网络视频监控系统在城市安防中的应用

　　概述

　　随着我国整体经济实力的显着增强，经济与文化交流日渐频繁，城市流动人口不断增多，社会治安状况也日趋复杂，公共安全问题不断凸显。这些都迫切要求加快发展以主动预防为主的视频监控系统。同时，由于系统应用的不断深入，系统规模的不断扩大，各级公安机关的跨区域图像共享需求也渐趋突出。因此，利用先进的监控联网技术，建立大规模的建设城市报警与监控信息系统，已经成为预防和制止犯罪、保护国家和人民群众的生命财产安全、保证各行各业正常运转的迫切需求和有效手段。

　　为响应政府提出的"构建社会主义和谐社会",公安部开展了一系列科技强警示范城市建设工程，其中"平安城市"的建设是其中重要内容。旨在通过技术手段，以打击、预防违法犯罪为目的，满足人民求发展、求稳定、求和谐、求平安的良好愿望。通过联网管理，各级公安机关和相关部门可以监控、浏览、查询设立在治安复杂场所、重点部位、主要街道、案件多发地段、重要路口、卡口等地点的现场实时图像，直观地了解和掌握监控区域的治安动态，可以做到对紧急事件的快速反应，有效提高社会治安综合管理水平。

　　平安城市项目是一个特大型、综合性非常强的管理系统，不仅需要满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求，而且还要兼顾灾难事故预警、安全生产监控等方面对图像监控的需求，同时还要考虑报警、门禁等配套系统的集成以及与广播系统的联动。

　　现状及需求分析

　　城市视频监控系统应能实现不同设备及系统的互联、互通、互控，实现视音频及报警信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制；进行身份认证和权限管理，保证信息的安全；应能与报警系统联动，并提供与其他业务系统的数据接口。主要包括：
 

图1  城市治安视频监控管理架构拓扑图

　　实时视频浏览：操作员通过用户界面及时监控现场视频信息，能通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控；应能设定控制优先级，对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。

　　视频存储备份：操作员可以灵活设置存储策略，能对重要视频信息进行长期、可靠的保存，方便今后的查询和取证，并保证被存储视频数据的安全性。监控平台的数据库在记录图像信息的同时还应记录与图像信息相关的检索信息，如，设备、通道、时间、报警信息等。
 

图2  某县城市安防系统建设一期工程架构图

　　录像文件检索和回放：操作员以特定的条件（摄像头名称、时间段和其他条件）来检索所需要的录像信息，回放和传送录像信息。应能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载；回放应支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓拍等；支持回放图像的缩放显示。

　　预案管理：操作员可以根据具体应用需求，定义一种预案，该预案一旦启动，可以按照预案定义的流程完成一系列的操作，通过预案管理可以监控大型活动及重大案件，确保活动的安全和可掌控性。

　　GIS电子地图应用：提供基于GIS地图的监控界面，操作员能够更直观地利用地图界面监控相关区域，进行查看实时视频，控制摄像头设备、检索录像文件等各种功能操作。

　　用户权限管理：系统管理员可以创建不同的用户和角色，对不同的角色进行权限配置以及对用户进行角色和权限分配。最终实现对不同身份和角色的用户进行分级、分区域、分模块的登录和权限管理，确保系统使用的安全性。
 

图3  某县城市安防系统建设二期工程架构图

　　摄像头管理：系统管理员可以对其权限范围内的摄像头进行配置、管理和查询。通过对摄像头的分级管理和数据同步，可以实现对全市摄像头资源的统一配置和管理。

　　电视墙管理：系统管理员可以配置媒体转换服务器，保证不同数字视频信息转换成模拟视频后切换到电视墙的显示单元上显示，同时允许数字视频信号直接在电视墙上进行显示。

　　视频分发管理：系统管理员可以配置视频分发服务器，进行本地或远程并发用户访问时的视频流分发。可以充分节省主干网的带宽资源，保证多个用户对同一媒体资源并发访问时不会出现拥塞。

　　日志和报表管理：系统可以记录系统的操作日志、生成报表等，可方便操作员操控系统，并保证系统的安全性。日志包括运行日志和操作日志两种，运行日志应能记录系统内设备启动、自检、异常、故障、恢复、关闭等状态及发生时间；操作日志应能记录操作人员进入、退出系统的时间和主要操作情况，支持日志信息的查询和报表制作等功能。

 　　视频智能分析及预警：对实时视频进行智能分析，自动检测可疑事件、治安事件、群体事件、刑事事件、恐怖事件以及摄像头的状态，并产生视频提示或报警，可以大大地减轻监控人员的工作压力，极大地提高案件的发现率并保证设备的有效性。

　　系统介绍

　　1、城市治安视频监控系统概述

 　　城市治安视频监控系统架构如图1所示。系统采用城市安防视频监控管理平台在市局、分局、派出所三级分布式部署架构实现整个城市监控点大联网，市局设立监控中心实现全局控制和调度；区县局设立监控中心管辖本区域内的视频监控点，受市局统一管理，同时各区县局要实现资源共享；派出所管辖本区域内视频监控点。

　　在前端可以采用全IP化的接入方式，如，视频服务器、IPC等设备通过光纤收发器、EPON等传输设备实现系统的接入；也可以采用视频光端机非压缩的方式传输，在系统后端进行视频编码，即模拟控制、IP数字化管理相结合的解决方案，可以作为现有已建系统有效快速的整合和过渡方式。

　　关于社会公共监控点资源的接入数据，可以通过视频安全边界网关接入平台，将外部的监控资源传输到视频监控管理平台，从而实现社会资源到平台的安全接入，必要的时候可以采用二次编码封装，保证接入数据的安全性。智能分析系统等实现全市各监控和布防点的统一调度管理，极大地提高了警队的衆-作指挥能力，提高了出警效率，节省了警务部门的人力资源。

　　2、湖北省城市安防系统建设掠影

　　九省通衢的湖北省作为中原腹地，积极响应国家"构建社会主义和谐社会"的号召，全省包括武汉、黄冈、孝感、十堰等在内的绝大多数城市都已经实施或正在实施城市治安视频监控系统的建设，着眼于构建覆盖全省的成熟城市安防体系，为建设和谐湖北提供了有力的基础设施支持。

　　作为第一批开展城市治安视频监控建设的湖北省某县，在2008年就开始建设覆盖全县交通路口、城市广场、娱乐场所、网吧、社区等重点治安区域的城市治安动态视频监控系统，以期有效提高全县的社会治安管理水平。烽火网络作为IP视频监控业务的积极开拓者，全程参与了本次系统工程的建设。系统分为两期工程逐步实施。

　　一期工程：公众热点区域覆盖。一期工程主要覆盖全县交通路口、城市广场、娱乐场所、网吧等公众热点区域，建设308个监控点，通过专网光纤链路进行互联（如图2所示）。所有监控点为用户提供全D1的高清晰图像分辨率，并提供最低15天的24小时不间断存储。

　　一期工程在系统体系结构上实现了各种技术的综合利用，将监控中的视频采集设备、视频编码设备、IP网络、IP-SAN存储及烽火网络SmartEye监控管理平台有机的融合为一个整体，充分发挥了IP网络、IP-SAN以及模块化软件的技术优势，使之在监、控、存、管、用等各方面获得最佳的综合表现，很好地解决了该县各级公安机关对于公众热点区域的治安动态管理需求。

　　二期工程：居民社区及单位覆盖。二期工程在一期中心平台的基础上做相应规模的扩容，主要覆盖全县主要的居民社区及企事业单位，建设规模为1000个监控点。

　　二期工程很好地利用了烽火网络SmartEye视频监控平台的可扩展性特点，对于新增监控点，采用分布式分发、分布式存储部署方式，实现县局、派出所以及社区警务室的三级管理，使各级公安机关、社区和其它相关职能部门能够直观地了解和掌握社区的动态，有效地提高了居民社区的治安管理手段和管理水平。

　　通过两期工程建设，该县已经形成了初具规模的城市治安动态视频监控系统，为各级公安机关及相关职能部门提供了有效的社会治安管理手段，为促进该县的社会和谐发展提供了有力的保障。

　　系统应用优势

　　网络视频监控系统以其便捷接入、高稳定性以及灵活扩展能力，广泛应用于城市治安视频监控系统建设中。基于当前城市安防的应用模式，该网络视频监控系统以高可用性为目标，具备以下方面的特点：

　　多级网络化指挥：采用IP架构系统，使各级部门具备了互通的可能。将原有指挥中心的独立封闭架构转变成为：市局-县局-基层派出所三级联动的架构。极大提高了警队的衆-作指挥能力，提高了出警效率，节省了警务部门的人力资源。

　　基于IP开放平台的应用系统融合：传统模拟监控时代，存在多个应用系统，各应用系统独立运行，不具备融合的平台。而烽火网络SmartEye6000 IP视频监控系统则通过标准、开放的接口使系统融合成为可能，极大地提高了安防效率和管理力度。

　　灵活、高效、易扩展的系统：传统的模拟视频监控，不具备高扩展性。基于IP网络的烽火网络SmartEye6000 IP视频监控系统利用无处不在的IP网络，将视频监控变得简单、便捷，从而使系统具备极高的扩展性。

　　电信级高可靠性：烽火网络SmartEye6000 IP视频监控系统具有健全的用户认证、授权管理安全机制及加密功能，完善的日志功能；集成ALG,支持前端、客户端处于不同防火墙时穿越，保证了系统的安全性。

　　智能化的管理：支持分级分域的管理、灵活的用户权限管理、自动的设备批量配置、全网设备的统一拓扑视图、拓扑自动发现管理、全网设备状态管理、故障自动告警及定位管理和GIS地图功能。

　　系统支持灵活的告警策略和告警方式，通过手机、电话、电子邮件、语音等多种途径实现第一时间报警联动。

　　高清晰的图像质量：系统采用最新的专业图像技术，可提供FULL D1高清晰图像分辨率，支持MPEG-4、H.264编码格式，尤其是在高动态图像监控场合，可以为用户提供广播级的高清图像质量。

　　充分的资源共享：系统细致地考虑到了公安机关之外的军、警、情系统及城管、执法、应急政府其它职能部门对于视频图像资源的共享需求，通过边界安全网关为公安机关之外的相关单位及部门提供安全可靠的资源共享服务。

　　五、结束语

　　随着技术的进步，应用场景的不断深化，平安城市应用将会向智能化、高清化方向发展，并融合包括无线接入在内的多种接入方式。网络视频监控平台通过其开放、可扩展的系统架构，集成智能化图像应用功能，丰富平安城市视频监控系统的应用模式，为中国的城市安防建设提供有效的基础平台，为推动和谐社会的发展做出更大的贡献。  （作者单位：烽火网络有限责任公司）