平安城市多级联网设计方案

1、目录目录 第第 1 1 章章系统设计原则系统设计原则.1 1.1系统架构的合理性.1 1.2系统硬件的稳定性.1 1.3系统对外的兼容性.1 1.4系统集成的灵活性.1 第第 2 2 章章项目需求分析项目需求分析.3 2.1基础应用需求.3 2.2.1实时图像需求分析.3 2.2.2历史图像需求分析.3 2.2.3高级应用需求分析.3 2.2.4用户权限需求分析.4 2.2特殊应用需求.4 2.2.1统一编解码标准.5 2.2.2统一编解码标准.6 2.2.3统一控制协议.6 2.2.4统一编号规则.6 2.2.5统一图像标注.6 2.3系统结构需求.7 7.1.1系统组成需求.7 7.1.2

2、监控中心需求.7 7.1.3监控前端需求.8 7.1.4应用功能需求.8 第第 3 3 章章系统方案设计系统方案设计.9 3.1系统联网架构.9 3.2系统平台部署.11 3.3视频监控系统设计.12 3.3.1管理控制单元.12 3.3.2流媒体单元.17 3.3.3存储单元.17 3.3.4web 浏览单元.18 3.3.5gis 单元.19 3.3.6综合监控单元.20 3.3.7移动监控单元.21 3.3.8智能分析单元.22 3.3.9高级应用功能设计.22 第第 4 4 章章系统功能系统功能 .34 4.1视频联网管理.34 4.2实时图像浏览.34 4.3视频录像存储.35 4.

3、4视频录像回放.35 4.5存储文件格式.35 4.6存储时间同步.36 4.7视频码流分发.36 4.8传输延迟控制.36 4.9监控键盘操作.36 4.10监控系统管理 .37 4.11权限及安全控制 .37 4.12系统配置与控制 .37 4.13报警联动 .38 4.14系统维护 .38 4.15自动升级 .39 4.16语音对讲 .39 4.17网页浏览 .39 4.18矩阵控制 .39 4.19多码流特性 .40 4.20gis 应用服务.40 4.21智能视频内容分析 .40 第第 5 5 章章系统优势系统优势 .42 5.1面向服务的分布式体系结构视频互联网.42 5.2技术领

4、先的模数混合无缝联网.43 5.3完善的干线管理机制.43 5.4完备且安全的权限管理.44 5.5高清标清混合组网.44 5.6系统支持双机热备.45 5.7系统可管理性.45 5.8与主流监控产品的兼容.45 第第 6 6 章章平台技术特点平台技术特点.46 6.1大规模联网视频监控系统.46 6.2基于资源树的系统先进架构.46 6.3前端设备接入的开放式接口.46 6.4终端/用户纵深式控制管理.47 6.5异构网络下视频自适应传输机制.47 6.6中心联网系统管理功能.47 1 第 1 章系统设计原则 1.1系统架构的合理性 视频监控联网系统，在系统的建设上需要考虑扩容性，为日后大规

5、模的系统联网做准 备，因此系统选用分布式体系结构设计。采用分布式架构设计，满足了用户在不同地点、 不同应用的视频联网的接入。 本系统采用目录分布式对象管理技术，将各种图像资源对象（用户、摄像机、监视器、 编码器、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。 1.2系统硬件的稳定性 在视频系统硬件设计上，考虑到用户对系统安全性与稳定性的高要求，系统将采用多 种技术手段保证系统的稳定性。如：核心服务器均采用嵌入式linux操作系统，机架式服务 器硬件结构。设备可自由上下电，支持724的工作能力。系统在意外重启后始终保持文件 系统的一致性，不会造成系统

6、启动失败，同时核心服务器采用双机热备的结构进一步保证 了系统稳定性。 1.3系统对外的兼容性 本次平台建设，由于需要大量接入已建设或待建设其他应用系统。这些系统可与视频 系统紧密结合，通过的开放式分层的组件化的软件体系结构，能够在不改变上层应用软件 的基础上，通过加载驱动，实现和多个厂家不同型号和编码格式的视频编码器、硬盘录像 机、矩阵进行互通；实现和多个厂家不同型号多码流方式的网络摄像机的互通。 项目中用户需要实现部分系统的融合，在本平台中可实现其余系统的管理与监控，如 网络交换机、ups等。 1.4系统集成的灵活性 为了保证系统系统的安全，在除视频监控子系统外，还同时建设了如报警联动子系统

7、和门 禁控制子系统等。通过众多子系统的联动和集成，共同完成系统对于安全防范的要求。本 2 设计方案采用视频管理平台的posa开放式架构设计，可将用户先期建设的各个松散的子 系统进行合理的集成，通过一个完整的用户界面呈现出来，并将视频监控系统与其它安防 系统进行可编程的灵活联动，提高了系统可用性。 3 第 2 章项目需求分析 2.1基础应用需求 2.2.1实时图像需求分析 总体上实时图像的需求是要满足各授权用户/主控中心利用本系统访问视频源的实时图 像信息。 从用户群角度来看，其涉及的用户包括：管理员以及其用户及相关领导等。 从技术角度看，借助posa视频中间件，可实现原视频系统（数字或模拟实时

8、图像）和 新建视频系统（全数字视频图像）的混合应用。 从业务分析角度来看，其需要实现整合全部图像资源，对被授权的摄像图像资源进行 实时监控，且能够通过控制键盘或统一的客户端软件实现对各个摄像头的ptz控制变换。 从性能分析角度来看，其需要满足如下要求：对前端图像的资源访问尽量快，从发出 控制指令，到看到图像按照要求移动的总体时延不得超过500毫秒。同时实时图像要求要求 具备一定的抗毁性能，能够规避网络、指挥中心等损失所致影响。支持不同角色在不同指 挥中心中的漫游，灵活地实现图像的传送和管理。 2.2.2历史图像需求分析 从存储需求角度来看，必须实现历史图像的全网统一管理，且图像储存要保证数据可

9、 靠性。 从操作分析角度来看，每个重点地区的历史数据要具备一定的抗毁性，结合可靠先进 的存储技术，能够索引所有的历史数据。能够支持视频文件下载，以及其他文件形式的分 发。支持对视频数据的流回放，以及对给定时段的视频文件的调用和获取。 2.2.3高级应用需求分析 从功能需求角度来看，平台可实现针对于智能视频、移动视频和电子地图应用的功能 拓展。 从应用接口角度来看，其需要能通过统一的历史图像和实时图像获取平台相关的信息。 允许网内单位通过标准接口获取图像，开发新的增值应用，比如和高清卡口系统的无缝整 4 合。 从性能要求角度来看，系统应支持不同层次用户的并发访问。能将视频信息和已有的 事件指挥管

10、理流程相结合，统一对应用进行管理。支持对其他系统的接口集成，采用开放 式接口，有效地整合现有和未来的信息资源。 2.2.4用户权限需求分析 本系统涉及如下用户： 管理员：该平台的最高级用户，拥有最高权限的视频浏览、录像点播权限，同时具备 全局权限管理功能； 普通用户：拥有本区区域管辖范围内视频资源的访问权限； 特殊用户：持有特殊身份的用户群，高优先级，高访问权限，如领导等。 2.2特殊应用需求 本项目需要建设的不是传统意义上安防监控系统，而是先进的信息管理系统，混合了 数据和图像的需求，有更高的要求。 系统的开放性系统的开放性 系统应在前端设备、业务管理、设备管理等方面提供全系列的 sdk 或

11、 api，提供多种 业务接口，供定制开发或与其它系统的互联互控使用。为 gis、3g、移动查询预留接口， 在授权的情况下，可以快速接入社会监控图像资源。 图像资源的可复用性图像资源的可复用性 图像资源的全网共享，是本项目的最重要的需求。如果不考虑共享，建设模拟系统或 点对点的数字监控系统即可满足基本监控的需要。 而图像资源作为一项 it 的重要资产，要求能被多次复用。 复用一方面体现在图像资源的联网共享，另一方面则体现为图像资源的增值复用，同 样的一路图像，需要被不同的单位反复多次调用。 系统的可扩展性系统的可扩展性 随着监控规模的扩大，要求系统可扩展支持的图像将越来越多，所以系统一定要具备

12、5 优秀的可扩展性。 所以在系统架构的设计上，一定要充分利用网络的扩展性强的特点，采用分散控制、 集中管理的结构。系统增加功能、用户及监控点，不需对整个系统改动，只增加相应的功 能模块和前端设备即可。 2.2.1 统一编解码标准 目前已建监控系统设备、品牌众多，特别是数字编码格式各异，几乎所有的厂家的 都基于标准的编码格式推出了拥有自有知识产权的编码格式产品。即使都是 h.264 的编码 压缩算法，各家都不能相互硬解码。正是由于目前的系统中存在各种编码格式编码产品， 所以客观上也给视频图像互联带来了障碍。 正是鉴于上述原因，我们认为今后新建的数字系统除了需要统一编解码标准外，还 需要通过内置了

13、多家编码协议的万能解码器将非标准的编码格式变为标准的编码格式，以 保证整个系统的编码格式可以有机的统一，从而使得用户可以对网内任意图像进行解码调 用。在网内，授权用户对整个系统任意一个监控点的访问均是不受限的。 在视频监控行业内，存有多种视频压缩标准，mpeg1 和 mpeg2 是早期使用比较多的标 准，现在已基本退出舞台。目前主要在应用中的是 m-jpeg，mpeg4 及 h.264 三种。 三种编码格式的优劣比较如下： m-jpeg, 拥有较低的压缩比，所以其较高的码流严重影响了它提供高质量网络视 频的能力。但是，m-jpeg 各帧编码是相互独立的，有利于视频编辑等方面的应用， 受网络应用

14、中的丢包问题影响较小，并且现在很多编码产品都已集成 m-jpeg，可 直接输出 m-jpeg 的编码码流； mpeg4，在编码性能上优于 m-jpeg，但较 h.264 仍有较大差距。mpeg4 在制定时对 网络环境的支持考虑略显不足，这使得它的编码效率在一定程度上制约了其对网 络应用环境的支持能力。mpeg4 从制定之初就决定了其作为过渡性标准的命运， 标准委员会之所以要在短时间内再重新制定 h.264 标准就是为了要代替它； h.264，从编码性能上看要远优于 mpeg4，平均节约 39的传输码流，这可以极大 地提高存储设备的效率和网络的利用率。卓越的编码性能决定了 h.264 有能力支

15、持更加广泛和多变的应用环境，包括对网络环境自适应的能力。从网络支持的角 度来看，无论是有线还是无线，网络应用是 h.264 制定时所针对的一个重要方向 之一，其码流的语法定义和不同的编码选项有利于 h.264 获得不错的容错能力。 6 从其它视频应用来看，h.264 在诸如电视、3g 等领域都已成为主流标准，在视频 监控领域也迅速成长为主流标准之一。 正式基于以上比较，本项目我们将选用编码性能更好的标准 h.264 作为统一的编解码 格式，同时也支持在特殊应用场景下，系统支持 h.264 和 m-jpeg 的双码流，并支持通过 ffmpeg 等通用解码库的解码显示。 2.2.2 统一编解码标准

16、 联网主要是指设备的上报（包括设备注册，心跳等信息等） ，设备的检索（比如说摄像 头的更新后，系统是否能够自动更新，还包括对存储的管理） ，实时视频的直播并可针对某 一路视频图像进行检索和回放。 2.2.3 统一控制协议 统一控制协议主要是为了对云镜的控制及权限的设置和管理进行统一。本次系统建设 将在 sip 协议中就 ptz 控制和权限管理扩展相应的协议来支持控制协议的统一，实现控制 权限的统一，保证在正确时间将正确的图像送到正确的位置或用户。 2.2.4 统一编号规则 本次系统设计应采用 dns 架构，应可以支持到二十位以上的编码。 将各种资源都存储在目录数据库中，单节点的目录数据库是树形

17、层次结构，多个节 点之间通过上下级关系组成更大的层次结构的分布式目录。根（整个系统）、用户、用户 组、摄像机、监视器、编解码器、键盘、矩阵、报警、配置、存储通道、节目文件、串口、 巡检、布防计划等等都是对象，应用 dns 架构，每个对象在全网有唯一的名字，如 av/，其中 av/11 是节点内全名，11 是相对名，av 是其上级对象的相对名，.com 是节点名。 2.2.5 统一图像标注 为了能够在实战中直观、迅速的打开某一路摄像机、某几组摄像机或者某一个重点 区域所覆盖的所有摄像机，就必须要求目前所有的摄像机在 gis 上进行统一的图像标注。 本次系统设计应该支持和 gis 系统的无缝互联，

18、可以稳定快速的提供对应图像标注 位置的实时和历史视频图像给 gis、扁平化指挥系统或其他应用系统。 7 2.3系统结构需求 7.1.1系统组成需求 监控中心建设 监控前端建设 电子地图系统建设 异质平台互联互控建设 7.1.2监控中心需求 图像显示 客户端直播点播 视频墙显示 设备管理控制 视频服务器管理配置 前端视频服务器管理配置 网络摄像机管理 云台管理 报警输入输出管理 语音对讲管理 解码器管理配置 客户端管理 磁盘阵列管理 用户权限管理 权限划分 权限分配 权限漫游 安全认证 流媒体转发 客户端码流转发 解码器码流转发 8 视频存储码流转发 联动系统码流转发 视频资源调度 设备间调度

19、平台应用服务间调度 视频资源存储 ipsan 集中式存储管理 报警事件联动 各级系统联网管理 7.1.3监控前端需求 视频信号采集 h.264 编码 d1 画质分辨率 摄像机控制 模拟摄像机云台控制 报警信号采集 7.1.4应用功能需求 电子地图信息系统 移动视频监控系统 智能视频分析系统 高清晰摄像机接入 9 第 3 章系统方案设计 3.1系统联网架构 10 11 3.2系统平台部署 监控中心部署：监控中心部署： 监控平台主要由管理控制单元、流媒体单元、存储单元、web 单元、gis 单元、综合监控单 元、移动/无线监控单元、智能分析单元、操作单元等软硬件构成。 管理控制单元管理控制单元 管

20、理控制服务器 1 台、键盘接入模块、数字视频服务器接入模块、网络摄像机接入模块。 流媒体单元流媒体单元 流媒体服务器 1 台、网络直播模块。 存储单元存储单元 存储服务器 1 台加载磁盘阵列 2 台、网络点播模块、网络录像模块、帧标记检索模块。 webweb 单元单元 web 服务器 1 台、web 浏览模块、b/s 电子地图模块。 gisgis 单元单元 gis 服务器 1 台、gis 数据库服务器 1 台、基本功能模块、数据采集模块、资源管理模块、 智能控制模块、统计分析模块、接口管理模块 综合监控单元综合监控单元 综合监控服务器 1 台、报警管理模块、接处警模块、情报研判模块 操作单元操

21、作单元 ivs 授权 1 套、c/s 电子地图授权 1 套、pc 客户端软件 1 套、专业矩阵键盘 1 台、串口服 务器 1 台，1 路解码器 12 台 3.3视频监控系统设计 3.3.1管理控制单元 概述 管理控制单元具备海量用户和设备的接入管理、区域/分级联网、服务质量体系构建、 异构网络和系统的互联互通互控、视频信息的多元存储管理模式、海量视频信息的分布式 并发存储/检索与分发控制，具有全面满足【具体项目具体项目】视频监控系统全局管理和质量要求。 12 管理控制服务器支持多种网络协议，可以跨平台使用。 管理控制单元支持视频管理“资源树”模型，并在此模型基础上开发完整的资源树

22、技 术。 管理控制单元实现不同类别不同技术的前端设备的任意扩展和动态接入，需满足了视 频监控系统的开放性要求。 管理控制单元基于资源树架构下的权限纵深式管理机制提供了应用系统授权分级管理， 用户登录操作鉴权处理以及系统日志等系统安全管理控制能力。同时，根据业务需求，系 统也可提供临时的授权，使低级别或其余机构的用户跨级访问非权限范围内的视频资源。 管理控制单元提供视频流在传输过程中的实时性、流畅性和平稳性的优良性能的保证。 管理控制单元实现对整个网络监控系统的管理信息和视频信息进行统一管理。本单元 可以实现的管理功能包括：资源树管理、节点信息管理、用户信息管理、用户权限管理、 系统日志管理等。

23、 详细功能 管理控制管理控制 管理控制系统是平台的管理控制服务单元，不考虑硬件瓶颈支持 10000 路以上的视频 源，实现用户管理、干线管理、报警信息的接收与处理以及业务支撑信息管理。 管理控制系统可自成系统，若干个管理控制系统之间通过数字干线相互联网。 管理控制系统支持精细化权限设置和用户权限的全网漫游，支持用户优先级级别管理， 满足平台权限管理的要求。 管理控制系统具备干线和路由管理功能，支持任意拓扑结构的视频网络，支持干线的 预留、复用和抢占，以保证视频网络在各种状态和每一时刻都能提供最佳的传输品质。 管理控制设备可直接连接模拟监控键盘，操作员可以通过键盘完成绝大多数实时监

24、控 的操作。 系统示意图如下： 13 管理控制子系统示意图 权限管理权限管理 用户权限管理系统负责全局系统用户的权限授权管理，配合管理控制系统，可针对每 个用户、用户组做权限制定和划分，主要功能如下。 用户授权功能: 用户授权功能包括：增加、删除和变更用户信息；增加和删除用户对应的用 户组权限回收 用户登录身份校验 用户登录时所需模块：登录客户端 登录客户端: 负责与用户直接交互的系统，它可以是运行在 pc 上的用户登录软件，也可以 是三维控制键盘 用户使用资源时的鉴权: 用户使用资源前，首先要对用户进行鉴权，查询到用户所属的用户组，获得 用户对资源所拥有的权限与级别，解决好资源争抢和共享等情

25、况后，完成鉴 权过程。 14 配置管理配置管理 配置管理系统管理对象包括：用户和用户组、资源以及用户对资源操作的权限。 配置管理系统的功能：资源的统一编号与管理、用户及用户组信息编号与管理、划分 用户所能使用的资源以及分配用户使用对于资源的权限 配置管理系统提供在线（on-line）或离线（off-line）编辑配置数据库两种方式： 在线（on-line）方式为配置管理提供空间上的便利，一方面操作员可以在网络连通的 情况下，通过软件直接线上修改配置数据库，另一方面其它局部系统能够自动与中心 配置数据库同步，只需修改中心，无须其它局部一一重复修改，大大减少配置的繁重 工作，体现了分布式结构的优势

26、 离线（off-line）方式为应急情况提供配置管理便利，操作员在本地即可修改配置数 据库，并使本地系统及时得到最新配置，体现系统局部自治的特点 系统示意图如下： 15 资源调度资源调度 提供实时对系统内数据转发服务器数据流量的监视与统计，根据统计实时分配数据流 的走向。充分利用各转发服务器的资源。在发生重大事件时，图像资源调度管理系统 能够将事件视频图像指定转发到相应存储设备中实现存储。图像资源调度管理系统能 够将报警图像指定存储在特定存储设备中。 网络管理网络管理 通过网管系统，可实时利用 tcp/ip 网络对整个系统中的服务器进行监控。并实现网络 化管理。本项目提供全网一致的网管软件，完

27、成全网设备运行状态的监测和维护管理， 主要的功能包括设备在线巡检功能、远程设置时钟、设备远程重启、视频源状态查询、 设备录像状态查询、设备性能参数查询及统计等。 矩阵联网矩阵联网 完善矩阵视频管理系统的优先级管理体系，不仅实现对单个主机的本地优先级管理， 而且对所有联网主机进行统一优先级管理。 对于整个闭路电视监控系统中任何一个节点的矩阵系统配置，通过 tcp/ip 实现远程获 取、修改、更新和管理，为整个系统实现紧急预案提供可能。 引入 ip 管理和用户登录授权机制，使整个闭路电视监控系统中的任何一个用户都有一 个对应优先级和权限分配，实现系统用户的权限、优先级与用户的身份唯一关联，并 可以

28、在整个系统内远程动态分配管理。 对系统视频干线进行管理，实现不同级别用户对相关联干线要求的指定分配和干预， 16 解决现有系统不同用户调用联网视频资源时，视频干线分配的随机性和抢占的不确定 性；确保系统资源的调用满足用户预期需求，为应急指挥的资源灵活分配提供可能。 提高矩阵视频管理系统的联网兼容性，实现区政府闭路电视监控系统与其他知名常用 品牌（如：ge、pelco、ab、ad、philips 等）闭路电视监控系统联网，要求实现模拟 设备间的互联互控，操作键盘调用、切换、控制来自不同品牌的联网监控系统的图像， 且在实现以上功能的同时，不削弱光矩阵监控系统的已有正常功能。 具有开放性端口协议，满

29、足原有系统大屏幕切换、运维管理、视频数字化等业务功能 到系统的完整接入与统一管理。 系统示意图如下： dvr 管理管理 具备 dvr 管理模块，能兼容多种视频存储格式，支持知名常用品牌（如：海康、大华 等）录像设备的接入，dvr 管理模块应有完善的索引机制，能提高视频查询效率，而 且有完整的操作、信息日志功能。 基于 ip 管理模式，提供预案管理功能，预案触发支持外部报警、用户手动、系统定时 等多种模式。 提供系统关键设备运行状态在线监测机制，实现系统运行、故障信息查询、归类统计 17 等功能，并配套相关软件，实现关联信息的即时发送，为系统故障发现和判断提供及 时有效性的保障。 3.3.2流媒

30、体单元 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，应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） 。 详细功能 直播转发直播转发 在主控中心配置的视频转发系统主要用于将已经数字化的视频信息利用网络进行数据 转发，单台支持 100 路实时视频图像的直播并发，这样可降低核心网络和服务器的负 担。视频转发系统实现音视频请求、接收、分发，支持多级级联和分布式部署。视频

31、转发系统仅接受本节点管理控制服务器的管辖，但为其它节点提供流媒体服务访问接 口。 视频图像转发系统用于数字视频图像的转发，物理上由多个视频图像转发服务器组成， 每个视频图像转发服务器都配置了若干条数字干线，通过冗余的数字干线配置，一旦 某些视频图像转发服务器出现崩溃时，视频图像转发系统的自动路由机制将找到冗余 的视频图像转发服务器，让视频走这个新找到的视频图像转发服务器的数字干线。 3.3.3存储单元 概述 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

32、定相应的备份策略。 详细功能 点播录像点播录像 点播录像系统完成本节点之间所有图像信息的实时存储并满足本节点内以及其他节点 18 （各级监控中心以及其他有权限的部门）用户对本节点历史图像信息（录像）的点播 需求。监控前端的图像存储点播设备，可支持 20 路图像的并发点播和 100 路图像并发 录像，可根据需要灵活扩展。 索引检索索引检索 视频图像索引检索系统以数字视频图像录像文件为单位进行管理，用户通过录像检索 客户端来登录录像存储系统，输入相关查询参数即可通过网络获取到视频信息。 功能： 负责从储存系统提取录像文件信息，将文件相关的摄像头名称、 文件开始时间、 文件长度以及和这

33、个摄像头相关的事件信息都录入关系数据库中，在关系数据库 中建立多关键字（例如摄像头名称，突发事件等）和具体录像文件映射的关系。 规模： 每台录像信息索引服务器负责跟若干视频管理控制服务器建立录像索引，由于各 平台中存储系统数量和规模都很大，录像信息索引服务器建议以服务器挂载磁盘 阵列群的方式存在。 防错冗余： 为了解决某台录像信息索引服务器崩溃后，它所负责的录像仍然能够索引到，录 像信息索引服务器可以多台同时配置为相同的磁盘阵列建立录像信息索引，这些 配置相同的录像信息索引服务器同时运行，其中一个磁盘阵列端崩溃，另外的磁 盘阵列就自动承担起检索工作。 录像检索客户端： 负责提供用户友好界面，通

34、过多种关键字作为条件定位到服务器上的相应录像文 件，并且在本地回放。 通常，用户选定了指定摄像头 a，录像检索客户端会罗列出跟摄像头 a 相关的所 有信息，包括：录像的开始时间，录像时间的长度，在此录像过程中发生的事件， 事件发生对应的时间点和延续时间，事件的类型等，用户可以根据所要关注的情 况输入关键字来检索录像文件。 3.3.4web 浏览单元 概述 作为用户接入系统的门户，向用户提供各种 web 服务的接入。提供管理平台的各种主 19 要应用和应用集成。 详细功能 web 客户端客户端 用户通过 web 服务系统，利用标准 pc 中的 ie 浏览器，输入用户名

35、、密码，即可登录 本系统中，访问系统中视频资源，利用 ie 浏览器同时能够实现云镜控制等功能。 3.3.5gis 单元 概述 负责向用户提供集成平台的地图表示服务，并持续提供地图更新服务。 支持分布式电子地图应用服务，仅需在上级平台部署数据库管理设备，下级平台可按 自定义策略同步数据库，并在本地保留辖区范围内的地图数据资料。当与上级平台断链情 况下可继续提供本地服务，单节点可自成独立工作域。 详细功能 gis/电子地图管理电子地图管理 以下 gis/电子地图管理功能可根据实际情况有选择地实现。 数据维护数据维护 应包括地形图、各类专题图等数据的更新与维护。 地图显示

36、地图显示 应支持地图显示，并具有缩放、漫游、地图图层控制、图例定义等功能。 查询查询 应包括空间数据的查询、属性数据的查询、测量、路径选择等。 视频监控和报警信息的显示视频监控和报警信息的显示 支持下列基于地图的视频监控和报警信息的显示： a)能够在地图上定位监控点，并可直接点播监控点的实时图像和历史图像； b)支持个组群、点线面调用视频和报警资源； c)接收到报警后，报警的地点能够自动在地图上突出显示； d)在地图上以图形化方式显示各种警情统计数据。 数据库建设数据库建设 在一级监控中心建立数据库，按照 gis 平台的相关标准执行。采取数据库双机热备的 20 方式保证系统可靠性。此部分专业数

37、据库需业主自行提供，系统默认提供 1:50000 的初始 化地图数据，保证基本功能顺利运行。 3.3.6综合监控单元 概述 负责报警功能应用，如报警信息的处理、分发。管理视频管理平台与其他系统（报警 系统、接警处系统和情报研判系统）之间的通讯，主要完成协议的转换和视频联动。 详细功能 报警管理 报警信息的接收和分发报警信息的接收和分发 应能实时接收报警源发送来的报警信息，根据报警处置预案将报警信息及时分发给相 应的用户终端或系统、设备。 报警联动报警联动 当报警发生时应能通过预设方式自动触发图像复核和/或声音复核设备进行报警复核， 发送报警信息和预设的

38、命令到相关警用业务系统。并触发相关报警联动装置，如灯光、铃声 及记录设备等，宜能支持在 gis 地图上突出显示报警地点。 报警记录报警记录 管理平台收到来自前端设备的报警后，应记录报警的详细信息，如报警源地址、报警 源所属组织、报警级别、报警方式、报警类别、报警时间、处警时间、处警结果等。 报警设置报警设置 应支持对报警分发规则、报警联动规则、报警处置预案等的设置。 集成业务管理 以下集成业务管理功能可根据实际情况按照报警系统、接警处系统和情报研判系统提 供的接口作接入开发和功能整合。 接报警业务接报警业务 应具备有报警提示、报警复核、报警联动、报警记录、报警处置、报警信息维护等

39、一 系列功能。 现场指挥业务现场指挥业务 21 应提供现场和相关监控点的实时视频及其他相关信息，帮助指挥人员了解现场动态以 辅助决策。 信息检索业务信息检索业务 应支持报警信息、视频、日志信息，用户信息、设备信息等的检索。 报警信息检索的检索条件宜包括报警源，报警级别，报警类别、开始时间，结束时间 等。 视频检索的检索条件宜包括时间、地点、设备、报警信息等。用户可根据需要组合检 索条件。 综合研判业务综合研判业务 提供警情分类统计功能，分析警情特点和趋势，并利用图表进行直观的表示。 其他安防子系统联动管理 系统还包含其他安防子系统，如门禁、巡更、对讲等，以视频监控系统为核心联动这

40、 些平台。使之前的各个系统孤岛能够连接在一起，充分发挥综合管理安防大集成的优势和功 能。具体设计参加“3.3 与各系统关联应用”小节。 3.3.7移动监控单元 概述 主要作用是实现视频监控图像资源发布到外网，支持移动/无线用户终端的联网调用。 详细功能 移动视频浏览移动视频浏览 负责配置所辖智能转码单元，单播或组播流媒体，通过 rtsp 等协议实现与 3g 网络媒 体层的互通。 移动视频转码移动视频转码 负责将监控系统发送的高带宽(d1、720p)不同格式（mpeg2、h.264）的视频码流转化 为 mpeg4、 3gpp、cif、qcif 等手机终端支持的低带宽码

41、流，推送给移动视频浏览单元。 22 3.3.8智能分析单元 概述 根据应用需要宜在联网系统中采用智能化视频处理技术，如运动目标检测、轨迹跟踪、 行为分析、目标识别、快速图像检索、多元信息融合分析等。系统中智能处理技术架构应 采用前端算法实现，后端视频管理平台授权方式实现。 详细功能 入侵检测入侵检测 支持设置防区，防区可分别设置检测规则，并可以多防区同时进行检测和跟踪；能检 测各种形状的物体如：人、动物、包裹等；检测到目标后如果目标在防区内停留超过预定 时间或目标在防区内走过预设的一段距离方触发报警。 逆行检测逆行检测 支持防区的设置。支持不同防区的不同检测规则的设

42、置。支持禁行方向的报警触发时 间的设置。 人群异常检测人群异常检测 支持不同防区的不同报警规则设置。可以灵活设置单位面积内人群分布的密集度。可 以灵活设置相关对象自动添加到图像背景的时间。人群异常检测模块分为两个典型场景， 一是人流量突变化，二是人群行为异常。 视频分析报警联动视频分析报警联动 当有报警发生时，根据用户的定义视频录像机自动录像存储到本地或网络服务器中、 自动事件标记存储到数据库。 事件检索事件检索 对视频内容进行分析,将分析的信息与视频关联起来存储下来，按照用户设定的检索规 则,检索分析信息将检索到的关联视频提供给用户。 3.3.9高级应用功能设计 移动视频监控系

43、统 .1 系统概述 移动监控一直是监控业务的应用热点，在 3g 全面开通后，移动视频监控进入快速应用 23 增长阶段。移动视频监控可广泛应用于行业、企业和家庭监控市场，政府和公安领导可使 用手机随时查看监控点图像和进行应急指挥，交通警察可通过移动监控终端进行执法检查 和查看事故点图像，企业主管可通过手机查看企业营运情况，销售人员可通过手机向客户 展示企业形象，个人用户可通过手机进行家庭监控。 从 2006 年开始开发应用的 mobile 移动视频监控系统，可为行业或运营商提供平台级 的移动视频监控应用支撑。在 qvga 模式下，移动的 edge、联通的 cdma1x 网络都能获得

44、很 好的二、三级效果，如果在 3g 网络环境（evdo/wcdma/td-scdma）可以获得一级图像效果。 -mobile 系统已在移动网络、电信网络、联通网络广泛布局应用，属成熟产品。应用 案例有：北京市朝阳区手机视频监控系统、重庆市九龙坡区公安局手机视频系统、重庆市 巴南区公安局手机视频监控系统等。 .2 系统结构图 该系统架构的使用如下： 智能转码服务器-mp，通过 rmip 协议取得视频源，并通过 tcp 协议接收实时的 h.264 码流，并将其转换成手机可识别的流媒体格式，发送给智能移动流媒体服务器。 智能移动流媒体服务器-mss 管理-mp，接其发来的流媒体数据，响

45、应移动用户的 rtsp 请求，并将流媒体分发给移动用户。 wap 网关作为用户登录的网关。当用户登录到该网关后，可以选择所需要浏览的视频 源。如果该用户可以浏览，则 wap 网关将服务器地址交给手机浏览客户端，该客户端 对其进行访问。 24 .3 系统特点 基于堆叠技术，无缝扩展并发能力，为大规模部署奠定基础 基于 3g（evdo/td-scdma/wcdma） /edge/gprs/cdma 1x 等的网络带宽进行优化 支持大部分市场上的智能手机终端（symbian、win mobile 等手机智能操作系统） 采用最成熟流、应用最广泛的移动流媒体架构，符合国际标准 支持业务集成

46、功能和动态扩展能力 支持用户权限及目录管理，提高可管理性和安全性 支持移动视频通过 3g 网络回传到指挥中心 智能视频分析系统 .1 系统概述 视频应用的早期阶段，用户关注的是摄像机数量的建设，并逐步通过数字化和网络实 现视频的联网和存储，但随着视频资源的逐步增多，用户开始关注如何从海量的信息中提 取真正有效的信息，为安全防范、可视化管理提供决策信息，而视频内容分析（vision analysis）技术正是解决这一问题的最有效手段。 视频内容分析技术源自计算机视觉（computer vision）与人工智能（artificial intelligent）的研究，其发

47、展目标是让计算机具备人一样的能力，能快速的从图像中间获 取有用的信息，在图像和具体的事件之间建立一种映射关系，借助于计算机强大的数据处 理能力过滤掉图像中的无效信息，自动分析、抽取视频源中的关键有用信息，从而使传统 的监控系统中的摄像机不但成为人的眼睛，也使“视频内容分析”计算机成为人的大脑， 并具有更为“聪明”的学习思考方式。这一根本性的改变，可极大地发挥与拓展视频监控 系统的作用与能力，使监控系统具有更高的智能化，大幅度降低资源与人员配置，同时， 必将全面提升安全防范工作的效率。 基于网力对行业监控应用，特别是“平安城市”、地铁应用领域的需求分析，网力发 展出自己的智能视频分析系统-va，

48、可提供视频诊断、车牌识别、人脸定位、运动轨迹分 析、目标计数、行为分析等功能。同时，基于 posa 视频中间件，也可广泛集成第三方智能 视频分析系统，为用户提供集成化的智能应用环境。 25 .2 系统结构图 .3 系统特点 基于深入的行业分析，提供可实用化的智能应用。 -va 是平台级的产品，是视频应用解决方案的一部分。 基于 posa 视频中间件，提供良好的开放兼容性，可以方便的把第三方的产品以分析模 块的形式 整合进入系统。 基于前端分析，后端权限的方式来实现智能分析功能。 支持基于嵌入式和服务器的分布式部署，可无缝扩展并发能力，为大规模部署奠定基 础。 采用最

49、新的计算机视觉的技术，使得系统具备较强的鲁棒性。 支持业务集成功能和动态扩展能力。 支持与系统的权限目录结合，提高可管理性和安全性；能够体现资源的增值服务功能。 .4 系统功能 预警预警 -va 智能视频分析系统能够从纷繁复杂的图像画面中提取的目标特性、特征，正确识 26 别出不同目标及其运动轨迹规律，它可以明确地区分出人、车或其它物体，并过滤掉 类似水波、潮汐、树叶、光影等自然干扰和光线变化影响，能在条件容许的情况下识 别出车牌号，人脸等精确的目标信息，所以-va 系统能够按照用户定义的规则快速作 出反应，一旦发现监控画面中出现规则所定义的情形时就能发出报警信息，用户就可 以在

50、第一时间作出响应，尽可能早的发现潜在的威胁并作出应对策略。 检索检索 当事件发生后，用户往往需要察看相关的监控点的某个时间段的全部录像，来寻找有 用的信息，整个过程时间会比较长。 -va 智能视频分析系统能够通过对视频的内容进行分析，提取有用的信息建立索引， 帮助用户快速的找到他关心的画面。如：出现车辆被盗，一定会有人进入车辆的停放 区域，这个时候只需要回放车辆周围的监控点有人出现的画面，如果被盗车辆停的位 置在监控画面内，就可以快速定位到该位置的车离开的画面。 维护维护 在一个大规模的监控系统中，保证设备的正常运转尤为重要，及时地发现设备的故障 进行维修是必不可少的需求。通过维护人员去巡检所

51、有的设备，非常耗费人力资源。 -va 智能视频分析系统能够通过对视频的内容进行有效地分析，发现偏色，噪声，模 糊，过爆，冻结，抖动，局部遮挡等故障，可通过运动矢量检测来判断云台转动是否 正常，极大地降低了系统地维护工作量，加快了系统的故障响应时间。 .5 系统典型应用 视频诊断视频诊断 适用于各种监控网络。在具备联网的条件下，可以方便的部署，对网络内的各路视频 进行诊断，给出视频的品质评价结果，主要包含以下内容的评价：噪声评估，雪花评估， 黑帧，亮度失衡和颜色失真，清晰度，镜头遮挡，镜头抖动，画面冻结等。其典型应用是： 智能网管系统在网管系统里面配备视频诊断服务，通过定时地扫描网

52、络内的摄像头，及时 发现故障，发出故障维修单，缩短故障的发现时间，加快维修的反应速度，保证系统高可 靠的运转。 27 车牌识别车牌识别 适用于城市监控，道路监控和停车场等，车牌字符在画面高度不小于 12 个像素点即可。 具体应用方式有： 停车场车牌号统计。摄像头安装于停车场的入口处，或者用摄像头扫描停车场的车位 上的车牌，通过车牌识别系统，识别车牌号，记录下车牌号。 城市监控中，大量的摄像头可以预设预制位，在这些预制位上可以清晰的看到车牌， 在摄像头没有特定的任务时便可以工作在预制位，此时车牌识别系统就可以将经过每个摄 像头的车牌号记录下来，在配合摄像头的地理位置信息，可用来提供车辆定位和查询

53、服务。 28 人脸定位人脸定位 适用于 atm 监控，登记口等，要求人脸在画面的尺寸大于 16*16 个像素点。典型应用 如下： atm 监控时，当取款等操作发生时，人脸定位程序就需要从监控画面中间准确地定位到 人脸，当监控画面无法准确定位到人脸时，系统就发出报警，提示安保人员注意该取款操 作。 运动轨迹运动轨迹 通过-va 系统的运动目标轨迹分析，系统可以完成诸如周界警戒，人员密度，危险物 品检测，物品移位或物品被盗等功能。其典型应用如下： 29 周界警戒：主要用于小区围墙，监狱电站等敏感区域。通过设定虚拟周界和周界 规则，对违反规则的行为发出报警，如翻越小区围墙、在监狱围墙边徘徊、逆行 进

54、入检票口等。 人员密度：主要应用于监控地铁站台的人数，广场的人数等。 危险物品检测：主要应用于公共场合，检测是否有人遗留危险物品。 物品移位或物品被盗：如对广告牌进行检测，当广告牌不在预设位置时就发出报 警等。 30 目标计数目标计数 通过对特定的目标的识别，来统计区域内目标的数量，完成计数功能。可以用来做人 数统计，车辆数量统计等。对摄像头安装有一定的要求，有固定的安装角度可以提高算法 的准确度。其典型应用如下： 地铁入口人数统计，在地铁的入口上方安装摄像头，记录下经过入口的人数，就可以 用来统计进入地铁内的人数了。 行为分析行为分析 通过对特定行为（打斗，追赶，聚散等）的识别，来完成特定的

55、预警。如看守所的打 斗检测，胡同的抢夺检测，广场的人员聚集检测等。其典型应用如下： 抢夺检测，一般在胡同等地方出现追赶，都可能会有特殊事件发生，通过识别追赶的行为， 来发出预警，提醒安保人员注意监控画面，可以提前发现抢夺等事件。 31 电子地图信息系统 .1 系统概述 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，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，可提供专业级的地理信息系统-gis，为用户提 供整合的解决方案，并已在大量项目中成功应用。 -gis 基于

56、posa 视频中间件进行开发，整合了地理信息系统的相关实现，采用了符合 行业标准的地理空间数据和方法。同时，-gis 很好地展现了网络视频管理平台中的视频和 报警事件功能。 -gis 按不同的部署方式，可以分为两类应用子系统，分别称为-pygis 和-webgis。 -pygis 基于 c/s 构架，集成在的客户端 pe2 上，在 pygis 的窗口上可以打开视频和看 到相应的报警事件。 -webgis 基于 b/s 构架，系统需部署 web 服务器，配置和地理空间数据等保存在 web 服务器上，客户端的图像显示和控制在浏览器上运行。 32 .2 系统结构图 .3

57、系统特点 扩展性好扩展性好 支持较多的 gis 成图引擎，如：googlemap，kamap，yahoo，worldwind 等，也支持自 己扩展。 支持多种地图数据，如 wms、wfs、googlemap、kamap、msvirtualearth、worldwind 等等，也可以采用简单的图片作为源。 开放和专业开放和专业 -gis 代码实现符合 wms,wfs 等服务接口，支持多种数据格式，如： xml、gml、geojson、georss、json、kml、wfs、wkt 等，所有辅助软件均为开源软件。专 业的代码实现使得 gis 服务更加稳定。 方便易用方便易用 -gis 可以方便的架

58、设，可以不依赖服务端直接在客户端显示地图数据，也可以在服务 器存放地图数据，客户端通过网络访问服务器。 .4 系统功能 图层放大/缩小/拖动。 支持图层的放大/缩小/拖动等基本操作。 添加/删除/修改 图层/图层元素 支持添加/删除/修改新的图层以及在新图层上添加/删除/修改元素。 快速定位 33 支持根据经纬度快速定位图层上的元素。 双模式 浏览/编辑双模式。浏览模式可以打开，关闭，控制视频对象。编辑模式可以添加 修改视 频对象。 多格式的对象数据存储 图层上的视频对象可以方便的存储到 sqlite 数据库/xml/json 等格式中，方便数 据的读 写。 当前位置 显示选定图

59、层元素的经纬度位置。 实时监控 打开/关闭视频对象源，进行 ptz 等相关控制。 报警管理 显示/处理报警对象的信息，并可记录相应的报警信息。 距离/面积统计 元素间距计算或某个对象的面积统计。 图层显示/隐藏 可以显示指定图层的信息。可以使终端用户只显示自己关心的内容。 元素查找 查找某个特定的元素。支持模糊查询。 多地图编辑 可以指定地图文件，单个图片或者指定的地图文件。 多图标支持 可以指定图层上视频元素的图标。 34 第 4 章系统功能 4.1视频联网管理 单机自成系统，若干个系统之间通过模拟或数字干线（视频编码器和网络）互联形成 更大规模的视频监控系统，授权用户可以从任何一个视频控制

60、中心操作控制其它控制 中心的摄像机、存储设备等资源； 节点之间可以设定上下级关系，即多个节点可以分层级，全网中的层级数没有限制； 用户可以远程控制其它节点的模拟矩阵，将模拟图像资源通过模拟干线传送至本地的 监视器上，并能使用模拟键盘进行 ptz 控制，实现和模拟矩阵系统的互联； 用户可以把其它节点经过编码后的数字图像资源切换到本地的任意解码器上，并能使 用模拟键盘进行 ptz 云台控制，实现与数字系统的联网； 用户可以远程控制其它节点的模拟矩阵，将模拟图像资源输出至编码器，通过视频转 发服务器转发至本地 pc 电脑上，通过客户端软件进行实时视频浏览、录像和回放，并 能进行 ptz 控制，实现模