执法办案中心方案.docx

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执法办案中心方案

第1章概述

1.1建设背景

公安机关执法办案音视频管理系统是指对公安机关执法办案过程中产生的音视频资料进行统一采集与管理的系统。

运用音视频设备，记录下与事实有关的原始材料，它所反映的客观事实、信息数据不受录制人、操作者或侦查等人员的思想感情影响，也不受当事人或者其它参与人员的主观意志所制约。

执法办案音视频管理系统的建设，可以促进公安机关在执法办案时的规范化、科学化，有助于提升执法巡逻的形象与办案侦查机关的执法公信力。

近年来，公安机关陆续出台多项法律法规和规章制度来规范执法办案场所的建设。

2010年《公安机关执法办案场所设置规范》指出讯问室应当安装用于对讯问犯罪嫌疑人的过程进行同步录音录像的设备。

2012年《关于进一步推进执法办案场所规范化改造加强使用管理的通知》中规定“法制部门、法制员在案件审核时，要结合视频监控资料，审查是否按照规定使用办案区，是否依法进行询（讯）问等”。

13年新版《刑事诉讼法》的实施更是从法律层面对同步录音录像系统的建设做出了明确规定。

而14年公安部的《公安机关讯问犯罪嫌疑人录音录像工作规定》更是从多个角度对录像录制、管理、存储方面做了规定。

1.2建设目标

系统的建设目标，是建设一个以音视频资料的采集、存储、管理、刻录、监督应用为主体，以执法办案部门的实际业务需求为导向，在不影响各办案单位日常的讯问业务操作，也不影响巡逻单位的日常巡逻工作，就能满足上级部门对执法音视频资料管理的需求，也能满足法制部门对执法过程监督的需求。

系统的建设将使整个系统能够综合集成音视频采集、音视频综合管理、执法办案监督、应急处理、场所监控、人员报警、网络建设等各应用模块的综合性系统。

1.3建设原则

公安机关执法办案音视频管理系统的设计和实施，立足于当前，着眼于未来，遵循实用性、易操作性、安全性、可靠性、前瞻性、经济性的原则进行建设。

1）实用性：

依照用户要求，坚持实用性为主的原则，系统务必完全满足系统的实际需求，采用当前主流应用技术和成熟的管理模式，在适当考虑未来发展需求的前提下，避免盲目追求系统设计超前性和设备豪奢性，统筹规划，实事求是。

2）易操作性：

提供清晰、简洁友好的中文人机交互界面，操控简便、灵活，易学易用，便于管理和维护。

3）安全性：

对系统采取必要的安全保护措施，防止非法接入、非法访问、病毒感染和黑客攻击，防雷击、过载、断电电磁干扰和认为破坏。

应制定严密的安全管理机制，使用具有成熟应用的软件平台架构，选用具备高可靠性、高安全性的设备，确保信息安全、系统安全、数据库安全和设备安全。

4）可靠性：

系统应支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施。

支持集群技术和负载均衡技术，支持双机热备功能；软件采用模块化、分层隔离的设计思想，充分确保系统的高可靠性和稳定性。

5）前瞻性：

系统设计遵循系统工程的设计准则，通过科学合理地设计，既防止片面追求某一高指标，又充分体现系统的先进性，最大程度地采用成熟、主流、可继承、具备广阔发展前景的先进技术，使系统能在未来数年内不落后，并通过软件升级即可实现更多新功能，充分保护用户的投资。

6）经济性：

在确保实用性、可靠性、先进性、开放性和安全性的前提下，注重平台建设的成本和投入的阶段性，既能满足实际需要，又可尽量降低费用，以技术建设与应用机制的协调发展，确保系统效益。

第2章视频监控子系统

第1章

2.1系统架构

图1.视频监控子系统架构示意图（IPC+CVR）

1）前端部分

前端支持多种类型的摄像机接入，系统可配置高清网络枪机、球机等，前端网络摄像机将采集的模拟信号转换成网络数字信号，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，可直接接入网络并进行视频图像的传输。

2）传输网络部分

前端与接入交换机之间可通过3种方式连接：

光纤收发器的点对点光纤接入方式，直接接入交换机方式（距离100米以内），点对多点光纤PON接入方式，将前端信号汇聚至中心的核心交换机。

3）监控中心部分

监控中心采用CVR对高清视频图像进行存储，解决数据落地问题。

另外，监控中心配置视频综合平台，完成视频的解码、拼接，通过部署LCD大屏用来将视频进行上墙显示等。

系统可将模拟摄像机、网络摄像机和数字摄像机都接入到视频综合平台，实现统一的管理平台、统一的切换控制系统和统一的显示系统，实现对整个系统的统一配置和管理。

4）平台部分

应用管理平台部署在通用服务器上，可以对视频监控设备和用户进行统一管控，并实现浏览、回放、下载等视频应用。

2.2前端设计

2.2.1前端结构设计

系统网络高清摄像机，通过其全新的硬件平台和最优的编码算法，提供高效的处理能力和丰富的功能应用，旨在给用户提供更优质的图像效果、更丰富的监控价值、更便捷的操作管理和更完善的维护体系。

前端摄像机选型应根据不同应用场景的不同监控需求，选择不同类型或者不同组合的摄像机，室内可以选择半球型摄像机，美观大方，室外可以依据固定枪机与球机搭配使用、交叉互动原则，以保证监控空间内的全覆盖、无盲区，同时根据实际需要配置前端基础配套设备如防雷器、设备箱等以及视频传输设备。

2.2.2适用场景设计

应用场景分为大厅出入口、大厅/食堂、电梯、走廊/前台/电梯口/办公区/食堂收银、楼梯/扶梯/地下车库、开阔地带等。

1）大厅出入口

该场景中环境亮度变化较大，白天存在逆光环境，夜间环境较暗，需要全天候看清进出人员的脸部特征；推荐使用200万像素H.265宽动态红外日夜型筒型网络摄像机，产品防水防尘，安装方便，建议安装方式为壁装和吊顶装。

2）大厅/食堂

该场景人流量较大，情况复杂，而且夜间环境光照条件较差，需要监控是否有破坏性事件发生，看清可疑人员面部特征；推荐使用200万像素H.265红外球型网络高清摄像机，安装方式为壁装。

3）电梯

该场景要求监控人员进出的情况，看清人员的面部特征及细节，需要注意隐蔽性或美观度；推荐使用130万像素日夜型防水迷你半球型网络摄像机，美观小巧，安装方便，建议安装方式为吸顶装。

4）走廊/前台/电梯口/办公区/食堂收银

该场景属于典型室内场景，需要考虑美观度及隐蔽性，在有灯光环境下光线较好，但夜晚无灯光环境下光线较暗，需要监控是否有破坏性事件发生，看清可疑人员面部特征；推荐使用200万像素H.265日夜型半球型网络摄像机，安装方式为吸顶装。

5）楼梯/扶梯/地下车库

该场景属于普通室内场景，夜间光线较差，需要监控是否有破坏性事件发生，推荐使用200万像素H.265红外阵列筒型网络摄像机，产品防水防尘，安装方便，建议安装方式为壁装。

6）园区开阔地带

该场景属于典型室外场景，夜间光线较差，需要监控是否有破坏性事件发生，推荐使用200万像素H.265红外/星光级筒型网络摄像机、红外/星光级球型网络摄像机，产品防水防尘，安装方便，建议安装方式为壁装。

注：

摄像机像素可结合预算及客户实际需求进行选择，目前主流像素为200万像素。

2.2.3IPC功能亮点

1）超低照度

海康威视摄像机采用业界高端传感器和DSP，具备很高的感光度，在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。

图2.超低照度摄像机对比效果示例图

2）强光抑制

在夜间监控车辆道路、出入口等情况下，往往因为车光线太强严重影响视频图像质量，海康威视产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。

图3.强光抑制开启与关闭效果示例图

3）红外增强

针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题，海康威视推出红外摄像机和红外球机，采用阵列红外灯使红外距离最远可达150米，并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。

图4.红外监控效果示例图

4）3D数字降噪

3D数字降噪功能能够降低弱信号图像的噪波干扰。

由于图像噪波的出现是随机的，因此每一帧图像出现的噪波是不相同的。

3D数字降噪通过对比相邻的几帧图像，将不重叠的信息（即噪波）自动滤出，从而显示出比较纯净细腻的画面。

海康威视产品中广泛采用3D时空域联合降噪处理，结合准确的噪声强度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照不足时噪声明显抑制，图像细节大量保留，有效提升视频监控图像质量。

图5.降噪前图片示例

图6.降噪后图片示例

5）新一代宽动态

监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景，利用宽动态技术，场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。

普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。

海康威视采用业界高端传感器并结合自主研发算法，海康威视新一代宽动态基于动态范围达120db的多重曝光Sensor，采用局部亮度映射与图像增强相结合的处理算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝，大幅提升宽动态场景的图像质量。

图7.宽动态摄像机图片效果示例图

第一章

第二章

二.1

二.2

二.3监控中心设计

监控中心建设内容具体包括视频存储部分、视频解码拼控部分、大屏显示部分、平台管理软件等。

本章主要介绍存储子系统、解码拼控子系统和大屏显示子系统。

二.3.1系统结构设计

监控中心系统架构图如下所示：

图8.监控中心系统架构图

监控中心是整个视频监控系统的核心，实现视频图像资源的汇聚，并对视频图像资源进行统一管理和调度。

其中，NVR（CVR）实现视频图像资源的存储及调用；视频综合平台完成视频解码上墙和图像的拼接控制，服务器支撑综合管理平台，并通过网络键盘进行视频切换和控制，通过高清大屏对高清视频进行精彩展现。

二.3.2存储部分

二.3.2.1.1CVR存储设计

网络高清视频监控系统的存储设计采用CVR视频监控专用存储设备，通过集中式的存储方式部署在总控中心，用于存储管理所有前端监控摄像头的实时监控视频。

采用集中式存储方案，物理介质集中布放，更方便管理，数据更可靠、更安全，更容易实现数据的大规模共享和应用。

CVR采用了先进的视频流直存技术，可以提高系统性能和可靠性，同时降低使用成本，并具备高性能、高可靠、高密度、大容量、易扩展的特点。

此外，CVR设备内嵌了流媒体模块，是集编码设备管理、录像管理、存储和转发功能为一体的视频专用存储设备，支持编码器数据流直接写入存储，或通过流媒体转发写入存储，平台和客户端可以直接从存储中点播、下载，节省大量存储服务器。

在计算存储空间时需先计算出所有路数存储一定的时间所需的存储总空间，用总路数乘以每路码流大小，再乘以总的存储时间即可算出总的存储空间，在计算过程中保持单位的一致性。

存储空间计算公式：

单路实时视频的存储容量（GB）＝【视频码流大小（Mb）×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/1024

下表为分别按照1路每天存储24小时、采用H.264算法进行编码，按照D1、720P、1080P的分辨率存储不同天数所需的存储空间表，如下表。

（H.265编码设备的码率为H.264设备的1/2，故存储空间也仅需1/2）

表1存储空间需求表

序号

分辨率

码流大小

1天存储空间（TB）

7天存储空间（TB）

15天存储空间（TB）

30天存储空间（TB）

1

D1

1.5Mbps

0.0154

0.1081

0.2317

0.4635

2

720P

2Mbps

0.0206

0.1442

0.3090

0.6180

3

1080P

4Mbps

0.0412

0.2884

0.6180

1.2360

二.3.2.1.2CVR存储优势

1）低成本

Ø省硬件

CVR流媒体直存模式，支持前端视频流和图片直接写入，可节省大量存储服务器或图片服务器成本，项目越大，优势越明显；CVR存储可内嵌流媒体转发模块，可节省流媒体转发服务器成本。

Ø省空间

在对录像质量要求不高的环境下，可通过子码流录像和抽帧存储的方式进行录像，存储容量空间最高可节省70%。

Ø高密度机箱设计

提供高密度存储设备，以更少的结构空间提供更大的存储容量，可节省机房空间等其他资源，降低系统建设成本。

Ø绿色节能

支持磁盘休眠，CVR设备无业务访问时磁盘可休眠，大大节省电能消耗成本。

Ø监控级硬盘RAID

CVR存储支持低成本的监控级硬盘组建RAID，既保留了RAID数据保护的特性，又降低了系统建设成本。

2）高性能

Ø支持高达768路2M码流并发写入。

Ø视频流无需打包成文件，可即时回放查看、快速定位，检索效率高。

Ø采用专用数据管理结构，无文件系统，规避长期循环覆盖写产生的文件碎片而引起的系统性能下降的问题。

Ø提供高性能并发点播下载能力，满足智能后分析高速提取、突发事件高并发点播和下载的应用需求。

3）高可靠

ØN+0设备集群

系统运行时间较长时，难免会出现设备级故障。

N+0设备集群功能保证任意一台或多台工作机故障时，其他工作机可自动接管故障设备的业务，确保系统业务不中断，提升系统可靠性。

当发现故障设备恢复正常时，则停止所有的接管工作，并将接管期间的录像数据回迁到已恢复的工作中。

图9.CVRN+0工作原理示意图

Ø多盘容错VRAID

海康威视VideoRAID（VRAID）技术突破传统RAID，确保RAID组内坏多块硬盘时，录像、回放业务均不中断。

智能跳过坏盘数据，回放流畅，且录像数据可持续写入。

Ø数据备份

CVR可取前端一路流实现多重数据备份，无需平台参与，节省网络带宽和流媒体负载，备份数据可保存于本机和其它存储设备，加强视频数据的安全性。

图10.CVR数据备份示意图

Ø智能补录（ANR）

前端与数据中心网络异常时，前端设备启动录像并保存在本地存储设备上（SD卡，硬盘等）；网络恢复后，录像自动回传到中心CVR存储，保证数据的完整性。

同时，CVR设备支持回传策略设定，可选择在业务空闲时（例如下班时间）进行回传，解决业务繁忙时录像数据与业务数据的带宽竞争问题。

图11.CVR智能补录示意图

Ø录像丢失检测报警

针对恶劣的网络环境，经常出现网络中断导致视频数据丢帧或整段录像丢失的问题，为提升系统的可靠性和安全性，方便客户即时发现数据的不完整性，海康威视提出录像丢失检测及报警技术，该技术支持实时流检测机制和历史数据定时检测两种机制。

实时流即时检测，当录像取流失败持续15秒以上则触发报警机制；历史数据固定每小时检测一次，当发现在策略调度时间段内或者手动录像时间段内存在录像丢失，则报警，同时恢复策略录像。

4）兼容开放

Ø支持H.265/H.264/MPEG4/SVAC等编码方式的前端接入。

Ø支持SmartIPC接入，实现智能录像、智能检索、智能回放。

Ø支持RTSP/RTP/ONVIF/PSIA/GB28181等标准协议取流存储。

Ø支持第三方管理平台。

二.3.3解码拼控部分

解码拼控部分采用海康威视系统级的以解码、控制、拼控等功能集于一体的视频综合平台，该设备集所有控制解码设备于一体，参考ATCA（AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算架构）标准设计，支持模拟及数字视频的矩阵切换、视频图像行为分析、视音频编解码、集中存储管理、网络实时预览、视频拼接上墙等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级视频综合处理交换平台，解码拼控子系统采用视频综合各平台，性能强大，集成度高。

二.3.3.1视频综合平台设计

视频综合平台采用一体化设计，可插入各类输出接口类型的增强型解码板，进行上墙显示，并可进行拼接、开窗、漫游等各类功能。

也可插入各类信号输入板，可将电脑信号输入并切换上墙；除此之外，还也可接入模拟、数字（HD-SDI）或光信号的信源接入。

视频综合平台可将平台软件模块以X86板插入的形式全部部署在视频综合平台内，无需购置各类服务器，平台各模块借助综合平台高性能的双交换总线技术，高效平稳的运行，无需考虑原先网络压力问题。

二.3.3.2视频综合平台功能

视频综合平台支持网络编码视频输入、VGA信号输入，支持DVI/HDMI/VGA接口输出，可进行实时视频、历史录像回放视频解码上墙和报警联动上墙，并支持动态解码上墙云台控制功能。

视频综合平台支持画面风割、开窗漫游等拼控功能，还集成了视频输入、输出，视频编码、解码，大屏拼接控制、视频开窗、漫游等其他功能。

二.3.3.3主要功能效果展示

1）单屏显示

组合大屏的每个单元单独显示一路视频画面，每个单元的视频信号可以任意切换。

图12.单屏显示示意图

2）整屏显示

整个大屏显示一路完整的视频图像，显示的图像可以是复合视频（PAL或NTSC）、VGA、S-Video、Ypbpr/YCbCr、DVI。

图13.拼接显示示意图

3）任意分割组合显示

以一个屏为单元可任意1、4、9、16路画面分割显示；可以任意几个大屏组合显示一路画面。

图14.分割显示示意图

4）图像叠加漫游

可以将任意一个或者多个信号叠加到其他信号之上显示，并且可以随意移动，进行漫游。

图15.叠加显示示意图

5）图像半透明混合处理

可将任意一个信号叠加到其他信号（地图）之上，图像透明度可调，即可以看到实图像又不覆盖其他信号。

图16.半透明显示示意图

6）图像拉伸

可将一个信号在整个屏幕墙上随意缩放。

图17.图像拉伸显示示意图

7）LOGO/OSD显示

在不占用视频输入的情况下，可通过网络在任意单元上以任意大小显示任意多幅静止图像，也可以是LOGO信息或地图。

可在任意单元任意位置显示适量字库文本信息，文字透明度可调。

图18.OSD显示示意图

8）网络抓屏

可通过网络将远端电脑的操作界面投射到电视墙上（例如将客户端操作投像到大屏显示）。

图19.网络抓屏显示示意图

二.3.3.4视频综合平台优势

1）高性能解码拼控

视频综合平台在规划时采用高性能DSP芯片，具备强大的解码能力，单板8个输出接口，具备128路D1或32路1080P的解码资源，只要使用一张板卡就可实现8个屏幕的4画面显示1080P的要求，并可满足16分割显示D1的资源要求，在这点上是同类任何产品单独使用或组合都无法实现的，同时能很好的解决多解码器多分割时出现的问题。

具体优势如下：

Ø解码、拼接一体化

单块板卡支持32路1080P高清前端解码上墙，并可实现8块大屏的拼接，同时支持32个1080P全高清窗口的漫游漂移等功能。

解码板的解码拼接一体化设计也避免了传统解码加拼控结构中解码器输出到拼控器输入的瓶颈。

Ø节约成本

解码拼控能力强，并根据实际需要配置板卡即可，无需采购多台解码、拼控设备监控中心部署接入交换机。

Ø主码流解码

无需切换到子码流方式进行解码，图像切换时间短，基本无黑屏现象。

Ø多种花式视频显示

如开窗、漫游、组合等任意形式的显示模式。

图20.花式显示模式图

2）全高清电脑信号实时上墙

视频综合平台全新VGA输入板采用最先进芯片，支持1080P、1600×1200、1920×1200等多种全高清分辨率输入，并且上墙时采用非压缩的方式，很好的解决了客户的高清电脑视频上墙功能，并且能很好的满足客户实时性的要求。

在此基础之上，视频综合平台也具备网络抓屏上墙的模式，用来辅助使用，满足客户多数量、多类型的电脑上墙需求。

图21.PC信号全高清实时上墙效果图

二.3.4大屏显示部分

二.3.4.1大屏显示结构设计

目前，智能建筑项目主要选择使用LCD液晶显示单元，其常用的尺寸有46寸、47寸、55寸、60寸等，它可以根据客户需要任意拼接，采用背光源发光，物理分辩率可以轻易达到高清标准，液晶屏功耗小，发热量低，且运行稳定，维护成本低。

LCD大屏单元组成的拼接墙具有低功耗、重量轻、寿命长、无辐射、安装方便快捷、占用空间较小等优点。

监控中心可采用46或55英寸LCD拼接屏组成M（行）×N（列）的拼接显示大屏作为显示幕墙，不仅可以显示前端设备采集的画面、GIS系统图形、报警信息，其他应用软件界面等，还能接入本地的VGA信号、DVD信号以及有线电视信号，满足用户各种信号类型的接入需求。

显示大屏支持BNC、VGA、DVI、HDMI等多种接口，通过控制软件对需要上墙显示的信号进行显示，通过视频综合平台可实现信号的实时预览、视频拼接显示、任意分割、开窗漫游、图像叠加、图像拉伸缩放等一系列功能。

二.3.4.2LCD大屏亮点

1）高亮度

常规电视、电脑显示器等显示设备亮度值介于250～300cd/m²之间，海康威视液晶拼接屏的亮度值介于450～800cd/m²之间。

高亮度保证了画面显示质量，可以更加真实反映出信号源的画面质量。

普通显示方案海康威视高端显示方案

图22.LCD高亮度对比图

2）高对比度

海康威视液晶拼接屏的对比度高达2000：

1～4500：

1。

高对比度可以更有效的凸显画面本身的层次感，画面过度更显细腻，有助于观看者有效捕捉到画面中的每一个细节。

普通显示方案海康威视高端显示方案

图23.LCD高对比度对比图

3）快速响应

真正8ms响应时间，有效消除画面的拖尾现象，画面更加流畅，更佳的适应高速动态画面显示。

普通显示方案海康威视高端显示方案

图24.LCD快速响应对比图

4）超宽视角

水平、垂直178°的超宽视角，站在任意角度观看视觉效果均保持良好。

卓越的显示性能在组成超大拼接大屏幕墙时显示效果尤佳，有利于用户处于各个角度看到一致的图像效果。

普通显示方案海康威视高端显示方案

图25.LCD超宽视角对比图

5）超窄边结构

海康威视液晶拼接屏双边综合拼缝仅为5.3-6.7mm。

6）DCDI技术

海康威视液晶显示单元采用高端图像处理芯片，可实现移动画面边缘并且可调节每个像素周边应该插入的像素点，即DCDI（DirectionalCorrelationalDeinterlacing）技术，利用该技术可以做到每个场景中的所有像素点总是和周围的像素点相统一，即使是在图像边缘的像素点的填充上也能做到合二为一从而消除图像边缘的条文或锯齿状的东西。

普通显示方案海康威视高端显示方案

图26.LCDDCDI技术对比图

7）超窄边结构TrueLife™真色增强技术

海康威视采用高端显示芯片来加强图像高频的质量，利用其TrueLife™Enhancement技术来识别图像的细节转换，如皮肤细纹，斑点或头发。

这些细节的处理使得画面看起来更清晰更生动。

避免了传统的peakingfilter技术所带来的躁点、锯齿、干扰等问题。

普通显示方案海康威视高端显示方案

图27.LCD真色增强技术对比图

8）动态自适应降噪技术

海康威视采用的高端显示芯片利用动态自适应降噪技术来减少躁点，同时又不产生污点，真实的还原了图像原有的面貌。

普通显示方案海康威视高端显示方案

图28.LCD动态自适应降噪技术对比图

9）串色抑制技术

串色抑制（Crosscolorsuppression）利用动态检测器技术来有选择性的对静态画面进行短暂滤波，并利用图像存储技术对被要求存储的色度进行存储。

使用此技术后，在颜色交错变化的场景：

如平铺的屋顶，交叉图案的衣服，树叶场景等，不再出现多余的杂色。

普通显示方案海康威视高端显示方案

图29.LCD串色抑制技术对比图

二.3.4.3LCD大屏效果

LCD大屏效果展示图如下：

图30.L