數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)特點及解決方案

1、數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)特點及解決方案在城市公安領域，公安部門正在大力進行科技強警示范城市的建設，首批22個城市的城市治安監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)開始實施，2008年科技強警示范建設城市將達到180個，而最終我國660個城市和1642個縣城都需要上基于網(wǎng)絡的公共安全與圖像監(jiān)控系統(tǒng)。 而在金融領域，在過去的幾年中，國內(nèi)各大國有銀行和商業(yè)銀行根據(jù)中國人民銀行總行和公安部關于銀行圖像監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化改建要求，已經(jīng)建設完成了大量基層網(wǎng)點的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)建設改造工作，目前也已經(jīng)開始進行各種聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)的改造試點工作。隨著寬帶網(wǎng)絡的普及和行業(yè)管理部門對管理水平提高的需求增加，城市公安、交通、金融、環(huán)保、電力、醫(yī)療、教育等

2、管理部門對城市范圍內(nèi)的大型聯(lián)網(wǎng)安全與視頻監(jiān)控平臺的需求也在這兩年開始大量增加，其中尤其以城市公安和金融領域的需求最為突出。隨著網(wǎng)絡傳輸技術(shù)、圖像編解碼技術(shù)的成熟，實現(xiàn)這些新興行業(yè)客戶需求的已經(jīng)取得了重大的突破，大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在全國各地迅速地建設起來。大型監(jiān)控系統(tǒng)的特點隨著城市治安系統(tǒng)、行業(yè)治安系統(tǒng)的建設，我們可以看到這些大型的監(jiān)控系統(tǒng)有著一些共同的特點：1、 以平臺為核心，以網(wǎng)絡為紐帶我們現(xiàn)在的安防系統(tǒng)的規(guī)模及規(guī)劃，已經(jīng)讓人有點生畏，或者讓使用者有點生畏。數(shù)量眾多的攝像頭采集的圖像如何監(jiān)看？數(shù)量眾多的編解碼設備如何管理？數(shù)量眾多的后端服務器如何配合及管理？靠人力已經(jīng)不能解決大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)

3、出現(xiàn)的管理問題了，所以打造一個管理平臺的需求就顯得非常迫切。一個好的管理平臺可以將所有的攝像頭納入管理，將所有的報警點納入管理，將所有的編解碼設備納入管理，將所有的后臺服務器納入管理，從而使得整套系統(tǒng)能夠順暢運行。而以平臺作為核心來管理整個監(jiān)控系統(tǒng)要有一個前提，就是要有一個足夠帶寬（或者說經(jīng)過管理后可以滿足要求的足夠帶寬）的網(wǎng)絡來連接這些設備和服務器，沒有網(wǎng)絡一切就是空談。2、 接入多家不同的設備，實現(xiàn)互聯(lián)互通由于安防行業(yè)的歷史狀況（獨立的小規(guī)模應用為主），造成了設備的生產(chǎn)廠家非常眾多，而且各個廠家都有自己的一套編解碼和網(wǎng)絡傳輸?shù)淖龇?。這個現(xiàn)狀對于組成大型網(wǎng)絡的非常不利的。但是也是因為這個現(xiàn)狀

4、的存在，所以就要求我們的大型監(jiān)控系統(tǒng)平臺能夠接入多家廠商的設備。一者保護用戶原有的投資；二者在用戶在新系統(tǒng)建設時減少投入提供解決辦法?，F(xiàn)在看來，已建和在建的大型監(jiān)控系統(tǒng)都在這個方面做出了大量的努力，都接入了國內(nèi)主流廠商的視頻編解碼設備，并且在用戶端基本實現(xiàn)了對設備廠家和型號的透明化。3、 安防和業(yè)務應用的結(jié)合越來越緊密安防系統(tǒng)作為保安（保衛(wèi)）系統(tǒng)的一項專門業(yè)務，一直以來和行業(yè)的其他應用保持著一定的距離。然而隨著網(wǎng)絡監(jiān)控的深入，隨著管理層次的細化，越來越多的要求顯示，安防系統(tǒng)需要和行業(yè)的其他業(yè)務應用作更緊密地結(jié)合。以下簡單舉一些例子：網(wǎng)吧監(jiān)控。網(wǎng)吧有著典型的行業(yè)特色，在業(yè)務層面，網(wǎng)吧的經(jīng)營者關注

5、著網(wǎng)吧的運營狀況，而公安部門和工商管理關注著網(wǎng)吧有沒有違規(guī)經(jīng)營，所以對于網(wǎng)吧的視頻監(jiān)控而言，這兩方面的需求是不一樣的。而從監(jiān)管的角度來講，一般的安防監(jiān)控系統(tǒng)應該能滿足一定的要求，而從經(jīng)營者的角度來看，普通的安防監(jiān)控系統(tǒng)顯然不能滿足他的需求（而且會增加他的投入）。所以安防系統(tǒng)怎樣和網(wǎng)吧的業(yè)務系統(tǒng)結(jié)合，減少投入，增加應用效益，是我們安防系統(tǒng)需要考慮的，而只有解決了這樣的問題，我們的安防系統(tǒng)才是大家都歡迎的。從而幫助客戶成功。大型監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要點針對這幾個特點，我們可以分析得到大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要點：1、 平臺本身1.1 集中式管理集中式管理體現(xiàn)在一個系統(tǒng)由一個中心管理控制服務器統(tǒng)一進行管理

6、，任何系統(tǒng)的配置變化以及新單元的加入都由這個中心管理服務器進行統(tǒng)一認證，分配，調(diào)度，從而保證系統(tǒng)的一致性，可用性，安全性，并使接入系統(tǒng)中的各個單元得到及時的一致性的信息與指令。系統(tǒng)中其它服務器統(tǒng)一由中心管理服務器進行負載分配，在服務器發(fā)生變化時，由中心管理服務器及時進行負載轉(zhuǎn)移，達到系統(tǒng)資源的合理分布與均衡。集中式管理主要還體現(xiàn)在系統(tǒng)管理員只要在自己的辦公桌前就可以管理系統(tǒng)中的所有設備，同時也可管理系統(tǒng)中的服務器和客戶單元，而無需站在任何被管對象前。集中式管理使系統(tǒng)在架構(gòu)上簡單，系統(tǒng)可靠，客戶單元接入容易，便于認證以及權(quán)限的管理，對于具有控制爭奪的請求可以采用統(tǒng)一的策略進行處理，并保證信息的一

7、致性。集中式管理還體現(xiàn)在組織機構(gòu)的一個中心多級管理這樣的管理體系上，中心建立主控中心域，有一個中心控制服務器，下級建立分中心域，有一個分中心控制服務器，上級中心的指令可下發(fā)到下級中心，下級中心的信息以及請求也可提交給上級中心，進行集中發(fā)布，并按照統(tǒng)一的組織機構(gòu)對用戶進行管理，實現(xiàn)下級多個區(qū)域的管理，對于跨域的請求可由上級系統(tǒng)進行仲裁，并授予兩個域的互連。 1.2 分布式服務由于一個服務器無法承擔過多的設備訪問，要保證大量的并發(fā)訪問，可采用多服務器形式，進行分布式服務，同時對不同的訪問類型也要進行分服務器處理。一個域中存在多個應用服務器，允許動態(tài)增加或減少應用服務器，當相應服務器連接上中心控制服

8、務器時，該服務器則變?yōu)榭捎?。中心控制服務器按一定的策略協(xié)調(diào)服務器之間的負載（DVR的訪問分配）。系統(tǒng)允許動態(tài)增加或減少服務器。如果某服務器連接斷開，則自動將其負載分配到其他活動服務器。在中心控制服務器發(fā)生故障的時候，應用服務器保持工作，在故障排除后，應用服務器連接上控制服務器時，向控制服務器匯報當前DVR設備現(xiàn)狀，以及客戶端的訪問狀態(tài)?？蛻舳嗽谡埱笙到y(tǒng)訪問時，會得到中心控制服務器的連接信息，自動連接到要訪問的設備的管理服務器，并提交要進行的訪問請求。1.3 分級式存儲由多域存儲與前端存儲組成，各域管理各自的設備，一個域中有多個存儲服務器，均衡設備的負載，并將數(shù)據(jù)資源存儲在統(tǒng)一路徑之下，這里采用

9、的是統(tǒng)一目錄訪問協(xié)議，因此不同的存儲服務器在訪問同一資源時其路徑是一致，由此達到中心存儲的目的。其次在前端設備上也提供了本地存儲，將視頻存儲在本地，主要是實現(xiàn)斷網(wǎng)不斷存儲的目的，并可采用不同的策略在中心存儲必要的、需要長期保存的數(shù)據(jù)，而在前端設備上存儲短期的全面的視頻數(shù)據(jù)。 1.4 媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 由于視頻監(jiān)視存在著大量的重復性，對于客戶端的訪問，系統(tǒng)采用基于轉(zhuǎn)發(fā)服務器的的傳輸方式進行實時視頻的分發(fā)，并通過多網(wǎng)卡，隔離設備與客戶端網(wǎng)段，設備網(wǎng)段采用安全的TCP連接，這樣既可避免兩類網(wǎng)段的沖突，又確保了數(shù)據(jù)來源的完整性，同時也增加了服務器網(wǎng)絡的實際帶寬。對于DVR上的歷史錄像查看是通過流媒體點播服

10、務器對用戶的請求進行視頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)送，系統(tǒng)基于TCP進行傳輸，可確保視頻數(shù)據(jù)的完整性。針對大量的錄像查看的請求，服務器還做了緩存存儲與命中策略，對于查看同段錄像的請求大大降低了對DVR的重復請求，也保證了客戶端得到數(shù)據(jù)的及時性。1.5 系統(tǒng)的可擴展性采用了系統(tǒng)的分布式服務，并實現(xiàn)動態(tài)服務增加與減少的處理，實現(xiàn)了系統(tǒng)的可動態(tài)延伸；其次，采用不同類型的服務分離，以及服務注冊/注銷機制，使系統(tǒng)達到了可動態(tài)的擴展能力。2 、設備接入2.1 統(tǒng)一接入?yún)f(xié)議要想把各個不同廠家的設備接入到大型監(jiān)控系統(tǒng)中來，設備必須將統(tǒng)一按照系統(tǒng)的設備接入?yún)f(xié)議來通信，只有整個系統(tǒng)中所有的設備講的是同一種語言，整個系統(tǒng)才能實現(xiàn)互聯(lián)互通的目的。所以定義一個通用、可擴展的的設備接入?yún)f(xié)議是大型監(jiān)控系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)工作。2.2 提供視頻開發(fā)包我們統(tǒng)一的通信協(xié)議，并不意味著全部解決了系統(tǒng)的互聯(lián)互通問題，由于各種各樣的原因，各個廠家的音視頻數(shù)據(jù)編碼格式上存在著諸多的不同，而要求各個廠家按照統(tǒng)一的編碼格式、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)封裝格式來輸出音視頻數(shù)據(jù)，顯然有些過于苛求。所以較好的做法是將不同廠家的設備編碼出來的數(shù)據(jù)，用該廠家提供的解碼庫（解碼設備）來解碼。因此，如果要把設備接入到大型監(jiān)控系統(tǒng)中來，設備廠家需要提供視頻開發(fā)包。3 中間件技術(shù)行業(yè)的特色各種各樣，客戶的要求千差萬別