公安高清聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)構(gòu)思

文/麥偉寧 石敬銘

隨著高清視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，目前我國(guó)很多城市將在公共場(chǎng)所和重要監(jiān)控區(qū)域建設(shè)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。為提高公安聯(lián)網(wǎng)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)范性、應(yīng)用的可靠性和聯(lián)網(wǎng)的安全性，切實(shí)發(fā)揮高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安全技術(shù)防范工作中的積極效能，按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的原則，現(xiàn)對(duì)公安聯(lián)網(wǎng)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)方案進(jìn)行規(guī)劃構(gòu)思。

目前高清視頻監(jiān)控技術(shù)的比較

現(xiàn)階段高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要有兩種技術(shù)模式，一是HD-SDI非壓縮高清視頻監(jiān)控模式，二是IPC編碼高清視頻監(jiān)控模式。

HD-SDI非壓縮高清視頻監(jiān)控技術(shù)

HD-SDI非壓縮高清視頻監(jiān)控技術(shù)是廣電的高清數(shù)字輸入與輸出標(biāo)準(zhǔn), 采用了廣播級(jí)的高清數(shù)字串行接口傳輸技術(shù)，具有以下特點(diǎn)。

圖像未經(jīng)壓縮傳輸。每路數(shù)據(jù)高達(dá)1.485Gbps，圖像幀率可達(dá)到60幀以上，高清圖像還原度高，細(xì)節(jié)損失少，為公安偵查破案及智能視頻分析提供最佳的高清圖像資源。

高清圖像傳輸時(shí)延低。在傳輸過程中沒有產(chǎn)生壓縮與封包化處理，高清圖像傳輸調(diào)控幾乎零延時(shí)，滿足公安實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)急指揮、跟蹤調(diào)控要求快速準(zhǔn)確的應(yīng)用需求。

系統(tǒng)穩(wěn)定性高。非壓縮數(shù)字技術(shù)的交換系統(tǒng)擁有較高的穩(wěn)定性，很少出現(xiàn)系統(tǒng)死機(jī)，圖像丟失等不穩(wěn)定現(xiàn)象。

整體安全性高。前端通過光纖或同軸線纜傳輸非壓縮數(shù)據(jù)，無(wú)IP接口，可做到網(wǎng)絡(luò)充分隔離，系統(tǒng)整體安全性高。

接口技術(shù)成熟。HD-SDI傳輸協(xié)議的物理形態(tài)是BNC接口，接口技術(shù)成熟，將已有的傳統(tǒng)模擬框架系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高清監(jiān)控系統(tǒng)非常方便。

IPC編碼高清視頻監(jiān)控技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)又叫IP CAMERA(簡(jiǎn)稱IPC),是由網(wǎng)絡(luò)編碼模塊和模擬攝像機(jī)組合而成，攝像機(jī)前端直接將視頻信號(hào)進(jìn)行高清編碼壓縮并IP封裝，利用IP網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸承載高清視頻流，IPC網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控技術(shù)，具有以下特點(diǎn)。

組網(wǎng)靈活。IPC網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)布點(diǎn)簡(jiǎn)易，只需網(wǎng)線連接即可將視頻信號(hào)傳輸，安裝方便，后期容易進(jìn)行二次開發(fā)應(yīng)用。

圖像前端壓縮。IPC高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用前端壓縮的編解碼方式，圖像質(zhì)量有所損失。

存在控制和顯示延時(shí)。IPC高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，需要對(duì)數(shù)據(jù)封裝、編碼等原因，導(dǎo)致圖像控制和顯示延時(shí)較大。

IP接口外露。IPC高清視頻監(jiān)控技術(shù)存在IP接口外露的情況，不能直接構(gòu)建在公安網(wǎng)上，不能直接與公安網(wǎng)內(nèi)眾多應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。

HD-SDI模式更適用于公安網(wǎng)的一類攝像點(diǎn)建設(shè)

公安一類攝像點(diǎn)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)是直接構(gòu)架在公安網(wǎng)上，與公安網(wǎng)內(nèi)的眾多警用系統(tǒng)進(jìn)行直接關(guān)聯(lián)應(yīng)用。鑒于HD-SDI高清視頻監(jiān)控技術(shù)具有圖像傳輸非壓縮，圖像顯示及控制快速低延時(shí)，充分做到公安網(wǎng)與外網(wǎng)的隔離，具有非?？煽康陌踩院涂煽啃浴＞C上所述，在一類點(diǎn)的建設(shè)中應(yīng)首選HD-SDI的高清視頻建設(shè)方案。

公安高清聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)構(gòu)思

鑒于HD-SDI非壓縮高清視頻監(jiān)控模式更適用于公安網(wǎng)的一類攝像點(diǎn)建設(shè)，我們將HD-SDI的建設(shè)模式運(yùn)用于公安高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)中，具體技術(shù)構(gòu)思如下。

系統(tǒng)總體要求

公安高清聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)擬采用不少于二百萬(wàn)像素（1080P）的高清監(jiān)控設(shè)備，使視頻采集、存儲(chǔ)、顯示均達(dá)到不少于二百萬(wàn)像素的高清視頻監(jiān)控效果；同時(shí)采用HD-SDI高清技術(shù)和后端網(wǎng)絡(luò)高清視頻技術(shù)相融合的解決方式，系統(tǒng)既有HDSDI高清視頻監(jiān)控的高清、實(shí)時(shí)、安全、穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，又具有后端IP網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控的開放性、易擴(kuò)展性、便于視頻瀏覽、存儲(chǔ)的先進(jìn)性。

系統(tǒng)構(gòu)架模式

系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)要求。根據(jù)公安高清聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，擬采用三級(jí)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架；通過公安視頻信息綜合應(yīng)用管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)HD-SDI實(shí)時(shí)高清視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的融合，系統(tǒng)邏輯構(gòu)架如圖1所示。

派出所級(jí)監(jiān)控中心：派出所級(jí)監(jiān)控中心負(fù)責(zé)管理本地高清視頻的接入、傳輸、匯聚、編碼、存儲(chǔ)和顯示，前端通過HD-SDI光傳輸網(wǎng)絡(luò)接入本地HD-SDI高清視頻，并實(shí)現(xiàn)與分局高清視頻聯(lián)網(wǎng)。通過公安網(wǎng)編碼接入本地的高清視頻和調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)的高清視頻及錄像。

分局級(jí)監(jiān)控中心：分局級(jí)監(jiān)控中心負(fù)責(zé)管理本地高清視頻的接入、傳輸、匯聚、編碼、存儲(chǔ)和顯示，前端通過HD-SDI光傳輸網(wǎng)絡(luò)接入本地的HDSDI高清視頻，并實(shí)現(xiàn)與派出所級(jí)監(jiān)控中心和市局級(jí)監(jiān)控中心的高清視頻聯(lián)網(wǎng)。通過公安網(wǎng)編碼接入本地的高清視頻和調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)的高清視頻及錄像。

市局級(jí)監(jiān)控中心：市局級(jí)監(jiān)控中心負(fù)責(zé)管理本地高清視頻的接入、傳輸、匯聚、編碼、存儲(chǔ)和顯示，前端通過HD-SDI光傳輸網(wǎng)絡(luò)接入本地的HDSDI高清視頻，并實(shí)現(xiàn)與分局級(jí)監(jiān)控中心的高清視頻聯(lián)網(wǎng)。通過公安網(wǎng)編碼接入本地的高清視頻和調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)的高清視頻及錄像。

圖1：系統(tǒng)邏輯構(gòu)架示意圖

系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容。公安高清聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容包括三級(jí)監(jiān)控中心，分別是派出所級(jí)監(jiān)控中心（或警務(wù)室）、分局級(jí)監(jiān)控中心、市局級(jí)監(jiān)控中心。各級(jí)監(jiān)控中心連續(xù)圖像編碼存儲(chǔ)優(yōu)先采用HDSDI高清硬盤錄像機(jī)（DVR）或高清網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)（NVR）實(shí)現(xiàn)編碼存儲(chǔ)功能。同時(shí)采用連續(xù)圖像與圖片相結(jié)合的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，連續(xù)圖像存儲(chǔ)碼流6M以上,無(wú)損壓縮存儲(chǔ)JPEG高清圖片1－2幀/秒。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)涫疽鈭D如圖2所示。

派出所級(jí)監(jiān)控中心由HD-SDI高清矩陣（匯聚）、HD-SDI光端機(jī)、HD-SDI前端和顯示器組成HD-SDI實(shí)時(shí)高清視頻監(jiān)控子系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)高清視頻子系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺(tái)、存儲(chǔ)和編解碼設(shè)備組成。

分局級(jí)監(jiān)控中心由HD-SDI高清矩陣（匯聚）、HD-SDI光端機(jī)、HD-SDI前端和顯示器組成HDSDI實(shí)時(shí)高清視頻監(jiān)控子系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)高清視頻子系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺(tái)、存儲(chǔ)和編解碼設(shè)備組成。

市局監(jiān)控中心由HD-SDI高清矩陣（匯聚）、HD-SDI光端機(jī)、HD-SDI前端、顯示器組成HDSDI實(shí)時(shí)高清視頻監(jiān)控子系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)高清視頻子系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺(tái)、存儲(chǔ)和編解碼設(shè)備組成。通過IP網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺(tái)可擴(kuò)展集成PGIS地理信息系統(tǒng)、高清卡口等系統(tǒng)。

派出所、分局、市局的監(jiān)控中心之間可根據(jù)實(shí)際需要通過HD-SDI高清實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)視頻的互聯(lián)互控，也可通過IP網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)所有高清網(wǎng)絡(luò)視頻的遠(yuǎn)程調(diào)用、實(shí)時(shí)瀏覽、錄像回放等功能。