市公安局视频监控系统解决方案平安城市建设.docx

XXXX市公安局视频监控系统
建设方案
二ＯＯ八年十月
目 录
1概述1
1.1项目背景1
1.2设计依据1
1.3系统设计原则2
1.3.1标准化2
1.3.2先进性2
1.3.3经济性3
1.3.4扩展性3
1.3.5易用性3
1.4建设目标与任务3
1.4.1建设目标3
1.4.2建设任务4
1.4.3建设原则4
2需求分析5
2.1现状及存在问题5
2.1.1现状5
2.1.2存在问题7
2.2需求分析8
2.2.1标准化需求8
2.2.2功能需求8
2.2.3兼容性需求10
2.2.4实用性需求11
2.2.5扩展性需求11
2.2.6灵活性需求11
2.2.7及时性需求11
2.2.8安全性需求11
2.2.9可靠性需求11
3VSIP视频监控联网报警系统软件平台12
3.1VSIP软件平台的研发背景12
3.2VSIP软件平台的优势12
3.3VSIP软件平台的组成结构13
3.3.1核心服务器14
3.3.2应用服务器15
3.3.3前端设备15
3.3.4浏览终端15
4系统结构设计16
4.1系统标准（统一标准和统一协议）16
4.2系统总体框架16
4.3市公安局一级监控中心17
4.4区县分区二级监控中心19
4.5派出所三级监控中心21
4.6视频监控服务23
4.7媒体传输服务（干线媒体流优化）24
4.8用户接入服务26
4.9录像存储服务（存储的统一管理和分布式部署）27
4.10系统维护服务28
4.11系统故障服务28
4.12监控资源接入服务（统一接入）30
4.12.1设备网关服务器设计30
4.12.2模拟视频矩阵的接入31
4.12.3高清编码设备的接入32
4.12.4公安自建监控资源的接入32
4.12.5社会面监控资源的接入34
4.12.6娱乐场所监控接入35
4.13图像显示系统（高清视频输出）35
4.14报警联动服务36
4.14.1安全防范促发报警36
4.14.2娱乐场所手动报警36
4.15智能分析服务36
4.16视频会议和IP电话资源的接入40
4.173G无线监控接入40
4.18GIS接入接口40
5级联方案设计（独立工作、统一管理）41
6扩展性方案设计44
6.1监控中心扩展44
6.2监控资源扩展44
7系统功能44
7.1视频监控功能45
7.2现场扩音呼叫对讲功能45
7.3数字录音、录像功能45
7.4系统管理配置功能45
7.5多种级别管理功能46
7.6多种权限设置功能47
7.7视频拍照功能47
7.8外设控制功能47
7.9信息采集功能47
7.10信息传输功能48
7.11信息存储和备份功能48
7.12系统控制管理功能48
7.13日志功能49
7.14自动巡检功能49
7.15报警信息处置49
7.16无线图像资源的接入50
7.17视频资源共享50
7.18旧网改造更新50
老网改造之－新旧系统共用50
老网改造之－废旧用新51
老网改造之－中心信号转换52
老网改造之－新系统控制原系统52
老网改造之－理想方案53
8系统应用54
9系统特点54
9.1标准化程度高54
9.2网管功能强大54
9.3安全性高55
9.4可靠性强55
9.5扩展性好55
9.6兼容性广泛55
9.7经济性高55
9.8人机界面友好55
9.9适应多种网络56
9.10支持多种无线接入方式56
10系统设备介绍56
10.1交换监控中心设备56
10.1.1视频控制管理服务器56
10.1.2核心视频控制管理服务器57
10.1.3流媒体转发服务器58
10.1.4设备网关服务器58
10.1.5录像服务器58
10.2用户终端设备59
10.2.1视频浏览软件59
10.2.2网络视频解码输出矩阵60
前 言
随着科技和城市现代化建设的飞速发展，给安保工作提出了新的问题、新的要求。各种社会矛盾引发群体事件的持续增多；国家间的交往不断扩大，经贸文化体育活动不断增加，国际性的大型活动带来各种安全问题；全球的恐怖事件不断出现，给反恐防暴工作提出更高要求；刑事发案总量居高不下，犯罪的流动性和地域性特点更加突出；犯罪分子作案手段的智能化、技术化、复杂化已有提高，而且隐蔽性更强；广大群众对安定环境的需求愈加迫切，需要质量更高、更规范的安全服务。
建设城市视频监控系统工程不仅是维护社会稳定，障人民群众安居乐业的放心工程,也是构建社会治安综合防控体系，加强城市基础设施、提升城市技术防水平、实现城市数字化管理,提升城市品位，改善投资环境，促进经济发展的保障工程；是提高党委政府应对突发事件、群体事件、恐怖事件，重大灾害事故的处置能力和对社会的管理驾驭能力，构建城市应急联动体系实现危机管理的重点工程。
近年来全面建设现代城市，构建和谐社会——是中国政府近期内勾勒出的美好蓝图，同时也是经济发展、人们生活的必然需求。 “平安”是和谐社会的保证，和谐社会也需要“平安”。打个比方，如果我们将和谐社会比喻成一曲交响乐，“平安”就是其“音符”，而“打造平安城市”这一乐曲，也就在构建和谐社会的乐章中越来越响亮地被演奏出。
1 概述
1.1 项目背景
略
1.2 设计依据
本报告遵循以下技术标准及规范：
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94)
《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T 17963）
《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93）
《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)
《电视视频通道测试方法》GB3659-83
《彩色电视图像质量主观评价方法》GB7401-1987
《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90.92
《计算机软件开发规范》GB8566-88
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
公安部《金盾工程总体方案设计》
公安部《金盾工程安全保障体系总体设计方案》
《城市监控报警联网系统通用技术要求》（GA/T669－2006）
《城市监控报警联网系统第二部分》（GA/T669.2－2008）
《视频安防系统技术要求》（GA/T367-2001）
《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)
《中华人民共和国公安部行业标准》GA70-94
《公安交通电视监视系统验收规范》GA/T509
《安全防范系统验收规则》GA308/2001
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-92
《视频安防监控系统技术要求》GA/T367
公安部《公安信息系统应用支撑平台总体方案设计》
公安部《警用地理信息系统系列标准规范》
《XXXX市社会公共安全视频图像信息系统管理办法》（渝府令第 196号）
《社会公共安全视频图像信息系统技术规范》(DB50/216—2006)
《社会治安动态视频监控系统技术规范》（DB33/T 502—2004）
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
1.3 系统设计原则
公安综合视频监控调度系统是公安信息化建设的重要组成部分，考虑到各类行业业务的需求不同，在系统设计上要和公安局进行充分沟通，确保系统建设真正满足公安局的各种需求，本系统设计遵从以下原则。
1.3.1 标准化
“以规矩，定方圆。”在视频监控系统工程设建设过中，标准化是整个系统的设计的基本前提。系统设计采用国家公共安全行业标准，不仅可以兼容符合行业标准的设备及系统，同时也可通过系统将非标准的设备及系统转化为符合行业标准。同时，标准化的系统为以后系统的升级、扩容和改造奠定良好的基础。
1.3.2 先进性
本次设计所使用的系统监控平台符合国内公共安全行业标准。设备及施工设计时最大限度的利用当今先进、成熟具有发展前途的计算机技术、自动化技术等。从而保证系统能够随着技防的发展可平滑升级。
1.3.3 经济性
系统的核心设备和主要设备由我公司自主研制生产，核心系统软件全部为自有知识产权，有效地控制产品成本，并可兼容多种音视频相关外围设备，充分保护用户投资，使系统建设成本大大降低。
1.3.4 扩展性
随着视频监控报警技术的不断深入发展，对安全防范系统的可扩展性要求越来越高。系统平台所采用的核心系统VSIP监控平台为我公司自主研发的。采用模块设计，每个模块都可以独立存在。系统具有很强的兼容能力，可以兼容市场上绝大多数主流的编解码器。为日后系统的扩展能力打下了坚实的基础
1.3.5 易用性
“科技以人为本”“技术是服务于人类的。本着这种思想整个系统要为用提供更多的简单易用的功能。系统的稳定性和方便性要贯穿系统设计的使终。
1.4 建设目标与任务
建设统一的视频信息管理平台，有效整合现有视频系统，实现市局视频监控中心、区县局视频监控分中心、派出所系统资源管理、分级存储、分级检索、分级控制；同时实现视频资源的合理共享。
1.4.1 建设目标
利用视频压缩技术、软件组态技术、多媒体网络等高新技术手段，结合XXXX市视频监控系统实际建设情况，根据城市管理需要，全面加强全市视频监控系统的建设及整合，建成“统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注”的规范化数字视频监控系统。整合视频图像及其他信息资源，通过新建扩建、整合资源、升级改造和系统集成等途径，增加监控探头数量，提高监控图像质量，完善监控联网管理，实现覆盖面广、技术兼容、高效实用的图像信息管理系统。提升全市可视化管理水平，打造“西部领先，全国一流”的城市可视化管理和城市治安防控体系，全面提高公安警务效率和实战能力。
通过本项目的实施，在XXXX市建立畅通的图像信息管理流程，实现图像的统一管理、分级显示及控制、分级存储及检索，为保证运行安全、提高工作效率等方面提供更为可靠的工具，发挥重要作用。
本项目将在有效整合XXXX市现有视频资源的基础上，结合现有GIS平台，利用软件组态技术、数据库技术、多媒体网络技术实现网络视频监控软件的复杂配置和管理的极致简单化。通过构件化设计，本项目平台能够在不修改源代码的情况下，广泛地融入各种视频监控硬件设备和软件产品，同时提供图形化配置功能，建立一个统一的图像信息管理平台。通过多级系统平台建设，各级监控平台可及时对可能或正在发生的险情、灾情、进行实时的动态的监控，随时了解现场情况，实现市局统一管理、分级控制、分级存储、分级检索、资源共享。
1.4.2 建设任务
XXXX市视频监控系统工程建设任务为有效整合全市公安系统现有设施和资源，建立统一的图像信息管理平台，实现市局中心、区（县）级中心、派出所三级统一管理，分级控制、分级存储、分级检索，完成与相关应用系统的连接。
1.4.3 建设原则
1.4.3.1 注重实效，统筹规划
系统建设严格遵守视频监控系统建设国标、公安部公共安全行业准标以及XXXX市政府签发的《XXXX市社会公共安全视频图像信息系统管理办法》和《社会公共安全视频图像信息系统技术规范》（DB50/216—2006）各项要求，对全市视频监控系统的建设进行合理有效的整合，遵循“统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注”的原则,统筹规划，保证各级监管中心及时、准确的了解和掌握实时的现场视信息,为领导决策，公共安保提供有力的信息。实现视频资料的系统化、科学化、现代化共享和管理。
1.4.3.2 改建并举，高度整合
本着“改建并举、注意节约”的原则有效整合XXXX视频信息系统现有设施和资源，将已建、在建的图像信息系统资源统一规划，避免重复建设投资。在整合过程中，充分利用新技术实现现有资源的整合，达到系统建设需求。
1.4.3.3 统一标准，资源共享
为保障各级视频监控中心信息管理平台之间互联互通，系统建设、管理运行、信息采集将严格按照全市统一的图像信息管理系统技术规范，在保证系统稳定运行的原则下，将图像信息资料上传到所在派出所、派出所上传到所在的区（县）公安局，区（县）公安局上传到市局，实现分级管理、统一调用，最大限度地达到资源共享，为实现现代化的XXXX做出贡献。
2 需求分析
2.1 现状及存在问题
XXXX市公安机关已陆续在全市42个区县局建设了以公安视频监控系统为主体的视频图像监控系统。同时，为了配合市长令的实施，统一建设标准，规范技术接口，XXXX出台了强制性地方标准《社会公共安全视频图像信息系统技术规范》（DB50/216—2006），规定了为社会公共安全视频图像信息系统的术语、定义、结构、技术要求、系统设计、建设、检测、验收及维护的要求，是XXXX市行政区域内视频监控系统的工程设计、施工及检测验收必须执行的基本标准。
目前公安视频监控系统，按照市局视频监控中心、区县局视频监控分中心、派出所视频监控前端汇集平台三级结构有机组成，三级监控中心之间通过自建或租用方式，建立了视频图像专用传输网络，实现了市局视频监控中心与全市42个区县局视频监控分中心的联网，“一小时经济圈”25个区县及万州、涪陵、黔江共28个区县实现了互联互控。视频监控系统为公安机关“打防控管”增添了新的科技手段。经过几年的推进，XXXX许多重要部位、公共场所、主要道路和一些城市重要基础设施部位都安装了视频监控镜头，其分布已达到一定规模，在提高城市公共事业和社会治安动态管理方面发挥了积极作用。但目前仍存在覆盖面小、标准制式不统一、联网率低、运行维护水平不高等问题，难以满足现代化城市管理工作的需要。
2.1.1 现状
2.1.1.1 系统平台现状
近些年，随着XXXX市信息化建设的飞速发展，XXXX市公安局各下属单位在图像监视系统建设方面做了许多工作，取得了一定成绩，具备了较好的基础条件。实现了市局视频监控中心与全市42个区县局视频监控分中心的联网，“一小时经济圈”25个区县及万州、涪陵、黔江共28个区县实现了互联互控。系统结构图如下

2.1.1.2 骨干网络现状
为了满足XXXX市息化建设的要求，更好地开展平安城市建设，合理利用已有系统资源，避免各业务系统建设各自为政，2006年以来，XXXX市公安局不断进行各级平台骨干通信网的建设及完善工作。主要采用自建和租用光纤等的接入方式，在视频传输及安全方面起着非常重要的作用。
各骨干通信网图如下:

图：骨干网络图
2.1.2 存在问题
XXXX市视频监控系统在市委市政府支持下，不断的建设与完善，具备了一定的视频监控信息管理基础，但由于建设与运行时间的差异，与当前安防技术相比水平较低，图像压缩标准制式不统一、图像点的布设覆盖面小、联网率低、运行维护繁琐，很难满足XXXX市建设统一的视频信息管理平台的需要，须进一步采取措施加以完善。
2.1.2.1 标准化难度大
视频监控系统标准制式不统一、联网率低、互通互控能力差，难于实现统一管理,运行维护成本高，难以满足现代化城市管理工作的需要。
2.1.2.2 系统互联互通问题
城市视频监控系统中，所用到的前端摄像头、编码器、控制器以及报警设备将会面临多种厂家、多种型号的集成问题。由于目前没有制定统一的编码标准和PTZ控制协议，因此每个厂家编码设备输出的数字视音频信号、网络通信协议都不相同，每种摄像头的控制指令也不相同。管理平台如何统一显示、存储、转发前端的视音频信息，统一控制前端不同的PTZ设备是一大技术难题。
2.1.2.3 访问和权限控制问题
目前，国内外的视频监控系统大多是集中式数据库管理模式，即由一个中央数据库负责整个系统的用户、权限、资源的管理。 XXXX市视频监控系统建设由三个平台组成(市局、区县局、派出所)，对公共资源和用户管理数据库的要求也必须是三级分布式，即市、区(县)、派出所、都必须有自己的资源和用户管理数据库。如何构建大型分布式系统的资源访问和权限控制也是城市视频管理平台要解决的问题。
2.1.2.4 探头敷设面小
已建平台监控镜头总量较少、覆盖密度低、覆盖范围有限，整合力度不够，不能达到应急监控，安防平台调用的基本需求。
2.1.2.5 存储能力低
已建平台监控镜头总量较少、覆盖密度低、覆盖范围有限，整合力度不够，不能达到应急监控，安防平台调用的基本需求
2.1.2.6 视频图像数据存储和检索问题
城市视频监控系统的视频数据的存储量是非常巨大的，而这些摄像头采集的视频信息绝大多数需要进行24小时不间断的存储和备份，因此构建高效经济的存储架构并实现对存储信息的快速、准确的检索也是城市视频管理平台要解决的问题。
2.2 需求分析
2.2.1 标准化需求
新建视频频监控符合国家公共安全行业城市监控报警联网系统技术标准（SIP标准），需将现有非标准的视频监控报警系统、DVS、DVR、编码器和报警器等设备接入到符合国家标准的城市报警安防系统中，并且可以通过系统的转换设备实现对非标准系统.建设中保证协议的规范性。按照统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注的要求进行系统设计。使所建系统不但可以实现各级监控平通信系统之间的互联、互通和互控，同时还可以为提供远程视频监控、数据采集和视频报警联动等多种业务的应用服务。
2.2.2 功能需求
2.2.2.1 控制需求
系统按照三级系统平台(市局、区县局、派出所)统一设计和管理。系统采用平台级连方式，即以派出所为视频监控前端汇集平台，区县局公安局为实体构建自成体系的视频监控分中心，市公安局构建覆盖全市42个区县所有派出所视频监控系统的视频共享和应用的视频监控中心。
一级平台――XXXX市公安局，是整个系统的最高级别的控制管理中心，一级平台管理员可以调用二级平台（区县公安局）以及三级平台（派出所）所有监控前端的视频图像，优先控制前端设备及资源分配。并可以授予下二级及三级用户权限。视频控制上应遵循以下原测
同级平台用户相互媒体资源调用及设备控制。
同级平台用户需要跨中心进行媒体调用时需要上一级平台管理员授权。例如：二级平台中甘某区县公安局平台需要拥有令一区县平台中某个监控点的监控权/控制权等权力时，需要一级平台（XXXX市公安局）的管理员授予其监控权/控制权等权力。
不同级平台用户需要跨平台调用媒体资源
不同级别平台用户需要跨级别调用不同级别中心的媒体资源时需要所跨越的级别中最高级别的上一级平台管理员的授权。例如三级台中某个用户需要拥有二级平台某个中心管辖下某个监控点权限时，一级平台管理员授权。
设备的控制管理权
一般情况下一个监控前端的设备管理权限由直管中心管理，如有特殊情况上级监管中心可也可以授予其它平台用户对其管理。控制权上，级别相同的用户权限时间优先；不同级别的用户级别高的拥有优先的控制权。
2.2.2.2 存储需求
在存储方面，通过流媒体视频系统，可以在市局、区县局、派出所等监控中心，采用集中存储方式。部分没有建设流媒体系统的区县分局及派出所，采用DVR的分步试存储方式。实现24小时不间断录像。
存储制式
为保障系统应用的连续性，存储区域网络时采用了冗余设计，从应用服务器到存储设备上数据链路的设备（HBA卡、光纤存储交换机、连接线缆、磁盘阵列控制器、控制器端口）冗余保护，避免了数据应用时设备的单点故障；
采用标准M-JPEG或H.264格式；
实现音频与视频同步存储；
支持按录像策略存储；
图像质量采用D1的图像质量，分辨率应达到704×576；
采用双备份存储机制，派出所以及分局监控中心进行存储之后，市局仍然可以通过切换输出的视频信息进行选择性存储，对重点区域进行实时录像;
图像检索
根据时间段进行历史文件的检索；
根据视频主要信息进行历史文件检索；
根据报警类型信息检索等方式;实现视频存储资源的快捷、高效的检索；
存储故障预警机制
通过系统平台管理软件，实时监测存储设备的运行状态,可实现声音、视频、光等方式报警，接高存储设备的管理效率，缩短故障的响应时间。
2.2.2.3 视频监控与GIS联动需求
地理信息系统,经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。如保将地理信息系统与视频监控系统有机的结合既发挥视频监控系统实时图像可视化的优势，又充分发挥GIS管理空间数据的特点，让管理人员能够全面地了解监控对象的空间分布状况，使图像管理与数据管理融为一体。
主要涉及到“数据”、“服务”、“应用”三个层次结构。如下图所示：

通过地理信息系统与视频监控系统的融合有效提高了整个平台建设的实现性，和准确性。在以下几个方面有起着重要的做用.
报警和视频联动
视频监控系统收到监控前报警信息时,可通过GIS系统进行地理位联动。过声、光、视频闪动等方式联动报警，极大加快接处警人员对案发地点实际情况的了解和判断，从而加快处警速度。
智能预案指挥
电子地图在视频监控中具有辅助决策功能。在调用预案的同时，实现在电子地图上对预案事件的定位，保卫圈的绘制，布控点的选定。还可以分析案犯逃逸方向，调用相应的视频资源，查询可用警力资源的功能，灵活、快速、准确的完成预案指挥应用。
2.2.3 兼容性需求
将XXXX市现有的视频编码器、矩阵设备、前端视频采集设备,统一建设成符合现有标准和协议的视频监控系统中。
2.2.4 实用性需求
系统支持用户的网络监控需求，可分级实现多用户多画面实时监控、远程控制、DVR录像或集中录像等功能完全满足用户的功能要求。
2.2.5 扩展性需求
系统采用模块化设计，图像监视点增加时，只需要增加监视点前端的设备，并调整相应的系统软件即可，不用额外添加或者废弃原有设备。并可提供开放的通讯协议，支持第三方系统集成。实现既能满足用户发展在配置上的预留，又能满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。
2.2.6 灵活性需求
系统组网灵活，适合在局域网、广域网和无线网络中使用；在网络中的授权用户可通过IE浏览器实时监控前端现场，客户端无需添加任何硬件。
2.2.7 及时性需求
矩阵切换延进不得大于20毫秒，图像编解码延时不大于300毫秒，矩阵切换不大于10毫秒IP传输控制延时不大于50毫秒，视频图像传输不大于50毫秒。云台控制图像移动的整体时延不大于500毫秒。
2.2.8 安全性需求
XXXX市视频信息管理系统是否能可靠地的运行，除了系统的功能具有先进性和完整性等特点外，其系统安全体系是至关重要的，它不仅是为系统的可靠运行提供保障，同时也是系统具备实用化特征指标中的一项重要内容。信息系统的系统安全体系应包括系统硬件运行平台的安全可靠性、系统软件平台安全可靠性以及系统数据安全完整性。
2.2.9 可靠性需求
系统采用模块化设计，提供完善的故障隔离机制；系统核心服务器采用嵌入式解决方案，整体稳定可靠；系统配有安全可靠的成灾难恢复机制，采取不同级别，不同措施。主要采用两种方式：一种为双机热备；一种为冷备份方式。对于处于核心部位的一级监控平台---市公安局监控中心，系统在设计中应采用对机热备的方式，保障系统在任何时候都可能不间断的运行；对于外于二级和三级的平台可采用冷备份的方式，即设备的双备份，恢复时间不超过30分钟。
各级平台采用目录式级连的方式，保证当管理子系统出现故障时不影响系统中各业务功能子系统、各级子网络的运行，某一子系统、子网络发生故障时，不影响其他子系统、子网络的运行。
3 VSIP视频监控联网报警系统软件平台
VSIP视频监控联网报警系统软件平台是采用SIP协议作为系统的通讯协议，紧紧围绕视频监控、报警联动、录像和互联互通为核心需求开发的系统，由于采用了模块化技术，用户可以根据自己不同业务、应用、功能和规模的需求，在系统的基本服务基础上，自由选择VSIP系统的各种功能模块，构建出符合用户要求的应用系统。同时该平台还可以根据用户的需求和市场的发展需要，实现同基于SIP协议的通讯系统和办公系统进行互联，提供对软件平台进行应用开发的SDK。
3.1 VSIP软件平台的研发背景
VSIP视频监控联网报警系统软件平台采用SIP协议集远程视频监控、报警联动、录像、设备接入和数据采集等功能于一体的安防监控平台。该平台是国内最早的采用SIP协议的安防监控平台，2006年该平台研发相关人员参与制定了国家公共安全行业城市监控报警联网系统技术系列标准（GA/T 669-2006）和（GA/T669.5-2008），2007年承担了该标准的验证项目国家科技支撑计划（社会治安动态防范系统中的信息传输、交换应用技术研究课题）的开发工作，VSIP视频监控联网报警系统软件平台中的设备网关服务器就是该项研究的开发成果。该平台可将现有非标准的视频监控报警系统、DVS、DVR、编码器和报警器等设备接入到符合国家标准的城市报警安防系统中，并且可以通过系统的转换设备实现对非标准系统、设备的管理和控制，在此基础上用户不但可以实现对不同监控报警系统、通信系统和视频监控系统之间的互联、互通和互控，同时还可以为用户提供远程视频监控、数据采集和视频报警联动等多种业务的应用服务。
3.2 VSIP软件平台的优势
VSIP视频监控联网报警系统软件平台同市场上存在的现有视频监控系统相比较存在以下一些优势：
1、标准化的优势：VSIP视频监控联网报警系统软件平台采用标准SIP通讯协议，支持国家公共安全行业标准；
2、兼容性的优势：VSIP视频监控联网报警系统软件平台支持同标准SIP视频会议和IP可视电话的互连互通；
3、管理维护的优势：提供设备巡检、服务器检测、主动报警和日志记录等系统维护手段，保障系统稳定可靠的运行；
4、智能化的优势：提供全面的媒体传输和路由优化的智能解决方案，实现媒体流的最优路由选择；
5、成本的优势：一套系统支持多向业务，建设成本和维护本低；
3.3 VSIP软件平台的组成结构
VSIP视频监控联网报警系统软件平台是支持SIP协议，在设计上完全遵循下一代网络（NGN）的分层、全开放的体系架构，形成一个开放的、完整的、标准化的软交换架构，实现业务控制与业务承载相互分离。系统采用基于IP网络的分布式部署结构，实现视频信号的全数字化传输、交换、存储、处理。VSIP视频监控联网报警系统软件平台主要由核心服务器、应用服务器、前端编码器设备和浏览客户端四大部分组成，在四个组成部分上承载了不同的业务。

VSIP视频监控联网报警系统框架
VSIP视频监控联网报警系统框架分为四层：应用接口层，业务控制层，业务承载层和媒体接入层。
应用接口层；用户界面显示、二次集成开发，实现应用的客户化，提供视频监控、视频会议和视频报警联动等应用。
业务控制层；主要实现信令、控制信息交换、音视频流调度和系统管理等业务逻辑控制。如：系统安全认证；用户端地址解析；用户级别和权限设置管理；设备接入控制；与周界门禁、防火防盗报警、环境数据采集、GIS、DSS等其他相业务系统交互控制综合集成。
业务承载层：主要实现视频转发、设备网关、录像及回放、智能视频分析等基本视频服务。
媒体接入层：主要实现音视频信号数字化、分组化，以便于在IP网络中传输。
3.3.1 核心服务器
核心服务器系统是整个软件平台的基础，应用服务器和软件平台的各种业务功能都是建立在核心服务器系统基础上的，核心服务器主要包括视频控制管理服务器、流媒体转发服务器和设备网关服务器。
视视频控制管理服务器是系统平台的信息交换中心和管理中心，该服务器由信令控制主模块和系统管理主模块构成，当系统规模较大时，信令控制主模块和系统管理主模块可独立部署和运行
其中信令控制主模块是负责软件平台的SIP设备接入、设备定位、应用服务器接入、SIP信令的交换、路由和解析的核心服务器。
系统管理模块、用户管理模块、设备管理模块、日志模块、巡检模块（可选模块）、录像管理模块（可选模块）、报警管理模块（可选模块）集成在一台服务器中，集成后的服务器称为系统管理服服务器。系统管理服务器它是系统平台的用户、设备、服务器和业务的管理中心。主要负责对软件平台的用户、设备、服务器、业务和日志进行管理。
同时。信令控制服务器和系统管理服务器都是基于linux操作系统研发的。在前端数量较少的情况下可以集成为一台服务器，集成后的服务器可以称为视频控制管理服务器。
流媒体转发服务器是系统平台的媒体交换中心，是负责软件平台的视频、音频等媒体数据的交换、转发、优化、复制和路由的核心服务器。
设备网关服务器是系统平台的设备接入中心，主要负责非SIP设备的接入和同其它非SIP的视频监控系统的互联、互通和互控，可接入的设备包括非SIP协议的编码设备、报警设备和其它监控系统。
3.3.2 应用服务器
应用服务器在平台中是为系统提供各种辅助功能和业务功能的服务器，可以根据用户对系统平台的应用需求自行购买、扩展、升级和安装，系统平台的应用服务器主要包括录像服务器、网络视频矩阵和报警服务器等。
录像服务器可以部属在同一台服务器中，集成后的服务器称为录像服务器，它是系统平台的媒体数据集中存储中心和存储视频的播放中心。主要用于根据用户需求集中录制和存储系统、媒体资源进行检索、浏览和下载等服务。媒体资源包括集中存储的录像服务器上的资源和分散存储终端录像的资源。
网络视频矩阵是系统平台的图像显示设备，主要用于多个视频图像的集中显示在电视墙上，支持多路图像的监控浏览和轮巡。
报警服务器是系统平台的报警接入中心，主要提供报警信息的接入、管理和转发。
3.3.3 前端设备
前端设备是系统平台的数据和媒体的前端采集、存储和播放设备，主要用于对视频信号、音频信号、报警信号和模拟数据进行采集、编码和传输，对音频信号的解码输出和对报警信号进行输出等功能，前端设备主要包括DVR、DVS、各种报警器和数字摄像机等，这些设备一般由第三方生产，生产厂家众多，前端的通讯协议也是多种多样，支持接入不同厂家前端设备正是本系统平台的特色。系统平台主要采用设备网关服务器来解决不同厂家不同设备的接入问题，具体方案详见设备网关服务器。
3.3.4 浏览终端
浏览软件是系统平台客户浏览端，用户可以采用两种方式进行浏览，一种是C/S方式的客户端软件；另一种是B/S方式的客户端。浏览软件主要用于对远程媒体资源进行解码和显示，对报警信号的接收和显示，对云台进行远程控制和对设备进行远程配置，同时还可以提供图像浏览、存储、地图、日志、系统巡检和报警联动等服务。
视频监控平台除了以上的主模块外，根据用户的各种功能需求还同时提供了用于扩展的各种专用功能模块，包括用于远程拨号的智能拨号模块等。与系统中自带的基础模块和可选模块，有机组合成一个结构复杂、功能强大的视频报警监控联网系统。
4 系统结构设计
4.1 系统标准（统一标准和统一协议）
XXXX市公安局视频监控系统的建设，必须保证整体的规范性。按照统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注的要求进行系统设计。
在此基础上我们采用了基于SIP协议VSIP视频监控联网报警系统解决方案，力求在XXXX市范围内建设出标准统一、可管可控、互连互通、应用广泛、具有良好兼容性和稳定性的视频监控传输交换平台。
视频监控传输交换平台中选用TCP/IP协议作为主要网络协议，系统运行在IP网络环境下，其中通讯协议SIP协议，视频编码标准采用H.264、Mpeg-4和M-JPEG，音频编码标准采用G.711，媒体传输协议支持TCP、UDP和RTP，完全符合2006年颁布的中华人民共和国公共安全行业标准《城市监控报警联网系统通用技术要求》（GA/T669－2006）和《城市监控报警联网系统第五部分》（GA/T669.5－2008）。
对于非标准的DVR、DVS、IP摄像机和模拟视频矩阵，系统提供标准SIP协议转换网关，可将非标准设备的控制信令和媒体数据转换为标准协议接入到系统中，其中VSIP系统中的设备网关服务器属于十一五国家支撑项目，并且公安部检测中心认证，可提供完整的非标准设备接入解决方案。
4.2 系统总体框架
XXXX市公安局视频监控系统是一个下辖42个区县、若干派出所和社会监控资源的三级安防监控平台，市公安局建设一级监控中心，区分局建设二级监控中心，派出所可扩展建设三级监控中心，各区县分局和派出所可独立接入管理辖区内的平安城市监控资源和社会监控资源，并可逐步扩展，市公安局具备最高权限，可集中控制管理各区县分局二级中心和相应的监控资源，分局二级中心可管理本中心范围内的监控资源和所辖派出所三级监控中心的各种监控资源。系统整体是一个基于NGN分布式网络架构和SIP通讯协议，集远程视频监控、报警联动、录像、设备接入和数据采集等功能于一体，支持统一协议、统一管理、互连、互通和互控的安防监控平台。
XXXX市公安局视频监控系统由市公安局一级监控中心、区分局二级监控中心、派出所三级监控中心、监控前端子系统以及相应各子系统组成，网络结构图如下：

4.3 市公安局一级监控中心
市公安局一级监控中心设备主要由核心视频控制管理服务器、媒体调度服务器、设备网关服务器、录像服务器、集中存储设备、网络视频矩阵、电视墙、浏览终端和辅助服务器构成。
市公安局一级监控中心配置核心视频控制管理服务器，主要作用是完成信令和控制信息交换、调度以及系统管理，下级分控中心视频控制管理服务器（业务扩容时，平滑扩展），实现系统全局用户管理、权限管理，路由管理和基于用户优先级的流量控制管理。提供用户身份认证/用户及设备的权限（包括监控权限、配置权限，控制权限、巡检权限、远程录像回放和录像权限）和级别管理/终端地址解析/业务功能控制/设备管理和实时监控/对网络视频矩阵接入控制/对录像服务器接入控制/对媒体调度服务器进行控制/提供单播和组播切换/支持其他相关子系统接入。
市公安局一级监控中心配置媒体调度服务器，主要作用是实现市公安局范围内及各分局间的媒体的交换、转发、优化、复制、路由和应用层组播。市公安局的媒体调度服务器是整个系统平台的媒体交换中心，可实现将市公安局范围内及各分局间收到的单个视频流复制成多个视频流，转发到多个请求端，使得前端的每个视频通道只占一路视频流的网络带宽，提高网络带宽的有效利用率，降低带宽需求，减少网络拥塞的发生，从而提高系统整体的媒体数据响应访问的效率，提高带宽利用率。
市公安局一级监控中心配置的设备网关服务器，主要用于在市公安局一级接入各种视频监控资源。设备网关服务器是市公安局一级监控中心的设备接入中心，该设备可根据用户接入设备的数量配置多台，集群使用，主要负责非SIP设备的接入和同其它非SIP的视频监控系统的互联、互通和互控，支持媒体和信令的转换、可接入的设备包括非SIP协议的编码设备、DVR、DVS、IP摄像机、报警设备、视频矩阵和其它监控系统，并且可以实现转发报警信息、实时显示监控前端设备状态和对接入的设备进行主动巡检。
市公安局一级监控中心配置网络视频矩阵，主要作用是解码显示系统内的所有视频信息，网络视频矩阵可外接监控中心大屏幕电视墙。
市公安局一级监控中心配置录像服务器，主要作用是将多路远端监控图像同时录制到相应的文件中，并可随时查询检索回放，实现集中录像、存储、回放。提供多种录像方式/多种查询播放方式/支持调度/会议录像/对录像文件的管理/联动报警触发录像/提供多种音视频