基于视频监控技术的平安城市系统分析与研究-终稿.doc

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西安电子科技大学网络教育毕业论文（设计）任务书学习中心三原学习中心专业信息管理与信息系统学号 7074111032001 姓名马建国题目基于视频监控技术的平安城市系统分析与研究任务与要求结合工作实际分析与研究基于视频监控技术的社会治安综合管理的平安城市系统，具体要求如下：（1）平安城市监控系统所利用的计算机网络平台，监控范围内所需的视频、音频，以及数据以数字形式通过网络进行传输、存储和共享；（2）建设一套实现在某个城市范围内实现多级监控、分布存储、集中管理、资源共享的综合视频监控平台；（3）实现城市可视化管理和应急指挥调度；提升城市综合管理水平和社会治安防控能力，为推进城乡统筹改革发展和加快城市建设提供坚实的社会安全保障；（4）重点分析与研究系统的功能、可扩展性、实用性、可操作性、稳定性等方面；（5）按工程设计文档的要求撰写论文，参加毕业（论文）答辩。开始日期 2013-5-13 完成日期 2013-9-13 指导教师签名年月日西安电子科技大学网络教育毕业论文（设计）工作计划学习中心三原学习中心专业信息管理与信息系统学号 7074111032001 姓名马建国题目基于视频监控技术的平安城市系统分析与研究工作进程起止时间工作内容 2013-5-11至2013-5-12 与指导教师研讨题目内涵，对所选题目进行确认 2013-5-13至2013-5-31 查阅资料，确定并进行方案论证，撰写开题报告 2013-6-1至2013-6-2 开题报告 2013-6-3至2013-6-10 根据掌握的资料，撰写论文大纲，修改大纲 2013-6-11至2013-7-1 撰写论文初稿 2013-7-2至2013-7-7 中期检查 2013-7-8至2013-8-19 修改论文、定稿 2013-8-20至2013-9-13 毕业设计（论文）验收，准备答辩 2013-9-14至2013-9-22 论文答辩主要参考书目：罗世伟．视频监控系统原理及维护[M]．北京：电子工业出版社，2007：96-101．张艳霞．网络视频监控技术及应用[M]．北京：机械工业出版社，2009：47-68．主要仪器设备：计算机网络网络摄像机服务器指导教师签名：年月日西安电子科技大学网络教育毕业论文（设计）开题报告评议表姓名马建国学号 7074111032001 性别男指导教师周大为报告题目基于视频监控技术的平安城市系统分析与研究报告日期 2013年6月2日报告地点西裙楼3楼会议室303 对开题报告的意见： 1. 论文难度： □ 偏高 □ 适当 □ 偏低 2．论文工作量： □ 偏大 □ 适当 □ 偏小 3．研究方案的可行性： □ 好 □ 较好 □ 一般 □ 不可行 4．对文献资料及题目的了解程度： □ 好 □ 较好 □ 一般 □ 较差 5．从报告中反映出的综合能力和表达能力： □ 好 □ 较好 □ 一般 □ 较差 6．对开题报告的总体评价： □ 好 □ 较好 □ 一般 □ 较差 7．是否同意论文开题报告： □ 同意 □ 需要重做（在相应□的内划 √）对开题报告的评价意见： □ 该生对本题目有深入的认识，准备充分，开题报告的内容和形式完全达到开题要求； □ 该生对题目认识有一定深度，准备工作较充分，开题报告的内容和形式基本符合要求； □ 该生对题目认识不深，准备工作不充分，未达到开题要求。指导教师签名年月日备注西安电子科技大学网络教育毕业论文（设计）中期报告评议表中期报告根据你做的情况自已填写，交论文时我签字。学习中心（盖章）： 2013年 7月20日学号 7074111032001 姓名马建国专业信息管理与信息系统指导教师周大为题目基于视频监控技术的平安城市系统分析与研究检查内容检查结果是否按工作计划进行是已完成工作量占总工作量的大小 60% 已完成的任务内容与指导教师研讨题目内涵，对所选题目进行确认；确定并进行方案论证，撰写开题报告；根据掌握的资料，撰写论文大纲，修改大纲；撰写论文初稿。遇到那些难点、如何解决在论文写作的过程中，遇到关于IPSAN、卡口系统实现方式、网络安全等不太了解，通过工作实际，和华为和BOCOM工程师交流解决。对毕业设计有何意见或建议论文选题符合专业培养目标，能够达到综合训练目标，题目有较高难度，工作量大。总体评价文题完全相符，论点突出，论述紧扣主题指导教师打分教师签名年月日说明：此表由指导教师填写，一式两份，一份交学习中心，一份给学生装订入最终论文。 ‘中期报告’得分将作为‘期中成绩’记入总成绩。若不交‘中期报告’或中期报告得分为不及格的学生不得参加答辩。西安电子科技大学网络教育毕业论文（设计）评审表学习中心三原学习中心专业信息管理与信息系统学号 7074111032001 姓名马建国题目基于视频监控技术的平安城市系统分析与研究毕业论文评语中期报告成绩：论文过程成绩：建议质量成绩：评语论文通过后我发电子版评语给你，粘贴到这里。 : 指导教师签名: 年月日评语内容应包括：学生的工作态度和投入时间、精力情况；运用基本技能获取、利用信息的情况；学生对基础知识、专业知识的掌握程度；分析、解决问题和进行创新的能力；论文（设计）的质量情况。答辩小组意见组长签名: 年月日答辩小组对评定的“优秀”和“不及格”成绩需给出明确和详细的意见！综合评审组意见组长签名: 年月日摘要本次毕业设计论文分析与研究的内容是完全基于网络的图像远程监控、传输、存储、管理的网络视频监控系统。通过网络视频监控系统，我们可以对监控目标进行监视控制，而且可以拓展一些安全防范及智能管理的应用。目标就是建设一套实现全市范围内的多级监控、分布存储、集中管理、资源共享的综合视频监控平台。本系统整体架构由系统中心监控平台、二级监控平台、监控点（前端设备）、监控控制中心、承载网络五部分组成。其中监控控制中心由市监控控制中心、分局监控控制中心和派出所监控控制中心组成三级架构,监控控制中心以监控系统平台为核心，采用分布式的负责整套系统的接入、转发和管理。单位领导和相关部门负责人可及时获得关于监控现场实时、准确、具体、直观的图像信息。关键词：网络高清三级架构视频监控目录页码需要调整，应该是分节出了问题。第一章绪论 1 1.1 视频监控技术的现状、水平及存在的问题 1 1.2 项目的目的与意义 3 1.3 本论文工作 3 第二章概述 4 2.1 系统概述 4 2.2 需求分析 4 2.2.1 视频需求 4 2.2.2 报警需求 5 2.2.3 联网需求 5 2.2.4 智能管理 5 2.3 设计原则 5 第三章系统总体架构分析 7 3.1 系统总体概述 7 3.2 系统总体架构 7 3.3 系统拓扑架构 8 3.4 总体设计思路 9 3.5 视频信息传输交换网络 10 3.5.1 传输交换平台构架 10 3.5.2 网络技术选择 11 3.5.3 主干传输设计 12 3.6 海量视频存储设计 12 3.6.1 存储方式设计 12 3.6.2 存储管理策略 13 3.7 视频信息综合管理平台 15 第四章各子系统分析与研究 17 4.1 治安监控系统设计 17 4.1.1 设计思路 17 4.1.2 前端监控点建设 17 4.1.3 监控点的选择 18 4.1.4 派出所分控中心设计 18 4.1.5 区县监控中心设计 18 4.1.6 市局指挥中心 19 4.2 单兵移动执法系统 20 4.2.1 单兵系统概念 20 4.2.2 系统建设意义 20 4.2.3 传输网络 21 4.3 智能数字高清卡口系统 21 4.3.1 建设意义 21 4.3.2 系统原理 21 4.3.3 系统结构设计 23 4.3.4 系统组成 23 4.4 高清电子警察系统 25 4.4.1 建设意义 25 4.4.2 系统特点 25 4.4.3 系统构架 25 4.4.5 系统功能 26 4.5 智能视频分析系统 28 4.5.1 智能视频分析的意义 28 4.5.2 智能视频分析系统构架 28 第五章系统安全设计的分析与研究 31 5.1 软件平台安全性 31 5.2 前端设备安全与可靠性 32 5.3 中心设备的安全性 32 5.4 网络传输与接入安全 33 5.4.1 社会视频资源的接入安全 33 5.4.2 基于公共网络传输的数据安全 34 5.5 各级监控平台的网络安全 36 第六章结论 39 致谢 41 参考文献 43 第一章绪论随着平安城市建设的不断深入实践和应用，视频监控系统正从单纯的城市治安防范的技术手段形成为大型的、综合性非常强的视频图像信息系统。它不仅可以满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等的需求，在预防、发现、控制和打击违法犯罪，提供破案线索，固定违法犯罪证据等方面发挥人防、物防所不可替代的重要作用；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。 1.1 视频监控技术的现状、水平及存在的问题监控系统的技术水平已经从初期的模拟信息传输与控制飞速发展到了数字化、网络化信息传输与控制。纵观其发展历程，大致经过了三个发展阶段。模拟监视系统：在黑白摄像机、黑白电视机出现的初期，初期的黑像电视监控系统也诞生了。最早的视频监控系统，也称闭路电视监控系统(CATV)。主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成，由视频电缆、控制电缆等连接。监视系统以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，监控图像一般只能在控制中心查看。最简单的是将图像信息直接送入视频传输电缆进行传送。它应用于保安、生产管理等场合。尽管当时图像质量低，控制功能少，但其直观方便，还是被人们所接受，之后投入了大量的人力物力，不断提高性能、完善功能，很快地由最初的单点、单线制模式变点对点、一点对多点监视和多点顺序控制系统。控制部分采用模拟电路与中、小规模数字集成电路制成的控制器，以直接控制、间接控制、频率分割控制的方法通过手动方式对云台、摄像镜头进行各种控制，此种控制方式功能简单，可靠性差，易受干扰，系统寿命短。但由于投资少，易操作，这种模式的监控系统目前还在个别部门使用着。总的来说，由于中国整体视频监控市场庞大的需求以及不均衡的发展进程，如果没有产生在成本上可以完全替代模拟监控的新技术，模拟监控市场仍将长期存在。数字监控系统：九十年代中期，随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示，从而大大提高了图像质量，这种基于PC 机的多媒体主控台系统称为数字化视频监控系统。数字式视频监控系统相对于传统的模拟式视频监控系统最大的优点就是可以利用计算机图像处理的方法来实现监控系统的智能化。全数字的视频监控系统，可以基于PC 机或嵌入式设备构成监控系统，并进行多媒体处理。这类系统是目前视频监控市场的主流。采用数字监控系统，对目标范围实时监控，并以此为中心建立一整套软硬件结合的完整体系，减少不必要的环节和操作，提高了整个系统的反应速度和效率。同时引入模块化管理，将监控所涉及的视频信息的采集、处理，视\音频切换，云台、摄像镜头控制，报警采集和处理等内容模块化，相互关联，相互统一。数字监控作为继模拟监控之后的第二代监控技术，无论在图像质量、保存时间以及可靠性上均有大幅度的提升，为用户提供了高性价比的监控解决方案。当前，数字监控已牢牢地成为主导整体视频监控市场的视频监控解决方案，并成熟部署于金融、商业等行业之中。但是由于数字监控系统设计的出发点不是基于计算机，而是基于传统模式，只是在原有的基础上加以改进，计算机只是充当一个外部监视器的作用。且传统单片机系统固有的弊端并没有克服，通信协议的多样化与专用化很难统一，导致已有的计算机资源远远满足不了多种设备的要求。另外计算机的运行速度较低，而数字视频的数据量又很大，这样就限制了利用一台计算机同时处理数字视、音频信息、文字、图表、数据等信息的能力，很难组建大型监控系统。网络化多媒体监控系统:随着宽带网络的普及，微处理器技术的快速发展，以及各种实用视频处理技术的出现，视频监控逐渐从本地监控向远程监控发展，出现了以网络视频服务器为代表的远程网络视频监控系统。网络视频服务器解决了视频流在网络上的传输问题，从图像采集开始进行数字化处理、传输，这样使得传输线路的选择更加多样性，只要有网络的地方，就提供了图像传输的可能。随着近年来“平安城市”、“平安校园”等安防项目在全国范围的开展和深入，机场、地铁以及景区等用户对于视频监控覆盖范围、监控点数以及网络传输I/O 等要求的不断提升，网络监控正成为中国视频监控市场炙手可热的拉动因素。网络监控设备厂商的视频监控整体解决方案，正受到越来越多用户的了解和认可,整个系统趋向平台化、智能化。很多互联网企业已开始涉足此类视频监控系统的开发。在国内大型的视频监控项目中，更是出现了视频监控系统中，除后端显示设备之外，全部设备IP 化的发展趋势。根据IDC 的研究，从全球范围的发展趋势来看，整体视频监控市场中网络摄像机（IP Camera）以及网络视频存储(NVR)等IP 存储的出货量开始超过传统摄像机和硬盘录像机，成为市场增长的主推力。随着数字视频压缩编码技术的日益成熟，为多媒体信息的广泛应用提供了基础，新的监控技术完全打破了传统的结构，依靠功能日益强大的计算机，不仅可以处理文本、数据、图形等信息，还可以处理视频图像、声音等信息，再加上网络技术、通信技术的迅猛发展，对各种媒体信息的应用趋向综合化、交互化。现在的各种通信网如公用电话网、数字数据通信网、综合业务数字网、各种类型的LAN\WAN 以及发展迅猛的因特网遍布全球的各个角落，将全球连成一体，使您在任何地方都能以任何方式与地球上其它任何地方交流与传递您所希望的任何信息。监控系统涉及的区域范围也在不断地扩大，从局域到城域到广域，从一个城市到另一个城市，从一个国家到另一个国家，都能完成在现场所能完成的一切任务，将建成一个网络化的多媒体监控系统。在网络化多媒体监控系统不仅要求有高性能的多媒体监控终端的支持，而且还要有适合多媒体信息传输的通信网络作为基础。多媒体监控终端主要以数字视频压缩编码技术为核心，多媒体通信网络则主要以宽带化和实时传输为重点，实时传输各种视\ 音频信息和数据信息。在基于嵌入式远程视频监控系统的研究中，国外起步较早，并处于领先水平，己经有成熟的嵌入式摄像机产品的端口。国外同类产品一般采用或者小波压缩方法，其性能普遍比较好，但是价格也很昂贵，国内用户大都无法承受。国内同类产品都采用硬件压缩方式，即使用专门的视频压缩芯片，这样速度快一些，但是在产品升级方面就不方便了。随着嵌入式技术的不断发展，涌现出许多高性能的芯片，这为嵌入式视频监控系统的进一步发展提供了硬件基础。事件的发生，使得人们对安全防范设备，尤其是视频监控设备提出了更高的要求，也更加重视频监控设备的研制和开发。 1.2 项目的目的与意义 “平安城市”建设是构建城市综合预警系统和应急指挥体系。建设一套及社会治安综合治理、城市交通管理和消防调度指挥于一体的城市警务综合管理系统，以科技创新带动警务工作创新，以资源整合带动警务工作整合，充分发挥政府其它各行政部门、城管、社区联防的力量，形成党委领导、政府组织、公安管理、警民联动、全社会齐抓共管的的社会治安综合管理的新局面，为进一步构建城市综合预警系统和应急指挥体系奠定基础。因此，研究基于网络视频监控技术的平安城系统对于提升城市可视化管理水平和政府应急处置能力，建立社会治安防控体系具有十分重大的意义。 1.3 本论文工作本论文结合工作实际，分析与研究基于视频监控技术的社会治安综合管理的平安城市系统，具体要求如下：平安城市监控系统所利用的计算机网络平台，监控范围内所需的视频、音频，以及数据以数字形式通过网络进行传输、存储和共享；建设一套实现在某个城市范围内实现多级监控、分布存储、集中管理、资源共享的综合视频监控平台；实现城市可视化管理和应急指挥调度；提升城市综合管理水平和社会治安防控能力，为推进城乡统筹改革发展和加快城市建设提供坚实的社会安全保障；重点分析与研究系统的功能、可扩展性、实用性、可操作性、稳定性等方面。第二章概述 2.1 系统概述城市视频图像信息资源是一项非常重要的城市管理基础资源，政府及相关职能部门可以依托视频系统构建市政监控网，实现城市可视化管理和应急指挥调度；公安机关可依托视频系统及时开展治安防控和打击。加快推进公共安全视频信息管理系统建设，可以提升城市综合管理水平和社会治安防控能力，能为推进城乡统筹改革发展和加快城市建设提供坚实的社会安全保障。平安城市视频监控系统采用先进的视频编解码技术、网络传输技术、智能视频分析技术、海量存储管理技术、高清视频采集传输和高清视频显示技术，高起点、全方位地加强视频图像信息系统的建设和整合，将公安、交通、市政和社会视频监控资源集成到统一的管理平台，建成统一的规范化的视频图像信息系统[1]。平安城市视频监控系统解决方案从城市管理的全局需求出发，采用固定治安监控点与移动执法监控相结合、公安治安监控与社会治安监控相结合、视频监控与GIS系统相结合、人工监控与智能分析相结合、分布式管理与统一指挥管理相结合等方式，通过新建扩建、整合利用、升级改造和业务集成等途径，扩大视频监控范围，充分利用现有各种视频资源，提高监控图像质量，实现视频资源的共享和视频信息增值应用，最终建立全方位、立体化的多级监控联网管理体系。 2.2 需求分析 2.2.1 视频需求这一级标题用宋体小四，后面也如此。平安城市视频监控系统中视频监控点的设立是根据城市治安重点而设立的，这些布控点主要集中在商业金融街、社区、娱乐场所、主要路段、交通枢纽区等，布控点以图像采集、音频采集及报警信息采集等设备为主。有关部门通过图像来了解布控在城市各个敏感区的实时状况，对实时传输的图像要求：保证图像的清晰，图像延迟小于300ms；图像的连贯性高，不能出现拖尾、马赛克的情况；保证职能部门的管理员在第一时间掌握实时、清晰的高品质视频图像。一方面城市治安视频监控系统要做到事件即时处理，另一方面也要给城市管理职能部门保留数据信息，这就要求在实现图像实时浏览的同时，对图像进行全天候的录像。对于城市视频监控这样一个庞大的应用系统，对于存储的设计要求可靠性高，可多级存储与分布式存储并存，以适合各个城市不同的需求。另外，视频监控也需要对图像实时抓拍、后期再剪辑的功能，便于相关职责部门做好后期存档工作。 2.2.2 报警需求警务信息的处理对于平安城市视频监控系统来讲有其特有的必要性。为减少设备的投入和保障系统的统一性，选择能够实现视频传输与报警联动的视频监控系统是必然的需求。报警信息经过网络传输到指挥中心和110指挥中心，通过系统平台的联动处理功能，使警务人员能在第一时间内得到事件信息，要求系统的警务处理能力延迟小于300ms。 2.2.3 联网需求对于关乎人们生命财产安全的城市级视频监控系统，有其特殊性，要实现派出所、分局、市局数据信息共享。这就要求系统支持多级的组网方式[2]，支持派出所、分局、市局三级管理系统，实现全网视频、音频、报警信息共享。 2.2.4 智能管理平安城市视频监控系统要充分体现智能化的后台管理，通过后端的智能化管理，即可实现对全系统的管理与配置；轻松实现视频信息的浏览、录制、查询，以及各种资源的有效应用参数配置[3]。根据职责的不同分配不同的权限，更安全、方便的管理系统。通过视频监控系统可以有效地协助城市管理职能部门保证城市治安的有序进行。同时，良好的系统需提供二次开发功能以及升级接口，可满足城市视频监控点不断更新增长的需求。 2.3 设计原则为实现系统的安全可靠性，视频监控的实时性，本系统以自建视频监控专用网为承载网络，全面扩展市辖区的监控点，使城市社会治安的科技防范提升到一个新的层次，更好的服务城市发展与经济建设，建设平安和谐的宜居城市。（1）实用性和先进性采用先进成熟的技术满足业务需求，兼顾其他相关的业务需求，尽可能采用先进的网络技术以适应更高的数据、多媒体信息的传输需要，使整个系统在一段时期内保持技术的先进，并具有良好的发展潜力，以适应未来业务的发展和技术升级的需要。（2）安全可靠性为保证将来的业务应用，网络必须具有高可靠性。要对网络结构、网络设备、服务器、存储设备等各个方面进行高可靠性的设计和建设。在采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术，提供较强的管理机制、控制手段、事故监控和网络安全保密等技术措施，提高网络系统的安全可靠性。（3）灵活性与可扩展性网络系统是一个不断发展的系统，所以它必须具有良好的扩展性。能够根据将来信息化的不断深入发展的需要，方便地扩展网络覆盖范围、扩大网络容量和提高网络各层次节点的功能。具备支持多种通信媒体、多种物理接口的能力，提供技术升级、设备更新的灵活性。系统能够通过增加服务器等软硬件设备，方便、平滑的对系统容量进行扩容，后台存储容量也具备较高的可扩展能力。（4）开放性与互连性具备与多种协议计算机通信网络互连互通的特性，确保网络系统基础设施的作用可以充分发挥。在结构上真正实现开放，基于国际开放式标准，包括各种广域网、局域网、计算机及数据库协议，从而为未来的业务发展奠定基础。（5）系统集成原则本方案充分考虑到现有社会监控系统的差异性，采用开放式结构、兼容的技术和设备，自下而上，先内后外，实现图像信息系统集成互联、资源整合与信息共享。并本着实用性原则，边建设、边整合、边应用、边完善。第三章系统总体架构分析 3.1 系统总体概述平安城市视频监控系统的总体建设目标是：按照“整体布局网络化、局部区域闭合化、重点路口全摄入、重要部位全覆盖”的要求，建设覆盖城市重点区域的视频监控系统，结合移动视频监控，整合各种社会视频资源，提高监控密度，扩大监控规模，采用全IP网络构架方式，建设统一的视频信息管理平台，实现公安、交警、市政视频资源的应用和共享。全面解决平安城市视频监控系统采集、传输、管理、控制和共享的需要。 3.2 系统总体架构平安城市视频监控系统的总体架构如图3.1所示：应用层接入层管理调动层公共服务模块资源层 GIS应用视频回放显示智能分析第三方业务接口媒体转发存储控制信令转发及路由设备及状态管理基础服务数字视频切换控制接口报警信息通道控制接口移动视频切换控制接口网络摄像机视频编码器硬盘录像机图3.1 系统总体架构图、表的编号和名称采用确的页开始iga宋体五号（1）资源层在系统里，该层主要是各种要接入整个调度管理系统的资源，包括公安网内的资源和社会监控资源，包括网络摄像机、模拟摄像机、视频编码器、硬盘录像机等。所有接入公安内部专网的资源在接入调度管理平台时一定要通过网闸做物理隔离，以保证公安网本身的安全性。（2）接入层接入层主要负责将各种视频和报警相关的资源接入到调度管理平台内部，做统一管理和调度，在接入层完成各种有差异的资源的一致性转化，主要包括数字视频切换控制接口、报警信号通道控制接口、移动视频切换控制接口、已建模拟视频切换控制接口等。（3）调度管理层调度管理层是建立在高性能切换控制系统和高性能网络交换机基础上的应用管理系统，主要负责视频信息和报警信息的集中管理和调度，是整个系统的资源调配、应用的核心。实现统一管理和调度的基础服务。（4）应用层应用层主要实现视频信息的各种数字化应用。实现包括GIS系统整合、视频预览回放、智能视频分析、视频解码上电视墙显示、系统管理与远程维护、业务系统整合等功能。 3.3 系统拓扑架构平安城市视频监控系统建设市局监控系统管理平台，区县公安局建立覆盖本地区的视频管理系统中心，公安派出所建立视频管理系统前端汇聚平台。在此基础上形成市、区县、街乡镇政府及部门的三级视频管理系统。以现有公安光纤网络和公共通信网络资源为传输通道，以GIS空间地理信息平台为载体，建设视频传输专网，实现市、区县、乡镇政府及部门互联互通。系统总体构架融合公安治安监控、交通治安卡口、电子警察和社会视频图像信息资源，结合车载与单兵移动取证系统，在统一的网络构架和综合应用共享平台上实现各种业务功能，，实现与现有视频图像信息系统的整合，体现平安城市视频监控系统的整体性，提高系统的共享度。三级监控中心的构架思路：（1）三级监控中心一般是指由派出所设立的报警与视频监控中心。作为基层单位，管理辖区内设备和客户端，并接受上级监控中心管理。（2）二级监控中心一般是指由公安分（县）局或者其他公安业务部门设立的报警与视频监控中心。管理辖区内设备和客户端，并接受上级监控中心管理的同时也接收三级监控中心上传的图像。（3）一级监控中心一般是指由市级公安局设立的报警与视频监控中心。所有派出所、分局的监控资源都受其统一管理。三级管理平台系统拓扑架构如图3.2所示：图3.2 系统拓扑架构 3.4 总体设计思路本系统采用三级管理平台的架构。（1）派出所视频图像信息前端汇聚平台第三级平台为派出所视频图像信息前端汇聚平台，是视频图像资源整合共享、控制管理和应用的基础和源头，系统对治安重点和案件易发、高发的地区、部位等进行实时、有效的监控和录像存储；并且整合辖区内重要社会视频图像资源接入平台。第三级视频图像信息平台除了管理自己辖区内的视频图像资源外，还要负责向第二级平台提供视频图像资源。第三级平台应能调看辖区内视频图像信息的实时画面和录像，或者经过上一级公安机关授权，调看辖区外特定区域、地点的实时画面和录像。（2）区县公安局视频图像分中心第二级平台为区县公安局视频图像分中心，以区县公安局为实体，自成体系组织辖区内视频图像信息系统建设，负责对所辖派出所第三级平台的管理和控制，整合接入第三级平台的视频图像资源、区县各单位的视频图像资源以及辖区内重要视频图像资源，并向第一级平台（市公安局视频图像中心）提供视频图像资源。第二级平台应能调看辖区内视频图像信息的实时画面和录像，或者经过上一级公安机关授权，调看辖区外特定区域、地点的实时画面和录像。（3）市公安局视频图像中心一级视频图像中心为市公安局视频图像中心，是视频图像信息体系的核心部分，实现全市视频图像信息点的图像的调用和控制，包括视频信号的切换、控制和显示[4]等主要功能，包括实时画面和录像资料的调用和控制。市公安局视频图像中心汇聚全市各级视频图像信息系统的图像资源，能调看三级平台中所有视频图像信息的实时画面和录像。三级平台都可以根据需要建设视频前端镜头和整合社会视频图像信息资源。其他部门、行业、单位自成体系的视频图像信息系统（如交委、市政、金融等），可以根据需要在三级平台的任意一级进行整合。三级平台都在通信协议和编码标准方面保证协议的规范性，保证上一级平台能直接调用本级平台的所有实时画面和录像。 3.5 视频信息传输交换网络系统利用已建、新建或租用的光纤资源，建立数字化的视频信息传输交换平台，作为连接市公安局、各区县公安局、派出所的三级传输基础网络，也是平安城市视频信息传输的骨干网络。视频信息传输交换平台中选用TCP/IP协议作为主要网络协议，同时支持UDP和组播传输方式。视频信息传输交换平台能集光信号传输系统、IP数字图像信息系统、传统模拟图像信息系统[5]于一体，能完成视频、音频、数据、电话等业务透明传输；能有效完成综合业务接入，实现一个平台上多种业务信号的接入和交换。 3.5.1 传输交换平台构架视频信息传输交换平台的基本结构如图3.3所示：图3.3 图视频信息传输交换平台基本结构（1）视频图像信息传输交换平台应能提供视频联网、流媒体、视频存储、视频点播、事件处理等多种功能应用于一个界面上；（2）视频图像信息传输交换平台应能支持多种联网管理模式，可以对各种异质设备和各个视频子系统共同进行管理和控制；（3）视频图像信息传输交换平台应能支持多级联网模式，在管理平台支持下，确保所接入的设备共同遵循一个权限管理模式，用户无需在不同管理系统中登录切换；（4）视频图像信息传输交换平台应能直接支持图像的深层次应用，实现高清晰画面的事件分析、业务分析，获得准确的分析结果；（5）区县公安局负责区县公安局视频图像分中心和派出所视频图像信息前端汇聚平台之间的传输交换平台建设，确保与市公安局视频图像中心的无缝衔接，确保与原有视频图像信息系统的有机融合。 3.5.2 网络技术选择视频的传输技术，选择以太网技术是必然的结果。当前监控前端设备越来越多，传输的视频流量呈现爆炸性增长，而用户对监控视频的画质要求越来越高，这就必然引起传输网络的革新。以太网技术能够提供丰富的接口类型：电口、光口，以及光电复用口。接口速率可以从10M、100M、1000M到10000M的逐级选择，交换机端口可以从8个、16个、24个、48个高密度递增，为监控系统扩容提供了最佳途径。目前以太网借鉴了ATM网络技术后，现在已经能够提供40GB和100GB接口，通讯瓶颈不再是以太网技术的话题，可以说现在的以太网技术已经走在各类网络技术的最前沿。目前，对于监控网络系统，建议选择如下网络技术：（1）T比特核心层和数据中心核心层和数据中心（Data Center，DC）是数据大集中而形成的集成IT应用环境，是各种IT应用业务的提供中心，是数据计算、网络传输、存储的中心。数字城市的核心层实现了监控基础设施、业务应用、数据的统一、安全策略的统一部署与运维管理。（2）平滑和可扩展的迁移高速主干的建立，要求平滑，稳定和分布的迁移，要使得原有的大量设备和应用能够顺利迁移到新的高速网络技术。 3.5.3 主干传输设计平安城市视频监控网络建设中，另一个重要环节是广域网络建设。广域网络建设包含如下：（1）前端治安监控点到派出所的光纤线路设计，有运营商提供十兆到百兆传输专网，满足1路D1或1路高清视频图像传输的需要；（2）派出所到区县公安分局采用100M或1000M光纤线路，满足8路以上并发D1视频传输的需要；（3）区县公安分局与市局指挥中心适宜采用1000M光纤线路，可以支持400路D1格式图像的并发传输，实现快速的图像信息交换；（4）派出所到区县公安分局、区县公安分局到市局采用10M以上备份线路，通过自动切换确保视频图像信息传输的不间断运行[6]，提高视频图像信息传输交换平台的可靠性。 3.6 海量视频存储设计 3.6.1 存储方式设计平安城市视频监控系统一般具有监控点多，摄像头数量多，保存时间长，监控数据的保存时间为30天。因此视频监控系统存储必须支持大容量，且容量具有高扩展性，满足长时间大容量视频图像存储的需求。本系统在市公安局、区县公安局、派出所等视频图像中心或视频图像信息前端汇聚平台，根据视频图像信息前端汇聚情况，配备视频图像信息存储设备，对其汇聚的视频图像信息资源进行录像；其他单位或个人，按照“谁建设，谁存储”的原则，配备视频图像信息存储设备，对其自建的视频图像信息资源进行录像。平安城市视频接入数量庞大，系统设计采用分布式存储和集中存储网络构架，在市公安局、区县公安局、派出所等视频图像中心或视频图像信息前端汇聚平台，根据视频图像信息前端汇聚情况，配备视频图像信息存储设备，对其汇聚的视频图像信息资源进行录像。对于接入数量庞大的城市视频监控，为减少派出所到区县分局的视频传输压力，保障派出所一线实战单位的应用，系统采用分布式设计，支持多种存储设备共存，同时区县分局和上级市局指挥中心采用集中存储设备备份重点监控图像。在派出所和区县监控中心接入前端视频监控图像，部署网络存储设备，前端视频信息包括高清网络摄像机直接存储到网络存储设备内。下图3.4即为分布式存储的示意图：图3.4 分布式存储结构图 3.6.2 存储管理策略（1）存储管理服务器在派出所和区县监控中心部署存储管理服务器，内嵌平台软件的网络存储管理服务软件，是针对大型网络监控系统环境的专用存储管理软件模块，实现远程所有图像的实时录像、报警录像、中心集中备份和事后检索查询服务，计划录像下支持补录。支持DAS、NAS、SAN等多种存储方式，对于视频文件存储我们建议采用IPSAN存储方式。网络存储管理服务器根据需求可以分布式部署，目前可以部署在派出所、区县分局和市局，一台存储管理服务器可以管理的视频路数不限，但是同时并发存储处理的视频路数受到服务器性能限制，目前测试的结果是在1000M网络环境下一台存储服务器可以并发相应1000路CIF格式的视频流（相当于500路2CIF或250路D1格式视频）。网络存储服务

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