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1、 “见证者”银行高清视频监控图像 分析、处理、存储 组网方案 北京上正信源科技有限公司 二〇一四年四月 一、 项目概述及系统组成： 1.1、 项目概述： 传统的视频监控存储系统为简单的现线性存储；用户只能简单地指定单一分辨率进行存储，随着监控系统清晰度的提高，这种简单的存储方式迫使用户要么购买昂贵、庞大、难于管理的存储系统；来保证长时、有效的存储视频，要么被迫降低分辨率，使得本应是高清晰度的视频内容大打折扣，达不到应有的效果 由此，我公司特为此开发了新一代的智能存储系统，它既能够依用户要求对视频内容进弹性存储空间设置；既保障关键
2、视频的清晰度，同时降低存储空间的需求，更重要的是，本系统还能对视频内容进行高效的智能分析，找出特定视频中的特定内容。从而充分发挥出视频监控系统应有的功能。 如图所示，前端采集摄像头的图像存储在前端存储设备（NVR/DVR） 中，当需要扩容时，传统上，用户只能简单的选择存储设备这一项，并且无法按更切合实际需要的参数选择存储容量，只能按分辨率x时长这种最简单、最不经济的选项进行线性扩容。 而我公司创新研发的新一代“智慧型灵巧存储系统”，提供给用户更丰富、更贴合实际的性能选项，使得用户的存储系统实现最经济、效果最好的弹性扩容。 智慧型灵巧存储系统的弹性存储容量，使得容量的增长更易掌控
3、增长曲线更平缓。 弹性存储容量更重要的是，在一些关键性的、重要的内部问题处理上，我们提供给用户最先进的视频分析系统；来帮助用户以最短的时间、最经济的方式在海量视频资料中“一针见血”的找到所需的关键视频内容。 1.2、 系统组成 系统示意图 如图所示，本系统共有4种设备： 见证者视频处理服务器:对原始视频文件进行处理 见证者视频存储服务器：对处理后的视频文件进行存储 见证者管理、检索服务器：对视频文件进行检索、管理 见证者智能视频分析终端：对视频文件进行智能分析 本方案采用存1（1个月原始视频）处理23（智能压缩23个月视频）的方式，第一个月保留原始视频，从第2
4、个月开始处理，这样既能够保证适度的存储容量，又为检索视频提供了便利。 系统拓扑图 本系统中，最重要的核心设备是视频处理服务器以及智能分析系统，其中视频处理服务器内置了专利视频处理算法，为监控系统带来与众不同的超强存储能力。而智能分析终端内嵌了我公司研发的具有国际先进水平的尖端专利图像分析算法，能够对各种特定目标进行特定分析。 二、 见证者视频处理及存储方式详述： 2．1：系统组成： 本项目的中心点设备是视频处理服务器和视频分析终端 见证者视频处理服务器 见证者智能图像处理系统 2.1.1:见证者视频处理服务器： 何为见证者视频处理服
5、务器？为何要采用这个服务器？为什么他是整个系统的重中之重？我们首先来看以下的一组数字： 根据用户提供的监控摄像机1080P的高清分辨率采集视频数据计算得出，每小时的数据量是572MB，即如果每天录制8小时，165部摄像机同时存储，两年的存储量为544TB，若采取常用的磁盘镜像安全措施，则容量将高达1086TB。若今后随着摄像机数量的增加，以及高清摄像头的普及使用，存储容量将大量增长，这意味着用户的投入也将激增。这显然不是一套成熟的、合理的、科学的系统所应提供给用户的。 为此，我们推出了视频处理服务器，其作用就是将庞大的数据文件进行转码处理，在不影响清晰度效果的前提下，为文件瘦身，以此提高存
6、储系统的效率，充分利用存储器的每一兆单位容量，还是上面那组数字，再经过视频处理服务器后，会有如何惊人的变化呢？请看下图： 视频处理 压缩后仅为34MB 未压缩143MB 比例达到令惊人的1:4.2!!! 见证者®视频处理服务器参数： 规格 JZZ-YSF-E3 输入源信号 输入接口 一路Gb IP LAN 参考处理通道数 8小时/日，7.6路 IP输出 输出接口 一路Gb IP LAN 传输协议 TS over UDP/RTP/TCP/HTTP, Apple HTTP Live Streaming, FLV over HTTP, RTP/
7、3GP, RTMP Publish 视频格式 视频编码格式 H.264, 编码格式 CBR 分辨率 96x96, 128x96, 176x144, 320x240, 352x288,352x480, 352x576,480x360, 480x480, 480x576,544x480,544x576, 640x480,640x576, 704x576, 720x480,720x576,192.x1080 视频速率 100Kbps~20Mbps 压缩模式 CAVLC/CABAC 帧率 12~60 fps 管理与控制 支持WEB, HTTP/XML, SNMP 提
8、供远程控制服务 尺寸&电力 大小 1RU 尺寸 43.2mm(H) x 430 mm(W) x 380 mm (D) 重量 6.5Kg 电压 100V-240V AC, 50/60 Hz 耗电量 200W 操作温度 10°C ~ 35°C (50°F ~ 95°F) 贮藏温度 -40°C ~ 70°C (-40°F~ 158°F) 湿度 20% ~ 90% 非冷凝 2.1.2、见证者智能图像处理系统 对于银行系统内部的一些刑事案件处理，相较于传统的监控系统面对海量视频，类似于大海捞针似的费时、费力的检索方式，见证者智能图像处理系统提供了完整
9、的线索梳理、特定条件检索等功能，使得检索视频方便快捷。 见证者智能图像处理系统专项功能 动态目标快速浏览检索（视频摘要+融合播放） 从涉案监控视频中查找嫌犯、发现有价值线索成为刑侦重要手段，但针对海量监控视频的审看过程如同大海捞针。提高审看效率，协助侦察员快速定位嫌犯目标，是见证者图像处理系统的专项功能之一。 见证者图像处理系统对涉案监控视频进行快速运算分析，将所有运动目标进行过滤、分类、标记，记录下这些活动对像的颜色、特征、运动轨迹，并以摘要数据的形式保存。摘要信息和重新编码后视频存入数据库。在审看过程中直接读取保存在数据库中的元数据信息，基于智能分析技术的动态目标视频融合播放方式，
10、将视频中不同时空的动态目标集成在同画面中显示，并支持手动控制融合动态目标的疏密度，将涉案视频中真正有用的证据、线索内容进行融合播放。这种方式极大减轻了审看人员的工作压力，加快了视频内容的审看速度，提高案情侦破效率。 见证者动态目标摘要分析—融合播放优势： 对原始视频无损分析处理，分析处理速度快、精度高 高效审看海量监控视频，快速寻找嫌犯目标 活动细节以正常速度播放， 画面合成效果逼真，目标边界清晰 融合播放时发现嫌疑目标后可以直接点击目标调用原始视频进行重点审看，并直接进行编辑处理（截图、剪辑视频、目标标注等） 支持手动设置动态目标的融合密度 自动判别视频画面的
11、光照条件、清晰程度，采用不同处理运算模式，确保分析结果的准确清晰 支持人、车等动态目标播放时，实时显示目标快照 提供运动区域、方向、颜色等分类条件进行目标筛选显示 支持将多个视频线索进行拼接汇总生成标准格式视频文件 视频智能自动变速播放 案发期间的监控视频中存在大量的无动态影像的静止画面，侦察员审看时，若能将这些无效场景视频进行自动过滤掉，让侦察员只看动态影像的视频片段，将极大提高工作效率。 见证者智能图像处理系统通过时空加速分析算法对所有源视频进行解码分析，将运动目标进行时空标注整合，过滤，记录下活动目标所在事件并保存。在审看过程中，活动目标出现的时空段，采用真实时间流播放，
12、无活动目标片段，采用时空加速播放，时间流速为正常时间流的八倍至三十二倍，由此提高审查和研判效率。 见证者视频智能自动变速播放优势： 出现的动态目标以正常速度播放，无动态目标的视频自动高速播放 对原始视频无损分析处理，分析处理速度快、精度高 高效审看海量监控视频，快速寻找嫌犯目标 融合播放时发现嫌疑目标后可以直接点击目标调用原始视频进行重点审看，并直接进行编辑处理（截图、剪辑视频、目标标注等） 支持手动设置动态目标的融合密度 自动判别视频画面的光照条件、清晰程度，采用不同处理运算模式，确保分析结果的准确清晰 支持人、车等动态目标播放时，实时显示目标快照 提供运动区域、方
13、向、颜色等分类条件进行目标筛选显示 支持将多个视频线索进行拼接汇总生成标准格式视频文件 操作简便，节省视频存储空间 视频内容检索 根据案情分析和目击证人提供的线索，侦察员可以在审看监控视频时有针对性的查找嫌犯目标（例如颜色、行为特征、逃逸方向等等）。 见证者智能图像处理系统支持颜色、人车类别、区域检测、跨线检测、单向交通检索、交通逆行检索、行人穿越等多种智能排查手段，协助侦察员快速定位嫌疑目标。 提高对特定行为（例如车辆经过某个路口）的查找效率，可以缩减侦查员查看视频的时间。系统支持一次进行多种智能规则的设定，统一进行分析检索和目标过滤。 见证者视频内容检索特点：
14、 支持多种检索条件，支持对颜色、形状大小、运动方向、重点区域等条件进行精确查询 支持基于目标分类或图片样本进行的模糊查询 支持多台监控探头视频同步检索 支持通过天网、PGIS等平台远程同步检索 支持多次输入不同目标特征进行快速检索（0.05秒内输出结果） 检索结果直接以快照形式列表展现，点击快照，直接播放目标原始视频片段 地理位置直接播放 以案发现场电子地图标注的摄像头进行案情分析，直接点击电子地图上的探头，调用监控录像, 视频图像标注编辑 图像视频编辑处理：亮度对比度、灰度、平滑处理、去交织及锐化处理 视频动态目标标注：在视频画面中将嫌犯目标进行标注
15、实现红圈自动跟随 系统架构： 事件管理子系统：实现对事件的新建、编辑、删除、查询、归档等功能。 模块名称 备注 新建事件 新创建一个事件 编辑事件 编辑已有事件 删除事件 删除已有事件 事件查询 根据条件查询已有事件 视频管理子系统：实现视频的上传、下载、管理、存储、播放等功能。 模块名称 备注 添加视频 向一个已有案件添加视频文件 视频标注 文本标注上传的视频文件 上传视频 通过Web上传视频文件 智能分析 对视频进行智能分析，用于视频检索 修改视频 修改已上传的视频文件 删除视频 删除已上传的视频文件 视
16、频存储 视频库存储原始视频 视频播放 播放视频库中的视频文件 视频下载 下载播放库中的视频 线索管理子系统：实现线索（文字、图片、视频）的上传、下载、管理、存储、查阅等功能。 模块编号 模块名称 备注 M3.1 添加线索 向有价值线索信息库中添加视频、图片线索 M3.2 修改线索 修改有价值线索信息库中的线索 M3.3 查询线索 根据条件查询有价值线索信息库中的线索 M3.4 浏览线索 浏览有价值线索信息库中的视频、图片线索 M3.5 删除线索 删除有价值线索信息库中的线索 M3.6 下载线索 下载有价值线索信息库中的线索到
17、本地 系统功能： 本系统对监控视频进行智能分析，实现快速检索（颜色查询、区域查询、运动方向查询、特征对比索图等）；再通过视频摘要播放、智能变速播放等审看手段，极大提高对特定视频内容内的特定目标的查找的工作效率。并可将传统的线性存储数据系统升级为智能检索视频库系统。 系统特性： ¨ 实现海量视频和其他类型文件的有序管理，不再依赖文件系统的树状目录这种简单的方式。 ¨ 统一界面实现提供多路同步回放，全面了解现场状况。 ¨ 灵活的编目功能，不仅实现对视频文件的编目，还实现对视频片段的编目，使得检索和回看时能准确定位到需要的内容。 ¨ 实现多个视频文件中感兴趣内容的拼接和转换编码
18、格式的下载，使得资料的利用分发变得方便。 传统的线性视频数据库，仅有简单的时段查询功能，而无法对线索进行查询，如按一定方向查询、按特定区域查询（并非简单的查询某个摄像头的视频，而是可查询该摄像头拍摄范围内的某个区域），而依托见证者视频处理系统便可将不可能变为现实，建立起以线索为基础的只能视频信息库，该信息库可依托各种设置条件查阅所需的视频资料，实现多条件、多交叉的智能查询，使得查询结果准确、直观。只能。同时将原本存储在不同位置的资料有序的整合在信息库中，方便随时精确的查阅。而同时，信息库可以做到定时备份，保证资料的安全。 见证者®视频智能处理系统参数：
19、 型号 JZZ-ZFX-I7 功能指标 事件管理 新建、编辑、删除、查询、归档 视频管理 视频的上传、下载、管理、存储、播放等功能 线索管理 实现线索（文字、图片、视频）的上传、下载、管理、存储、查阅 性能指标 检索响应 小于0.5秒 审看效率 播放时间减少到原视频时长十分之一到百分之一（《公安部检测报告》） 视频格式 视频编码格式 MPEG-4 /H.264/MPEG-2/M-JPEG 编码格式 CBR 分辨率 96x96, 128x96, 176x144, 320x240, 352x288,352x480, 352x
20、576,480x360, 480x480, 480x576,544x480,544x576, 640x480,640x576, 704x576, 720x480,720x576,1920x1080 视频速率 100Kbps~20Mbps 帧率 12~60 fps 管理与控制 支持WEB, HTTP/XML, SNMP 提供远程控制服务 尺寸&电力 大小 1RU 尺寸 43.2mm(H) x 430 mm(W) x 380 mm (D) 重量 6.5Kg 电压 100V-240V AC, 50/60 Hz 耗电量 200W 操作温度 10°C ~ 35
21、°C (50°F ~ 95°F) 贮藏温度 -40°C ~ 70°C (-40°F~ 158°F) 湿度 20% ~ 90% 非冷凝 2.1.3、见证者®存储服务器： 本项目共使用JZZ-JCC-72及JZZ-JCC-16两种存储服务器各一台，共提供88个3.5寸盘位，使用4T硬盘单机最大容量352TB。 鉴于银行视频资料的重要性，我们建议用户采用1:1镜像备份，诚然，如果按照非处理的原始视频计算，其容量将达到近1PB的天文数字，而依托见证者®视频处理器的压缩能力，我们可以将其轻松的做到主数据区和1：1备份的镜像数据区，数据可做到最安全的完全覆盖
22、备份，这样不管是1块硬盘损坏，还是大批硬盘损坏，都不会影响数据的安全性， 差异的不仅仅是成本，更重要的是稳定可靠 但如果没有我公司的见证者®视频处理系统处理系统，则对于未处理的540TB原始视频，相同型号的一套存储系统仅仅能存储4个月的视频资料，而仅仅存满都需要3套这样的设备。如果要达到与我公司产品同样的数据安全性，则还要至少增加3套设备，而这增加的不仅仅是采购成本，还大大增加了网络结构的复杂度、增多了可能出现问题的故障节点，严重影响整个系统的稳定性。 见证者®图像处理系统参数： 规格 JZZ-JCC-7
23、2 存储能力 硬盘数 72块3.5英寸 SATA/SAS 热插拔硬盘 接口 2x SATA 3.0 ports (6Gbps)、8x SATA 2.0 ports (3Gbps) IP输出 输出接口 双 Gb IP网口 管理与控制 支持WEB, HTTP/XML, SNMP 提供远程控制服务 尺寸&电力 大小 4RU 尺寸 178mm(H) x 437mm(W) x 889 mm (D) 重量 30.4Kg 电压 100V-240V AC, 50/60 Hz 耗电量 1280W 操作温度 10°C ~ 35°C (50°F ~ 95°F) 贮
24、藏温度 -40°C ~ 70°C (-40°F~ 158°F) 湿度 20% ~ 90% 非冷凝 规格 JZZ-JCC-16 存储能力 硬盘数 16块3.5英寸 SATA/SAS 热插拔硬盘 接口 2x SATA 3.0 ports (6Gbps)、8x SATA 2.0 ports (3Gbps) IP输出 输出接口 双 Gb IP网口 管理与控制 支持WEB, HTTP/XML, SNMP 提供远程控制服务 尺寸&电力 大小 2RU 尺寸 132mm(H) x 437mm(W) x 648mm (D) 重量 21.8Kg 电压
25、100V-240V AC, 50/60 Hz 耗电量 920W 操作温度 10°C ~ 35°C (50°F ~ 95°F) 贮藏温度 -40°C ~ 70°C (-40°F~ 158°F) 湿度 20% ~ 90% 非冷凝 三、见证者®文件检索与系统管理： 3.1、视频文件检索： 如图所示，视频检索和查看采用B/S架构，业务逻辑存在服务器端，银行内部用户只需打开浏览器，点击网站链接，即可对所有服务器端存储的视频文件进行检索和查看，而无需安装任何软件。 3.1.1：系统接口： 系统内部使用Web Services通信接口，完全基于XML、XSD等独立于平
26、台、独立于软件供应商的标准，是创建可互操作的、分布式应用程序的新平台，方便以后业务的扩展。 3.1.2：加密和认证： 用户登录客户端和网站需要输入用户名和密码，只有通过验证的用户才可以正常登录和使用本系统，用户名、密码经过加密后再进行传输，确保系统的安全性。 3.2、系统管理： 服务器管理系统，只有拥有操作服务器权限的人员可以使用，可以对使用的单位、人员进行管理，包括对单位的增加、修改、删除、设置权限等操作。 1. 网络管理系统采用C/S架构，充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低系统的通讯和存储开销。 2.系统内部使用W
27、eb Services通信接口，完全基于XML、XSD等独立于平台、独立于软件供应商的标准，是创建可互操作的、分布式应用程序的新平台，方便以后业务的扩展。 3.加密和认证，用户登录客户端和网站需要输入用户名和密码，只有通过验证的用户才可以正常登录和使用本系统，用户名、密码经过加密后再进行传输，确保系统的安全性。 l 普通用户只有查看、下载的权限； l 管理员在普通用户的基础上可以管理用户信息、管理文件信息。 4.服务器管理系统以多级化权限进行管理，不同权限级别不同；所能够调阅的资料内容也不同，能够执行的操作也不同，这样就能能够有序、高效、安全的管理证据资料。避免资料的遗
28、失，并实现从上到下的互联互通，分层分级管理，实现音视频、图片分权限查看和信息浏览等。，只有拥有操作服务器权限的人员可以使用，可以对使用的单位、人员进行管理，包括对单位的增加、修改、删除、设置权限等操作。以满足用户身份鉴别、访问控制、数据完整性、可稽核性和保密性的要求。 基于上述系统，各部门够分别存储监控摄像机采集的音、视频和照片等数据信息，并根据层级管理和单位、部门、岗位职责设置相应的查询、检索、查看、点播、下载和管理权限，同时将所有用户的操作日志进行详细的记录。在业务应用不断发展的情况下，本系统还应可以不断升级和扩充，并保证系统的稳定运行。 见证者®管理检索系统参数 规格 J
29、ZZ-GLS-203 处理能力 CPU XEON 2.0 内存 4G IP输出 输出接口 双 Gb IP网口 管理与控制 支持WEB, HTTP/XML, SNMP 提供远程控制服务 尺寸&电力 大小 1RU 尺寸 43.2mm(H) x 430 mm(W) x 380 mm (D) 重量 6.8Kg 电压 100V-240V AC, 50/60 Hz 耗电量 200W 操作温度 10°C ~ 35°C (50°F ~ 95°F) 贮藏温度 -40°C ~ 70°C (-40°F~ 158°F) 湿度 20% ~ 90% 非冷凝
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