视频监控系统建设方案.docx

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视频监控系统建设方案

雪亮工程视频监控系统建设方案

一、概述

目前各级政府部门建设的视频监控中存在很多品牌、厂家摄像机/平台，比如：

雪亮工程建设中没有市级统一的大平台，各区雪亮工程建设进度也不尽相同，视频联网共享的建设也同样存在多厂商多系统并行的现状。

再如：

某市公安局技防网目前有9.5万个点位的视频资源，是目前某市规模最大的视频联网平台，汇聚的公安和交管自建的10多万路视频监控，涵盖了某市重点区域和城市道路视频图像信息。

通过公共安全视频图像联网共享平台，实现公安视频资源、政府各部门视频资源、行业单位视频资源以及社会视频资源的统一接入。

根据各部门公共安全视频监控使用需求，通过公共安全视频图像联网共享平台的权限设置，灵活划分图像资源和应用功能，向各系统提供相应的视频图像资源及基础服务。

只有通过中心自建预警分析系统和各委办局上传的预警信息，天津市突发事件预警信息发布系统才能够实现预警信息综合发布、精准发布，视频监控资源在公共安全领域起着至关重要的作用，天津市突发事件预警信息发布系统可以利用汇聚的视频信息对重点区域重点道路重点人群进行监控查看。

重大活动时可将监控视频投放到预警中心的大屏上，进行预案准备、实时监控、工作总结。

如奥运会、全运会期间场馆预警安保、政府两会期间治安维稳，视频监控系统均起到了重要作用。

突发事件时监控视频将能够第一时间看到现场的真实情况，给我们的预警信息发布工作提供充分依据和效果反馈。

二、系统组成

图5-4图像视频监控子系统组成图

平台主要由四部分组成，包括接入层、数据层、服务层和应用层。

接入层包括接入硬件设备和软件平台，屏蔽差异，实现上层应用的平台无关性，提高系统兼容性；数据层包括视频数据和基础数据存储；服务层包括编码设备接入、存储设备接入及解码设备的接入服务，提供基础视频服务、传输服务、存储服务、控制服务及事件服务；

应用层提供基本的视频应用操作，包括预览、回放、上墙及报警基础功能。

三、基础联网功能

1.国标联网

系统基于GB/T28181协议开发，平台级联时，视频、音频、数据等信息的传输、交换、控制等均可基于标准协议，无需增加硬件设备，即可实现与其他国标平台的对接，在对接过程中如果有视频转码需求，需要配置转码服务，转码服务和转发服务可以配置在同一台机器上，可以根据转发量和转码性能配置windows版本的媒体服务器。

●支持单个国标网关服务对接多个厂家国标平台；同时为保证对接稳定性，系统支持部署多个国标网关服务，每个网关对接一个厂商平台；

●支持注册有效期设定、心跳检测、心跳超时等参数设定；

●向国标上级推送资源时，可进行选择资源推送，资源操作权限可设定；

●向上级推送资源时，可以统一为本级及下级国标资源进行国标编号映射梳理，向上级平台推送符合国标要求的映射编号；

●接收国标下级资源时，支持半自动审核模式，可选择接收下级推送上来的资源，支持批量导入导出；

●下级推送上来的资源属性发生更新时，支持选择性进行更新，支持批量更新；

●支持主动查询下级国标平台目录。

国标联网

2.星状联网

雪亮工程的建设中存在大量的视频整合、共享的需求，例如派出所、分局、市局间的纵向级联整合，公安网内的资源向综治办、各政府部门进行共享等等，在视频资源的整合、共享过程中要求系统具备灵活的组网能力，同时可以保证共享资源的权限可控。

视频联网共享系统间通过星状联网可以实现全网网状连接，灵活构建百万级的视频联网系统，可以实现纵向级联组网和横向互联组网。

✓星状组网结构中，节点视频资源可以选择性的进行共享，资源的操作权限可精细控制；

✓接收端在进行数据接收时可以进行选择性的接收，接收列表内也仅显示同步过来的资源关联的分组，资源接收后可以使用原有分组在也可以在系统内重新分组；

✓支持抢占级别限制的设定，其他节点用户访问本节点资源时，若用户级别低于级别限定，采用用户级别进行抢占判断，若用户级别高于级别限定，采用限定的级别进行抢占判断；

✓共享资源具备去冗余机制，防止重复的资源回环至初始节点；

✓共享数据的资源属性发生变更时，接收端自动更新，提供【查阅】功能，可以查看哪些资源属性发生了更新；

四、资源管理功能

1.用户认证

用户认证服务主要向用户提供身份认证功能，认证基于对非对称和签名实现加密通信，支持公、私密钥，保证用户信息安全。

2.权限控制

权限控制服务提供用户鉴权控制功能，包括：

功能权限鉴权和资源权限鉴权，用户权限控制整体基于角色的权限访问控制，同时也支持基于用户的权限微调，通过权限规则引擎将多条资源权限合并成一条权限规则记录，从而减少权限记录总数，支持权限控制资源数达到百万级，粒度可以到某用户对某一资源的某一种操作权限的控制。

3.视频屏蔽

在管辖区域内需要进行重大勤务保障任务或者出现突发、应急事件时，实时视频或者录像作为重要的研判依据是严禁泄露并传播的，此时就需要我们的系统提供紧急将相关摄像机进行屏蔽的功能，执行屏蔽操作以后，仅白名单用户才可以操作相关摄像机，其他用户无权使用。

4.媒体转发

媒体转发服务作为视频监控系统中最重要的部分，他的主要作用是将前端的视频流复制分发给多客户端。

5.视频转码

视频转码服务主要实现各种设备或平台之间流媒体数据格式的转变，使非标的视频格式符合国标GB/T28181中规定的媒体编码格式的要求，以及根据不同的应用场景提供不同的码流的视频格式。

6.负载均衡

系统接入服务、流媒体转发服务、存储服务等核心服务具备动态负载均衡机制，支持集群管理，可以根据网卡、CPU消耗等性能指标动态的进行负载，同时支持断线冗余策略，当集群内某一服务失效时，其负载的业务将由其他服务接管。

7.视频路由

由于星状联网的存在，某一个摄像机点位可能通过不同路径传输至同一节点，在这种情况下，节点用户访问该摄像机点位可以有多条路径选择，针对单个摄像机系统管理员既可以定义一条默认路径，也可以根据系统计算优先选择可以传输数据的路径，多条路径中如果其中一条出现问题，系统可以自动选择其他路径进行信令/流的转发，仍可以为用户提供正常服务。

五、视频应用功能

实时预览支持视频资源和我的分组两个分组方案；支持添加、删除和修改我的分组；

支持在资源树上对单个视频资源的快捷操作，包括实时预览、历史调阅、布防、添加到电视墙、添加到我的分组；支持视频亮度，对比度，色调，饱和度设置；支持单画面、四画面、九画面、十六画面的视频播放模式；支持实时监视多路实时图像信息并实现“一机双屏”监视；支持将整个播放窗口发送到扩展屏功能；多个网络客户端可以同时监控任意前端图像；

支持将任意实时直播图像进行连续抓拍并保存到云空间；

支持多种分辨率视频解码功能，支持QCIF、CIF、Half-D1、D1、720P、1080P、4k等分辨率的视频解码；支持查看实时视频时手动报警，在地图上显示手动报警点位。

1.云台控制

支持8方向的云台控制，支持焦点、焦距、光圈调节；支持添加、删除、修改、调用预置位；支持巡航；（功能不支持）

2.录像回放

支持多功能回放，录像可随机回放（任意时间段选择、回放速率任意选择），并且可实现单帧回放；支持多种回放操作：

回放时可以进行暂停、快放、慢放等操作，可查看录像片段的播放进度。

3.录像下载

录像片段支持播放/暂停、下载到本地、保存到云空间、入视图库。

支持将录像下载到本地。

可查看录像下载进度、下载速率，支持暂停、取消下载任务，支持录像下载完后打开存储路径。

4.解码上墙

支持把资源树上的摄像机点位拖动上墙；地图上支持设备上墙；

支持轮播，对所有的视频监控图像，依次切换到电视墙上显示，实现轮巡，同时支持高权限抢占正在轮巡画面功能；支持电视墙布局面板进行鼠标滑动缩小放大查看；支持电视墙解码通道进行布局设置，并对布局进行保存。

5.地图展示

基于地理信息系统实现对各类资源进行一体化管理，实现监控图像的直观可视化应用。

实现快速调取需要关注的监控点或监控区域图像。

通过视频图层叠加、视频资源搜索和视频定位，将资源分布情况、地理坐标信息以图形化的形式展示出来，直观的对全局信息进行全面多维的展示，使指挥调度更加直观高效。

6.权限管理

权限管理实现节点信息配置、组织机构配置、联网模型配置、角色/用户权限配置、外部认证系统配置、资源统一管理、服务管理、批量导入导出等数据配置功能。

7.日志查询

平台支持操作日志及事件日志的查询操作，可通过时间段、摄像机、操作类型、事件类型、操作用户等条件进行日志查询的过滤查询，查询结果可导出excel表格。

六、功能指标

⏹预置位设置:

以缩略图的方式设置云台预置位的功能；

⏹视频多画面数字放大:

系统客户端进行视频单窗口数字放大，多窗口数字放大（最多支持15个窗口放大）；并可调节和重置放大区域的功能。

⏹摄像机操作权限分配:

系统管理端将单个摄像机的操作权限（包括列举、实时查看、云台控制、历史回放、录像下载等）分配给用户的功能；

⏹用户自身权限浏览:

系统管理端用户浏览本身权限（包括各业务系统的功能权限及设备资源权限），并可通过用户信息页面修改密码的功能

⏹设备接入组件进程隔离:

系统进行设备接入组件（东方网力、海康、大华、RTSP）进程隔离，单个组件关闭或异常退出时其他组件设备的视频正常调阅的功能

⏹视频转码上墙:

系统通过符合GB/T28181协议解码器调用MJPEG码流视频，系统将MJPEG码流转为H.264码流并在监视器上显示图像的功能；

⏹录像倒放：

系统客户端进行录像倒放（1/16、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、16）的功能；

⏹用户和组织机构信息同步：

系统级联后，上级平台同步获取下级平台的用户和组织机构信息，并显示同步状态的功能；

⏹用户组织机构配置：

系统级联后，上级平台管理员配置本级/下级平台用户组织机构的功能；

⏹功能模块和前端设备权限配置：

系统级联后，上级平台管理员配置本级/下级平台用户功能模块和前端设备权限的功能；

⏹本级视频资源查看权限分配：

系统级联后，通过设置本级用户、本级视频资源、有效时间规则，将本级视频资源（包括实时和录像视频）的查看权限分配给本级指定用户的功能；

⏹下级视频资源查看权限分配：

系统级联后，通过设置下级用户、下级视频资源、有效时间规则，将下级视频资源（包括实时和录像视频）的查看权限分配给本级指定用户的功能；

⏹录像资源查看权限屏蔽：

系统级联后，通过设置用户（本级或下级）、视频资源（本级或下级）、录像时间范围，并开启屏蔽状态后，仅授权用户可查看该时间范围内录像资料的功能；

⏹用户登录权限控制：

系统级联后，开启/关闭本级或下级用户登录权限的功能；

⏹推送视频资源操作权限设置：

系统级联后，对推送给其他平台（包括上级、本级和下级）视频资源的操作权限（列举、实时视频、历史录像、云台控制、手动录像、录像下载）进行设置的功能；

⏹推送视频资源接收设置：

系统级联后，下级平台向上级平台推送视频资源时，上级平台可全部或部分接收下级平台推送的视频资源的功能；

⏹视频传输路径自动切换：

系统级联后，视频的默认传输路径（手动选定）断开时，自动选择其他路径进行传输，该视频可正常浏览；

⏹跨域申请视频信令逐级转发：

系统通过SIP协议互联时，共享下级平台能够通过本系统转发跨域申请视频的信令至本域内下级平台的功能；

⏹跨域视频点对点传输：

系统通过SIP协议互联时，共享下级平台向本系统跨域申请本域内下级平台的视频时，视频流直接由本域下级平台发送给共享下级平台的功能；

⏹跨级视频点对点传输：

系统通过SIP协议三级联网时，上级平台经本系统转发视频调阅信令至下级平台，本系统经设置可实现下级平台直接发送视频流至上级平台；

⏹摄像机国标编号映射：

系统能够将下级平台摄像机编号与本平台人工编辑的符合GB/T28181规范的编号进行一对一映射的功能，上级平台可通过符合GB/T28181规范的编号进行摄像机调用，系统可通过下级平台推送的编号进行摄像机调用；

⏹信令服务异常视频保护：

系统的信令服务异常时（卡死、停止或重启），已调阅的视频仍可正常播放的功能；

⏹信令服务异常录像任务保护：

系统的信令服务异常时（卡死、停止或重启），已下发的录像任务仍可继续执行的功能；

⏹用户登录MAC/IP绑定认证：

系统在用户登录时，进行客户端与绑定的MAC地址、IP地址/地址段认证的功能；

七、关键技术

1．中间件技术

POSA中间件技术针对不同的前端设备定义了丰富的接口，做了一个抽象层，这样针对不同的前端设备，只需要实现定义好的接口，系统即可完成对此设备的加载，从设计上很好的响应了图像视频监控子系统应对预警信息发布系统的视频视图各种任务的能力，在应对项目的设备接入的对接上，基于此技术，能在较短的时间内完成与各级视频监控平台和雪亮工程食品两网共享平台视频接入任务，保证快速的应对项目的实施要求。

POSA架构在组件中的应用

基于上面介绍的中间件技术，系统在设计上对第三方平台的对接做了抽象，定义了完善的接口，将应用和实现隔离，要对接新的第三方厂商，只需要实现一个新的平台对接组件即可，对系统的结构没有任何影响。

子系统将预置了国标模块，向下支持接入国标设备、对接下级国标平台，向上支持向国标上级注册，并提供国标功能的应用。

2.组件进程隔离技术

隔离是指将系统或资源分割开，系统隔离是为了在系统发生故障时能限定传播范围和影响范围，即发生故障后不会出现滚雪球效应，从而保证只有出问题的服务不可用，其他服务还是可用的。

Ø请求线程隔离

线程隔离主要有线程池隔离，在实际使用时我们会把请求分类，然后交给不同的线程池处理，当一种业务的请求处理发生问题时，不会将故障扩散到其他线程池，从而保证其他服务可用。

Ø组件进程隔离

接入层组件即采用了进程隔离技术，运用此技术，每个第三方厂商的设备接入都是一个单独的进程，如果因为某一厂商的接入协议不稳定导致此接入进程崩溃（进程崩溃后会重新拉起），不会影响其他厂商的设备接入，增加了整个接入服务的稳定性和健壮性，进而增加了整个视频监控系统的稳定性。

2.媒体转发技术

媒体转发技术提供的服务，作为视频监控系统中最重要的部分，他的主要作用是将前端的视频流复制分发给多客户端。

✓支持多级流媒体转发策略，支持分布式部署

✓采用先进的互联网流媒体技术，支持视频路由自动寻址

✓媒体转发任务分配是基于网络参数配置和动态负载均衡相结合的调度算法及CLUSTER服务集群技术，可以满足大型联网系统负载均衡分配的要求，保证了最优化的网络使用效率，同时保障了系统的稳定运行，能够最有效的优化视频流、数据流的传输路径，节约监控中心、分支机构的网络使用成本。

FS多级转发

八、视频界面

图5-5图像视频监控子系统展示界面

九、技术参数

1、视频资源对接链路：

对接市公安局公共安全视频图像联网共享平台、以及其他市、区级雪亮工程视频联网平台等，均需对应相关平台由运营商提供一条专线。

对接市公安局公共安全视频图像联网共享平台需将视频专网链路专线对接到本次项目的数据中心，通过安全网站和视频网关解决安全和数据传输问题.

2、对接市公安局公共安全视频图像联网共享平台，需要与该平台对接并满足上述系统使用要求，链路带宽需不小于千兆，可支撑对后单路视频实际视频传出4-8m/s,视频传输并发性能在不少于50路。

●为预警中心大屏系统提供不少于9路的视频并发，用于指挥中心日常业务和突发事件监测；

●为预警中心提供视频监控子系统提供不少于3个客户端单点客户端视频并发不少于6路，或多客户端总计并发25路以内，用于视频资源查看，资源归档，视频应用分析，突发事件视频联动预案设计，预警数据联动查询，预警业务关键性分析与决策等业务应用；

●为人群密集区域监测子系统（人口热力检测子系统）视频结构化分析提供不少于16路；

3、系统需提供对接其他市、区级雪亮工程视频联网平台或其他视频监控平台的接口和能力，对接不同厂商和设备的接口能力需子系统具备，内部并发需考虑至少在对接一个视频监控平台或扩展一个应用的，媒体转发功能应提供100路并发能力。

4、系统需提供对接其他市、区级雪亮工程视频联网平台或其他视频监控平台的接口和能力，对接不同厂商和设备的接口能力需子系统具备外，

●单系统支持100万路以上摄像机的管理

●在千兆局域网环境下，通过符合GB/T28181协议解码器调用MJPEG码流视频，系统自动将MJPEG码流转为H.264码流，并在监视器上显示图像的延时小于3s千兆局域网环境，视频转发平均延时：

0.38s

录像播放延时：

在千兆局域网环境下，客户端调用本级录像，发出命令到看到录像时间小于1s；客户端调用下级录像，发出命令到看到录像时间小于3s；