一、方案概況

1．建設(shè)背景

建設(shè)城市視頻監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)是實現(xiàn)城市安全和穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)，是“平安城市”建設(shè)的重要組成部分，更成為“智慧城市”的重要載體，它不僅可以滿足治安管理、城市管理、交通管理、應(yīng)急指揮等需求，在預(yù)防、發(fā)現(xiàn)、控制、打擊違法犯罪，提供破案線索，固定違法犯罪證據(jù)等方面也發(fā)揮人防、物防所不可替代的作用，對于提升城市可視化管理水平和政府應(yīng)急處置能力，維護城市公共安全具有十分重大的意義。

2．建設(shè)目標(biāo)

以創(chuàng)建“平安城市”、構(gòu)建“智慧城市”為目標(biāo)，以整合現(xiàn)有城市報警與監(jiān)控資源為基礎(chǔ)，密切聯(lián)系公安實戰(zhàn)應(yīng)用需求，通過運用高清監(jiān)控技術(shù)、GPS/GIS技術(shù)、智能分析技術(shù)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進安防技術(shù)，最大程度地實現(xiàn)現(xiàn)有平安城市監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)升級、應(yīng)用升級和功能升級。

3．設(shè)計原則

平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)以“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)先進、突出應(yīng)用、穩(wěn)定可靠、資源共享、信息安全”為原則，確保系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)滿足城市管理的全局需求，體現(xiàn)城市管理的數(shù)字化、自動化和智能化的領(lǐng)先水平。

二、需求描述

經(jīng)過近幾年的努力，平安城市建設(shè)取得了顯著的成績，在提高城市公共事業(yè)和社會治安動態(tài)管理方面發(fā)揮了積極作用。但同時我們也應(yīng)該清晰地認識到平安城市的前期建設(shè)還存在著一些不足，制約了“平安城市”建設(shè)系統(tǒng)新建擴建、視頻資源的共享和應(yīng)用業(yè)務(wù)的整合，制約了社會治安防控體系技術(shù)水平的提高，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）視頻監(jiān)視頻監(jiān)控覆蓋范圍有限，無法形成城區(qū)嚴密覆蓋，一些主要道路成為監(jiān)控死角，導(dǎo)致案件發(fā)生后，無法應(yīng)用監(jiān)控手段提供線索；

2）監(jiān)控攝像機分辨率低，夜間成像效果差，無法提供有價值的線索，在一些重要場所往往不能看清人臉或車牌號碼，利用視頻圖像信息進行取證具有一定的困難；

3）平安城市的建設(shè)以固定視頻監(jiān)控為主，缺乏靈活機動的無線視頻監(jiān)控手段，不能滿足現(xiàn)場執(zhí)法取證監(jiān)控和遠程應(yīng)急指揮的需要；

4）系統(tǒng)硬件品牌繁多，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，聯(lián)網(wǎng)率低，各單位各自為陣，僅以滿足自身管理需要為主，缺乏全面的考慮和統(tǒng)一規(guī)劃，視頻資源不能為其他部門和上級機構(gòu)共享；

5）系統(tǒng)對各類視頻信息數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用水平不高，巨大的圖像資源潛力未得到充分挖掘利用，對有效提升公安機關(guān)戰(zhàn)斗力形成制約；

6）系統(tǒng)智能化程度不高，對視頻信息的利用主要是事后查證，對平安城市大規(guī)模視頻監(jiān)控圖像缺乏有效的監(jiān)控手段，缺乏智能化的技術(shù)支撐和應(yīng)用管理；

7）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不能夠滿足將來業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求，如：傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心顯示系統(tǒng)等，影響了業(yè)務(wù)的有效開展；

8）城市社會單位監(jiān)控資源數(shù)量龐大，但尚未實現(xiàn)有效接入，導(dǎo)致公安或其它政府單位可調(diào)看的監(jiān)控資源有限，很大程度上影響了城市的可視化防控水平。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

1．系統(tǒng)邏輯架構(gòu)設(shè)計

平安城市監(jiān)控系統(tǒng)總體邏輯架構(gòu)自下到上分為分層，依次為：前端感知層、視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸層、計算與存儲資源層、視頻信息管理層、用戶層。

圖1系統(tǒng)邏輯架構(gòu)示意圖

前端感知層

負責(zé)現(xiàn)場視音頻信號、報警信號、人臉、車輛等信息的采集，為整個視頻信息管理系統(tǒng)提供原始信號源。包括高清治安監(jiān)控子系統(tǒng)、高清智能卡口子系統(tǒng)、高清電子警察子系統(tǒng)、高清人臉抓拍子系統(tǒng)、高清移動車載單兵監(jiān)控子系統(tǒng)等五部分建設(shè)內(nèi)容，并通過接入原有公安自建的視頻監(jiān)控鏡頭資源，整合重點社會行業(yè)單位視頻監(jiān)控資源，實現(xiàn)全市鏡頭資源的統(tǒng)一調(diào)度和管理。

視頻信息傳輸網(wǎng)絡(luò)層

該部分網(wǎng)絡(luò)主要包括公安信息網(wǎng)、視頻專網(wǎng)、運營商公共網(wǎng)絡(luò)等組成。本次項目需構(gòu)建視頻專網(wǎng)，用于承載視頻信息數(shù)據(jù)傳輸。視頻專網(wǎng)采用統(tǒng)一的、基于IP的網(wǎng)絡(luò)平臺，適應(yīng)未來的升級擴展要求；使用先進、成熟的產(chǎn)品和技術(shù)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。視頻專網(wǎng)為視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸、存儲與處理提供可靠的網(wǎng)絡(luò)通信保障。

計算與存儲層

為所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供計算與存儲資源，通過對存儲資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，實現(xiàn)計算和存儲資源有效利用。通過強大的容錯能力，確保全市的視頻信息系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行。

視頻信息管理層

該層包括視頻共享平臺、視頻聯(lián)網(wǎng)平臺、視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫和視頻偵查實戰(zhàn)應(yīng)用系統(tǒng)。視頻共享平臺實現(xiàn)視頻專網(wǎng)內(nèi)圖像資源的調(diào)度和共享并匯接社會行業(yè)單位視頻監(jiān)控資源。視頻聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)公安信息網(wǎng)的圖像資源整合接入，同時通過邊界接入平臺接入視頻專網(wǎng)共享平臺的視頻圖像資源。視頻偵查實戰(zhàn)應(yīng)用系統(tǒng)提供面向公安的視頻偵查業(yè)務(wù)應(yīng)用。視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫是用于存儲從視頻圖像數(shù)據(jù)中提取的視頻片段和圖像特征信息，并為各部門實戰(zhàn)業(yè)務(wù)提供智能檢索、交換共享等服務(wù)的支撐系統(tǒng)。

用戶層

該層包括公安各警種，如刑偵、治安、指揮中心、督察、交警、監(jiān)管、反恐等部門用戶。作為視頻系統(tǒng)的直接用戶，通過對業(yè)務(wù)及基礎(chǔ)功能的應(yīng)用，完成對基于視頻應(yīng)用業(yè)務(wù)的日常處理工作。

制度與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

為了能夠統(tǒng)一協(xié)調(diào)工程的建設(shè)和運營，所有的機構(gòu)設(shè)置與制度建設(shè)工作應(yīng)該依據(jù)國家和政府的法律、行政法規(guī)、組織原則進行。同時，對于關(guān)鍵的應(yīng)用和數(shù)據(jù)，應(yīng)明確統(tǒng)一的編碼標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和接口標(biāo)準(zhǔn)等。

安全保障體系

信息安全體系以網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施為依托，為本系統(tǒng)建設(shè)涉及到各類業(yè)務(wù)、用戶、數(shù)據(jù)、計算機系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)提供安全可靠的運行環(huán)境和防范措施。

運行維護管理體系

運行維護管理體系應(yīng)實現(xiàn)設(shè)備資源的綜合管理，定期進行網(wǎng)管信息采集，實現(xiàn)信息的展現(xiàn)與異常報警，保障系統(tǒng)的可用性和完好性

2．系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖2系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖

上下級平臺聯(lián)網(wǎng)交互

上下級平臺系統(tǒng)在進行上下級級聯(lián)通信時，上級信令網(wǎng)關(guān)（中心服務(wù)器）根據(jù)信令路由路徑通過聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)連接下級信令網(wǎng)關(guān)（中心服務(wù)器）控制信令網(wǎng)關(guān)；上級流媒體服務(wù)器在信令控制下與下級或平級流媒體服務(wù)器進行連接，接收或轉(zhuǎn)發(fā)媒體流。上下級平臺級連通信時，聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)采用信令流和媒體流相分離的結(jié)構(gòu)，如下圖所示。

圖3上下級平臺聯(lián)網(wǎng)交互示意圖

上下級平臺的聯(lián)網(wǎng)對接應(yīng)滿足《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》（GB/T28181-2011）的標(biāo)準(zhǔn)要求。

聯(lián)網(wǎng)平臺與共享平臺對接

聯(lián)網(wǎng)平臺與本級共享平臺的對接需要通過邊界安全接入系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)網(wǎng)平臺與標(biāo)準(zhǔn)共享平臺對接時，聯(lián)網(wǎng)平臺信令網(wǎng)關(guān)（中心服務(wù)器）通過邊界安全接入系統(tǒng)連接至本級對應(yīng)的共享平臺信令網(wǎng)關(guān)（中心服務(wù)器），控制信令的路由；本級共享平臺流媒體服務(wù)模塊在信令控制下與本級聯(lián)網(wǎng)平臺流媒體服務(wù)模塊通過邊界安全接入系統(tǒng)進行連接，接收或轉(zhuǎn)發(fā)媒體流。聯(lián)網(wǎng)平臺與共享平臺對接通信時，聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)采用信令流和媒體流相分離的結(jié)構(gòu)，如下圖所示。

圖4標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)網(wǎng)平臺與標(biāo)準(zhǔn)共享平臺互聯(lián)示意圖

聯(lián)網(wǎng)平臺與共享平臺的對接應(yīng)滿足《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》（GB/T28181-2011）的標(biāo)準(zhǔn)要求。

共享平臺與社會資源平臺對接

本級視頻專網(wǎng)共享平臺與社會資源平臺對接，需通過防火墻或安全邊界接入系統(tǒng)。本次建設(shè)共享平臺、社會資源平臺均為標(biāo)準(zhǔn)國標(biāo)平臺。標(biāo)準(zhǔn)共享平臺與標(biāo)準(zhǔn)社會資源平臺對接時，共享平臺信令網(wǎng)關(guān)（中心服務(wù)器）通過防火墻或者邊界安全接入系統(tǒng)連接至對應(yīng)的社會資源平臺信令網(wǎng)關(guān)（中心服務(wù)器），控制信令的路由；社會資源平臺流媒體服務(wù)模塊在信令控制下與共享平臺流媒體服務(wù)模塊通過邊界安全接入系統(tǒng)進行連接，接收或轉(zhuǎn)發(fā)媒體流。共享平臺與社會資源平臺對接通信時，聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)采用信令流和媒體流相分離的結(jié)構(gòu)，如下圖所示。

圖5共享平臺與社會資源平臺聯(lián)網(wǎng)示意圖

社會圖像資源整合平臺的對接應(yīng)滿足《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》（GB/T28181-2011）的標(biāo)準(zhǔn)要求。

社會資源平臺聯(lián)網(wǎng)交互設(shè)計

本次建設(shè)社會資源平臺用于接入各類社會資源包括公共區(qū)域視頻資源、社會單位視頻資源等。

非標(biāo)準(zhǔn)平臺升級改造國標(biāo)接入

對于社會行業(yè)單位自建有視頻監(jiān)控管理平臺，且此第三方平臺能夠?qū)ν馓峁娱_發(fā)接口，具備平臺國標(biāo)升級對接能力的，建議此類第三方非標(biāo)平臺通過平臺自身軟件升級的方式改造為標(biāo)準(zhǔn)平臺，輸出標(biāo)準(zhǔn)信令與標(biāo)準(zhǔn)碼流，并采用國標(biāo)協(xié)議實現(xiàn)與本次建設(shè)社會資源平臺的無縫國標(biāo)化級聯(lián)對接。

全網(wǎng)時鐘同步

系統(tǒng)采用NTP協(xié)議進行全網(wǎng)時鐘同步。

全網(wǎng)統(tǒng)一監(jiān)控圖像信息標(biāo)注

全網(wǎng)的視頻監(jiān)控圖像信息標(biāo)注標(biāo)注內(nèi)容應(yīng)滿足參照《視頻圖像文字標(biāo)注規(guī)范》（GA/T751-2008）要求進行標(biāo)注。

四、系統(tǒng)功能

對進出城市的所有道路進行監(jiān)控進行全局管控，包括高速公路出入口、車站碼頭等，各縣（市、區(qū)）形成自己的小“圈”，全市形成一個大封閉“圈”。以省道、城主干道、次干道、橋梁、隧道等為基礎(chǔ)，在區(qū)縣、城際、省際接壤的道路出入口部署高清卡口系統(tǒng)或高清監(jiān)控系統(tǒng)，通過“市際卡口、縣際卡口、區(qū)塊卡口、重要線路卡口、重點部位”形成多層次視頻封鎖圈，實現(xiàn)對機動車輛、非機動車輛及行人的雙向?qū)崟r監(jiān)控，及所有車輛的抓拍、識別、比對和可疑車輛的報警、布控和攔截，構(gòu)筑起全隔離的封鎖“圈”。“圈”的設(shè)置可劃分為：外環(huán)圈、中環(huán)圈、內(nèi)環(huán)圈三層包圍圈。

五、系統(tǒng)特點及優(yōu)勢

1．高清的視頻體驗

領(lǐng)先的高清視頻監(jiān)控：130/200/300/500萬像素IP高清與HD-SDI高清方案可選，超低照度、實時透霧、3D數(shù)字降噪、SmartIR、數(shù)字寬動態(tài)等多種視頻圖像處理技術(shù)保障高清體驗；

超強的高清編碼壓縮：業(yè)界先進的高保真低碼率算法，可使網(wǎng)絡(luò)帶寬減少1/2、存儲空間減少1/2；

高效的高清視頻存儲：業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的流媒體直寫存儲技術(shù)，全面符合新國標(biāo)要求，可直接通過RTP協(xié)議將高清視頻流寫入存儲設(shè)備；大規(guī)模組網(wǎng)時采用監(jiān)控專用云存儲系統(tǒng)，可實現(xiàn)全域集群化部署、資源虛擬化管理，滿足對海量視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲、管理、應(yīng)用等需求；

統(tǒng)一的高清控制顯示：高度集成的B10/B20視頻綜合平臺，實現(xiàn)了高清視頻統(tǒng)一接入、統(tǒng)一切換、統(tǒng)一控制和統(tǒng)一顯示，完全滿足公安監(jiān)控中心統(tǒng)一化操作、集約化控制的需要。

2．智能的信息感知

卡口智能抓拍：車牌前端識別技術(shù)，前端高清抓拍機集視頻采集、視頻處理、車牌識別等核心功能于一體，全天候車牌識別準(zhǔn)確率不低于95%；

違章自動檢測：高清視頻電警一體機內(nèi)置具有自主知識產(chǎn)權(quán)的交通類車輛檢測、識別、違章檢測算法，可對多種路口型違法行為進行檢測和記錄，同時具備通行車輛抓拍和記錄、全天視頻監(jiān)控錄像、交通參數(shù)采集等多種復(fù)合功能；

人臉抓拍比對：高清人臉抓拍機內(nèi)嵌人臉抓拍算法，可對圖像中的人臉進行自動抓拍和上傳，建立人臉信息數(shù)據(jù)庫，提供黑名單預(yù)警、人員布控、人臉檢索、大庫比對等智能化應(yīng)用；

智能分析處理：智能運動跟蹤、高清視頻拼接、視頻智能分析等多項智能應(yīng)用技術(shù)，變被動式監(jiān)控為主動型防范，大幅提高視頻使用效率。

3．強大的實戰(zhàn)應(yīng)用

可視化圖上作戰(zhàn)：依托公安PGIS系統(tǒng)，實現(xiàn)人、車、物的軌跡刻畫和案件線索分析，提高案件偵破的效率，同時實現(xiàn)可視化指揮調(diào)度功能；

模型化實戰(zhàn)技法：將公安車技法模型化，實現(xiàn)連續(xù)違法分析、頻繁過車分析、初次入城分析、車輛落腳點分析、同行車輛分析等功能，可服務(wù)于案件偵查和交通管制等業(yè)務(wù)應(yīng)用；

實戰(zhàn)化視頻應(yīng)用：融合視頻標(biāo)注、視頻摘要、智能排查、濃縮播放、圖像增強、圖像編輯、萬能播放器等多樣化的智能工具，提高視頻偵查的工作效率，縮短反應(yīng)時間、減少人力耗費；

一站式網(wǎng)上作業(yè)：構(gòu)建視頻警務(wù)門戶，可集中展示視頻警務(wù)工作開展的應(yīng)用成效、工作動態(tài)、典型案例、協(xié)查通知等公共信息；同時實現(xiàn)統(tǒng)一用戶認證和單點登錄，大幅提升使用的便捷性。

4.高效的視頻運維

集中化運維：可對視頻資源進行統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一分析、統(tǒng)一預(yù)警，使系統(tǒng)運維從傳統(tǒng)的單一、被動和低效的管理方式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)一、主動和高效的管理模式；

智能化運維：采用自動化巡檢操作，通過智能化診斷分析，快速確定故障發(fā)生原因，實現(xiàn)運維管理效率和服務(wù)管理質(zhì)量的同步提升；

可視化運維：結(jié)合GIS系統(tǒng)實現(xiàn)運維資源空間化、可視化管理。

5．友好的用戶界面

界面友好性：用戶在操作界面時提示友好、易懂，例如控件有新版本發(fā)布更新提示用戶進行下載安裝。并且更新后保留用戶原來配置。提供豐富的快捷鍵：提供云臺控制、抓圖、緊急錄像以及解碼上墻等功能的快捷鍵，同時用戶可根據(jù)自身使用習(xí)慣對快捷鍵進行自定義配置和修改。

平臺易用性：平臺遵循易用原則，實現(xiàn)配置便捷化。系統(tǒng)配置時提供合理的默認值，用戶在執(zhí)行配置操作時盡可能根據(jù)默認選項，無需完全由用戶點選、勾選實現(xiàn)。支持批量配置：支持告警聯(lián)動批量配置、監(jiān)控點批量導(dǎo)入導(dǎo)出功能、用戶信息批量導(dǎo)入導(dǎo)出功能，并提供模板下載。

健全的用戶驗證機制：平臺支持四種登陸驗證機制，包括普通登陸、用戶PKI登錄，MAC地址綁定，合法IP地址，提高平臺訪問安全性。

6．良好的系統(tǒng)開放性

標(biāo)準(zhǔn)性：系統(tǒng)遵循《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)傳輸、交換、控制技術(shù)要求》（GB/T28181-2011）標(biāo)準(zhǔn)要求，采用標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、視頻編解碼協(xié)議、應(yīng)用接口、文件格式等。系統(tǒng)支持ONVIF、PSIA協(xié)議、支持滿足ONVIF、PSIA協(xié)議的前端設(shè)備接入。媒體流傳輸協(xié)議符合RTSP標(biāo)準(zhǔn)要求；媒體編碼格式支持當(dāng)前主流的H.264編碼協(xié)議。具備良好的兼容性。

開放性：系統(tǒng)具備良好的集成能力及二次開發(fā)能力，可提供開放的接口，實現(xiàn)與各類信息系統(tǒng)的對接和集成應(yīng)用。該系統(tǒng)的選擇，將平安工程監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)提高到一個新的技術(shù)高點，為后期與省級聯(lián)網(wǎng)及系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。

7．彈性的系統(tǒng)部署

雙機冗余部署：根據(jù)客戶需要，系統(tǒng)核心管理控件部件可采用雙機配置，無單點故障。

視頻云存儲部署：支持云存儲架構(gòu)，滿足長時間錄像存儲和備份的需要。

流媒體集群部署：系統(tǒng)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)單元支持負載均衡，可實現(xiàn)流媒體服務(wù)的集群部署。

平臺虛擬化部署：支持虛擬化部署方案，實現(xiàn)資源池化，高效利用，虛擬化部署方案具有完善的故障、備份管理機制，可保證系統(tǒng)可靠連續(xù)運行。

平臺多域部署：支持多域部署架構(gòu)，各個區(qū)域的系統(tǒng)可業(yè)務(wù)自治，域間網(wǎng)絡(luò)中斷不影響域內(nèi)業(yè)務(wù)的正常進行。

系統(tǒng)靈活擴容：根據(jù)監(jiān)控點規(guī)模的不同，視頻信息管理系統(tǒng)可靈活部署在PC機、服務(wù)器、刀片式服務(wù)器以及小型機上，根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展要求進行靈活擴充，可適應(yīng)從幾十路，到幾千上萬路的平安城市項目需求，充分保證系統(tǒng)的可擴展性。平臺采用微核心＋插件技術(shù)，支持操作系統(tǒng)移植，支持服務(wù)器CLUSTER技術(shù)，可以隨著用戶系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大而擴展。

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