特别设计的流媒体技术可保证转

发过程的图像质量和低延迟，以满足大量用户同时访问同一视频源的

需求。

支持分布式应用，数字图像在平台内可进行多次数字转发。

3.3.2.3.视频转发

在项目中流媒体单元起到了整个系统视频转发的工作，功能如下:

3.3.2.3.1.视频分发

数字码流实现了一个源分发给一个或多个的用户，其网络连接方

式可以为单播、组播和TCP方式；

数字码流在分发过程中图像质量不会受到影响，每个节点的延迟

在50ms左右;

流媒体单元支持从一个网络地址转发到另一个网段的网络地址

（即网络地址转换NAT）。

3・3・2・3.2.数字干线管理

数字干线指流媒体单元之间用于传递数字图像的视频干线，根据

网络容量，干线可随意设定；

流媒体单元的干线管理方式有：路由选择、复用、锁定和抢占、

抢占后处理；

具备数字干线功能；

应用中，干线有可能被占满，且有高级别用户需要查看新的摄像

机的时候，就会发生抢占，抢占时总是抢占路径最短、抢占的代价最

小（最高级别最低）的干线；同时，在高级别的用户锁定干线时，要

保证低级别的用户不会抢占这些干线；

在高级别的用户抢占了干线时，原来占用干线的用户将得到友好

的通知。

3・3・2・3・3.防错冗余

每台视频转发设备都配置了若干条数字干线，通过冗余的数字干

线配置，一旦某台视频转发设备出现故障，流媒体单元的自动路由机

制将找到冗余的流媒体单元，让视频走这个新找到的流媒体单元的数

字干线；

3.3.3.存储点播单元

3.3.3.1.功能概述

存储单元主要完成图像数据的存储、备份、管理。存储服务宜采

用分布式存储和集中存储相结合的策略；应按照应用需求，选择适当

的存储存量、存储带宽和响应时间的存储设备；按照数据的重要程度

制定相应的备份策略。

333.2.存储功能设计

本项目中，采用分布式存储方式与集中存储相结合的方式。在各

派出所监控中心配置NVR存储设备，实现对本辖区内所有视频图像

的长期存储。在市级监控中心、市局监控中心、区县分局监控中心,

分别建设一套图像存储系统，物理上由多台存储服务器+磁盘阵列组

成。实现对相关重要图像进行备份存储和个性化存储。

主要存储功能：

在发生重大事件时，系统能够将事件视频图像指定转发到相应存

储区域实现存储；

系统能够将报警图像存储在特定的存储区域中;

系统支持分布式的存储结构，录像内容可存储于存储系统和PC

客户端，用户可通过统一的客户端软件对全网的录像文件进行检索和

查询

支持手动录像、自动定时录像、动态感知录像、报警联动录像、

视频丢失报警录像、循环录像和报警预录像；

支持录像按帧加标记，即系统可以在录像时自动或手动为每一个

图像帧加标记，从而为视频数据的结构化处理奠定基础。

3333存储容量计算

本系统存储容量和以下几方面因素有关：

摄像机数量

图像压缩格式

图像分辨率

图像帧速度

存储码流

图像保存时间

按照满帧存储来计算，公式如下:

码流Mbps/8X3600X24X存储天数X视频路数/1024/1024

=存储容量TB

为了确保录像存储空间充足，建议预留10%的冗余。

为保证数据安全，存储系统采用RAID-5标准构建，以确保数据

安全。

3.3.3.4.ROFS文件系统

普通文件系统存储视频录像文件，会导致很多应用问题：

普通文件系统以簇为单位分配磁盘空间，簇的字节数很小，文件

反复读写导致簇不断被分配和释放，时间稍微一长就会产生磁盘碎片,

导致磁盘读写性能急剧下降，严重时甚至会损坏磁盘。

普通文件系统采用元数据格式，鲁棒性不强，一旦元数据损害，

即使数据部分没有损害，也无法还原。而超过100路的并发录像，

若使用普通文件系统，元数据损坏的机率极大。

由于文件系统的限制，一般采用一分钟或更长时间进行录像，难

以实现检索几秒以前的录像数据，无法支持对正在录像的文件的检索

回放。

检索效率低下，且格式化非常缓慢。

本项目的存储系统采用了ROFS文件系统，内置于所有存储服

务器中，可有效的减少录像碎片，支持按视频帧进行存储，极大的提

升了系统的健壮性和效率。

ROFS文件系统采用专用的文件格式设计，可有效避免磁盘碎片

的产生，写数据和清理IE数据时几乎没有磁盘块的分配/释放动作，

最大限度的提高了硬盘的写数据性能，写录像数据的速度比传统录像

方式要快很多，磁盘寿命也得到了最大限度的保护。

ROFS文件系统以视频帧为单位写录像片段，而视频帧是一个

最小可修复的单位，任何一个视频帧损坏不会影响其它视频帧，所以

即使在没有任何RAID防护的情况下的硬盘物理损坏也只会损失非常

短的一小段录像，如果是软损坏（程序错误导致的损坏）则甚至只会

仅仅损失一帧或数帧（v1秒）而已。所以ROFS有极高的鲁棒性。

因为以视频帧为基本存储单位，一旦一个视频帧写入完成就立即

可以进行检索，采用ROFS文件系统可以检索到40毫秒前的录像。

另外，视频帧的索引内建在ROFS中，所以可以快速地定位到任何

一个视频帧立即开始播放，其格式化也非常迅速。

ROFS软件结构如下图所示:

ROFS文件系统特点归纳如下：

完美的解决了磁盘碎片问题

已数据包为存储单位，也即容灾恢复单位

性能极高：写数据、删除数据、检索都非常快

专门针对视频存储特点而设计

格式化一瞬间完成

完美支持播放正在录的文件，市去大/小文件的烦恼

有专门的针对视频存储的数据缓冲机制

3.3.3.5.智能检索

面临着庞大的存储系统，如何实现更有效的索引，面临着以下问

题：

众多存储点播系统的应用，在项目中设计存储点播系统数量相对

庞大，虽然设备之间规定了一定的规范、规则，但是要想实现更科学

的管理，必须通过历史图像管理系统来进行策略管理。

庞大的磁盘存储空间里，用户找寻所需的视频资料按照常规查询

方式非常缓慢，必须通过管理系统来实现高速数据查询。

为了保证存储系统的稳定运行，存储点播系统均采取任务均衡策

略来平衡应用负担。这样需要图像存储索引系统来对存储点播系统来

进行管理。

上述分析结果，在如此庞大的视频存储系统中，需要设计非常高

效、智能的检索功能。

本方案提供很多种检索方式，如智能帧标记、录像切片等方式。

3.3.3.6.智能帧标记

系统进行数字化分布式存储后，用户获得可统一控制管理的视频

资源，为视频业务的开展奠定了基础，但仅有此是不够的，因为未经

处理的视频数据是非结构化的，容量巨大，当重要事件发生时，用户

希望从过去几个月的视频图像中查找与其关联的图像，面对海量数据,

操作人员将无能为力，此时就需要视频应用系统的支持来发挥视频数

据的作用。

本系统增加了录像按帧加标记的功能，即系统可以在录像时自动

或录像后手动为每帧图像加标记，从而为视频数据的结构化处理奠定

基础。支持自动帧标记和手动帧标记。如果处于录像中，事件（如报

警、动态检测、视频丢失等）发生时自动记录的标记称为自动帧标记。

手动帧标记指用户在录像后、回放的过程中手动加上的帧标记。还支

持对帧标记进行二次开发，使得用户可以自定义系统的帧标记特性。

3.3.3.6.1.手动帧标记

下图为PE2播放服务器录像文件时手动添加标记的操作界面。

3.3.3・6.2.自动帧标记

PVG的自动帧标记一般通过PE2的事件规则界面来完成，参见

下图：

W新建事件规则X

话先选择事件源，然后选择联动动作，最后在描述中指定相关参数

1.选择事件源

A1视频丢失B2开关量淆除C4内存使用率过高报警D3用户注销D8监视器锁；

A2视频丢失恢复B3报警设备报告信息C5说朝列不能写D4监视器切换D9监视器解i

A3动态感知C1设备断线C6说朝列不能读写D5云台控制D10数字码就

A4动态感知停止C2设备恢复D1系统启动D6摄像机锁定D11数字码就

B1开关量触发C3CPU使用率过高报警D2用尸登录D7摄像机解锁D12手动录售

,

2.选择联动动作

口服冬招录像□容广盆信息提示□本地录像

□报警输出□客户端语音报警□发送短信

□服务器执行脚本□客户端打开图像□电子邮件

叼帧标记□客户端打开图像并调用预量位

3.规则描述

在:任意日期的任意时间内

若:开关量发

贝IJ:对正在录像的摄像机VS83摄像机1添加帧标记开关量报警输入1发生

确定取消

3.3.3.7.录像切片

庞大的录像内容如何在短时间内查看完成？如何用更短的时间

浏览完长时间的录像内容？

为了解决这些问题，本方案提供了录像切片功能，比如一个小时

的录像内容可以分割为8份或者16份进行同时回放，减少了用户查

询录像的时间，大大提高了录像回放的效率。

3.3.4.边界管理单元

当前，社会各单位也都建设有各自的视频监控系统，如教育、金

融、商场等等，不同的单位采用的品牌与实现的方式也各不相同。并

且，考虑到系统的特殊性，必须要求与社会网络进行物理隔离。

3.3.5.电子地图单元

3.3.5.1.功能概述

基于地图快速调取图像，是监控系统的基础应用。系统可为用户

提供全面灵活的地理信息系统（电子地图）应用。用户可选择第三方

地理信息系统，我们可提供图像调取接口进行集成，同时，基于对行

业监控的深入理解