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“整合系统”助力平安城市建设

2008-01-03 嵌入式在线收藏 | 打印

本文根据视频监控行业的现状，提出“整合系统”的概念，解决在平安城市建设中视频监控资源整合的问题。

通过三零凯天公司在广东江门市实施的一个城市监控项目，阐述了“整合系统”中的关键技术与应用方式，解决城市监控项目中已建视频监控系统和新建视频监控系统的融合问题，由单一平台整合众多的异构网平台，提升城市视频监控系统的易用性。

平安城市建设是社会治安防控体系的重头戏之一，也是构建“和谐社会”的重要举措。随着“3111”工程的深入开展，全国各地都在进行平安城市建设，有条件的地方和城市都在投资兴建城市社会治安视频监控系统，北京、上海、深圳、广州、昆明、沈阳都计划或已经安装监控摄像头20万只以上，各地图像资源多分为三种类型，第一类是能监控、能联网；第二类是只监控、不联网；第三类是只监控和录像、不联网。

由于各地的实际情况不同，上述三类资源占总资源的比例各不相同，技术实现方式也不同。有的可能是老系统的升级换代，有的可能是使用已建系统的网络功能，有的可能需要新建。考虑到资源扩充等因素，可以想象，城市视频监控系统会使用多个厂家的产品和系统，随之带来的突出问题是：互联互控困难，资源不能充分利用，作为用户，也需要一个单一系统来支撑资源整合。虽然制定标准可以解决互联互通的问题，但却不能很好地解决已建系统的整合问题，同时限制了用户的多元化需求。

三零凯天公司作为一家有实力的网络视频监控系统与产品提供商，通过前期对北京、广州等城市视频监控系统的调研，认识到整合异构网视频资源在城市监控系统中作用重大，市场前景非常好。先后推出了企业级、电信级的整合视频监控系统平台，已经接入了目前主流厂家的产品和系统，提供一个单一化的操作平台。该平台已经在广东城市监控的重点试点城市——江门市成功实施，平台将覆盖整个江门地区，建立市公安局、分局、派出所的三级系统，可以接入多个厂家的已建系统，统一管理、集中查看，并且具备强大的扩展能力。

整合系统技术

整合系统定义

视频监控系统的发展历经了三个不同阶段：模拟视频监控、多媒体微机平台（嵌入式系统）的数字视频监控（数字硬盘机）、基于嵌入式网络视频服务器技术的数字化网络视频监控。视频监控发展历程如图1所示。

目前已建的系统主要包括：矩阵＋DVR＋视频光端机的模拟系统、嵌入式或工控式带网络功能的DVR、全数字化的网络视频监控系统，三种系统各有优势，本文中不具体讨论。数字化的网络视频监控系统是未来的发展方向，也正是在监控行业中引入网络技术后，极大地促进了自身的快速发展，同时为异构监控网的整合奠定了基础。

在城市视频监控项目中，各个县、市在建设本地的视频监控系统时，并没有遇到很大的困难。但是，这种分散的大规模的建设模式，特别是各地所使用的系统体制、视频编解码设备品牌的差异，导致最大的问题是不便于资源的集中管理，突出表现在互联互控上。所以，在全国的大多数地区，都存在着监控系统资源无法共享，图像信息无法向上一级部门传输的问题。这样，在遇到重大情况时，非常不利于上级部门对下级部门的整体调度和管理，也让整套视频监控系统不能发挥它的最大作用。

要解决这个难题，最好的办法就是建设一套完整的视频监控管理平台，通过网络将各个分散的异构网联接起来，实现中心对下属各个地区监控图像资源的管理和调度，各个地区之间也可以通过这个平台，实现图像资源的共享，这样才能真正发挥出各个视频监控系统的作用。

对于矩阵＋DVR＋视频光端机的模拟系统的整合，多是由两种方法获得图像：一种是通过矩阵视频输出得到图像，再通过视频光端机远传图像；另一种是在矩阵图像输出端口上联接视频编码设备，通过网络远传图像。这两种整合矩阵系统的方式都需要额外增加硬件设备。

对于嵌入式或工控式带网络功能的DVR系统、全数字化的网络视频监控系统的整合，则通过厂家开放的SDK（DVR系统SDK和视频服务器设备SDK）来实现系统的整合。这种方式不需要增加硬件设备，完全由软件来处理。

笔者对整合系统做了一个基本的定义：该系统或平台是由分布式的软件模块组成，通过网络将各个异构监控网联接起来，这些异构网具备必要的联网功能，并提供二次开发接口（提供SDK开发包）；该系统具备图像互联互控、图像集中存储、资源统一管理以及多级联网等基本功能。图2是整合系统软件层次示意图：

前面整合系统定义中提到，该系统是由分布式的软件模块组成的，各个软件模块相对独立，主要包括：异网代理、流媒体转发、消息转发、图像查看与控制、图像存储和设备管理等模块。整个整合系统根据项目情况，可以由多个监控中心组成，中心与中心之间可以级联。平台框架结构如图3所示。

服务器全部采用Linux操作系统。Linux操作系统起源于UNIX，Linux以它的高效率和灵活性著称，能够在PC计算机上实现全部UNIX特性，具有多用户、多任务的能力。Linux操作系统安全性和稳定性都高于Windows系统，因此服务器端采用Linux系统，客户端采用Windows系统，让整个平台稳定运行有所保证，同时兼顾一般用户的操作习惯。

整合平台上包括五大服务模块，三种客户端模块：

1、异构网代理服务器

异构监控网通过接入网接入到整合平台后，消息首先要经过异构网代理服务器。代理服务器的作用是：配置异构网接入的基本网络参数，通过不同厂家的SDK提取相应的设备（或系统）的图像压缩码流、控制流、消息流等，再将这些差异化比较大的接口重新封装，虚拟成一个整合平台的设备（或子系统），由统一的接口来访问。

2、消息处理/转发服务器

消息处理/转发服务器完成监控中心内部消息、跨级通信消息的处理和转发。

消息种类主要包括：设备上下线消息、设备认证消息、报警消息、用户登陆消息等等。

3、流媒体转发服务器

流媒体转发服务器根据图像转发表向不同的目的地转发图像，同时管理流媒体通道的创建、维护和销毁。与消息服务器类似，支持跨级流媒体转发。当平台上有IE监控客户端需要查看图像时，在流媒体服务器上能开启WEB服务，通过下载安装插件，在IE上查看图像。

4、图像存储服务器

图像存储服务器接收来自流媒体转发服务器的视频流，根据设备管理服务器的存储计划配置来存储图像，平台一个单独的客户端播放软件来访问图像存储服务器，检索并调看存储图像。

5、设备管理服务器

设备管理服务器担负着平台上所有设备与软件模块的管理，主要功能：设备配置服务、用户认证服务、存储与报警计划管理、设备资源管理、本中心软件模块基本网络配置、软件模块运行状况监控等。用户通过B/S方式登陆设备管理服务器，平台管理员可以在网络上的任何地方实现设备配置与状态查看。

在企业级整合平台中，管理服务器主要是对设备（包括软件模块）进行管理。在电信级的整合平台中，规模更加庞大，可能是几个分属不同地域的企业级整合平台的集成，管理服务器上升到系统管理服务器，通过联接几个企业级整合平台的设备管理服务器来实现更大范围的联网。

6、监控工作站

监控工作站主要是实现图像的查看与控制，采用C/S软件架构设计，为了方便用户的使用，提供对设备参数、计划录像的简单配置界面。

7、图像转码/解压工作站

图像在大屏幕电视墙上显示是大多数监控中心要求的功能，整合平台在实现不同厂家图像上墙时，通过不同厂家的解码设备获得模拟图像，操作监控工作站制定图像上墙，或者是通过配置服务器配置图像解压工作站列表，在大屏幕上轮循显示图像。

8、远程用户访问

远程用户包括两类用户：一类是普通用户通过登陆WEB服务器查看图像，另一类是系统管理员通过登陆管理服务器维护系统。两种类型的用户都是通过IE方式登陆系统。

系统组建方式

城市监控不同于一般的行业视频监控，地域范围广，监控场所复杂，基层监控网的建设单位各不相同，分属不同的行业。公安作为城市监控的最大用户，牵头实施这个项目，系统的组建方式就要符合公安的行政单位划分特点，我们以广东江门市城市监控试点为例。系统组建方式分为三级网络结构，分别在市局、分局、派出所建立整合平台监控中心，各个中心的权限划分，完全按照公安的上下级管理体制设计，各中心将自己管辖范围内的视频资源整合进来，通过中心级联，达到整合资源共享。图4是广东江门市城市监控系统的组建图。

整合平台是城市视频监控系统中各种图像资源的一个统一承载平台，已建的监控系统所选用的厂家产品多，且地域分布不固定，给整合平台的接入网络也提出了很高的要求。图4中描述的是一个公安三级结构的整合平台，每一级配置的侧重点不同。

市局作为江门地区公安系统的最高管理单位，对监控中心要求主要是在重大事件发生的时候，可以及时调看到现场的图像，在中心配备设施完善的大屏幕显示单元，为了能直观的掌控这个地区系统资源，配置有GIS地理信息系统，通过该系统可以方便的查找摄像点、调看图像。市局直接接入的异构网很少，大量图像是从分局转发而来的。

分局作为市局的下级单位，有直接接入的异构网，也有从派出所转发来的图像，信息流量比较大，起到了一个图像资源汇聚的作用。条件比较好的分局也配备有大屏幕显示单元。

派出所最为公安系统的基层单位，大量的图像资源会接入到这一级的整合平台上，重点是对图像进行查看、本地选择性存储。根据实际情况，有的派出所网络条件比较差，可以将一部分图像资源直接接入到条件较好的分局平台上。

整合平台除了达到图像互联互通以外，还有大量的软件管理功能，是用户能否用好这个系统的关键。

整合平台支持用户管理和用户权限组划分，根据不同权限查看不同的图像资源，保护敏感图像不在网络上随意传播，未来还将提供对敏感图像的加密功能，提供更高的安全性。整合平台支持系统日志功能，对用户的登陆、操作都有详细的记录。

结语

平安城市建设是一个规模庞大的系统工程，其中包括多个安防子系统，城市视频监控系统是一个重要组成部分，蕴含着巨大的商机。目前，电信将其作为一个重要的增值业务来开展，一些老牌的电信设备提供商也开始涉足安防领域，为电信量身打造视频监控平台，成功运用到了城市监控项目之中。

成都三零凯天公司，凭借多年在多媒体处理技术和网络通信技术方面的积累，厚积薄发，不失时机的推出自主品牌的城市监控整合平台，包括电信级和企业级两种平台，开创出一条与竞争对手不同的发展道路，全力打造全面的城市视频监控解决方案。电信级平台突出与现有电信平台的对接，扩大规模；企业级平台突出的是功能定制，符合行业的使用要求，提升客户价值。

通过广东江门城市监控项目的成功试点，整合了该地区八种品牌的视频监控系统。在整合平台上实现了图像的查看、控制、存储和报警信号接入，通过软件控件的方式与GIS系统的融合，在GIS客户端上可以更直观的调看图像。图像支持CIF和D1两种分辨率，中心可以配置。系统实现了统一的别名处理机制，由整合平台来管理各个异构网监控点。用户权限划分出系统管理员、超级用户、普通用户等三个组，每个组由授权和用户组成，对视频查看、系统配置、云台控制分配不同的权限。目前实现了江门市局到分局的两级整合平台，接下来还将计划进一步建设派出所、社区一级的第三级整合平台，整合并新建更多的视频监控点。