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前言

    隨著*批平安城市的建設(shè)到今天，視頻監(jiān)控系統(tǒng)歷經(jīng)多次變革轉(zhuǎn)換，已經(jīng)全面步入數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的階段；眾多安防行業(yè)廠商都已經(jīng)推出了具備自己特色的高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案。傳統(tǒng)的前端模擬攝像機加網(wǎng)絡(luò)視頻編碼設(shè)備的方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的各行業(yè)需求了。這其中的主要因素有前端攝像機清晰度的限制，也有后端壓縮設(shè)備的壓縮分辨率難以繼續(xù)在原有方案上得到較大的提升，許多終端用戶也一直在尋找更清晰的、更智能化的、更簡單化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。因此一些具備較強研發(fā)實力的視頻監(jiān)控廠商開始根據(jù)用戶這一需求不斷探索、總結(jié)，終于開發(fā)出了一系列的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機；這種高清化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的攝像機開始逐步出現(xiàn)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的舞臺上，它們所帶來的視覺上的震撼效果在以前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中是不可想象的。同時智能分析廠商也迅速抓住了這一機遇，開始將自己的分析模塊整合到高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，高清攝像機給智能分析提供了比傳統(tǒng)畫質(zhì)高出幾倍的清晰圖像源，使得智能分析的準確性以及功能性都將得到更廣泛的認同。相信在不久的將來，高清網(wǎng)絡(luò)智能攝像機將會出現(xiàn)在大街小巷，屋里屋外了。高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控所帶來的革命性沖擊，將視頻監(jiān)控行業(yè)帶上了一個新的臺階，筆者就某城市高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際應(yīng)用案例來與讀者一起分析、共享。

系統(tǒng)建設(shè)目標

    某平安城市高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)著眼于目前視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢，采用了基于百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機的視頻監(jiān)控技術(shù)，構(gòu)建了一套適合于目前平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)需求的*系統(tǒng)；系統(tǒng)充分利用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機、城市光纖網(wǎng)絡(luò)、海量存儲技術(shù)、綜合管理平臺以及智能分析等的解決方案，為緊急事件的快速反應(yīng)、科學(xué)決策和集中處警提供了強有力的技術(shù)保障。本次系統(tǒng)建設(shè)實現(xiàn)的具體目標主要有以下幾點：
    1. 通過在城市各個重點區(qū)域部署百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機，實現(xiàn)前端高清晰的視頻采集，并通過網(wǎng)絡(luò)攝像機本身的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能和城市視頻監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場的視頻實時地傳輸?shù)礁骷壉O(jiān)控中心。以此提升被監(jiān)視區(qū)域的畫面清晰度，提高監(jiān)視的有效性，滿足系統(tǒng)建設(shè)的*性。
    2. 實現(xiàn)城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的真正網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化建設(shè)，盡量簡化前端結(jié)構(gòu)，提升系統(tǒng)實施的速度；再進行前端百萬像素采集傳輸?shù)耐瑫r對帶寬的要求不會有太大的提升，保證高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際應(yīng)用，充分滿足存儲和數(shù)據(jù)訪問的可靠性和有效性。
    3. 在城市交通卡口以及紅綠燈路口實施高清抓拍和高清同步錄像，逐步完善現(xiàn)有的城市交通監(jiān)控系統(tǒng)。通過統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)和集中查詢系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)記錄和集中檢索，進一步做到智能化、高清化集成。
    4. 根據(jù)項目建設(shè)的實際需求，在各個片區(qū)分別建設(shè)高清視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，采用分布實施的步驟，覆蓋城市的治安、交通、環(huán)保等領(lǐng)域，采用標準化結(jié)構(gòu)，便于構(gòu)建多級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。
    5. 實現(xiàn)高清視頻監(jiān)控的同時，在一些重要區(qū)域部署基于高清視頻采集源的智能分析系統(tǒng)，將智能分析的準確性和可靠性發(fā)揮出來，真正實現(xiàn)提前預(yù)警的*視頻監(jiān)控目的。

系統(tǒng)整體規(guī)劃

    某城市高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由涉及到音視頻的采集、傳輸、存儲、管理、共享等環(huán)節(jié)。整個解決方案分為前端監(jiān)控資源采集、監(jiān)控資源接入、聯(lián)網(wǎng)集中管理平臺、圖像資源存儲以及圖像資源共享平臺建設(shè)等部分。平前端視頻采集主要包括：道路卡口、紅路燈路口、賓館酒店、娛樂場所、網(wǎng)吧、城市街道、派出所滯留室、其他公共區(qū)域等，在這些重點區(qū)域安裝百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機實施高清晰的現(xiàn)場監(jiān)控、抓拍、智能分析；使相關(guān)管理部門充分把握現(xiàn)場的詳細情況，提供高質(zhì)量的畫面給監(jiān)控人員或者是后端智能分析系統(tǒng)，在完成傳統(tǒng)事后分析功能的同時逐步實現(xiàn)事前預(yù)警提示。由于采用的是全網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化解決方案，系統(tǒng)可靈活的進行部署，不受地理區(qū)域限制和結(jié)構(gòu)限制，部分區(qū)域還采用了逐步實施的漸進建設(shè)方案。下圖是該系統(tǒng)的建設(shè)組成部分：



圖1：基于百萬像素高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的平安城市監(jiān)控系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖
前端高清視頻采集

    根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)要求，本次新建的前端視頻監(jiān)控點位全部基于標準的H.264 Main Profile @ Level 4.1算法的百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機。它采用500萬像素的逐行掃描圖像傳感器，攝像機采集壓縮后的有效分辨率為1280*720，預(yù)覽和回放的圖像線數(shù)也達到了700TVL廣播級圖像畫質(zhì)， 而且為全實時25幀/秒。
    在交通卡口、紅綠燈路口等特殊區(qū)域還配置了具備抓拍功能的百萬像素攝像機，通過與卡口、紅綠燈控制系統(tǒng)的整合，實現(xiàn)高清實時監(jiān)控和高清抓拍的功能，而且部分區(qū)域還采用了視頻檢測的智能識別系統(tǒng)，解決了一些沒有控制系統(tǒng)的路口抓拍難題。在另外一些區(qū)域采用全實時監(jiān)控，應(yīng)用百萬像素攝像機的寬視角特點，將被監(jiān)視區(qū)域清楚的盡收眼底。總之前端的高清視頻采集覆蓋了包括交通、街道、公共區(qū)域、賓館酒店、網(wǎng)吧娛樂場所、金融機構(gòu)外部以及其他重要的機關(guān)單位這些區(qū)域。百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機的可擴展性、靈活性被充分的體現(xiàn)出來。

圖2：路口抓拍系統(tǒng)

高清視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

    本次系統(tǒng)前端為AipStar百萬像素高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，在實現(xiàn)百萬像素高清壓縮時需要的碼流僅需要2Mbps，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，如此低的碼流并沒有為傳輸系統(tǒng)帶來更大的負擔，整個傳輸網(wǎng)絡(luò)由運營商提供的光纖專網(wǎng)，每個點位的上行帶寬為2Mbps，很多點位都可以是直接利用了原有的傳輸接入節(jié)點。大大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)線路敷設(shè)成本。
    由于部分區(qū)域采用了逐步建設(shè)的步驟，比如酒店、網(wǎng)吧以及娛樂場所等區(qū)域，這些區(qū)域通過高清NVR系統(tǒng)將攝像機進行前端匯聚之后，再通過平安城市光纖專網(wǎng)進行集中聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，實現(xiàn)統(tǒng)一集中的監(jiān)控。各級分中心通過光纖與總中心進行聯(lián)網(wǎng)，到總中心的用戶驗證目錄服務(wù)器進行*驗證，獲取相關(guān)視頻資源以及訪問存儲服務(wù)器調(diào)取錄像資料等。實現(xiàn)了集中聯(lián)網(wǎng)管理、訪問以及信息交換的建設(shè)目標。

高清視頻海量存儲解決方案

    可能很多人都以為高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控附帶的存儲解決難度會更大，特別是平安城市的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其實不然，在該系統(tǒng)中采用了目前比較成熟的解決方案，分布式存儲和集中存儲結(jié)合的方式，同時存儲介質(zhì)也采用了基于適合于高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的NVR存儲系統(tǒng)。 

解決方案中給出了沒路高清攝像機所需的存儲容量計算方式：
1路*2Mbps*3600s*24小時*1天/8/1000=21.6GB
    由于單臺攝像機只需要2Mbps的碼流就可以保證700TVL的實時傳輸和錄像，因此在具體實施的時候設(shè)置為定碼流，在監(jiān)視場景不是很豐富的時候碼流一般在1.5Mbps左右，所以不管是傳輸還是存儲的壓力都和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本一致。所以在諸如賓館、網(wǎng)吧、娛樂場所這些區(qū)域采用了前端NVR存儲的解決方案，根據(jù)點位的數(shù)量不同采用了4盤位、8盤位、16盤位甚至是20盤位的NVR存儲系統(tǒng)。同時這些存儲系統(tǒng)本身還集成了視頻流媒體轉(zhuǎn)發(fā)功能，滿足了這些子系統(tǒng)與上級聯(lián)網(wǎng)的要求。其他的一些分散點位直接傳輸?shù)娇傊行倪M行存儲。這樣靈活的、實用的、穩(wěn)定的存儲解決方案可以*消除人們對于平安城市實施高清視頻監(jiān)控存儲的擔憂。 

數(shù)據(jù)共享訪問平臺建設(shè)

    像平安城市這類大型的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)面臨的另外一個重要課題是海量數(shù)據(jù)的交換，因為這類系統(tǒng)除去前端大量的網(wǎng)絡(luò)攝像機的網(wǎng)絡(luò)視頻信號要在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，同時還有中心端存儲、電視墻系統(tǒng)、業(yè)務(wù)終端以及各級分中心都會在任何時刻請求數(shù)據(jù)連接，因此如何搭建一個視頻數(shù)據(jù)的訪問控制系統(tǒng)是比較重要的，目前應(yīng)用比較廣泛的是采用視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的方式將前端視頻數(shù)據(jù)進行分發(fā)，以滿足終端的訪問。該系統(tǒng)中的各級子系統(tǒng)中的NVR服務(wù)器都具備了視頻轉(zhuǎn)發(fā)的功能，可通過視頻轉(zhuǎn)發(fā)軟件模塊將該區(qū)域的攝像機視頻信號向上級轉(zhuǎn)發(fā)，滿足了后端大容量、多用戶的快速訪問，同時在集中監(jiān)控中心也建立了相應(yīng)的中心轉(zhuǎn)發(fā)平臺，負責其他分散區(qū)域點位的視頻分發(fā)，并且還負責了其他分中心的數(shù)據(jù)請求。

城市高清網(wǎng)絡(luò)視頻集中管理平臺

    作為一個系統(tǒng)性的項目建設(shè)，如何將前端各個點位的攝像機、子系統(tǒng)以及后端的服務(wù)模塊進行有效的整合是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)一直追求的，各大設(shè)備廠商和系統(tǒng)集成廠商都在努力開發(fā)相應(yīng)的管理平臺。該高清平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)所采用的是與百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機*整合的軟件平臺和硬件平臺，同時整套平臺還根據(jù)用戶的一些輔助需求將原有的部分系統(tǒng)接入了進來，實現(xiàn)了資源合理利用的建設(shè)目標。

平臺的組成

高清視頻監(jiān)控在平安城市中的優(yōu)勢分析

1. 百萬像素的前端視頻采集
    基于標準H.264壓縮算法和500萬圖像傳感器百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機可輕松對監(jiān)控區(qū)域?qū)嵤┣逦挠行У谋O(jiān)視，所帶來的視覺效果是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)*的。前端攝像機在進行高清視頻采集的同時還可通過攝像機本身集成的音視頻輸入輸出、報警輸入輸出、485控制接口等功能實現(xiàn)音頻監(jiān)聽和報警探測器聯(lián)動、控制等擴展功能。前端攝像機高度集成性和功能性使得百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機與傳統(tǒng)攝像機相比不僅僅是清晰的提升，還有功能上多樣化。同時百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機為全數(shù)字化、全網(wǎng)絡(luò)化，可輕松接入平安城市傳輸網(wǎng)絡(luò)中去，并接入到后端管理平臺。

2. 基于H.264的低碼流傳輸和存儲優(yōu)勢
    目前很多用戶甚至包括很多視頻監(jiān)控行業(yè)的人士都覺得高清視頻監(jiān)控附加的是高碼流的傳輸壓力和存儲壓力，但我們所采用的720P高清網(wǎng)絡(luò)攝像機是基于標準的H.264 Main Profile @ Level 4.1算法，在完成720P百萬像素全實時成像的時候只需要1.5-2Mbps的低碼流，這對于平安城市系統(tǒng)來說，這樣的碼流在網(wǎng)絡(luò)傳輸上已經(jīng)非常成熟，因為在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)來說也是需要這樣碼流才能滿足基本的視頻效果。同樣存儲壓力也并沒有因為前端是高清攝像機而提升，因此我們實現(xiàn)了高清成像低碼流傳輸和存儲實用性的革命性突破，將高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)推向了大規(guī)模的實際應(yīng)用。

3. 系統(tǒng)構(gòu)架靈活
    高清網(wǎng)絡(luò)攝像機具備強大的網(wǎng)絡(luò)功能和功能接口，省去了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，比如不需要單獨的視頻編碼器或者是DVR這些設(shè)備，攝像機本身就可利用已有的光纖專網(wǎng)、*專網(wǎng)、微波傳輸和即將到來的3G等進行接入，將前端的音視頻、控制、報警信號直接通過攝像機的網(wǎng)絡(luò)接口傳輸上級監(jiān)控中心。同時在系統(tǒng)建設(shè)時可分步、分級逐步實施，不會影響其他區(qū)域，可適應(yīng)不同類型平安城市的復(fù)雜環(huán)境和特殊功能需求。

4. 配套設(shè)施功能強大
    百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機作為新興的視頻監(jiān)控設(shè)備，目前很多廠商都推出了相應(yīng)的管理平臺，這些平臺都可進行不同類型的監(jiān)控系統(tǒng)的部署，并且假以時日當攝像機標準化后高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的接入將變得更易于實施。

5. 工程施工方便
    采用全網(wǎng)絡(luò)，全數(shù)字化架構(gòu)，高度集成化的功能、使得前端高清網(wǎng)絡(luò)攝像機只需要考慮網(wǎng)絡(luò)接入就可以了，不需要在為視頻線、控制線等繁雜的工序頭疼，減少了故障節(jié)點。而且減少了干擾的可能性，強大的網(wǎng)絡(luò)功能更方便設(shè)備安裝、調(diào)試，使整個系統(tǒng)的可實施性、可靠性和穩(wěn)定性大為提高。

結(jié)語

    視頻監(jiān)控技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是基于百萬像素高清視頻監(jiān)控技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用和普及，將使得人們對視頻監(jiān)控系統(tǒng)所起的作用發(fā)生根本改變。城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為掌握城市交通動態(tài)、公共區(qū)域活動情況、各機關(guān)單位以及其他機構(gòu)的安保狀態(tài)的安全防范平臺，一直以來發(fā)揮著*的作用，如今，基于百萬像素的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)在平安城市中的應(yīng)用不僅從視覺上帶來震撼的效果，同時前端、后端的全網(wǎng)絡(luò)化、全數(shù)字化的架構(gòu)，以及接下來的智能分析與高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的對接將顛覆傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的模式；在這之前“看不到”、“看不清楚”、“沒起作用”、“當擺設(shè)”這些針對視頻監(jiān)控行業(yè)的指責將被新一代基于百萬像素的高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)洗刷掉。平安城市、和諧城市的建設(shè)步伐將會因新一代的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用而變得更加穩(wěn)健和更有保障。
（聲明：本文由AipStar公司 蘇彬原創(chuàng)發(fā)布，未經(jīng)書面*，嚴禁任何形式的轉(zhuǎn)載或修改，保留所有權(quán)力）