运营级视频监控系统为“平安东莞”增彩

　　
　　CPS中安网记者 罗超 

　　随着中国互联网使用数量的不断增加，用户可以通过宽带网络的使用获取更多的网络服务和增值业务。运营级视频监控作为一种城域级的安全监控方式，是基于宽带网络为用户提供图像、声音和各种报警信号的远程采集、传输、储存、处理的一种新型电信增值业务方式，用于满足用户在不同地点、不同时间能够接收到需要的安全信息，或是在危险情况发生时的及时提醒，这些安全需求已经被越来越多的网络用户认知和认可。本期《工程体验》栏目采访记者罗超、龚威来到东莞市，现场观摩体验由广东天讯电信科技有限公司负责承建的“平安东莞” 运营级社会治安视频监控项目工程，通过记者对现场的采访和体验感受，为此类安防工程商描绘出一幅建设蓝图。

　　建设工程的三点项目要求

　　享有“世界加工厂”美名的东莞市，治安状况是过去市民不愿提及的伤心话题，谈其原因，警力不足是我们经常听到的解释词。如何利用有限的警力资源为市民服务，东莞市公安部门一直在重视和思考着这一问题。于是，在网络时代如何运用运营级视频监控来增强警力被摆上了议事日程。

　　2006年，他们开始了项目建设。东莞市公安局通讯科科长李卫国告诉记者，同全国其它城市一样，东莞市在启动该项目建设之前，已有六个镇先后进行了视频监控系统的动态防控建设，由于之前的建设未进行统一的规划，采用的安防设备、平台、网络及技术各不相同，所以他们要求新建设的平台可以整合大量的异构视频资源，并完全兼容传统模拟视频监控网络和数字视频监控网络，以减少原有监控网络改造费用和项目投资，即兼容性；“平安东莞”社会治安视频监控项目计划建设的监控点再加上过去已经建设的项目部分，估算总量在1万以上，并将建设的监控分中心接入省/国家更上一级总监控中心。这就容易造成东莞市的监控中心或分中心受前端设备以及主干网络带宽的限制，在海量用户并发访问视频资源时，极易产生网络拥塞，因此，工程需解决用户对大量资源并发访问时网络的瓶颈问题，即规模性。

　　 此外，这次项目建设中设备的种类和数量众多，每个设备的故障都将影响东莞市公安局系统运行的稳定，所以，项目要求具有强大的网管功能，能对前端监控和平台服务器等设备的运行状况和系统各服务的状态进行实时记录，能自动进行故障检测、修复及报告，即可维护性。

　　“e安讯”支撑东莞运营级监控平台

　　据记者的了解，“平安东莞”运营级社会治安视频监控工程于2006年开始建设，首期共建设1个市局监控中心，26个镇区分局监控中心，2200多个道路监控点，系统于2007年2月正式运行。短短一年时间内，要建设一个城市运营级的大型社会治安视频监控项目，承建方是怎么样具体对工程进行建设的呢？广东天讯电信科技有限公司项目经理赵云回答记者说，“平安东莞”运营级社会治安视频监控工程项目是按照国家“科技强警”工程建设规范和建设方的项目要求，

　　集成不同前端设备（监控摄像头、录像主机、云台控制设备等），实现统一视频流管理、统一存储、统一数据分发与调用等管理目的。主要由四大部分组成，分别为前端部分、传输部分、中央控制显示部分及数字图像存储检索回放部分。前端部分采用点位设计；传输部分采用电信光纤网络进行数据传输；中央控制显示部分的设计采用数字化监控中心管理系统＋大容量模块化矩阵切换设备作为核心设备，以数模结合方式，实现对快球的远程的控制、权限的管理；采用外置存储方式进行统一的视频流数据存储，提供远程的录像检索和回访。

　　“平安东莞”运营级数字化视频监控工程主要解决的是录像及存储问题，对于这一问题，广东天讯在工程中选用了他们与武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心，共同为大规模城市联网需求而开发的“e安讯”（e-Touch）城市安全联网视频监控管理系统，来构建东莞市的管理平台。赵云介绍，“e安讯”城市安全联网视频监控管理系统有如下的优势：

　　1、基于网格的分布式存储技术实现大规模视频网络化存储

　　这个管理系统采用基于网格的存储策略，可以在网络的多个节点上部署存储设备，可融NAS、SAN等多种不同的技术。网格存储使存储简单化，兼容不同的网络协议，支持不同的系统平台，在各个分布系统上运行而且同步。并且，它支持对视频服务器、平台、客户端三点同时存储及检索。这一功能很好地解决了东莞市大量视频录像及存储的问题。

　　2、统一的视频接入网关实现平台的兼容性

　　“e安讯”采用视频接入网关对非标准的视频流进行转码处理，统一了视频压缩格式和传输模式，并对接入设备的控制命令（如矩阵切换、云台控制等）和传输协议进行统一转换；客户端通过插件实现对不同视频压缩协议的支持，可以在不改动流媒体服务器和传输方式的情况下，实现对前端设备的兼容。平台设备之间、平台设备与客户端之间的信息的通信采用中间件，平台内部采用统一的控制信息格式及音视频编码格式，这项功能完成了东莞市公安局对工程兼容性的要求。

　　3、流媒体分发技术支持大量用户的并发访问

　　“e安讯”采用了流媒体分发技术，通过在系统中分布部署的流媒体服务器集群实现音视频流的分层转发，有效节省视频服务器的接入带宽，可在提高视频传输质量的同时降低线路带宽要求，从根本上避免了大规模并发流量产生的网络瓶颈。当多用户请求同一视频时，前端设备只需发送一份数据到流媒体服务器上，再由流媒体服务器进行缓冲转发，客户端则统一连接到流媒体服务器获取视频数据，以实现多路用户的并发访问。流媒体服务器的负载均衡技术可以将并发压力均衡地分配到不同的流媒体服务器上，平衡网络流量，极大地提高系统效率。

　　4、积木式的配置策略易于扩容

　　“e安讯”积木式的配置结构设计采用了集中管理、分布式部署的模式，在东莞市的前端设备、客户端和后端存储容量可以线性扩展，通过服务器扩容就能实现系统容量的平滑升级，可以支持大到十万级路各种规模的联网监控管理，可通过配置流媒体服务策略进行积木方式地扩展系统的最大容量。集中的系统管理方式，更利于东莞市公安局对图像的视频切换和调用。流媒体分发技术和积木式的配置策略有效率地实现了东莞市公安局对工程规模性的项目要求。

　　项目效果大幅提升东莞公安战斗力

　　“平安东莞” 运营级社会治安视频监控工程建设的使用对东莞市打击各类犯罪，维护社会稳定起到了关键作用，充分发挥视频监控的“预警、监控、取证、震慑、打击、疏导”六大功能，路面涉车的“两抢”案件基本灭绝，盗窃案件大幅下降，社会治安明显好转，群众安全感明显增强。以莞城区为例，刑事案件同比下降了34%，“两抢”案件下降了36%，盗窃机动车案件下降了41.5%。李卫国如是评价了该工程的建设效果，另外，他还给记者例举了一个实例，东城区大井头新村这一带是东莞市治安黑点。由于外来流动人口众多，治安状况一直不乐观，尤其是飞车抢劫、抢夺令生活在这个地方的人们感到恐慌害怕。在大井头一门面做小生意的蔡小姐，从湖南来到东莞已经好几年了。提起这里的治安变化，蔡小姐深有感触。“以前，你要是在路上打手机，或者挎包上街，稍不留神就会被抢。”蔡小姐就有过被抢劫的惨痛经历。有一次，蔡小姐在自己的门面门口用手机通电话，谁知突然冲来一辆摩托车，一把抢过她的手机，开着摩托车就跑。蔡小姐叫了一些人，却怎么也追不到。事发之后，她马上向附近派出所报警，办案民警通过调取路口监控摄像机拍摄的图像资料，很快确定了犯罪嫌疑人并将其抓获。蔡小姐说，这一切都要归功于城市治安监控系统的完善。

　　体验结论

　　运营级视频监控工程适用领域

　　随着电信运营商对宽带网络建设的不断完善和图像压缩编码、流媒体技术的逐步演进，基于宽带技术的运营级网络图像应用在网络视频监控中逐步得到推广使用，使得电子监控已不仅仅局限于安全防范，而是已成为一种对各行各业都较为行之有效的监督手段和管理资源。此次记者现场体验的“平安东莞” 运营级社会治安视频监控项目工程，就是其中的一个范例。我们在这个范例中应该可以看出，诸如类似的运营级城市大型监控工程主流应用还局限于为公安部门掌控城市社会治安状态的建设中，从这点应用价值来分析，运营商们能否把运营级的工程项目介入到更为广阔的行业市场和民用市场呢？记者通过行业专家和企业的采访，他们大部分观点认为，视频运营级的服务应该包括两种类型的应用，一是行业市场应用；另一种是中小企业及民用市场应用。

　　1、行业市场应用

　　运营级的视频监控工程就目前的技术可行性和用户需求来说，主要集中在以公安、道路交通、航运、水利、保险、连锁结构等行业，这些行业通过租用运营商的数据线路资源，构建自己的行业监控网络，他们向运营商缴纳线路租用费，监控系统的设备投入、维护和管理由各行业用户自己承担，运营商在其中发挥项目咨询、方案建议以及线路维护的作用。

　　 2、中小企业及民用市场应用

　　目前，运营级的视频监控工程在中小企业及民用市场的应用大多还处于“酝酿”时期，相对于行业市场的应用还较为简单。例如幼儿园运营级的监控，幼儿园管理部门可以自建或租用视频运营商的监控前端设备，申请主机域名，向视频运营商缴纳月租费，此外无需建设监控中心所需的其它设备，节省了投资，简化了管理。视频运营商负责建设统一的视频服务平台，提供包括域名解析、用户、认证、计费、设备维护、存储管理和无线接入等功能。学生家长作为个人用户向视频运营商申请帐号和密码，通过有线/无线的方式随时接入网络，查看小孩在幼儿园的学习与生活情况，并定期向视频运营商缴纳服务费，计费方式可以采取包月方式，也可以按时长或流量计费。

　　运营级监控工程难点分析

　　现今，一些省市拟在运营级平台上构建城市监控报警系统。据记者了解，构建运营级视频监控工程项目，有一些工程难点和注意事项（之前文章中提及的不再叙述），工程商们可作为借鉴参考。

　　1、为了充分保证运营级视频监控系统的业务质量，真正实现其大规模商用，必须要对现有宽带网进行改造和优化。由于运营级视频监控业务大量发生在城域范围内，因此现有宽带网的改造和优化的重点也主要集中在城域网部分。

　　①对于QoS，可通过DiffServ与MPLS相结合，实现全网端到端的业务流分类、标记、排队及管理。比如，在接入汇聚层根据端口信息对监控业务流进行802.1P标记，并实现带宽分配和拥塞管理；在PE点完成VLAN到VRF的映射，将优先级信息带入EXP域；在核心层P节点根据EXP域编码决定转发优先级，然后进行调度转发。

　　②对于组播，可通过升级或替换不支持组播业务的关键设备进行全网改造。现在运营商的核心层设备基本均支持组播，不支持组播的主要是一些老的DSLAM和BRAS。为保证组播的可控性，需从组播源和组播用户两个方面进行考虑：在核心层路由器上对组播源进行过滤，只允许预先设定的组播源发出流量；结合BRAS或AAA，引入组播用户的认证与授权机制，限制非法的组播接收用户；在DSLAM或接入层交换机上启用IGMPSnooping，防止组播流的广播分发。

　　③对于网络架构，需趋于扁平化，以减少物理级联及逻辑级联的级数。核心层尽量采用网状结构，通过对各个方向的业务流量的灵活调度，使其以最短的路径、最少的跳数进行转发。接入层应尽量减少DSLAM或二层交换机的级联级数，尽量实现DSLAM或二层交换机与BRAS的直接相连。

　　2、城市的运营级视频监控工程是大型综合性的工程，复杂程度高，应采用系统工程方法来进行分析和构建，前期应有详尽的规划，之后要作系统分析、系统设计和系统优化等步骤的工作。

　　3、建设重心的选择，如果是公安行业的应用，监控图像的存储应前移到第一线的派出所，系统的功能要实现发案后的查找或发案前的预防，最理想的方案是在系统前端就设置动态检测和事件侦测功能，即将可变复杂度算法VCA内置在网络摄像机或视频编码器中，以实现前端的动态检测，以此可有效地减少图像的存储量。

　　4、为避免与城管、交通、应急、海关等建设的重复投资，实现在全市范围内运营级的信息共享，应采用各系统资源均存入市级服务器使之可以为各方共享的策略方案，并采用流媒体技术来实现多用户的并发访问，以求得资源的最大利用和经费的节约。

　　项目自评

　　一个项目建设得如何，承建方同样有话语权。广东天讯赵云自评该工程时说，“平安东莞”运营级社会治安视频监控工程在建设模式上进行了创新，采用企业投资建设、维护，政府租用的模式，有利于政府将有限资金最大限度地扩展社会治安监控系统的覆盖范围，为全国各地此类建设打开了新的思路；整个工程采用模拟+数字的组合技术来构建市镇二级联网视频的监控，这种模式是他们根据东莞市公安局实际情况而设计制定的。模拟信号为镇区公安分局的实时监控方式，通过授权管理，东莞市公安局监控中心和其他镇区分局可以通过联网系统实时监控。各个镇区分局中心分别与市公安局中心之间的8路上行和2路下行实现模拟信号网络互连，同时，各镇区分局中心的与市公安局中心之间还通过计算机网络系统和流媒体服务器的统一管理实现数字信号联网。镇区公安分局与市公安局中心通过千兆光纤联网，可以实时调看所有监控图像中的任一路图像，实现公安网上任何授权接入点都可以通过监控平台，对监控摄像机进行控制和视频资料调取及录像回放。在市公安局及各镇区公安分局监控中心配置了电视墙用于轮巡监控和重点监控。分布式部署，集中式管理的模式大大提高了系统的应用效率、安全可靠性和数据管理效率；该工程利用了广东电信丰富的网络资源、建设经验及规范的监控、维护、管理和运营支撑保障了东莞市社会治安监控工程的长期稳定运行，层次化的系统架构和强大的业务平台，可有效简化运维流程、提升运营价值。

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