经济技术开发区平安城市视频监控系统可行性报告(95页).doc
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2023-11-17
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1、经济技术开发区平安城市视频监控系统可行性报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月91可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日前 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”2、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。xx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。xx始终坚持3、“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,xx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、数字城管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和数字城管系统解决方案。截至2009年上半年,xx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4、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,受到了各地政府和领导的关心、支持和赞誉。xx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,xx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51.1 系统概述51.2 设计标准51.3 设计原则71.4 设计目标8第2章 视频资源整合接入102.1 已建视频资源整合接入10 已建视频整合方式10 视频综合平台接入10 产品技术规格122.2 海量5、信息存储与管理13 海量信息存储需求13 数据存储技术14第3章 指挥中心电视墙显示系统163.1 电视墙系统主要应用163.2 系统拓扑结构图18第4章 智能数字高清卡口系统194.1 建设意义194.2 系统原理194.3 系统结构设计21 系统拓扑结构21 系统组成21 卡口现场布局23 现场布局侧视图244.4 系统功能24 车辆捕获功能24 车辆测速功能24 车辆特征和驾驶员面部特征高清晰拍照功能25 车辆牌照自动识别功能25 车身颜色自动识别功能26 车辆型号判别功能26 全景数字录像功能26 记录及图像存储功能27 数据自动上传和历史数据下载功能274.4.10 Web方式数据查6、询浏览功能27 前端设备管理维护功能27 远程自动更新功能274.5 系统特点28第5章 视频信息综合管理平台385.1 平台设计概述38 平台建设思路38 主要技术方法395.2 平台整体构架设计415.3 平台功能模块组成42 模块构成图42 中间服务层组成43 应用层组成44 业务层组成455.4 平台基本功能455.5 公安应用业务功能605.6 平台软件特点61第6章 数字执法系统的接入656.1 系统概述656.2 系统架构666.3 系统实现67第7章 系统优势分析71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7、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。xx市经济技术开发区拟整合已有的59个监控点,新建设77个高清监控点,并搭建先进8、的视频综合指挥中心对视频资源进行共享、显示、控制和存储。1.2 设计标准xx市经济技术开发区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 9、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10、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:s11、 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12、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,13、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14、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、数字城市管理、交通管理、应急指挥15、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、公共场所、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16、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) 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平;4) 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 视频资源整合接入2.1 已建视频资源整合接入xx市经济技术开发区已建的59个视频17、监控点位在城市管理中发挥了重要的作用,但由于相关标准发展和安防行业技术发展等因素,存在一些比较突出的问题需要完善和改进。 平安城市视频监控系统的建设应节省投资,充分利用现有设备,通过对现有系统的改造,使得系统满足平安城市视频监控系统统一管理和资源共享的要求。视频资源的整合应考虑原系统建设的方式、原系统视频压缩算法、数据传输协议和视频文件格式,采用统一的视频通信协议、统一的设备控制协议和标准的视频压缩算法,实现系统的整合。2.1.1 已建视频整合方式已建平安城市视频监控系统的主要方式包括数模结合的视频监控系统和全数字的视频监控系统。模数结合的视频监控系统中数字设备和模拟设备共存,现有数字设备对城18、市视频监控标准兼容程度的不同决定了改造方案的不同,现有数字设备一般包括视频服务器和数字硬盘录像机,即DVR/DVS。全IP视频监控系统即视频图像的采集、传输和控制管理均采用数字化的方式,前端采用网络摄像机,即IPC,中心通过NVR或IPSAN进行网络存储。已建视频资源的整合应充分考虑对模拟图像和数字图像的接入支持,采用一套满足工业级应用、高兼容性的和高度整合的解决方案,充分利用现有资源。xx采用视频综合平台接入模拟和数字视频图像,通过软件平台中视频设备接入服务模块,实现对原系统的统一管理和控制。2.1.2 视频综合平台接入视频综合平台是一款电信级机架式视频处理综合平台产品,硬件结构设计上参考A19、TCA(Advanced Telecommunications Computing Architecture 高级电信计算架构)标准,主要功能: 模拟和数字视频信号切换,视频图像行为分析,视频信号编解码,视频压缩数据集中管理存储和网络实时预览的;各种网络功能,日志功能;用户和权限管理;设备维护功能等于一体的综合视频处理平台。视频综合平台是xx根据平安城市视频监控系统应用特点开发的一款产品,充分吸收的xx在视频监控设备开发生产的技术优势,特别适用于城市视频监控模拟和数字视频整合接入和控制的需要。xx视频综合平台DS-B10-XY对于原系统为数码结合的情况,原系统模拟图像通过视频扩展输入板接入到视20、频综合平台,数字图像通过网络视频图像接入到视频综合平台,可对已建监控视频进行统一视频编码,对新建监控视频在视频综合平台上解码输出显示,充分利用现有视频监控和显示系统,在软件平台上可进行统一管理。对于原系统为数字系统的情况,视频综合平台支持多种厂家的视频图像信息的解决输出,通过视频综合平台可实现原有视频监控系统和新建视频监控系统图像信息的解码输出和前端设备PTZ控制,软件平台通过视频设备接入模块对非统一标准的视频码流进行转换并显示图像到软件客户端上。系统的接入如下图所示:视频综合平台接入图示2.1.3 产品技术规格xx视频综合平台在硬件和结构设计上采用ATCA标准的系统架构,视频综合平台以大容量21、双高速交换总线为互连背板,插入功能强大视频处理板,机箱高度12U,可以放在19英寸,12U高度以上,600mm深机框中。采用插拔式模块化设计,内含11个前后垂直竖插槽位,包括一块中央主控板、10块视频图像处理板。直流输入电源外置,采用双路1+1冗余-48V电源输出。一、 产品特点1) 同时支持数字矩阵交换和网络IP矩阵交换,支持多种模拟输入、数字等压缩、非压缩高清视频信号输入和多种模拟、数字压缩、非压缩信号的输出转换,并可输出到模拟和数字显示设备上,实现了真正意义上的全高清、全数字化的矩阵。2) 无阻塞的双高速背板及交换能力,满足高速、大容量视频业务数据交换传输的需求。 实现全数字化任意输入数22、字信号经过高速背板总线切换到任意输出的矩阵功能。 3) 最多可插入10片刀片式视频图像处理板,视频图像处理板分为视频输入(编码)板和视频高清显示(解码)板,通过插入不同片数的视频输入板和视频高清显示板,可以组合成 64(进)16(出)、128(进)32(出)、256(进)64(出)等各种规格的数字视频全交叉交换矩阵。4) 大容量运营级ATCA机箱系统,强大的高密度处理器硬件构架,采用双电源提供冗余切换后备保护,机箱温度自动检测,智能风扇自动调温技术,保证系统稳定运行。5) 强大的视频图像编解码能力,提供网络视频预览,视频数据网络集中存储和视频解码功能,每一块视频输入(编码)板可以实现32路标清23、H.264格式编码,每一块视频输出(解码)板可以同时对32标清编流解码,并提供8个高清(19201080)输出接口。6) 内置多个千兆网络接口,用于视频编码流为网络预览、网络集中存储,视频服务器、视频录像数据、网络摄像机的解码上墙。 7) 视频流采用数字化后交换,彻底消除视频信号多次交换,造成图像质量下降的现象 。 8) 支持视频综合平台之间级联,提高综合平台的视频处理和组网能力,方便PC端综合管理软件对同一监控网络中平台设备统一管理。9) 支持视频图像二次处理,支持视频图像拼接、分割、叠加、缩放等功能。10) 采用模块化、机架式设计, 满足多种监控业务的扩充的需求2.2 海量信息存储与管理224、.2.1 海量信息存储需求本系统在经济开发区公安局、派出所、开发区管委会信息中心、城管视频处理中心等视频图像中心或视频图像信息前端汇聚平台,根据视频图像信息前端汇聚情况,配备视频图像信息存储设备,对其汇聚的视频图像信息资源进行录像;其他单位或个人,按照“谁建设,谁存储”的原则,配备视频图像信息存储设备,对其自建的视频图像信息资源进行录像。视频信息存储技术标准:1) 每路视频图像信息的录像回放分辨率应不低于D1格式(704576像素)。2) 采用标准MPEG-2、H.264格式进行编码,并能由VLC解码。3) 保证以D1(720*576)的图像分辨率60天以上不间断存储。4) 对录像检索快速,具25、有完整的检索条件。支持多用户同时回放同一录像,对基于对象的智能检索有一定的扩展能力。5) 具有用户较友好的互动界面,并可以剪取播放。具有按文件、按时间段下载录像的功能;6) 存储时间同步。数字图像存储设备应支持NTP。模拟图像存储设备的标定时间与北京标准时间的随机误差应10秒。7) 具有根据时间、容量等条件实现自动清盘策略。8) 提供可供二次开发的计算机软件SDK包和接口函数9) 当上级监控中心“宕机”时,下级监控中心具备5天的临时应急存储功能。当上级监控中心存储恢复正常后,存储自动转入上级监控中心存储,并在后台执行本地视频数据拷贝到上级监控中心存储,保证录像的完整性。实现服务器异地容灾,及恢26、复后断点续传功能。10) 一级监控中心的集中存储用来存储重要事件视频数据库,需长期保存。依托IP网络的成熟灵活性,根据公安业务要求实现对视频进行有效管理应用,同时为相关部门提供视频共享平台,建设一个具有稳定可靠、架构清晰、设置简单、易维护升级的数字视频存储系统。2.2.2 数据存储技术系统设计选用IP-SAN作为网络存储设备。IP-SAN,即基于IP以太网络的SAN存储架构,它使用iSCSI协议代替光纤通道(FC)协议来传输数据,IP-SAN架构不必使用昂贵的光纤网络、FC-HBA卡和光纤通道存储设备,而是使用IP以太网络、以太网卡和iSCSI存储设备。因此,相比FC-SAN,IP-SAN存储27、架构要廉价的多。与FC-SAN类似,IP-SAN也可以将存储设备分成一个或多个卷,并导出给前端应用客户端,客户端计算机可以对这些导过来的卷进行新建文件系统(格式化)操作。客户端计算机对这些卷的访问方式为设备级的块访问,块级访问的特性决定了iSCSI数据访问的高I/O性能和传输低延迟。IP-SAN继承了IP网络的优点:1) 实现弹性扩展的存储网络,能自适应应用的改变;2) 已经验证的传输设备保证运行的可靠性;3) 以太网从1G向10G及更高速过渡,只需通过简单的升级便可得到极大的性能提升,并保护投资;4) IP跨长距离扩展能力,轻松实现远程数据复制和灾难恢复;5) 大量熟悉的网络技术和管理的人才28、减少培训和人力成本;6) 基于IP的存储最大贡献在于将存储网络集成到主流的数据通信领域中。第3章 指挥中心电视墙显示系统指挥中心采用46寸LCD窄边液晶面板,按照73格式排列,集中显示监控视频图像,实现大量图像上墙显示。3.1 电视墙系统主要应用一. 高分辨率全屏显示GIS电子地图可以把全墙作为统一的逻辑屏来显示高分辨率的系统应用程序,实现全屏显示和分辨率的叠加,比如GPS、GIS电子地图等,并且可将其作为底图,在上面开启各类应用窗口。电子地图显示二. 各种信号均可灵活显示视频信号:如来自于监视摄像头的监视信号;网络连接的计算机信号:如来自于网络计算机的终端信号,网络显示可在Windows及U29、nix系统之间进行跨平台显示,网段上的终端数量无限制;非网络连接的计算机信号:如来自笔记本电脑、本地用户终端、或某台特定的终端信号;各种信号均可单屏直通显示或跨屏任意大小显示。三. 直通实时视频信号显示支持全制式视频信号输入,各类视频信号既可根据需要以直通的形式分别显示在投影墙两边的8个配有内置图像处理板的单屏上,或通过4画面分割器在一个单屏上显示4个视频图像。128路视频信号中任意一路信号都可以通过控制软件在大屏幕上全屏显示。四. 多路RGB信号显示提供独立的、非网络连接的RGB信号同时在超高分辨率投影墙上显示。经多屏处理器处理的RGB窗口可以在投影墙上任意放大、移动。多路RGB信号显示五.30、 网络信号的显示通过网络方式连接的各种计算机工作站数量无限制,可同时在大屏幕上任意位置、任意比例显示网络信号,且具备一定的响应速度。允许各个不同网段上的计算机或工作站将信号在大屏幕投影墙上显示,同时又不需要改变现有网络环境。用户原有的基于网络的图形应用可以立即获得投影墙提供的大画面、高分辨率显示效果。网络信号的显示六. 各类信号混合显示可将各种RGB、视频或网络信号在大屏幕上混合显示,既可实现不同信号间叠加(即RGB与视频信号叠加、RGB与网络信号叠加、视频与网络信号叠加)。七. 系统显示模式系统具有多种显示模式。系统的多种显示模式3.2 系统拓扑结构图LCD大屏幕控制系统结构图第4章 智能数31、字高清卡口系统4.1 建设意义xx市经济技术开发区平安城市视频监控系统拟新建5套卡口系统,对开发区的重要出入通道进行覆盖,增强公安管理部门对进入道口的机动车和驾驶人的查控力度,为打击各类违法犯罪行为提供科技手段,是公安交通管理部门亟待解决的问题。为有效遏制车辆超速违章行为,控制、减少道路交通事故,应用道路监控设备结合现代信息网络技术,形成道路监控智能化网络系统,更好地提升道路动态管控和满足治安、刑侦、交通管理新形势的业务需求。该系统(指前端部分)采用的高分辨率智能工业摄像机,记录经过监测点的车辆牌照号、车身颜色、车辆驾驶室内司乘人员面部特征等更多的信息,为车辆超速处罚、车辆布控、车辆及驾驶人关32、联排查等公安业务提供高质量的数据源。4.2 系统原理xx智能数字高清卡口分10个组成模块,下图描绘了这10个模块及数据在这10个模块之间的流向。智能数字高清卡口系统数据流向示意图系统的工作流程如下:1) 车辆检测模块检测到车辆通过时,输出触发信号给抓拍与识别模块;2) 车速测量模块负责测量车辆的行驶速度,并将测速结果反馈给结果装配与通信模块;3) 抓拍与识别模块输出信号给成像与控制模块,由成像与控制模块对补光模块进行控制,然后由抓拍与识别模块进行图像采集、识别车辆牌照、识别车身颜色,并将识别结果反馈给结果装配与通信模块;4) 结果装配与通信模块负责将抓拍的图像、识别结果等数据进行装配打包,然后33、上传给车辆信息与设备管理模块;5) 车辆信息与设备管理模块将接收到的车辆信息进行分析、判断、存储,然后将需要上传的数据发给通信与远程维护模块;6) 通信与远程维护模块将待上传的数据传输给用户应用系统;7) 成像与控制模块在根据抓拍与识别模块的指令进行控制的同时,也将当前成像部件的状态反馈给抓拍与识别模块,以便抓拍与识别模块修正其控制指令;8) 结果装配与通信模块同时负责获取前端设备的状态,并将状态上传给车辆信息与设备管理模块;9) 通信与远程维护模块同时负责获取前端设备的状态,并将状态上传给用户应用系统;用户应用系统亦可通过该模块对前端设备的软件进行远程自动更新;10) 监测与恢复模块定时同抓34、拍与识别模块进行通信,监测设备的运行状况,在设备故障时尝试进行自动恢复;11) 启动引导与监测恢复模块定时同车辆信息与设备管理模块进行通信,监测设备的运行状态,在设备故障时尝试进行自动恢复;同时负责启动引导系统,使设备恢复正常工作。4.3 系统结构设计4.3.1 系统拓扑结构智能数字高清卡口系统拓扑图4.3.2 系统组成一、 车辆检测子系统本系统采用地感线圈加车辆检测处理器检测车辆。配置车辆检测处理器负责给出车辆到达和离开的信号。二、 车速测量子系统本系统采用地感线圈加车辆检测处理器对车辆的行驶速度进行测量。采用地感线圈方式测速时,需要配置车辆检测处理器负责对车辆行驶速度进行测量,一台车辆检测35、处理器可对12个车道的车辆行驶速度进行测量,测速结果通过RS485总线接口发送给智能工业摄像机。三、 成像与控制子系统成像与控制子系统功能主要由智能工业摄像机,智能补光灯负责完成。成像清晰是牌照识别的技术关键。本系统采用xx专用智能工业摄像机,整个图像成像控制系统是一个由智能工业摄像机、智能补光灯、成像控制软件组成的精密系统,它们之间的精确配合使得白天和晚上抓拍的车牌图像都更利于车牌识别。无论是环境照度比较低的情况下(例如夜晚),还是在强光照射下(例如晴天正午),系统均会自动调整智能工业摄像机的成像模式,使用软硬件结合的方法控制图像的曝光,保证车牌成像清晰度,非常有利于人工辨认和机器自动识别车36、辆牌照信息。智能补光灯由智能工业摄像机控制,在环境照度不足的情况下,智能工业摄像机执行精确的控制指令控制智能补光灯补光,这样保证了在全天候环境下本系统都能拍摄到包含清晰牌照图像的理想图片。四、 图像采集与识别处理子系统图像采集与识别处理子系统主要由智能工业摄像机、xx牌照识别软件等部分组成。智能工业摄像机检测到车辆通过时,实时捕获全分辨率(16001200像素)的图像供牌照识别软件处理,并将处理后的牌照识别结果连同压缩图片一起通过以太网上传给智能工业摄像机终端服务器。五、 车辆信息存储管理子系统车辆信息存储管理系统由智能工业摄像机终端服务器、车辆信息存储管理软件、数据上传软件、设备管理软件等组37、成。它负责对智能工业摄像机发送的车辆信息进行接收、判断、存储和数据上传等工作,同时管理所有与其连接的智能工业摄像机。六、 配电及安全系统配电及安全系统由稳压电源、UPS、过载保护装置、漏电保护装置、防雷装置、接地装置等组成。系统采用220V交流电源,所有的设备供电都经过了用电安全装置(稳压、UPS、过载、漏电),保证用电及设备的安全。各类设备都能单独控制供电,维护方便。智能工业摄像机防护罩、机柜等室外设备设计都充分考虑到了防水、防尘的需要。系统可以运行于无人值守状态下,在系统掉电重新启动后可以自动引导进入工作状态。4.3.3 卡口现场布局1) 主要设备配置原则一个车道配置1台高清采集处理单元、38、1台智能闪光灯、2个地感线圈;一个监测点配置1台智能工业摄像机终端服务器、1台车辆检测器;一个方向配置1台全景监控摄像机。2) 现场布局俯视图双向4车道:现场布局俯视图4.3.4 现场布局侧视图现场布局侧视图4.4 系统功能4.4.1 车辆捕获功能系统能对所有经过车辆进行捕获,除了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外,还具备捕获跨线行驶车辆的功能,并且具有自动选择有效图片(有汽车牌照)、删除垃圾图片的功能。在正常车速(10km/h180km/h)范围内的监控区域内规范行驶的车辆图像捕获准确率达99%以上。系统采用地感线圈检测车辆和测速。4.4.2 车辆测速功能系统在进行抓拍的同时测定车辆的行驶速度39、。当机动车速度小于100km/h时,道路实测误差应不超过-6km/h-0km/h;当机动车速度大于或等于100km/h时,道路实测误差应不超过-6%-0%。系统具备分车型分别设置标志限速和执法限速值的功能。系统在采用地感线圈作为检测车辆的方式时,一个车道上安装有前后两个地感线圈检测车辆,使用xx公司自主开发的独立硬件车辆检测处理器测量通过车辆的行驶速度。该硬件主要由车检器卡、测速卡等组成,专门用于测量车辆的速度,测速结果送给智能工业摄像机处理。4.4.3 车辆特征和驾驶员面部特征高清晰拍照功能在车辆通过时,智能工业摄像机能准确拍摄包含车辆全貌、驾驶室内司乘人员面部特征的图像,并将图像和车辆通行40、信息传输给智能工业摄像机终端服务器,并可选择在图像中叠加车辆通行信息(如时间、地点、车速、方向等)。在环境无雾包括雨雪天情况下,对监控区域内的规范行驶的车辆图像包含车辆牌照等特征,能够看清楚车辆牌照和车辆全貌,图像能分辨车辆类型、车身颜色和所载货物。系统拍摄的图像可全天候清晰辨别驾驶室内司乘人员面部特征。每辆车生成一张图片,系统可实时将数据上传至用户应用服务器,按每部车辆至少存贮特征图像和全景图像各一张计算,其磁盘应具备不少于120万辆车的图像存贮能力。当超出该车辆数时,自动对最前面的数据依次进行循环覆盖,图像格式为16001200像素的JPEG/24bit格式。系统采用xx专用的智能工业摄像41、机,分辨率高达200万像素,同时具备智能成像和控制补光功能,能够在各种复杂环境(如雨雾、强逆光、弱光照、强光照等)下和夜间拍摄出清晰的图片。4.4.4 车辆牌照自动识别功能系统可自动对车辆牌照进行识别,包括车牌号码、车牌颜色的识别。1) 车牌号码自动识别在实时记录通行车辆图像的同时,还具备对民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌计算机自动识别能力,包括2002式号牌。所能识别的字符包括:阿拉伯数字“09”十个英文字母“AZ”二十六个省市区汉字简称京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝、港、澳、台;04式军42、用车牌汉字军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成号牌分类用汉字警、学、使、领、试、境07式武警车牌字符WJ样式的字母数字在环境无雾、车牌挂放规范、无污损且不含五小车辆情况下,系统白天车牌识别率应不小于98%,号牌识别准确率不小于95%;晚上车牌识别率不小于97%,号牌识别准确率不小于95%。2) 车牌颜色自动识别系统能识别黑、白、蓝、黄四种车牌颜色。3) 系统识别的车牌类型部分示例:4.4.5 车身颜色自动识别功能系统可自动对车身深浅和颜色进行识别,可供用户根据车身颜色来查询通行车辆,为公安稽查和刑侦案件侦破提供了科技新手段。系统可自动区分出车辆为深色车辆还是浅色车辆;并识别出9种常见车身颜色43、,9种颜色包括:白,灰(银),黄、粉、红、绿、蓝、棕、黑。深浅分类准确率不小于80;9种常见车身颜色识别准确率不小于70。4.4.6 车辆型号判别功能系统采用车牌颜色和视频检测技术结合的方法对车辆进行分型。对于民用车来说,蓝颜色车牌表示的是小型车辆,而黄颜色车牌表示的是大型车辆。因此,我们首先利用车牌颜色判断车辆类型,对于无法根据车牌颜色判别车型或者无法判断车牌颜色的情况,我们就利用图像分析技术来辅助区分车辆的类型。4.4.7 全景数字录像功能系统可采用高分辨率网络数字摄像机提供不低于76857630fps的高清晰全景录像,用于监控全方向车辆状况。系统也可根据用户需要提供针对模拟摄像机(如高速44、球机)的监控视频数字硬盘录像,可以方便用户全方位根据需要查看该监控点附件的情况。4.4.8 记录及图像存储功能系统自动抓拍车辆图像,并记录车辆通过的信息,包括时间、地点、号牌、车型、前排司乘人员面部特征等,图像以JPEG格式实时存储在智能工业摄像机终端服务器中。系统可存储不小于120万辆车的记录及图像信息。4.4.9 数据自动上传和历史数据下载功能智能工业摄像机终端服务器除自动实时存储车辆通行记录和图像外,同时可根据用户对数据上传的设置将用户需要的车辆通行数据(包括记录和图像)通过TCP/IP网络协议自动上传至用户应用服务器。智能工业摄像机终端服务器能提供可根据用户设置将车辆通行信息自动上传,45、例如可上传违章超速车辆的信息和图片,而非违章车辆仅上传基本信息,非违章车辆的图片保存于智能工业摄像机终端服务器中。智能工业摄像机终端服务器提供对历史车辆通行数据进行下载的接口,用户应用服务器可以通过该接口实现对智能工业摄像机终端服务器中数据的下载。4.4.10 Web方式数据查询浏览功能智能工业摄像机终端服务器具有通过Web方式对存储的历史数据进行查询浏览的功能,用户可通过Web方式查询浏览车辆历史数据,同时可查询每个车道的车流量情况。4.4.11 前端设备管理维护功能智能工业摄像机终端服务器预留时间校正接口、参数的设置接口和运行情况的诊断和检测、恢复接口,同时负责管理所有与之联系的智能工业摄46、像机。所有设置均可通过Web方式进行,也可通过后端用户应用服务器上安装的专用工具软件进行。用户应用服务器可通过智能工业摄像机终端服务器实时查看前端设备的运行状态。前端设备在检测到系统故障时,进行自动恢复,同时实时报告给用户应用服务器,便于快速恢复。4.4.12 远程自动更新功能系统可通过智能工业摄像机终端服务器对所有与之联系的智能工业摄像机的软件进行远程自动更新;系统也可对智能工业摄像机终端服务器自身的软件进行远程更新,便于系统软件的升级和维护。4.5 系统特点1) 完全嵌入式处理系统传统的模拟系统中,工控机和图像采集卡方式由于受系统底板的带宽,处理器性能,内存容量等种种硬件方面的限制,最多只47、能实时处理4路视频信号。传统的高清系统,采用的是数字摄像机的方式,即系统在车辆经过时将摄像机拍的图片发送给工控机等处理系统进行识别处理和存储等操作,这样在车道数多于1个车道时,对传输和处理系统的要求非常高,以至于很难达到系统的设计处理能力要求。本系统使用了xx最新研发的完全嵌入式处理系统,包括智能工业摄像机和智能工业摄像机终端服务器。每个车道配置一台200万像素智能工业摄像机,负责车辆图片捕获、牌照和车身颜色的自动识别等工作,并将处理结果通过以太网发送给智能工业摄像机终端服务器。智能工业摄像机终端服务器采用嵌入式linux专用系统,负责车辆通行信息的接收存储和上传,同时用户可通过智能工业摄像机48、终端服务器查看管理所有前端设备,每台智能工业摄像机终端服务器可以同时连接多达10台智能工业摄像机,极大的提高了系统处理性能。同时,完全嵌入式系统设计的使用也使得系统的结构大大简化。2) 车辆数据全天候存储本系统采用一台智能工业摄像机终端服务器连接多台智能工业摄像机的配置方案,终端服务器可对智能工业摄像机的数据进行接收存储和上传,同时可对所有前端设备进行管理维护。终端服务器可以放置在室外抱杆机柜内,也可放置在室内。因此,与其他高清系统相比,本系统有多种优势:a) 系统在与用户应用服务器网络联接不畅的情况下,智能工业摄像机终端服务器可以暂存车辆通行数据,这样保证了所有车辆通行信息不会因为网络状况不49、好而丢失。b) 系统采用4个独立网口的终端服务器,前端设备和后端设备可以分别处于不同的网络中,提高了系统可用的网络带宽,增强了数据的安全可靠性。c) 本系统设计方案使得采用集中封闭管理和配置成为可能,使前端设备的数量和复杂性大大降低,易于安装,结构简洁,减少了用户的施工和维护成本。3) 基于TCP/IP的前后端独立网络架构本系统终端服务器与智能工业摄像机之间、终端服务器与用户应用服务器之间的数据通讯均采用TCP/IP协议,且采用两个独立的网络结构,即终端服务器与智能工业摄像机之间的网络和终端服务器与用户应用服务器之间的网络相互独立。系统的通讯数据在发送前进行了数据的加密打包,这样系统在保证易于50、扩展性的同时,也确保了数据的安全性。4) 智能工业摄像机实现高捕获率a) 采用模拟摄像机的系统摄像机视场布置方式通常,公路每个方向两个车道,由于车道过宽和车辆不按道行驶,每个车道安装一台牌照特写摄像机的做法造成车辆漏检或者识别率不高的情况比较严重。为了在保证牌照识别率的情况下同时解决车辆漏拍问题,需要在每一个车道加装一台特写摄像机,我们叫做辅助摄像机。这样,一个车道需要两台摄像机用于牌照识别,两台相邻摄像机的视场范围相互有些重叠,重叠的宽度大于一个牌照的宽度。这样的布置虽然从理论上解决了车辆漏拍的问题,但造成系统的摄像机数量成倍增加,系统结构复杂。采用模拟摄像机的系统视场范围示意图b) 采用高51、清智能工业摄像机的系统摄像机视场布置方式在本系统中每个车道只需要采用1台200万像素的高清智能工业摄像机即可覆盖整个车道,保证视场范围的全覆盖。采用高清智能工业摄像机的系统视场范围示意图5) 全天候高清成像技术a) 反馈控制的全天候高清晰成像整个成像系统是一个由智能工业摄像机、智能闪光灯和成像控制软件组成的精密系统,它们之间的有序配合和反馈控制使得白天和晚上抓拍的车辆图像清晰度高,确保车身、车牌和车辆前排司乘人员面部特征都清晰可辨。普通模拟摄像机拍摄的图像效果(无法看到车身和前排司乘人员面部特征) 智能工业摄像机拍摄的图像效果(车身、车牌和前排司乘人员面部特征清晰可辨)b) 综合技术应用系统综52、合了车辆前挡风玻璃对光线的反射特性、贴膜情况、环境光线照射情况,采用了特殊的镜头、专门的成像控制策略和补光方式,同时安排了合理的设备布设方式,使得系统全天候对各类车型都能有效解决前挡风玻璃反光和强光直射等问题,确保车身、车牌和车辆前排司乘人员面部特征都清晰可辨。智能工业摄像机拍摄的图像效果一智能工业摄像机拍摄的图像效果二6) 独特的车身颜色识别本系统可自动对车身颜色的深浅和10种常见车身颜色进行识别,为公安稽查和刑侦案件侦破提供了科技新手段。颜色识别树状结构颜色归类直方图示例 红色车身颜色识别 蓝色车身颜色识别7) 高牌照识别率系统采用的牌照识别技术在大量的实际工程应用中识别率一直处于国内领先53、水平,系统保证了全天候成像清晰度,为车辆牌照的高识别率提供了前提条件。系统采用的牌照识别技术广泛应用于治安卡口、高速公路收费站、海关卡口、智能停车场出入口等领域,具有大量的工程实践经验,牌照识别可靠性、稳定性和一致性高,为系统的自动稽查布控提供了强有力的保障。系统采用的牌照识别技术具有完全自主知识产权,同时采用模块化开发技术,可以针对用户需求快速进行针对不同牌照类型的识别软件定制开发。第5章 无线视频规范执法车载系统介绍5.1 系统概述随着TD-SCDMA/EDGE无线网络技术、数字视频压缩技术的发展,利用公网的TD-SCDMA/EDGE无线网络上传输视频成为一种非常便利的行业应用。TD-SC54、DMA/EDGE无线传输监控系统产品符合汽车车载产品的标准数字化、智能化、网络化、系统化无线监控系统。本系统能够满足数字城管执法车辆,公安执法车辆,环境保护执法车辆等等用户日常工作的需要,同时能够满足在紧急状态下各种用户的应急指挥需要。以整合和利用3G无线网、视频监控系统和计算机网络等资源,采用先进技术,建成集通信、信息、指挥和调度于一体的高度智能化的指挥系统。在重大突发事件、自然灾害或重大活动发生时,通过本系统以及车载系统的前端设备采集到的视频,用户可以实时监控其动态变化,迅速做出最优的决策,快速实施统一的调度和指挥,从而保障重大突发事件或自然灾害处理的正确性和高效性,保障重大活动的安全性和55、可控性。本系统还可以为开发区综合管理和公共安全保障提供决策支持。移动安防TD-SCDMA/EDGE无线车载视频监控管理系统,突破了传统的前端摄像机加监视器和前端摄像机、硬盘录像机加监视器的车辆视频监控应用模式。TD-SCDMA/EDGE无线车载视频监控管理系统采用超低码流的H.264视频压缩算法、流媒体视频处理技术,整合了多卡TD-SCDMA/EDGE数据通讯功能、本机录像功能、语音对讲功能和GPS定位功能。该系统可把摄像机采集到的图像、GPS定位信息、传感器数据和语音等,经压缩编码,通过TD-SCDMA/EDGE智能无线通讯模块,把实时动态图像、GPS定位信息、传感器数据和语音等传输到距离用56、户最近的移动TD-SCDMA/EDGE无线基站,并通过互联网或VPDN专网传送到中心管理服务器,用户可方便地通过Internet/Intranet访问中心管理服务器,通过计算机、手机和监控指挥中心监控实时图像、车辆位置信息,并实现双向语音对讲或语音广播,在总体上实现了多媒体数据的编解码、加解密、交互、发送/接收和远程控制等功能。移动安防TD-SCDMA/EDGE无线车载视频监控管理系统,是一套完善、高效、移动性极强且性价比极高的远程移动无线视频监控管理系统,该系统融合了运营商的TD-SCDMA/EDGE数据通讯和H.264数字视频编码功能,并进行优化;利用运营商的TD-SCDMA/EDGE无线57、网络和Internet网络的优势,使您无论在何时、何地都可以迅速地与该系统连接,方便地实现远程视频监控管理。5.2 平台系统架构设计概述系统主要由“前端设备”、“分中心存储”、“中心存储”、“服务器”和”客户端”等组成。服务器结构先进,数据互相备份,采用中心/分中心存储的分布式存储架构。总体架构使用简单、维护容易、扩充方便。前端设备采用H.264 多码流编码技术,图像清晰,而且可以同时支持不同码流的多种应用。在录像,备份录像,网页观看,手机观看以及电视墙的使用上获得独立码流,互不干扰,满足高端应用的需求。组网示意图5.3 平台系统实现方式概述整套监控系统可以采取以下方式实现: 本系统构建于网络58、平台,把网络连接看作一个整体,我们可以理解为:在网络平台上,前端通过网络高速球一体机或网络摄像机接入了N个图像、语音、报警输入,通过网络传输及控制,所有这些信息可以实时(视网络资源而定)地传输到本地录像,信息管理中心或监控中心,通过网管、电视墙管理、媒体服务器一系列管理设备实施对全网的信息处理和远程管理,从而真正实现了一个典型的网络化综合应用案例。围绕网络化的概念,本系统的重点在于解决以下几个部份:l l取得前端图像的网络功能,采用TD-SCDMA网络与DDN 网络,使 得前端图像可以传输到监控中心。l l三种信息流的控制与处理:音视频流、控制指令流、报警信息流l l网络管理与资源控制。根据需59、求理解内容,结合IP矩阵技术原理,本项目通过以下各子系统来实现系统所需的功能要求。 视频服务器 专用视频服务器是一款兼容传统的模拟摄像头的产品,它的完整功能,以及对原有旧系统的兼容性,特别适用多种监控应用,如:医院、银行、学校、托儿所、餐厅、零售店、企业甚至家庭等等,提供了保安无限延伸的可能性。简单而言,只要有宽带网络,视频服务器就可让您从世界的任何角落为您的家里或您的工作场所,作安防监控。 功能特点:摄像机同时具备IPcam与DVR功能。内建SD卡插槽,可以架构迷你型网络硬盘录像机(DVR/ NVR)系统;用户可以远程观看实时图像,管理录像与回放。用户可以设置摄像机上网方式:指定IP、自动获60、取IP、PPPOE。指定端口,等。用户可以自定摄像机名称、调节音量及设置显示时间,等。用户可以根据网络带宽自定义流码率,图像解析度等,确保视频流畅清晰。用户可以直接以用户名和密码来观看一个或多个视频画面。用户可以将不同的资料存储在本地硬盘或远程不同硬盘或者服务器上。用户可以外接多种模拟摄像头,使模拟信号转为数字信号 参数:名称专用数字视频服务器视频压缩格式H.264 Base Line 输入接口1路BNC接口 1路RCA接口 1路S-Video接口输出接口1路BNC接口分辩率D1:720x576 , CIF:352x288 ,QCIF:176x144帧率1-30帧/秒 可调 码率16K-4M 61、bps 可调输出码流可同时输出8路码流音频压缩格式GSM码率13K bps 音频输入左右声道音频输入 2x RCA接口 音频输出选项:1路SPK输出网络网络接口以太网10/100 Base-TX,RJ-45连接口支持协议TCP/IP、UDP、HTTP、RTP、RTCP、RTSP 、DHCP、PPPOE 外部接口DI1224VDCDO24VDC/1A or 110VAC/0.5A RS-485Baud rate=9600, ID=1, 1 stop, no paritySD卡接口可接SD或SDHC, 支持最大16GB(1-CH NVR).指示灯PWR (红色)电源指示灯Link (黄色)网络连接62、指示灯100M (绿色)网络高速连接指示灯SVR (黄色)服务器连接指示灯ACT (绿色)用户连接指示灯REC (红色)录像指示灯按钮RESET重启键REC ON/OFF录像开始/停止健控制图形化配置内建IE和客户端即插即用的控制界面电源&其它电源DC 12V功耗4W尺寸120 x 145 x 35 (宽x深x高, 单位:mm) 重量430g温度0 70 湿度20%90% RHG TD-SCDMA无线路由器基本功能 使用方便、灵活、安全、可靠 。 支持TD-HSDPA网络 (下行2.2M,上行384K)及TD-SCDMA网络 (下行384K,上行128K)数据终端永远在线 增强功能 支持中国移63、动APN专网接入 ;支持WiFi或有线局域网接入(可选); 优化电磁兼容设计,适合电磁环境恶劣的应用需求高级功能 支持VPN,包括:PPTP/IPSec ;支持802.11a/b/g无线网络接入(可选);支持ADSL(PPPoE)、WAN口静态IP设置(可选); 支持WAN口DHCP客户端动态IP地址获取 ;支持静态路由、RIP v1/v2和OSPF v2动态路由; 支持防火墙(IP包过滤) ;支持数据QoS管理 ;内置DHCP Server ;支持固件升级 ;支持DNS代理 ;支持动态DNS ;提供系统本地日志和远程日志传输。第6章 视频信息综合管理平台6.1 平台设计概述城市视频信息综合管64、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,实现分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65、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。6.166、.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/67、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68、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。6.1.2 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69、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70、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71、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。6.2 平台整体构架设计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72、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、73、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。6.3 74、平台功能模块组成6.3.1 模块构成图城市视频信息综合管理平台组成结构如下图所示: 城市视频信息综合管理平台软件组成结构图6.3.2 中间服务层组成一、 中心管理服务器基于J2EE体系和WebSERVICE标准,是整个系统的核心组件,提供统一的认证、授权、管理服务。作为认证服务器,支持AAA、PKI/PMI的集成;作为管理服务器,对系统内的用户、角色、权限、视频监控设备、报警设备、各种服务器(报警管理服务器、存储管理服务器、流媒体服务器、网管服务器、电视墙服务器等)进行集中配置管理;作为应用服务器,提供各类安防监控业务。提供完善的日志管理和审计功能。二、 系统服务模块基于J2EE体系和WebS75、ERVICE标准, 为系统管理、流媒体、报警转发、集中存储检索等所有应用服务器提供统一WEB访问配置界面,为前端监控设备提供统一远程监视查询WEB访问界面。三、 报警管理服务器事件管理服务器主要实现系统各种内部、外部事件的转发以及与技防联网报警系统、GPS系统、治安卡口系统、110接处警系统和GIS系统的集成信息的分发与上传服务。支持的联动方式有客户端联动(视频图像、声光显示、信息叠加)、云台联动、通道录像、报警输出联动、EMAIL通知、短信发送、通道抓图等方式。并提供完善的报警日志管理,方便事后查询检索。四、 流媒体转发服务器支持实时视频数据的转发及分发;支持存储数据的回放点播(VOD);支76、持Qos管理,对带宽进行合理使用;支持用户和事件的优先级管理;支持级联和分布式部署;支持视频流相关的统计信息。五、 网络存储服务器通过虚拟存储管理技术,支持DAS、NAS、IP-SAN各种存储设备;支持集中存储管理模式,也支持DVR存储的分布式存储方式;支持PB级海量音视频数据存储、快速检索及智能后检索;支持灵活的备份策略;支持数据自动修复技术(数据补录);支持报警集中存储和重要事件集中备份管理。6.3.3 应用层组成一、 C/S客户端软件主要用于实时监控和接警,监控中心主控工作站内置程序,可以在系统管理服务器认证下访问监控所有现场设备,可以实现轮循预览、报警接警和报警处理、电子地图等功能.支77、持简单的矩阵解码卡输出控制。二、 B/S客户端软件通过WEB页界面对系统进行管理、维护、实时监控和录像检索回放,采用WEB2.0技术,操作更顺畅、画面刷新速度更快,非监控中心用户的主要监控操作界面程序。三、 电视墙管理服务端软件主要用于实现控制数字矩阵控制主机内置解码卡和矩阵卡的任意分组轮循输出、手动切换输出和报警联动输出等功能,支持对其它标准客户端软解码VGA输出的协同控制。6.3.4 业务层组成一、 移动服务终端支持手机用户通过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。二、 GIS地图服务利用一个统一的GIS平台来提供电子地图的应用和操作服务,包78、括地图界面显示、地图操作、报警点及GPS车辆定位等。三、 视频智能分析服务该服务器提供公用的视频智能分析引擎服务,可以选择任何一路视频到该服务器进行分析识别,分析报警信息返回到集成路由服务器,并转发到监控中心的工作站显示,并联动该路视频实时显示。该智能分析服务器能够提供越界报警、逆向行驶、逗留、突然出现等行为识别分析报警,还能够提供移动物体跟踪、计数、车排抓拍识别等功能。6.4 平台基本功能系统核心管理软件,采用J2EE标准体系开发,采用微核心加插件先进架构,支持WEB SERVICE标准、LDAP协议与SSO单点登陆等先进技术。可以基于WEB实现对该软件的远程访问管理。管理服务器负责整个监控79、系统的集中权限管理,维护监控中心及其对应可管理的前端设备;维护系统可提供的各种服务器列表;提供对前端设备的巡检功能;提供对前端设备及存储服务器的定时校时功能;维护系统中报警信息;支持WEB访问。一、 用户管理1) 用户分类用户分为系统管理人员(面向系统、网络、设备等)与应用操作人员(业务流程与操作)两大类;并对应到组织机构;系统管理员分为高级/全局管理员,管理员(普通),操作员分为高级操作员、普通管理员等。登录用户可定义成系统管理员,也可以是操作员;大部分是独立的,即登录者或是系统管理员,或是操作员。在特殊应用场合,可以将两者合二为一。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80、用到该组中的所有用户;要求支持权限继承,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。用户登录之后,自动生成用户界面。2) 行为审计系统软件必须对所有登录用户进行自动的审计跟踪,并保存审计记录。审计的内容应包括用户注册、验证、权限设置、注销等;系统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。重要控制动作包括对前端设备的启动、关闭、重启等控制、对其它用户控制有影响的控制(控制权限发生冲突时)及对设备的开始控制和结束控制动作。系统管理员可以设置平台系统的操作审计策略。系统对记录的资料采取严格的防护措施,不允许更改和删除;支持81、记录数据的备份与恢复,导出/导入。3) 操作记录系统记录全部的登录用户的全部操作记录。记录的内容包括登录者名称、时间、IP地址/或者主机名称、重要控制动作、修改设置、报警处理、退出系统的时间等。重要控制动作包括对前端设备的启动、关闭、重启等控制、对其它用户控制有影响的控制(控制权限发生冲突时)及对设备的开始控制和结束控制动作。对录像资料的处理,包括回放、下载、上传、剪辑等。4) 用户数限制与优先级根据前端设备的最大用户登录数量、连接数等限制,对登录用户进行数量的限制。系统面向公安行业,有上下级等明确的组织架构,需要有一套比较清晰的优先等级制度。登录用户有优先等级、预览/控制前端云镜有优先级、回82、放有优先级;报警联动有优先级。5) 认证方式所有登录系统的用户都必须通过系统设计的安全认证,其中有:用户名与密码、PKI/PMI系统、USB密匙、捆绑IP地址、编号(警号/工牌)等。s 用户名与密码方式:用户名(或者登录名)必须是唯一的,不能修改;登录系统之后,所有操作都将全部保存到系统的记录(日志)中,以便公安系统内部审查,用户名(或者登录名)与实际工作人员一一对应,密码由登录者自行修改、妥善保管。s PKI/PMI系统认证方式:与公安部PKI/PMI系统完全统一。用户登录时,不仅要输入用户名与密码,同时必须认证PKI/PMI信息。s USB密匙认证方式:在用户特定的需求中,需要增加USB密83、匙进行认证。s 捆绑IP地址认证方式:为了防止操作者非法登录,将操作者与计算机的IP地址进行绑定;如果操作者没有在指定的计算机中登录,将无法正常进入系统。s 编号(警号/工牌)认证方式:在用户特定的需求中,需要增加编号(警号/工牌)进行认证。用户名与密码方式采用了单点登陆技术和集中权限管理服务:1)单点登陆当一个用户需要对监控网络中的资源(或者和监控网络中集成的系统)进行操作时,它首先到认证中心进行登陆获得一个Token,认证中心可以根据不同的情况对用户进行认证: 如果用户的身份是在监控网络自己管理的,那么它就会读取本系统的数据库信息.如果用户的身份是在行业客户集中的LDAP服务器中保存的,它84、通过LDAP协议认证用户的身份.如果用户的身份是在其他身份中心验证的,那么它就会把验证请求分派到指定的身份验证中心认证中心根据不同的验证方法获得一个该用户某段时间有效的Token,这个Token完全是一个随机树,但是认证中心内部记录了Token和用户、以及用户发起的IP地址相关信息。这个Token和任何用户本身的信息无关。这个Token只能在某一台发起这个登陆的IP上使用。2)集中权限管理当用户对系统中任何监控资源进行存取,例如当用户需要对视频服务器进行存取时,它都需要提供这个Token,视频服务器持该Token和资源及对该资源的操作到集中权限管理中心去认证这个操作的可行性,权限管理中心根据该85、Token到身份认证中心确认身份,然后根据该身份返回是否有权操作的状态。采用这种方式,一个用户在整个系统中只需要进行一次登陆,并得到令牌。一旦登陆以后,他就可以持该令牌进行任何有权进行的操作。而权限的控制和客户端完全没有关系,当服务端发现该令牌无权操作时,它发送无权操作命令给客户端,然后立刻切断连接。集中权限管理可以让系统的维护人员在一个地方批量、方便、集中管理系统内部的所有资源、人员、角色,由于系统中的所有操作都要由权限管理中心许可,因此任何用户的权限改变能够即时反映到任何一个用户对任何系统的操作。6) 全网漫游登录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86、全网的任意一个键盘,安全认证支持漫游方式。7) 权限设定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;支持自动同步功能,授权用户对系统进行设置修改后,系统可将自动对全网进行更新8) 人员统计与状态人员的状态:在线/离线;登录时间、IP地址、在线时长等;人员的基本信息:用户名、所属机构、职务、联系电话、手机、mail等。二、 监控管理1) 实时监控s 通过C/S客户端和WEB浏览器,不仅能够单画面或多画面显示实时视频图像;s 支持不同画面的显示方87、式:单画面、4画面、6画面、9画面、13画面、16画面等方式;对于单画面显示,用户可以选择中屏显示和全屏显示两种显示方式;s 能够实现对前端云台镜头的全功能远程控制,包括云台的旋转和自动扫描、镜头的变倍变焦、快球预置位的设置和启动、快球巡航轨迹的设定和启动;s 设定快球预置位启动计划,在不同的时间自动控制快球转换到需要重点监控的部位;s 具备图像自动轮巡功能,可以用事先设定的触发序列和时间间隔对监控图像进行轮流显示,参与轮巡的图像和先后顺序可以任意选择;可以指定某些设备在某一时间内执行某种特定的动作;在本机设置多个组间轮视计划,计划包含的内容有组名称、组轮视间隔时间和画面分割方式,在主界面上启88、动轮视计划。s 画面切换:可以分为手动切换、自动切换(计划与任务方式);s 画面文字显示:包括组织机构、OSD、标识、通道名称、日期与时间、触发类别等。B/S端实时预览画面 C/S端实时预览画面2) 分组轮巡分组操作与轮巡;按照摄像机、地点场所、矩阵、组织机构等分组定义:由管理员在系统初始化时,根据公安系统的业务要求,对组进行自定义;管理员可以针对前端的设备厂家与型号、类型(DVR、矩阵、网络视频服务器、IP摄像机、光端机等)、组织机构、应用场所、管理部门等进行分组设置。轮巡:系统按照设定好的规则,在指定的操作终端上进行自动的监控图像显示。根据业务需要,可以分为组内轮巡、分组轮巡以及组合轮巡等89、。s 组内轮巡:在指定的组别内,以固定的画面(1/4/9),按照给定的时间进行轮巡显示。应用场合:组内摄像头比较多的情形。s 分组轮巡:在选定的多个组别中,以固定的画面(1/4/9),按照给定的时间进行轮巡显示。应用场合:组内摄像头不多(一般3-4个,最不超过9个),组别数量比较多的情形。s 组合轮巡:在选定的多个组别中,并且每个组内的摄像机数量超过9个,以固定的画面(1/4/9),按照给定的时间,不同的策略(组内轮巡优先、组间轮巡优先;显示画面固定、显示画面随实际画面变化)进行轮巡显示。应用场合:组内摄像头很多,组别数量比较多的情形。s 分时轮循:各轮循方案可作为单独得计划来执行,即自动轮循90、计划。一个计划即是一个时间段,例如 9:00到10:00,到9点即可自动触发轮循计划执行,10点则结束轮循。3) 双向对讲s 通过DVR的视频输入通道实现对现场声音和实时监听和视频音频同步录像录音;s 通过DVR的双向对讲接口,实现与现场人员的远程双向对讲,并实时录音。三、 回放功能首先在回放主界面的左侧列表中选择要查询的通道,再选择点播类型、文件类型、开始时间、结束时间,除了对硬盘录像机以及视频记录设备进行回放,还包括对视频图像的处理:编辑、上传、下载等功能。回放的基本功能:单画面/4画面、单进、单退、快进(1/2/4/8倍数)、剪辑、抓帧、下载等。回放的高级功能:支持预览画面时的即时回放(91、即,在预览画面时,发现有异常行为,值班人员可以立即回放刚才发生的情景录像);多路同步回放功能;以及检索查询、剪辑、下载、合并、标签;关联文字描述、上传等。4) 抓拍功能操作者在实时监看视频图像、或者在回放视频录像时,发现可疑行为、重要线索、违章车辆等情况,进行图像抓拍(抓录),并填写相关信息说明。图片抓拍:操作者针对特定视频图像,进行临时抓拍,支持单拍、连拍(一次按钮连拍3-5张图片),以便事后举证。在抓拍图片之后,需要根据业务性质填写表格,统一打包上传到中心数据库,经公安内部OA系统流转到各相关主管部门。图像抓录:操作者针对特定视频图像,进行临时抓录,抓录时截取事发时之前15-30分钟,之后92、30-60分钟的录像文件。5) 字符叠加s 可以在监控画面上叠加所属辖区(某市、某区、某派出所)、监控点名称、预制点位置、日期时间、录像状态等字符和信息,也可以对某些信息在标题上显示或通过鼠标点击右键获取与该监控图像相关的更详细信息s 可以对同一个监控点针对不同预置位叠加不同的字符,如在莫干山路和文二路交口处,针对不同的监控角度,自动叠加显示“文二路东向”、“文二路西向”、“莫干山路南向”等不同的字符,非常方便用户快速掌握监控场景情况;s 可以调整字符叠加的位置和字符的点阵。6) 数字矩阵s 支持数字矩阵硬解码和软解码输出到电视墙上显示;s 支持多画面同步显示和轮巡显示,支持多个预先定义的轮巡93、预案;s 软解码输出支持画中画功能;s 支持CIF/HALF D1/D1等不同图像格式解码还原显示输出;s 支持实时视频和录像回放显示输出,可以实现多画面同时回放。7) 视频加密s 对于个别特殊的监控画面,可以设定保密功能,只有经过特别授权和人员和局主管领导才能有权查看实时视频和录像资料或下载录像片断;s 对于安装在某些场所的监控画面,可以设定隐私遮挡功能(需前端设备支持),未经授权遮挡区域将不能被查看显示。四、 报警管理报警转发:在中心监控管理软件设置下,统一快速接收现场设备和其他系统发送的报警信息并转发给指定的客户端、存储服务器和其他接警中心。为所有系统管理的监控设备提供报警接收转发服务和94、短消息报警、邮件报警等远程报警服务,可以接入短消息报警模块。事件转发:包括对所有的系统事件和设备事件按照路由规则的转发。 其它消息转发:接收其它系统发来的视频请求并响应,实现与其它系统的高效集成,可以接入为后台运行的应用服务软件。通过报警转发服务器实现对技防联网报警、110报警、卡口识别报警、违章车辆报警、视频移动侦测报警、视频丢失报警、设备状态报警等所有报警进行统一的管理;1) 可以定义报警源、报警类型、报警级别、联动规则及处警预案,通过报警引擎自动关联实时视频和启动录像,启动现场声、光、门等设备,并将不同的报警信息发送给不同的专业接处警机构和业务主管部门;2) 各级监控中心能够实时接收本辖95、区的技防联网报警、110报警、视频侦测报警等信号,显示报警部位、报警类型、警情级别、报警人、单位相关资料、所属辖区以及处警预案等信息;3) 能够在电子地图上显示报警点的具体位置,以及报警点附近的警力分布、摄像头分布等信息;4) 接收到报警后可以自动联动预先定义的关联监控点视频,自动启动快球预置位,也可以手动选择附近监控点图像进行视频验证复核和录像;5) 同时收到多个报警信息时,能够按照警情级别优先显示,同级别报警排队显示,值班人员可以输入处警结构信息并保存;6) 所有报警信息自动保存到数据库,可以统计、查询和打印,可以通过报警事件来检索录像资料。7) 通过对报警转发和联动规则的定义,可以通过手96、机短信将报警信息发送给相应的值班人员和主管领导;8) 系统故障、磁盘清理等信息也可以通过手机短信发送给系统维护人员,通知维护人员及时到场维修维护处理。五、 流媒体管理流媒体转发服务器软件实现对数据源申请数据流和多线程网络分发的功能。它的数据源是DVR、DVS、IPCamera、PC-DVR等实时接入设备。流媒体转发服务器用于多用户复用相同现场图像的流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理,限制管理的策略包括路数、用户优先级和事件优先级等。流媒体服务器作为视频监控联网系统中最主要的视频资源管理服务器, 用于监控中心多客户端复用相同现场图像的流媒体转发管理和支持多级流媒体转发管理和调度,支持网关管理97、,降低网络带宽和设备负荷。该软件是专门针对带宽较小的VPN、WAN等广域网环境下的音视频传输而开发的网络视频转发软件。目的在于缓解网络带宽紧张的区域,对该区域内的视频服务器的访问全部通过视频转移分发单元软件来进行转发,使得该视频服务器的视频服务只占一个通道。流媒体转发软件的多级设置可提高响应访问的效率,可以合理规划流媒体管理软件模块的设置,以求更少的时间代价换取更高的带宽利用率。流媒体服务器主要功能如下:1) 多级流媒体间的转发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。如:当市局的用户请求访问派出所的某图像时,视频流通过主管流媒体转发(二级流媒体转发服务器)至上级流媒体转发服务器98、(一级流媒体转发服务器)。2) 干线复用和优先级支持多人同时调用同一个图像时可使用同一条干线,支持干线的锁定和抢占,即高级别用户在干线占满的情况下可抢夺低级别用户的图像;支持干线的最优路由选择,即每一次需要干线的时候能找到全网中最优(经过的节点数最少、尽可能复用原来干线、抢占的代价最小等)的一系列干线;支持任意拓扑结构的视频网络;支持干线的预留,即可以为指定节点或用户预留干线。3) 跨网段、网关、防火墙等传输当客户端和设备在不同的网段时,有些情况下客户端不能访问到设备,通过将流媒体服务器架设在网关上起到中转的作用,从而使得客户端可以正常取得数据流。4) 支持大容量存储设备转发存储通过流媒体转发99、服务器将前端DVR、DVS、IPCamera、PC-DVR等视频源转发存储到磁盘阵列等大容量存储设备中。5) 回放与转发服务因DVR、磁盘阵列等设备受本身硬件性能影响,连接路数有限,当同时实时预览或回放某些数据源的客户端比较多的话,设备压力较大,甚至连接不上。利用流媒体服务器分发的优势,可以将从设备来的一路连接,同时分发给多个客户,从而能有效减少设备端的压力。6) 案件管理及标签、检索/查询、回放通过流媒体转发服务器检索/查询、回放重要录像片断。7) 网络带宽管理配置视频转移分发单元的带宽管理组:带宽组的管理是对添加的Dvr进行路数或是带宽上进行有效的限制,防止用户连接的带宽超过负荷上限或者用100、户连接的通道数超过流媒体所能承受的上限。8) IP段访问规则配置s IP段网关配置:IP段网关的配置是限制这个视频转移分发单元允许在此IP段内进行转发的功能。设置好后,此流媒体就只能在此网段内进行数据转发,其他网段无效。同时还可以对流媒体的IP段进行查询。s 不受限的IP配置:不受限的IP是指在指定的IP段内,都不能受到IP段网关的限制,设置的IP段在该视频转移分发单元都有效。s 客户端IP段关联配置:IP段是管理员设置的IP地址范围,判断客户端即用户或者访问者的IP地址是否在管理员指定的IP端内。通过IP段关联,如果访问者在管理员设置的IP段内时,访问者访问前端DVR时,通过流媒体转发出去,101、如果不是在管理员设置的IP段内,则不能通过流媒体访问前端设备等。目前测试的结果是在1000M网络环境下一台流媒体转发服务器可以并发相应2000路CIF格式的视频流(相当于1000路2CIF或400路D1格式视频)。六、 存储管理s 可以对存放在集中存储设备中的数据进行快速检索,并提供服务。s 可以通过Web界面,支持在本地和客户端按镜头、按时间、按关联事件、按日志、按报警等多种方式来检索具体的监控录像和关联数据。s 可以查看该录像的详细存储位置,显示相关状态信息,并且对该录像进行及时的回放;s 可以浏览硬盘、NAS、SAN存储设备上的相应监控文件;s 支持录像计划和补录。每一个录像组可以具有自102、己的录像计划,录像的执行底层是我们的计划和任务调度引擎。(请参见计划引擎)。每次录像过程中,系统都会纪录录像的执行时间,系统的维护服务器,根据预定计划和实际的执行情况的差异性,我们可以计算出需要补录的时间段。补录系统将自动从合适的DVR下载缺少的录像信息。当录像计划改变时,早先的计划将被纪录下来,系统能够自动辨别补录参照改变之前还是改变之后的计划。s 清盘策略和录像优先保留权。当系统发现存储的容量超过系统规定的最高警戒线,将开始启动清盘任务,这个工作是由维护服务器来管理的,维护服务器将定时检查磁盘的情况,进行磁盘的清理、自动导出等功能。s 系统需要一台专门的维护服务器,对整个集群进行控制,同时103、执行补录、清盘、导出等工作。s 高性能的检索信息保存和获取和绝大多数存储解决方案不同,我们并没有采用通用的关系型数据库,这是因为通用关系型数据库的性能是一个很大的问题,需要通过TCP/IP通讯,关系数据库也需要对SQL语句进行分析,需要保存和处理不必要的Meta信息。我们参照了关系数据库的核心外部排序和检索机制,采用了专用的内嵌数据库,特别适合对录像资料进行检索。该数据库不但具备现代高级关系数据库的高并发事务处理能力、系统崩溃时自动恢复、数据库复制等高级特性,而且具有通用数据库系统无可比拟的存取和检索性能。当然它不适合普通应用管理系统的关系存取。s 高可用性和容错,提供三个层次上的容错技术,即104、系统结构上的容错技术、录像补录的容错技术和图像文件不丢帧的容错技术。七、 设备管理1) 设备统一编码:采用目录分布式对象管理技术,将各种图像资源对象(用户、视频镜头、监视器、编码器、矩阵、配置等)都存储在目录数据库中,每个对象在全网中都有唯一的名字,真正实现统一资源和统一编号。2) 远程设置和批量配置:能够对前端DVR设备、快球摄像机、电子抓拍控制器等前端设备的参数进行远程配置,对同一型号和同样参数的设备进行批量设置,大大提高了系统的维护效率;3) 远程状态巡检:能够对前端设备的工作状态进行定时自动或手动远程巡检,对设备的工作状态进行统计管理,发现异常及时告警,便于值班人员掌握设备的运行情况,105、发现问题及时处理,防患于未然;支持断线重新连接;4) 远程控制:能够对前端设备进行远程重启、校时,既可以手动控制,也可以通过计划任务引擎定时自动执行这些控制。5) 计划任务的自动执行和控制:通过任务和计划引擎,可以自动执行某些特定的操作指令,如对前端设备的定时巡检、对视频传输限定带宽的定时调整、远程重启、远程校时、定时布防撤防等。6) 在全网范围内建立图像资源的自动更新和下载,当图像前端资源发生变化后(如新增摄像点、取消摄像点、摄像点位置迁移改变等),其他联网单位的视频图像信息系统可自动更新联网图像资源。7) 设备在线时长、状态检测/统计等:对所有接入的设备进行在线时长记录(统计并了解设备的运106、行稳定性、可靠性),支持手动/自动状态查询、生成设备统计报告、状态统计报告。八、 网络管理网络管理能够方便管理员即时了解管理平台各级组织的各种设备的运行状况,使管理员能够对各种设备进行有效管理,可生成报表。九、 日志管理系统平台日志主要包括本地日志、远程设备日志、报警日志,功能如下:1. 能够将系统运行情况和用户的主要操作自动生成日记,方便维护管理和用户行为的事后审计;2. 所有日记能够导出,具有日记数据保护功能,可以设定禁止修改功能,保证这些数据的真实性。3. 可以根据不同的条件查询来源,包括:s 来源:管理中心,前端服务器;s 等级:全部信息,普通信息,重要信息,警告信息,错误信息;s 操107、作:功能操作s 操作对象:对象的操作,譬如(dvr设备,组织机构,日志处理,报警日志处理等等)s 操作类型:前部,日志,机构,通道,云台,人员,角色,功能模块,视频录像机,任务管理;s 用户:用户登陆时的用户名十、 电子地图管理电子地图功能接口,使操作者能进行方便、直观的进行操作。在电子地图上标有各视频镜头的位置,通过点击这些视频镜头图标便能直接调用这个视频镜头的图像进行浏览。电子地图功能能与地理信息系统集成,并具备以下具体功能:1) 根据公安行政机构可配置多级显示方式;2) 支持鼠标控制地图上下左右移动;3) 电子地图支持显示监控点详细信息,包括:监控点名称、球机类型、安装时间、所归属机构等108、信息;4) 点击相应的监控点,弹出图像,可对图像作云镜控制;十一、 任务计划管理1. 任务计划制订:能够将系统设备校时、数据和录像资料备份、集中存储录像、设备状态巡检、分时段参数设定、快球预置位调整、设备重启、空调灯光等设备的开关等周期性的系统管理、操作和维护工作任务制订成工作计划;2. 任务计划维护:可以对制订的任务计划随时进行添加、删除、编辑、修改等维护工作;3. 任务计划的启动:系统能够按照制订的任务计划自动执行,无需人工干预。6.5 公安应用业务功能系统设计着重与公安业务融合,深化和拓展系统在公安业务方面的实战应用需求,集成警用GIS、治安卡口、三台合一等公安业务子系统,建设一套全面覆109、盖重点和次重点要害部位和治安场所、可靠性高、实战性强、可向社会单位共享的社会治安视频监控系, 通过系统平台进一步提高了公安机关打击犯罪的效能。 6.6 平台软件特点1) 业务智能以“业务需求”为设计理念,聚焦核心价值s 面向公安警务管理、而不是仅仅面向技术和设备的管理。随需而变的安全业务流程和管理工具,通过软件服务来推动企业安全管理创新。s 采用易于业务整合SOA面向服务的架构,以公安机关的各项业务目标为导向,实现信息流和工作流的紧密结合,资源、人和任务有效整合,一切为安全管理服务。2) 高可用性全面的高稳定性、可靠性设计,长期运行,高枕无忧主要体现在以下几个方面:s 采用分布式体系结构设计,110、控制平台可独立自成系统,在结构上不存在系统故障点,任意局部故障不影响整个系统的正常运行。s 硬件隔离:影响稳定性和可靠性的还一个重要因素是硬件接入设备的SDK,设备厂商的SDK稳定性是无法保证的,而SDK 的不稳定性往往对平台的稳定运行造成致命的影响。我们通过特别的设计,使得设备SDK和应用服务层完全隔离,SDK的不稳定性不会对系统造成影响。s 系统容错设计:采用集群技术,当组件、服务器或网络故障时,能够自动替换,持续的不间断的提供应用服务,避免单点失效。如流媒体转发、集中存储都支持服务器集群。s 操作系统:不仅能够支持通用的WINDOWS操作系统,还支持专业的UNIX/LINUX平台,避免了111、WINDOWS平台本身所具有的不稳定性。而目前多数的平台产品只能支持WINDOWS操作系统,可靠性无法得到保障。在项目实施时,初期规模较小时,可以用WINDOWS系统,规模扩大后,可以平滑迁移到UNIX/LINUX平台上。s 对不可控因素的控制:对可控性因素的控制容易把握,但对如网络质量、运行硬件平台等影响稳定性的不可控的因素的控制,是稳定性设计的难题。我们通过特别设计的进程监视、故障弱化、故障旁路和故障恢复等技术来加以拟补。3) 兼容性强大的系统和设备兼容能力,保护系统投资兼容性表现在三个方面:s 数据库兼容性:可以兼容任何一种数据库,包括MYSQL、SQL SERVER、Oracle、DB112、2等,多数平台只能支持一种数据库。s 对前端接入设备的兼容能力:全面兼容国内主流厂商IP-Camera、全系列嵌入式和PC架构的DVR、DVS设备,兼容国内主流的矩阵厂商Pelco、AB、Infinova、红苹果等,兼容国内主流的报警主机:Bosch、Honeywell等,而且通过设备厂商提供稳定的SDK,可以兼容几乎所有前端接入设备。s 对硬件和操作系统平台的兼容能力:兼容PC、服务器和小型机上的各类操作系统。4) 易用性人性化、智能化设计,功能强大,应用灵活方便s 强大的WEB管理功能,系统维护方便快捷:无论是系统管理,还是对接入前端设备的参数配置管理,都是通过WEB方式来完成的,这样就保113、证了随时随地对系统进行维护管理。而多数的平台通过WEB方式只能做到对系统的维护,不能做到对设备的配置维护管理。s 强大的报警管理功能:报警事件的管理非常灵活实用,特别适合目前多业务部门和多级管理的需要。因为不是任何一个报警和事件都需要总控中心值班员来处置的,不同的警种、不同的业务部门和不同级别监控中心所处置的报警事件的来源、类型和处置方式都不相同,我们的报警转发服务就能可以按照警种、部门、级别和区域对每一个报警事件设置转发和联动规则,将不同的报警事件转发给不同的监控中心、责任人、主管领导和监督部门,联动视频和前端设备。同时报警转发的方式也是多样的,如可以选择客户端声光报警、手机短信彩信报警、电114、子邮件报警、电话报警等。s 强大的计划任务调度功能:非常方便日常管理,可以大大减轻系统管理的工作强度,让系统自己管理自己,提高系统工作的智能化。通过我们的任务和计划调度管理服务,将日常的管理维护工作设置为任务计划,由系统自动执行,而无需人工干预.如:可以设定每天(周)某个时间对全网设备进行统一的校时、参数和状态监测,对某些不稳定的设备和模块定时重启;可以设定每天(周)某个时间利用网络空闲时段自动上传前端录像文件,定时自动数据库备份等;按照不同时段的监控需求,定时自动将快球转到相应监控角度,定时自动将改变录像和网传格式、质量、码流等参数等等。s 严格而又灵活的权限管理。在严格遵循统一的级别和权限115、管理规则的同时,兼顾到特殊情况下的实战需要。如某个用户在平常时候不具备对某些资源的支配权限,但作为一线安全责任人,在处置突发事件时,又必须要控制这些资源,这样就产生了矛盾。我们通过应急权限管理机制,可以设定某个用户在接收到报警事件时所拥有的临时特殊权限,事件处理完毕后,该权限自动撤销。这样就真正满足了“平站结合”的需要。s WEB操作更具人性化。与客户端相比,WEB 方式应用更加方便灵活,应用范围更广。我们的WEB服务采用WEB2.0技术,与其它平台产品普遍采用的WEB1.0相比,具有不可比拟的优越性。首先页面刷新速度快,只是刷新变化部分的页面;其次具备页面交互功能,可以和客户端的操控能力相媲116、美。如可以通过WEB方式系统和设备维护、网络管理、对前端设备进行远程控制、检速和回放录像资料、日志查询管理等。s 地图导航:支持位图和矢量图导航,可以分级、分区域多层地图显示。通过地图实现监控点导航,点击地图上的监控点图标来浏览和回放视频,在地图上显示设备联网状态。报警时显示具体报警位置。s 实用的网络管理功能:由于视频监控系统与公安业务共用一个网络,并发视频流容易导致网络堵塞,影响业务数据的正常传输。我们的网络管理功能可以限制视频监控带宽,保证业务数据的传输。5) 安全性严密的安全管理机制,确保信息安全、系统安全、数据库安全和设备安全s 具备工业级的高稳定性,具有抵抗病毒与非法入侵的能力,支117、持7*24小时连续工作;s 系统安全性:除了常规的用户名密码的认证方式外,我们还支持公安PKI/PMI认证、USB密钥认证、捆绑IP地址等认证方式,避免内部人员恶意销毁监控记录很更改设备参数,安全性更高,更适合公安、银行等高风险部门应用;而多数联网软件只具备用户名密码的认证方式;s 支持基于令牌和SSL协议的集中身份认证,网络认证中随机加密和一次性的令牌,令牌是随机生成的,每次登录都不相同,可以确保用户密码信息不被截获。而多数联网软件采用是基于数据库提供授权认证码,容易被破获。s 数据库安全性:通过应用服务器实现对数据库的访问,而不是直接开发数据库接口,有效的保证了数据库的安全性。s 设备的安118、全性:对前端接入设备参数的安全性保护,防止非法修改。一旦被你修改,系统就会报警。s 预防DOS攻击:利用中间件防止DOS攻击。第7章 视频信息综合管理优势分析作为优秀民族安防品牌企业之一,xx为平安城市建设提供全面的产品和应用解决方案,为超过400多个大中城市提供了大量的领先产品及针对性的数模结合和数字解决方案;根据对平安城市的建设有多年的技术积淀、对平安城市的应用具有深刻的理解,xx为用户提供了这套平安城市视频监控系统整体解决方案,全面并系统地设计了平安城市的硬件系统和软件平台,充分体现了xx在平安城市设计和建设中的优势和特点:1) 前端固定治安监控点采用光纤网络快球和高清网络摄像机,实现从119、前端、传输到中心的全数字网络化应用,通过IP网络传输接口突破了传输的限制,实现了传输信号的规格多样化、网络传输介质多样化,大大提升了监控效率;2) 前端网络快球摄像机采用数字光纤接口,前端实现高清晰(D1)视频编码,光纤传输线方式避免传输信号干扰,保障信号质量;3) 前端监控点采用高清网络摄像机,实现1280*720(720P)、1920*1080(1080P)高清视频图像采集,一个监控点覆盖比常规摄像机更大的监控范围,达到更好的监控效果;4) 采用车载和单兵移动取证执法系统快速部署到城市及其周边的各个区域,对应急事件可快速响应,通过各级指挥中心远程调度和指挥,增强了城市治安管理的灵活性和机动120、性,提高城市治安管理的战斗力。5) xx高清卡口系统采用地感线圈触发、雷达触发和视频触发三种方式相结合,精确捕获经过卡口的车辆,并呈现高清图像画质;嵌入式设计确保系统常年运行稳定可靠,统一、开放、标准的后端应用平台,符合公安、交通行业业务应用需求,分布式模块化设计模式全面提升平台容错性、可靠性、稳定性和扩展性。6) xx倾力打造的闯红灯自动记录系统以嵌入式一体化高清网络摄像机和堆叠式电子警察一体化处理机作为基石,结合统一、开放、标准的后端应用平台,为交警非现场处罚系统提供先进的技术保障。7) xx采用视频综合平台接入模拟和数字视频图像,实现对原系统和新建系统的统一管理和控制,充分保障原有投资,121、为整个系统的统一管理控制提供了一套先进的解决方案。视频综合平台是xx在8年安防需求积累和沉淀、由700多名研发工程师倾力打造的一体化综合视频处理平台,是一套非常适合平安城市应用的专业监控系统,开创了新一代的“大集成”平安城市解决方案。8) 系统实现了海量视频信息的存储和管理,存储系统支持iSCSI / NFS / CIFS / FTP / HTTP / AFP协议,支持IPSAN、NAS、DAS等存储构架方式,支持前端网络摄像机iSCSI磁阵直写方式,具备先进的海量视频信息的存储管理、快速检索和数据容错保护等功能。9) 实现智能视频分析和应用,海康智能视频分析模块功能强大,安装简单,运用灵活,122、只需要在现有安防系统之上加装智能视频分析服务器、智能分析后检索服务器,就可以大幅度的提高监控场所的安全级别,特别适用与平安城市大系统、大范围视频监控的管理和分析应用。10) 实现从前端到中心的全高清应用,包括前端高清视频采集、高清视频传输和高清视频显示管理,符合平安城市视频监控系统对图像质量高清晰度、高分辨率的要求,符合视频监控未来的发展趋势。11) xx公安业务软件平台以公安业务为向导,以视频图像应用为手段,综合城市治安动态监控、报警联网管理、治安卡口监控、交通监控和社会面监控等多种业务与应用的全方位实战系统。实现跨区域跨警种的视频信息共享,提高城市视频资源的利用,为侦察破案、指挥调度、事后稽查、警务督察等提供服务。12) xx平安城市整体解决方案从前端设备、网络传输到监控中心设备均根据平安城市的特点和应用需要考虑了安全性和可靠性设计,以 “产品及系统可靠性优先”的原则,以工业级、电信级为设计和生产标准,确保平安城市整网的可靠性,全面提供符合平安城市监控需要的硬件设备和软件平台。