城市图像视频综平台总体框架设计方案

城市图像视频综平台总体框架设计方案目录TOC\o"1-1"\h\u62111总体设计思路 3255131.建设突破 3185702.体系突破 319473.管理突破 4308434.应用突破 4302245.运维突破 4157162总体设计原则 4217931.统一标准 5314742.统一规划 5245323.技术先进 555964.突出应用 5201405.稳定可靠 5145166.资源共享 634907.信息安全 693393总体建设目标 6294261.图综平台自身的建设要具备开放性 747872.平台底层网络要具备开放性 713903.终端设备品牌和类型的接入要具备开放性 780204.图综平台全网功能和设备，能“全时可用，全程可控”。 13189924总体建设任务 14286231.视频数据共享平台建设 15222832.智能视频内容挖掘与分析系统建设 15309763.人脸检索系统建设 15113464.已建视频资源整合 1597855.车辆检索系统建设 1578396.存储系统建设 16240777.视频GIS系统建设 16217748.视频安全接入 166709.智能运维系统建设 162736710.网络与安全建设 1794915总体设计方法 1729896总体系统架构 1735701.扁平可视化指挥平台 19175572.视频图像信息联网平台 1923693.视频图像信息共享平台 19242374.社会面资源接入平台 1973095.视频图像内容挖掘与分析计算平台 19284726.视频图像仓库 19159447系统逻辑架构 20307401.视频枢纽中心 2084912.视频处理中心 21353.视频服务中心 21316044.运维管理中心 2130765.视频应用工具集子系统（部署在市局视频专网和公安信息网）。 22125998技术架构 22250021.开放式架构 23169242.组件式封装 2355203.总线式集成 2377534.分布式部署 2357819部署架构 232540510存储架构 242196611计算架构 261866912系统网络拓扑图 272094213数据架构 2747514平台技术要求 343202315平台安全、标准和运维体系设计 381总体设计思路针对XX市现有视频图像系统的前端设备、网络接入、网络传输、平台服务器、存储设施和功能应用的建设情况，尤其是“天网工程”系统建设的现状，结合本期项目对平台、网络、终端等基础设施的建设目标，结合现有公安各级领导和一线干警对视频图像应用的功能需求，结合系统建设完成后的系统运营维护需求，从XX市公安局视频图像信息综合应用的建设思路上，综合全国其他省市的视频图像综合平台建设经验，综合系统近期和远期建设规划，提出建设“新一代图综平台”的设计思路，重点在平台总体框架上着力于面向以下“五个突破”。建设突破实现用户主导、框架开放、引入竞争、技术先进的建设突破。系统建设上完全根据用户的需求为主导，采纳任何符合政府招标要求的厂商、公司的产品和方案，海纳百川，博采众长，不拘泥于厂商大小、省内省外，只要满足“成本优先、质量优先、服务优先”，面向XX市公安局以及各区县分局要求，进行建设，避免建设过程中或建设完成后，让用户失去主导性，而受制于某单一厂商或公司。从框架上，要能符合图综平台开放性、网络开放性和前端设备品牌开放性。要能与多种原有和未来可能建设的系统进行框架层对接，能兼容各种网络运营商的网络，要能兼容市面上主流的近100种厂商的视频摄像设备，近1000种类型的设备型号，通过多种协议方式接入。通过系统建设上的无“排他性”保证未来实施过程能顺利引入平台、技术、网络和设备的有序竞争。同时，从技术上，针对存储、计算和软件，要基于当前实际需求和未来扩展需要，采用先进的存储架构和计算架构，结合相应的定制化软件，形成建设性的突破。体系突破实现新一代全高清、立体式、多层次、全方位的体系突破。根据XX市地理环境、治安形势特点及发案规律，采用科学布建的指导思想，因地制宜，灵活设置监控摄像机，固定监控与移动监控相结合，球机与枪机相结合，重点监控部位（原标清点位或模拟点位）统一由相应高清设备更换，实现全高清监控。建立立体式、多层次的防控体系，全方位的采集人、车、物等基础信息。管理突破实现统一管理、标准一致、全网共用的管理突破。统一平台管理，建设视频联网平台和共享平台，整合各类不同来源、不同视频图像格式的视频图像资源，实现视频图像信息的全网共用。以GIS系统为承载体，使城区内上述系统监控点连成线、线连成面，形成一张覆盖城区的完整的监控网。系统设计必须符合国家及行业标准，满足联网共享的需要，新建的前端监控、编解码设备、存储设备等须采用GB/T28181国标协议。应用突破实现全方位、多业务、可视化的公安图侦实战应用的突破。深入挖掘视频实战应用功能，以公安需求为导向，将视频应用与案事件侦查等业务应用进行深度结合，建设视频业务应用系统，从原来单纯的视频监控“看、管、存、控”向视频实战业务应用跨越，致力于构建全方位的多业务的可视化安防实战应用系统。运维突破实现智能化、自动化、数据化、流程化的主动全面的运维突破。“图综”监控系统庞大，系统的维护至关重要，通过系统设备巡检、视频图像质量诊断等智能化运维业务的融入，使运维服务更智能、更具生命力，为公安用户及时发现系统运行问题、排除故障、预先防范等提供强有力的保障。2总体设计原则XX市公安局视频图像信息综合应用平台建设以“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：统一标准XX市公安局视频图像信息综合应用平台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，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，在统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。统一规划XX市公安局视频图像信息综合应用平台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。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，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。突出应用XX市公安局视频图像信息综合应用平台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“天网工程”、创造“智慧城市”、保障和谐的城市环境和良好的社会治安条件，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水平。稳定可靠XX市公安局视频图像信息综合应用平台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。资源共享XX市公安局视频图像信息综合应用平台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、城市管理、交通管理、应急指挥等的需求，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。信息安全XX市公安局视频图像信息综合应用平台构建信息传输专网，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，如公安视频专网与公安信息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。3总体建设目标通过XX市公安局视频图像信息综合应用平台工程实现“夯实基础”、“整合应用”、“立体防控”、“创新管理”。“夯实基础”，即进一步完善视频监控覆盖率，加强视频联网建设，科学合理的布设监控探头，最大限度的做到“查案有监控，调阅少延迟，画面多线索，运营有保障”。“整合应用”，即加强视频监控数据资源与其它警务数据资源的整合，依托警务研判理论，构建适合视图线索与多业务数据融合的综合性分析研判模型，实现视图大数据与常规线索大数据的有效碰撞比对，为全市构建警务视频大数据提供有力保障。“立体防控”，即打造街面探头、移动警力、高空瞭望、3DGIS为一体的立体化城市空间治安防控体系，实现空中力量与地面力量协同作战。在地面，固定探头和移动警务设备“监巡对接”实现在巡逻的同时完成视频监控任务。在制高点，高清摄像机根据侦查需要，设定移动侦测区域。实现动态智能报警，配合车牌信息库，摄像机进行自动车牌辨识。“创新管理”，即在满足保密要求的管理前提下，积极鼓励视频应用部门创新，从队伍建设，奖励机制，绩效考核信息共享等多个维度入手，提升队伍整体战斗力。本期项目总体建设目标包括如下10个方面。3.1开放平台、网络、终端，引入有序竞争图综平台自身的建设要具备开放性能够对上层公安扁平化指挥系统、鹰眼大数据系统和其他公安网应用如“八大资源库”提供图像资源服务支撑，能与警用GIS结合，提供时空对碰图像检索服务。平台底层网络要具备开放性能同时兼容和支持三大电信运营商、广电等的基础有线网络和移动无线网络，引入质量、价格和服务竞争，根据性价比，自由选择使用任一运营商网络作为底层网络接入和传输承载链路联网资源。能兼容互联网资源接入，实现对互联网监控终端资源的整合。终端设备品牌和类型的接入要具备开放性能对市面上主流的近100种厂商的视频摄像设备，近1000种类型的设备型号，通过多种协议方式接入，包括GB/T28181，Onvif和私有协议接入等方式，保证视频终端设备厂商的有序、健康的竞争。3.2实现全市视频资源全接入实现对全市的各大电信运营商所建设的视频资源、XX省公安厅图综平台的资源、全市智能交通平台的视频资源、地铁视频监控资源、市局和各分局县局建设的卡口资源、省交通厅直管高速收费站视频监控资源、省交警总队高速监控资源、卫星图像、社会媒介资源、互联网3G/4G平台资源和其他汇聚的互联网监控资源的全面接入。实现重点公共区域视频监控覆盖率达到100%，新建、改建高清摄像机比例达到100%；重点行业、领域的重要部位视频监控覆盖率达到100%，逐步增加高清摄像机的新建、改建数量，从而落实“全域覆盖”的目标。对已有平台的视频资源，采用平台对接方式接入。对可以做点位直接割接的视频资源，直接接入本项目的图综平台。对未来新增点位，采用直接接入本项目的图综平台的方式。3.3完成基础设施建设，实现分布式存储、分布式计算平台利用本期项目对基础存储和技术设施的投入建设时机，完成对全市目前21862个数字视频摄像头的录像按照内容重要等级，实现分布式存储存储方式。普通视频资源存储方式采用区县分局分布式存储，即所有视频历史录像文件24小时不间断存储。高清摄像头的录像文件为重要度一般的录像文件，实现30天的分局和县局分布式存储，高清摄像头由于数量庞大，共超过15000个点位，其视频录像文件实现7天的分局和县局的分布式存储。分布式存储的网络结构采用SAN存储方式，存储设备在各个电信运营商在建设前端点位时一起建设。对于经过手工标注、案件有关或视频图像挖掘、分析、摘录所得到的有价值视频片段，采用市局集中存储方式。即在通过图综实战人员筛选或智能化应用功能分析后，所提炼出的与案件相关的视频图像线索片段或图像，要存储到图综平台的视图库（视频图像资源库），相应的分析结果的结构化数据，如视频分析的结果描述和索引信息，和非结构化数据，如案件相关录像、卡口抓拍图片信息，也一并存储到集中存储设备中。其中结构化数据要求存储于高性能磁盘阵列，并上传到上级应用平台的公安网数据库中，便于鹰眼大数据系统的数据碰撞。而非结构化的数据就集中存储于基于存储服务器集群的视频分布式存储设备内，为图像侦查实战提供线索和视图资源。与案件相关的视图资料和描述索引信息数据，实现市局1年的存储。卡口图片保存时间为90天。而重大案件的视频录像文件，需要长期保存的案件资料，实现3年以上甚至永久存储的目标，可以由案件办理机构采用光盘或磁带或其他存储介质实现永久保存。完成对图像进行大数据挖掘、智能分析、智能研判的计算支撑平台，即在全市的市局、分局、县局各自建设分布式计算平台，把对视频图像的人脸抓取、人脸比对、车牌识别、以图搜图、模糊图像处理、视频浓缩、视频摘要、车辆特征提取等视频图像算法部署到各个分布式计算平台中，与分布式存储相匹配，从本地存储的非结构化数据中产生结构化数据，如特征描述、视频索引，案件线索，嫌疑人轨迹等，实现数据资源本地化计算，达到节省网络带宽资源，去中心化存储和去集中化计算的建设目的。3.4完成视图大数据挖掘，实现智能化分析主要利用分布式存储架构和分布式计算架构，对存储于分局、县局的非结构化视图数据实现数据挖掘、智能分析、智能研判功能。具体包括：人脸抓取不同的人脸图像都能通过摄像镜头采集下来，比如静态图像、动态图像，当用户在采集设备的拍摄范围内时，采集设备会自动搜索并拍摄用户的人脸图像。人脸比对提取的人脸图像的特征数据与数据库中存储的特征模板进行搜索匹配，通过设定一个阈值，当相似度超过这一阈值，则把匹配得到的结果输出。车牌识别提取视频和图片中的车辆号牌信息，并对号牌进行识别，将识别出来的车牌和对应的视频前端摄像点位信息、位置信息一起存储到车辆卡口数据信息库中。以图搜图由用户在视频或图像中框出待检索图像或区域，而其它模块的工作则在系统后台运行。只有待检索区域是对用户可见，需要用户输入的。其中，特征提取完成特征描述生成，而物体检测模块则将待检索区域分割成若干个待检索的区域，为生成可以描述的特征提供输入。通过对用户输入待检索区域和待检索图像库提取特征，从而完成特征匹配，提取得到检索结果，完成智能检索。通过对所给图片中的车辆进行紧凑型特征提取，实现以特征匹配的快速检索方式。模糊图像处理即视频图像清晰化处理，主要是车牌图片清晰化处理。视频中多帧图像超分辨率、融合、平均等多种系统化处理模块，获得比较清晰的车牌图像。视频浓缩通过对视频内容分析，去除无目标的场景，重排感兴趣目标的出现时间，缩短视频浏览时间和缩小视频文件大小。视频摘要通过可疑运动目标分析，提取可疑运动目标，然后对各个可疑目标的运动轨迹进行分析，将不同的目标拼接到一个共同的背景场景中，并将它们以某种方式进行组合，提高视频检索效率。车辆特征提取完成车辆特征描述生成，而车辆检测模块则将待检索区域分割成若干个待检索的区域，为生成可以描述的特征提供输入。通过对用户输入待检索区域和待检索图像库提取特征，从而完成特征匹配，提取得到检索结果，完成智能检索。通过对所给图片中的车辆进行紧凑型特征提取，实现以特征匹配的快速检索方式。3.5达到视图的实战实用目的图综平台和平台用户主要是应用所有接入的视频图综资源，利用图综平台的智能化功能产生结构化数据，让全市其他的图综平台用户能够共享相同的原始视频图像资源、平台智能分析的成果和彼此所分析得出的案件线索、嫌疑人轨迹等有价值的图文数据，进行公安办案实战应用，实现利用视频图像的指挥调度功能和视频图像侦破案件功能。其中指挥调度功能包括：基于GIS地图的扁平化指挥全时空立体指挥3D全景自动巡航视角反向串联全景历史视频回溯枪球联动协同追视视频巡逻追溯视频接力人脸捕捉事件管理微卡口功能异常行为捕获功能可疑车辆轨迹分析人脸轨迹分析多镜头融合服务快速缉查布控预案管理摄像机可视域设置基于事件的统计查询GIS地图全文搜索多屏操作功能GPS实时定位功能地图视频联动功能图侦研判功能包括：视频浓缩功能视频摘要功能以图搜图功能车牌清晰化功能车牌识别功能车辆特征提取人脸比对及证照比对功能车辆信息比对视频影像处理功能案件管理3.6实现联网共享服务利用图综平台，把所整合的全市视频资源进行以实战应用为目的的大数据挖掘、智能分析，并把挖掘、分析的结果结构化数据，与所整合的视频资源即非结构化数据一起，通过联网共享服务功能，为上层公安网的扁平化指挥系统、鹰眼大数据分析碰撞计算和其他公安网应用提供视频图像的综合服务。图综平台的各个使用单位，通过所规划的视频专网，根据案件侦查需要，利用图综平台所提供的各类功能，对接入的视频图像继续调用、分析、跟踪工作，把所产生的结构化数据和相关视频、图片非结构化数据统一存入视图库，为案件串并、时空分析提供基础数据功能。所有图综资源向全市局、区县分局开放。公安内网的图综平台向扁平化指挥系统、鹰眼大数据系统提供实时视频、历史视频和分析结果的结构化数据，完成与公安内网的数据资源碰撞计算功能。总之让上层应用能够基于所需，随时随地获取全市终端公共区域的联网监控视频，能获取重点行业、领域涉及公共区域的视频图像资源，能共享使用图综平台中的深度挖掘、分析的成果，落实“全网共享”的建设目标。3.7重新规划建设视频传输专用网络在保证图综平台视频传输网络的开放性和能同时兼容、支撑三大电信运营商的有线网络和移动无线网络的基础上，保证通过技术手段和基础设施建设，能让全市局拥有主动、自由选择权，即能根据“质量优先、价格优先、服务优先”的原则选择网络运营商，并在原有中国电信的“天网”视频传输网的基础上，逐步建立图综平台自有的视频传输专用网络，对原有“天网”进行网络割接和有限使用，从原有的“依赖”逐步过渡到“独立”的阶段。对视频传输专网的规划中，根据所接入视频资源的来源、种类划分，给予多种灵活的商务合作方式。对社会视频资源的接入传输，将采用租用运营商光纤或链路方式解决。对联网平台中调用图综平台资源，将采用公安网的内部网络。全市各个监控中调阅图综平台的图像资源，将采用现有监控网络，继续使用原有网络和终端设备，利用图综平台客户端，实现对图综平台的图像调用的目的。基于分市县局视频图像应用的现状，为了减轻公安内网的带宽压力，充分利用各电信运营商所投资建设的现有网络，便于各个应用单位的监控人员使用，图综平台的实战应用将采用新规划设计的视频传输专网。3.8完善视频图像系统运维体系要解决现有的“天网”中的视频监控系统中缺少对前端设备运行状态的实时感知能力的问题，利用视频图像系统的主动运维思想，能通过建立并完善图综系统的运维体系，能实现如下四个主动状态监控目标：在线视频点位的监控状态监测。能不仅及时、有效地检查到前端视频监控设备的运行状态，还能通过对所传输的图像的质量的实时研判，能探知前端设备的细微故障，如画面死机、遮挡、色偏等。视频专网上的各个计算节点、存储节点的使用专科监测，如内存使用、CPU负荷，进行阈值告警。视频数据和结构化分析成果数据的完整性自我诊测，发现有录像断点能及时汇报消息，保证大数据仓库的数据完整性。能对整个视频专网网络节点运行状态和网络链路的通断状态进行监测。最终通过完善的图综平台运维体系建设，达到如下目的：图综平台全网设备资产管理的可视化，即能通过运维系统集中、直观、准确、高效地获取设备盘存、报表信息。图综平台全网设备运行状态可视化，能通过运维系统随时了解每个设备运行状态、性能趋势，如果产生告警，能够得到及时通知和处理，更有利与做资源分配和采购计划、决策，更有利于为业务系统维护一个稳定、可靠的运行环境。图综平台全网设备维护工作可视化，能提供标准、完备的事件、问题、资产变更流程，实现了对运维工作的规范化、信息化建设目标，鉴定了运维成本和人力，提高了工作效率。图综平台全网功能和设备，能“全时可用，全程可控”。3.9全网图综用户统一认证、授权、分域访问建立面向全市所有公安干警开放的图综平台，能在权限上对图综平台的使用用户进行按责任、权利大小而细分的角色，使得同一用户能够在全网任意地方统一CA认证，统一单点登录，而其所能查看、使用的图综平台内容范围不会变化，都永远是其所获得的授权访问和使用的范围。图综平台采用分域管理，即每个辖区内的公安干警，默认只能看到和使用本辖区内的视频图像资源和相应的共享分析成果。只有当获得更高授权、更大范围授权的用户，才能查看和使用更多的资源，共享使用更丰富的分析性数据成果。3.10做好平台网络和数据边界安全建设图综平台需要在多个层面上与其他网络和系统进行对接，对上包括XX省公安厅的视频图像综合应用平台和XX市公安网内的扁平化指挥系统、鹰眼大数据系统和缉查布控系统等其他公安业务系统，对下包括区县和派出所的视频图像监控平台、3G/4G无线图传系统，同时还需要与以天网为代表的已有电信运营商视频资源平台、智能交通和治安卡口资源平台进行对接，与社会视频资源进行对接，实现未来新增的视频资源接入。不同的系统可能处在不同的安全级别和访问区域的网络中。网络之间的安全边界建设需要实现完备的防护建设。图综平台的视频、图片和结构化数据，在采用分布式存模式下，不同的数据对象，其访问的区域不一样。按照其访问区域的不同，每一个区域之间，需要建设完备的数据安全边界。4总体建设任务为实现对社会治安的动态管控、对违法犯罪的精确打击以及对进出市区人员车辆的监控管理要求，系统通过新建、整合系统资源、利用行业新技术、建成全面覆盖XX市的天网视频监控系统、市县际智能卡口系统、进出市区人员车辆口岸管控系统，通过重点监控场所采用高空瞭望、地面监控、等多种结合方式，对全市进行全面治安防控，XX市公安局视频图像信息综合应用平台工程建设包括以下内容：视频数据共享平台建设视频数据共享平台对XX市视频监控系统、市县际智能卡口系统、进出市区的人员车辆口岸管控系统等业务系统进行融合，同时与其他公安业务系统进行对接，从业务上将各系统资源进行整合，最终实现全市范围内安防资源的资源共享、集中管理。视频数据共享平台建设采用分级部署的原则，根据公安业务应用的差异，不同层级部署不同的业务功能模块。智能视频内容挖掘与分析系统建设智能视频内容挖掘与分析系统是取前端网络设备的码流进行实时分析，实现对各种行为的分析，主要用于周界防范。其主要功能有越界检测、区域入侵、进入区域、离开区域、徘徊、物品遗留、物品拿取、徘徊检测、人员聚集等规则的判断。一旦目标触发设定的规则，系统会自动发出报警，并联动声音报警，弹图像等各种联动方式提醒监控值班人员。人脸检索系统建设人脸检索系统就是一套专门针对出入治安卡口的人员进行监控的系统，是视频分析、运动跟踪、人脸检测和识别技术在视频监控领域的全新综合应用。通过在前端部署安装摄像机设卡，对经过卡口的人员进行人脸抓拍。前端摄像机将抓拍到的人脸图片通过计算机网络传输到监控中心的数据库进行数据存储，并与人脸黑名单库进行实时比对，当发现可疑人员时，系统自动发出报警信号，采用多种联动方式通知值班民警。已建视频资源整合视频资源整合系统将已建视频资源进行整合并接入视频专网，为公安提供更完整的视频图像数据。本系统不但需要整合XX市“天网工程”一期所建视频资源，同时需要整合重点单位、重点场所等社会资源，实现对重点部位的远程监控，既满足了公安机关对视频资源的应用需求。又降低了政府的建设成本。在治安监控覆盖面积得到大幅扩充的同时也增强了广大民众对社会安定的信心。车辆检索系统建设车辆检索系统是针对出入车辆卡口的各种车辆进行监测的系统，是实现智能视频挖掘与分析、车辆轨迹分析、车辆检测与车特征识别等相关技术在视频领域内的综合应用。通过车辆卡口系统或者后端车辆提取系统将车辆相关的特征数据（车牌/车型/车标/车特征）传入中心，实现重点车辆实时布控，车辆轨迹分析，车辆特征检索查询等，并将结果发送给值班民警。存储系统建设存储系统采用视频分布式存储技术方式进行视频图像的存储。在各县（区），非结构化视频以及半结化视频进行分布式存储，根据要求，存储时间为30-60天。是在市局，结构化及半结构化视频描述进行集中到市局存储，存储时间根据相关数据的生命周期而定。视频GIS系统建设视频GIS系统为各个业务的地图展示平台，并实现以下功能：地址查询：通过GIS标准地址库进行地址查询，并在地图上进行标注。路径检索：在GIS系统上实现两个目标地点之间的最短路径查询等功能。拓扑分析：对案发地点周围实现自定义的空间拓扑分析。空间预案制作：基于GIS系统实现空间预案的制作、保持、编辑、浏览等功能。视频安全接入视频专网内图像信息接入公安信息网，按照《公安信息通信网边界接入平台安全规范（试行）——视频接入部分》等技术规范要求，采用经公安部、国家保密局认可的边界接入设备，实现视频图像信息接入公安机关，安全接入平台主要负责视频专网与公安信息网之间的安全数据传输，保证公安网内的数据安全。智能运维系统建设智能运维系统是一套智能化故障分析与预警系统，其建设主要内容为：实现对整个网络各个节点和链路的智能化运维管理，包括：实现系统中所有网络设备运行状态实时监测。实现对网络中的所有计算和存储节点健康状态的监测，包括但不限于内存，CPU，线程数量，网络流量，温度等变量的监测。实现系统中前端摄像机视频状态实时监测，其通过对前端设备传回的码流进行解码以及图像质量评估，对视频图像中存在的质量问题进行智能分析、判断和预警。系统采用轮巡的方式，在短时间内对大量的前端设备进行检测。检测内容包括多种视频故障，如清晰度异常（图像模糊），亮度异常（过亮、过暗），偏色，噪声干扰（雪花、条状、滚屏），画面冻结，以及信号丢失，云台失控等。实现系统中网络节点(SNMP)状态实时监测，实现对网络中所有的路由器，交换机光端机等所有支持SNMP的网络设备进行健康心跳监测。实现包括视频在内的大数据存储状态的实时监测，实现整个系统中对数据完整性的实时监测。同时智能运维系统具备智能型运维流程管理，提高运维效率和质量。网络与安全建设公安视频专网是由公安机关管理使用的专门视频传输网络。公安视频专网的建设依据全国公安图像信息联网共享平台总体架构与国家标准《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》GB/T28181-2011进行规划。5总体设计方法视频图像信息综合应用平台采用大数据的设计理念，融合当下最先进的基于视频内容的智能视觉挖掘技术，实现对视频进行结构化描述功能。系统的总体框架包括如下几个功能系统模块:视图共享系统，视频联网系统，视图库存储系统，视频智能挖掘系统，智能运维系统，以及安全边界模块。6总体系统架构系统主要采用分布式计算、大数据技术，构建视频图像信息综合应用平台为各警种提供服务。系统由前端资源、存储资源、计算资源、分析模型、行业应用以及视图共享平台、视频联网平台等部分组成，考虑到需要在视频专网和公安内网分别实现响应的视频图像分析处理，加上区县的社会资源接入平台，系统采用“三网多平台”的架构设计。系统总体架构设计如下：三网建设包括各公安业务系统所在的公安信息网、公安建设管理视频所在的图综视频专网以及外部接入各类社会单位的视频所在的社会面资源接入网。XX市公安局视频图像信息综合应用平台建设视频传输专网，其中，县（区）公安分局到市公安局采用租用运营商带宽方式组网，满足高清晰、高质量视频图像双向传输需求。多平台是指在公安信息网上运行的扁平可视化指挥平台、鹰眼大数据系统平台、视频图像信息联网平台以及其它应用平台，在视频专网上运行的视频图像信息共享平台以及在社会面资源接入网上运行的社会面资源接入平台。根据XX市实际应用模式，建议共享及联网平台部署在市局，与公安基层单位实战工作有关的指挥、图侦平台应用于区县一级，根据应用角度不同分别部署在视频专网和公安信息网。扁平可视化指挥平台主要负责提供指挥调度信息资源共享服务，建立联动协作的指挥调度工作机制和流程规范、实现道路监控、社会面监控、车载移动监控等系统数据联动、实现对巡防堵控警力的实时指挥调度、实时动态布防、勤务管理、现场态势分析，满足治安、反恐、制暴、处突等工作中的各类需求。视频图像信息联网平台主要负责共享平台和其他公安业务系统接入，并提供各警种对视频资源的多样化实战应用，同时针对结构化视频、摘要视频和研判视频分类存储并建立视频图像信息数据库，以方便公安用户对海量图像信息进行关联比对分析。视频图像信息共享平台主要负责整合各个运营商的治安监控系统、道路监控系统、无线视频监控系统、卡口系统及卡口式电子警察系统等采集的视频图像信息，实现视频图像数据分布式存储及系统状态运行维护，并响应推送卡口图像、人像图像和相关关键视频信息至扁平可视化指挥平台和视频图像信息联网平台。社会面资源接入平台主要负责接入和汇聚各类重点社会视频监控资源，对其进行统一管理、监看和综合应用，实现社会监控资源有机联网、整合共享。根据接入的对象不同以及建设级别不同可采用设备接入，平台接入等多种接入方式。视频图像内容挖掘与分析计算平台主要负责从视频图像信息共享支撑平台获取的视频资源进行各种智能化信息的挖掘工作，实现人脸，车辆以及异常行为等相关信息的视频结构化处理，并将挖掘后的结构化/半结构化的数据推送到视频图像信息联网平台，同时进行挖掘后数据的本地化存储。视频图像仓库视图仓库主要存储挖掘出来的结构化视频数据，标注后的结构化视频以及研判后的结构化视频，根据存储数据类型的不同分为如下几大仓库：人脸图片仓库，人脸特征仓库，车辆信息仓库，异常行为仓库以及事件相关的视频片断仓库。7系统逻辑架构视频图像数据的智能化应用是XX市公安局视频图像信息综合应用平台的重要内容。其系统平台通过感知系统前端视频采集基础设施获取数据，由视频枢纽中心进行数据存储管理，并由视频服务中心和视频处理中心结合其他警务信息进行视频图像数据分析、处理、研判，面向全警提供应用服务。系统逻辑框架如下：视频枢纽中心解决视频资源的汇聚联网问题，依托视频联网平台、共享平台、社会视频接入平台、分布式存储、分布式计算等多种技术手段对不同网络、不同设备技术要求的视频图像资源进行联网共享，并为公安实战提供视频图像信息资源服务。依托共享支撑平台对不同网络、不同设备技术要求的视频图像资源进行联网共享，并为公安实战提供视频图像信息资源服务。由于视图共享支撑平台需要完成所有的平台与设备的视频接入功能，因此要求其满足高度的设备接入的兼容性，为满足其独立性要求使用独立第三方的方式进行建设，不与任何前端绑定。同时根据当前的现状，由于存在网络瓶颈，需要将计算资源与存储资源进行分布式部署，因此在数据枢纽中心需要进行视频数据挖掘，计算资源以及存储资源的管理功能。视频处理中心解决视频数据分类整合、关联，结构化分析的问题，围绕公安实战应用的业务需求，对各部门、警种关注的视频图像信息进行整理，筛选出有价值的视频线索或证据，并进行分类存储、动态管理，为各部门业务应用提供信息检索、交换共享等基础数据支撑服务。视频数据处理中心包括人脸图片数据仓库，人脸特征数据仓库，车辆信息数据仓库，异常行为数据仓库以及与相关事件相关的非结构化视频片断数据仓库。视频处理中心在架构设计上要求具备足够的开放性，满足当下与未来所有的视频智能处理方法的融合，具备技术前瞻性。同时视频处理中心具备多种视频处理技术，形成视频处理工具集，满足各种视频图像处理功能。视频服务中心面向公安实战化应用，解决业务应用的问题，基于总线式应用服务，可灵活扩展侦查、指挥、防控、研判等相关业务应用平台，满足基于统一视频资源下不同业务警种的应用需求。运维管理中心解决系统运行维护管理的问题，构建一个高效、可靠的运维管理平台，实现对全网内的视频节点/计算节点/存储节点/网络节点进行“全天候、全过程、全方位”的集中监控、集中展现、集中维护，保障视频监控系统发挥最大的应用价值。XX市视频图像信息综合应用系统采用分布式计算、视频大数据处理技术进行规划设计，建设先进的视频综合应用系统，整合存储资源、计算资源，充分利用视频智能分析功能，为实战应用系统提供视频相关的服务。根据系统总体架构设计，主要建设视频专网和公安信息网内的视图共享平台、联网平台、智能挖掘分析平台、视图存储平台、扁平可视化指挥平台和视图接入平台。这些平台主要通过以下八大支撑子系统实现：视频存储子系统（部署在市局的视频专网）。视频分布式存储系统（部署在区县的视频专网）。视频图像信息数据仓库子系统（部署在市、区县的公安视频专网和公安信息专网）。智能应用子系统（分别部署在专网和公安网两侧，视频专网内市局与区县分局均部署）。视频应用工具集子系统（部署在市局视频专网和公安信息网）。视频业务应用子系统（扁平化指挥部署在市、区县的公安信息网，视频侦查部署在市局及区县公安信息网）。运维管理子系统（视频专网全网部署）。共享及联网平台分别部署在市局视频专网和公安网。8技术架构系统整体技术架构如下：图像信息综合应用平台具备开放式架构、组件式封装、总线式集成、分布式部署等优良技术特性：开放式架构图像信息综合应用平台设计开发采用面向服务的SOA架构方法，采用J2EE标准技术框架和实现技术路线，从底层架构设计上保障了应用软件开发结构的科学性和先进性。优越的基础平台，确保了应用软件平台具有良好的扩展性、广泛的适应性、强大的兼容性和可靠的稳定性。确保了软件平台能满足高并发负载的性能要求。确保平台软件能满足用户构建整体信息化大集成的技术要求。组件式封装组件化封装是实现软件本身“高内聚、低耦合”最有效途径，是优化软件内部结构的基本策略。同时，组建化封装技术是满足面向未来大型、超大型“分布式”环境下的应用系统部署策略的基本前提，是系统支持在SOA标准下为用户实现服务虚拟化（视频存储服务、码流转发服务、解码控制服务等）、构建面向超大型应用系统的技术基础。总线式集成系统的应用集成采用总线式集成方式，满足基础平台和各类业务应用组合集成的需要。分布式部署开放灵活的架构和组件化封装的特征，决定了平台软件支持分布式的部署策略，有效了降低了单点故障对系统运行的影响，降低了硬件服务环境的单点负载任务，同时优化系统结构。灵活的组件化配置降低了投资成本和软件开发技术风险，在安全风险、系统性能、技术复杂性等诸多方面具有先天优势。9部署架构系统部署过程中采用分布式式架构的方式，其中重要性级别较低的数据进行分局分布式存储，如基本存储数据以及非结构化视频片断数据。重要性级别较高的数据采用市局集中存储进行，如人脸结构化数据仓库，车辆结构化数据仓库以及经过办案人员人工编辑过的视频数据。其中数据中心部署在市局，分局进行分布式部署。10存储架构存储架构采用多级站点的分布式存储架构。分别建立二级平台和三级平台的分布式存储池，提供二级平台和三级平台图综业务系统的所有的数据存储服务。二级平台存储架构如下图所示：三级平台存储架构如下图所示：二级平台和三级平台所有分布式数据存储池提供统一全局命名空间，提供图综平台数据检索服务。每个数据存储池采用横向扩展的架构扩展，通过增加存储节点的方式无缝地扩展存储池的容量和数据吞吐量，单一的存储池必须支持PB级别的容量空间。图综平台的数据业务类型需要在二级平台和三级平台分别构建两种类型的数据存储池：通用数据存储池和归档数据存储池。通用数据存储池为视频数据、图片数据提供数据挖掘分析的数据临时存放服务。同时该存储池还要提供结构化数据的存放服务（数据库）。该存储池需要提供高I/O吞吐量，支持高并发持续视频数据流。归档数据存储池为采集点的视频数据、图片数据提供数据保护存储服务（不同数据存储时效不同）。同时提供图综平台案件归档数据长期存储服务。11计算架构采用开放平台架构在二级平台和三级平台构建基于IaaS架构的图综平台专属分布式方案。充分利用分布式计算的优势构建二级平台和三级平台图综系统专属分布式计算架构，为图综系统提供弹性的计算资源管理服务，降低整体基础架构服务的成本。在二级平台和每个三级平台中部署图综系统专属分布式平台，每个分布式计算平台构建两种不同的计算资源池满足图综平台不同业务数据处理的需求。高性能计算资源池部署高CPU主频、大容量内存和GPU卡的计算资源节点提供HPC业务数据处理服务。通用计算资源池为图综系统通用管理服务提供计算资源。12系统网络拓扑图图综平台最为重要的是构建一张独立的视频应用专网，并构建视频专网与公安金盾网、互联网、各单位视频接入区域之间的安全边界。其中视频专网建设包括三部分，分别是：视频专网骨干网。视频专网接入网。视频专网数据中心网络建设。根据XX市各个行政区县的地理位置、人口分布和视频监控点位的分布特点，系统总体网络采用光纤环网套多星形网络形成核心主城区和郊县传输网络，采用EPON形成派出所与视频点位间的接入网络。总体网络拓扑图如下：13数据架构视频图像信息综合应用平台在相关数据管理上分为五个部分：数据采集，数据管控，数据存储，数据挖掘以及数据服务。先分别说明如下：数据采集此部分为图综平台的基础，数据内容越广泛，数据数量越巨大，在图综平台中形成的数据规模就越容易实现对碰，因此数据采集部分为图综平台的基础。数据采集包括公安内部数据与公安外部数据。数据管控良好的平台设计必须保证数据的生命周期管控，实现提供数据的完整，新鲜和有效。数据管控包含日志审计，数据安全，生命周期，数据质量，数据等级以及数据标准。数据存储随着图综平台的持续建设与数据积累，其数据容量将出现巨量信息。因此如何将历史数据与实时数据做出最好的数据整合将是数据存储首要解决的问题。在此平台中，为不同等级的数据进行差异化存储，既保证了数据的有效存储有保证存储的性价比。数据挖掘数据挖掘是此次图综平台设计的重点，将通过当前最先进的视频智能感知技术实现基于视频内容的数据挖掘，形成基于视频内容的视频结构化描述，为结构化视频图库提供精准数据内容。数据服务经过挖掘后的视频，形成结构化与半结构化的数据，为公安内部的发布，检索，统计，分析等多种业务提供服务。13.1信令流转图综平台从业务应用层上，会向底层平台、存储、感知资源发生各种控制命令，包括增、删、改、查和配置信令。其信令流转路径如下图：13.2数据流转图综平台的业务数据包括如下几种：原始视频码流数据。原始图片数据。录像文件数据。挖掘分析结果数据。视频图像处理后数据。以原始视频流数据为例说明整个图综平台中数据的流转过程，如下图：图综平台从底层前端视频资源感知层，经过网络接入、传输后，进入平台，通存储、加工、分析、计算等模块处理后，可以向本级实战平台或上级共享平台流转，最后经过边界平台，流转到联网平台，为市局、省级的公安业务应用系统提供视图数据。除业务数据外，图综平台另外还包括平台运维管理数据流和全网设备时钟同步协议数据流。其数据流程单一，此次省略数据流转图例说明。13.3上下级推送机制图综平台的数据分自下而上，分为前端感知数据、平台挖掘分析结果数据。前端感知数据主要是视频流、录像文件和图片文件，以及一些第三方系统的文本记录数据，这些数据存在几个普遍特征，量大，体积大，实时或发送频度高。为避免不必要的数据在市级和区县分局的上下级图综平台间流转、存储和计算，耗费CPU、网络带宽和存储空间，图综平台设计上下级推送机制。基于图综视频专网的设计基础，在网络带宽和时延保障下，建立上下级推送机制，根据GB/T28181，采用访问控制信令与媒体数据分离方式，即只有当上级发出访问指令后，相应的媒体数据流才会推送到上层应用，而在没有访问指令时，媒体网关不会推送数据到上层应用，仅在底层根据存储计划和挖掘、分析任务进行相应的数据发送。13.4抗峰值压力13.4.1峰值场景与压力点位分析图综平台数据流转和处理峰值场景包括如下几种：初始场景在图综平台初始部署，并完成与第三方如“天网平台”、“智能交通”、“卡口平台”对接后，会有大量的历史视频录像文件、图片文件和数据同步到图综平台的视图库中，会同时对网络、存储和计算产生较高的压力，形成峰值。随机场景在图综平台正常使用过程中，可能因为某种突发事件，引起多少公安的图综平台用户同时访问或使用某一种功能，如全市所有的公安图像侦查人员都在调阅同一路摄像头的实时视频流和历史录像文件，并对视频流数据或录像文件进行处理，从而导致单点随机性压力突增，形成随机峰值。周期场景图综平台的一些种类的外部数据，并不是随时更新，随时同步到图综平台中来，而是在规定的周期性时间内推送到图综平台中来，如每周或每月一次，其数据量大，体积大，会同时对网络、边界、存储和计算造成周期性的波峰压力。故障场景当图综平台的内部发生故障，其分布式存储和计算框架会利用其高可用性HA机制，从故障点位或区域转移业务到冗余点位或区域中，会对原有低负荷运行的点位和区域形成峰值压力，而如果故障恢复前所造成的数据处理中断会在故障恢复后，重新进行数据同步和相应的处理，导致系统性能抖动，甚至形成故障性峰值压力。图综平台采用“三网多平台”的建设模式，对视图存储和挖掘分析计算都采用分级部署的模式，在网络、平台、存储和计算等方面在遭遇上述的不同压力峰值场景时，其压力点包括如下点位：边界网关主要表现为图综平台与公安信息网和外网之间的安全边界网关的吞吐量。当在遭遇大量的数据穿过边界网关时，如果不能实现冗余网关和冗余链路，在该点位上的边界网关即为压力点。接入网络在全市范围内，某派出所辖区内可能视频资源密集，会导致从派出所接入网络的某单一的接入网关变为压力点。汇聚网络区县分局也因为其辖区内的视频资源汇聚流量过大，形成汇聚点位的压力。传输网络当在全网中传输视频、图片和各种业务数据时，对整个传输网络的带宽将形成压力，而尤其是环网结构中，为了保证某段网络故障不影响全网业务，在全网路由动态调整中，极有可能使得某段网络的传输压力过大，形成压力点。视图库读写当在大量的视频、图片和业务数据写入视图库或从视图库中读出，会对市局和分局的存储系统形成压力。视图挖掘分析和处理当大量的视频、图片数据需要进行内容文件和分析计算时，会对CPU、内存、GPU等有限的资源导致压力。13.4.2抗峰值压力设计为应对上述各种峰值场景下，从设计上对各个压力点位采用技术进行规避、弱化，设计方案主要包括如下：组播，利用交换机组播功能支持，形成干线带宽节省方案，避免峰值时不必要的带宽重复浪费，降低网络压力。QoS差分服务，利用网络差分服务模型，在峰值带宽压力时，保证高优先级业务数据的传输效率。分布式存储，利用分级分布式存储方案，将数据的存储尽可能就近存储，降低不必要的数据搬迁和调阅。同时利用分布式存储的弹性架构，满足存储接口吞吐量和容量的横向扩展能力，规避或弱化存储读写的压力。分布式计算，采用分级分布式计算方案，采用数据存储物理位置就近的数据挖掘、分析、计算的方案，避免不必要的数据远程读写操作。同时利用分布式计算架构的弹性特点，满足对计算容量的横向扩展能力，规避或弱化计算压力。负载均衡，无论在存储或计算中，都采用负载均衡技术，在市局或区县的数据中心中的存储和计算设施中部署负载均衡算法，利用分布式集群方案，最大限度地提供抗峰值压力能力。带宽冗余，对图综平台的接入、汇聚和骨干传输网络的带宽要求，都采用未来5年内最大可能数据，如最大前端摄像头资源数量、最大卡口过车图片和数据记录数量等，以此来计算网络带宽的要求，并提供带宽冗余。14平台技术要求14.1平台网络技术要求图综平台视频专网建设应以IP数据城域专网组网方式建设，采用一级核心层、二级核心层、汇聚层和接入层的基础网络结构组建。由于视频专网建设对扩展性要求较高，今后未来会支持多达10万路摄像头接入，建议采用带宽租用方式组网，不再建设传输系统，减少管理环节，简化网络结构，保障系统扩展能力，满足日后扩展需求。在保障网络安全的前提下，满足XX城市视频监控系统建设的不断深入发展和深化应用等多种业务需求。核心骨干网采用多协议标签交换虚拟专网（MPLSVPN）技术为不同种类业务提供可靠承载，满足未来XX城市视频监控系统发展和不同业务的需要。同时，通过QoS部署，划分专网用户等级，在确保公安视频监控业务质量的基础上，进而实现全市视频监控系统的高效传输和视频资源的有序共享。二级核心节点总体技术要求由于图像综合平台将采用分布式存储，分布式处理的架构，存在多个数据处理中心，在核心网络建设上，采用分布式多核心架构。在市局（及灾备中心）及6城区分局各部署2台核心路由器，2台核心交换机。核心路由器与核心交换机均采用双引擎、双电源、多交换网板的设备，满足高可靠要求和业务转发需要。路由器具备一体化硬件防火墙，满足核心节点对安全防护性能需要。并为今后留有可扩展的能力。路由器及交换机均支持虚拟化功能，可将两台物理设备虚拟化为一台设备，成倍提高系统的可靠性。核心节点之间采用2*10G形成双环架构。三级级核心节点设计要求在二三圈层14个分局部署1台核心路由器，1台核心交换机。核心路由器采用高可靠性设计，满足业务转发需要。路由器具备一体化硬件防火墙，满足汇聚节点对安全防护性能的需要。关键部件提供冗余配置，为今后留有可扩展的能力。接入点（派出所）设计要求本部分在视频专网接入网中进行描述。市、分局两级运维中心能够管理主流设备厂商的产品，并主动预防，通过资源报表、性能报表、安全检查进行智能分析，主动发现可能存在的问题，防范于未然。并针对设备的健康状态、流量异常情况实时进行监控，及时发现问题并上报告警，保证业务正常开展。14.2平台计算设施技术要求采用业界开放和主流的IntelX86架构平台的服务器产品组成图综平台的业务处理系统。整体计算设施技术要求包括如下：技术先进性设计方案应采用当前先进而成熟的技术，不仅可以满足本期工程的需求，也应把握未来的发展方向。新设计的平台系统具有充分的处理能力，满足图综平台日常数据分析处理。可扩充性在系统设计时应充分考虑可扩充性，从而确保新功能、新业务的增加在原有的系统平台上扩展和实现。高可靠性方案设计具有高可靠性，充