城市視頻監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)中監(jiān)控中心的設(shè)計(jì)策略

匡志陽(yáng)

廣東省東莞市宏?yáng)|通信技術(shù)有限公司 廣東 東莞 523000

引言

現(xiàn)代城市的視頻監(jiān)控應(yīng)用需要較大的成本投入，而且其中的技術(shù)性也比較復(fù)雜，涉及用戶的許多環(huán)節(jié)，比如圖像采集﹑信息的傳輸及存儲(chǔ)﹑管理或者共享，所以要保證視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)方案的合理性，對(duì)城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的中心位置加以建設(shè)，減少其核心問(wèn)題對(duì)整體系統(tǒng)運(yùn)行的影響。城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視中心是將整體城市作為核心部分，實(shí)現(xiàn)視頻圖像資源的合并，有關(guān)部門可以統(tǒng)一調(diào)度視頻圖像，雖然城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)中功能較多﹑設(shè)備較多，但是總體可以分為以下4類情況：視頻存儲(chǔ)的系統(tǒng)﹑解碼的系統(tǒng)﹑拼寫控制系統(tǒng)和大屏幕顯示系統(tǒng)，以存儲(chǔ)系統(tǒng)和大屏幕顯示系統(tǒng)尤為重要，各部分系統(tǒng)之間相關(guān)配合，連接成完整的城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)代城市的健康發(fā)展做出了有效的功能應(yīng)用。

1 城市視頻監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容

1.1 城市現(xiàn)有的視頻監(jiān)測(cè)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，城市的視頻監(jiān)測(cè)手段已經(jīng)越來(lái)越先進(jìn)，能夠?qū)o(wú)線的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到現(xiàn)代城市的任何一個(gè)角落，將相關(guān)信息反饋到當(dāng)?shù)氐闹伟膊块T，對(duì)城市中每一個(gè)區(qū)域的安全狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)記錄，可以保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。就國(guó)內(nèi)大部分城市的發(fā)展而言，視頻技術(shù)水平普遍不高，或是視頻的圖像不夠清晰，或是設(shè)備的存儲(chǔ)容量不夠，尤其是在一些比較偏僻的區(qū)域及特殊的地理位置，會(huì)受到一些客觀條件的制約，所以對(duì)視頻監(jiān)控技術(shù)提出了更高的要求。視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展與我國(guó)科技水平息息相關(guān)，在一些計(jì)算機(jī)人才的幫助下，提升視頻的圖像處理技術(shù)，可以使城市的治安更加安全，在每個(gè)區(qū)域都覆蓋視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠維持社會(huì)秩序的穩(wěn)定[1]。

1.2 視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用提供了技術(shù)支持，從模擬的視頻監(jiān)控發(fā)展為數(shù)字化的視頻形式，現(xiàn)代的城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括總監(jiān)控室的檢測(cè)系統(tǒng)及一些子監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)總系統(tǒng)的集體指揮，可以最大程度地落實(shí)無(wú)線指揮監(jiān)控功能。有關(guān)部門在城市中設(shè)置監(jiān)控設(shè)施，比如感應(yīng)器等，每個(gè)設(shè)備都承擔(dān)著一定的監(jiān)控任務(wù)，如交通道路上的視頻監(jiān)控體系，在車輛進(jìn)入到監(jiān)測(cè)的范圍內(nèi)以后，攝像機(jī)會(huì)自動(dòng)開始檢驗(yàn)工作，系統(tǒng)中的感應(yīng)器與編碼器會(huì)自動(dòng)記錄車輛信息，將這些信息自動(dòng)反饋到總指揮中心，可以防止違法車輛逃逸。比如在一些城市的交通信號(hào)燈上，會(huì)有一些監(jiān)控設(shè)備是全天候進(jìn)行監(jiān)控的，如果出現(xiàn)情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)上傳到城市的指揮中心，并自動(dòng)給出提示，以及時(shí)維持秩序。我國(guó)許多城市采用的監(jiān)控系統(tǒng)都是數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)，具有反應(yīng)速度快且信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的特征，能夠保證信號(hào)的及時(shí)傳輸，又可以節(jié)省寬帶的建設(shè)成本[2]。

1.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的問(wèn)題

現(xiàn)代城市發(fā)展的速度越來(lái)越快，城市中人口的數(shù)量也越來(lái)越多，所以城市的壓力越來(lái)越大，這也意味著必須加大成本投入，提升城市中視頻監(jiān)控體系的水平，解決顯性或者隱性的問(wèn)題。一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的城市，因?yàn)榈赜虮容^廣，人口的數(shù)量比較多，在普及監(jiān)控系統(tǒng)以后，有關(guān)部門要加強(qiáng)日常管理和維護(hù)工作，拓展視頻技術(shù)的存儲(chǔ)空間及實(shí)際應(yīng)用能力，關(guān)注系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的問(wèn)題，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在我國(guó)城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行中常常會(huì)出現(xiàn)信息消失的問(wèn)題，尤其是在視頻監(jiān)控范圍擴(kuò)大了以后，這種問(wèn)題會(huì)比較常見，容易造成一定的安全隱患。比如在某區(qū)域出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，警方需要從監(jiān)控視頻中調(diào)取內(nèi)容，但是錄像資料消失，就會(huì)對(duì)警方辦案造成影響[3]。

2 城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.1 城市視頻監(jiān)控中存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的儲(chǔ)存系統(tǒng)又被稱為NVR系統(tǒng)，其中包括了網(wǎng)絡(luò)視頻訪問(wèn)功能及本地監(jiān)視功能等，主流的存儲(chǔ)技術(shù)為NVR視頻備份存儲(chǔ)功能，可以有效提升城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的功能時(shí)，能夠遵循存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則與熱備份設(shè)計(jì)原則。其中，存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則包括NVR的數(shù)量與硬盤的數(shù)量，結(jié)合實(shí)際的情況可以考慮短板優(yōu)先，在符合項(xiàng)目建設(shè)要求的情況下，盡可能的少部署NVR數(shù)量，判斷存儲(chǔ)系統(tǒng)的接入通道與存儲(chǔ)容量哪個(gè)是主要的限制項(xiàng)，就可以判斷通道的數(shù)量哪個(gè)是短板。在計(jì)算完畢以后，技術(shù)人員要計(jì)算接入通道的數(shù)量，如果接入帶寬是短板，技術(shù)人員要使用最大的帶寬以容納最大的通道進(jìn)行計(jì)數(shù)。如果接入通道的數(shù)量不多，技術(shù)人員可以通過(guò)計(jì)算儲(chǔ)存系統(tǒng)總?cè)萘縼?lái)計(jì)算每一個(gè)NVR的最大儲(chǔ)存容量值，就可以得出具體需要的NVR數(shù)量。在存儲(chǔ)系統(tǒng)中具有熱備份功能的設(shè)備就是備份主機(jī)，可以在NVR系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時(shí)，保持?jǐn)?shù)據(jù)記錄的完整性與可靠性，能夠具有一定的防止異常狀況的能力。城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是相對(duì)穩(wěn)定的，有關(guān)部門會(huì)考慮到建設(shè)所需要的成本，技術(shù)人員負(fù)責(zé)的多個(gè)項(xiàng)目中都是以“N+1”為熱備用系統(tǒng)的方法解決相關(guān)問(wèn)題的，所以系統(tǒng)中的多個(gè)NVR是可以維持運(yùn)行穩(wěn)定的。技術(shù)人員為該系統(tǒng)配置了相應(yīng)的工作集群，并選擇設(shè)備組中的一個(gè)NVR作為熱備用主機(jī)，選擇另一個(gè)NVR設(shè)備作為工作主機(jī)，如果工作主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障或者異常行為，備用主機(jī)會(huì)直接接管相關(guān)工作，自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)并返回，將視頻發(fā)送到工作主機(jī)，可以保證城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的完整性。從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中可知，儲(chǔ)存系統(tǒng)的任務(wù)集群最好控制在32個(gè)主機(jī)之內(nèi)。在存儲(chǔ)空間系統(tǒng)的計(jì)算工作中，要先計(jì)算一定時(shí)間的總存儲(chǔ)量，技術(shù)人員將中通道乘以每個(gè)流量的大小關(guān)系，再乘以一定的總數(shù)，就可以在這個(gè)存儲(chǔ)時(shí)間里獲得系統(tǒng)運(yùn)行所需要的總存儲(chǔ)空間。計(jì)算存儲(chǔ)容量的公式為（GB）=碼流大?。∕bps）÷8×3600s×24h×1d÷1024，技術(shù)人員用實(shí)際中的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算就可以得到[4]。

2.2 城市視頻監(jiān)控中解碼拼控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

解碼拼控系統(tǒng)是對(duì)所有設(shè)備的集成管理，按照?qǐng)?zhí)行模擬數(shù)字與視頻相關(guān)切換的方式來(lái)分析視頻圖像中的行為，集中儲(chǔ)存并加以管理，實(shí)時(shí)的預(yù)覽和拼接視頻，可以支持墻面的安裝功能，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)還要注意解碼拼控系統(tǒng)的選擇及寬帶鏈接的設(shè)計(jì)。在解碼拼控系統(tǒng)硬件的選擇過(guò)程中，技術(shù)人員要考慮到各類視頻信號(hào)格式的兼容性，相關(guān)軟件要能夠接收各類視頻信號(hào)，具有較好的擴(kuò)展性，技術(shù)人員要選擇擴(kuò)展性較好的解碼板，經(jīng)過(guò)大屏幕來(lái)控制解碼拼控系統(tǒng)，用于執(zhí)行各類功能，比如拼接視頻及開窗等，每一個(gè)輸出的接口都需要經(jīng)過(guò)解碼板來(lái)完成信號(hào)輸出，所以可以在墻面顯示多個(gè)高清視頻?；蛘呒夹g(shù)人員可以選擇插入式的各種信號(hào)輸入板，將輸入計(jì)算機(jī)中的信號(hào)轉(zhuǎn)化為可以上墻的信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)模擬，可以發(fā)射數(shù)字或者光源信號(hào)，或者選擇系統(tǒng)與擴(kuò)展比較便捷的接口，能夠預(yù)留出額外的插槽。在寬帶鏈接的設(shè)計(jì)中，技術(shù)要考慮是否需要使用LACP技術(shù)為大型監(jiān)控中心設(shè)計(jì)寬帶鏈接，因?yàn)榻獯a拼控系統(tǒng)是整體流媒體服務(wù)器在內(nèi)的核心系統(tǒng)，在核心交換機(jī)與解碼控制系統(tǒng)之間承擔(dān)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行壓力是比較大的，要確保兩個(gè)系統(tǒng)得到穩(wěn)定的發(fā)展，才能在設(shè)計(jì)中匯聚整體的功能，技術(shù)人員可以使用兩根千兆的網(wǎng)絡(luò)電纜來(lái)完成核心交換，控制整體的解碼系統(tǒng)。因此，在帶寬匯聚設(shè)計(jì)中，主要實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)部分的功能，一方面是帶寬比較緊湊，通過(guò)邏輯的聚合可以將這些帶寬增加了一倍左右，能夠達(dá)到原始鏈路的狀態(tài)，如果技術(shù)人員需要增加動(dòng)態(tài)備份鏈路，可以通過(guò)配置鏈路聚合的方式，用動(dòng)態(tài)化的備份為同一聚合組形成成員端口。另一方面，如果一個(gè)端口連接失敗，另一個(gè)部分的鏈接會(huì)自動(dòng)假定，維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)，保持運(yùn)行的平穩(wěn)[5]。

2.3 城市視頻監(jiān)控中大屏顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)要采用新技術(shù)，遵循科學(xué)的布局原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，做出合理的設(shè)備備用方案，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單便捷的操作界面，遵循一定的實(shí)用功能及可擴(kuò)展性，可以滿足城市視頻監(jiān)控的應(yīng)用體系的需求，在大屏幕中顯示圖像和數(shù)據(jù)，主要選擇的技術(shù)方向有以下幾個(gè)方面：一方面是前段信號(hào)訪問(wèn)的設(shè)計(jì)，城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)中大屏顯示系統(tǒng)要支持對(duì)各類信號(hào)的訪問(wèn)，比如模擬攝像機(jī)﹑高清數(shù)碼攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等，還包括能夠訪問(wèn)本地VGA信號(hào)與DVD信號(hào)的相關(guān)設(shè)備，該系統(tǒng)必須支持對(duì)各類信號(hào)的顯示，比如BNC信號(hào)與VGA信號(hào)等等，技術(shù)人員可以在控制軟件上選擇使用的信號(hào)。在設(shè)計(jì)顯示墻組時(shí)，技術(shù)人員要根據(jù)用戶的需求確定顯示墻的部分，究竟是使用LCD或是DLP組合，如果是LCD則是液晶顯示器，主要是應(yīng)用液晶的電光效應(yīng)來(lái)控制電路中的液晶單元，包括其中的透射率與反射率，可以使精美圖像存在灰度變化，形成豐富的色彩，而且LCD的產(chǎn)品具有高清﹑寬視角的特點(diǎn)，其壽命較長(zhǎng)﹑亮度較高，安裝比較方便，安裝空間也比較小，但是在接縫問(wèn)題上與DLP相比會(huì)存在劣勢(shì)。DLP數(shù)字光處理技術(shù)的接縫比較小，圖像的一致性比較高，要在投影信號(hào)發(fā)射之前處理相關(guān)數(shù)字內(nèi)容，所以可以呈現(xiàn)出較好的投影顯示質(zhì)量，DLP大屏幕的顯示單元所組成的顯示墻，具有較高的分辨率，也具有一定的大屏幕尺寸。況且DLP的接縫可以控制到0.1mm以內(nèi)，最大的值也不會(huì)超過(guò)0.5mm，但是與LCD相比，DLP拼接的亮度較低，后續(xù)所需要的維護(hù)成本也相對(duì)較高[6]。

3 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用中，加強(qiáng)監(jiān)控中心的建設(shè)，需要對(duì)其核心問(wèn)題加以分析和研究，技術(shù)人員根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)總結(jié)技術(shù)內(nèi)容。現(xiàn)代城市的建設(shè)需要視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于管理，政府部門對(duì)城市視頻監(jiān)控體系的建設(shè)是非常完整的，需要對(duì)現(xiàn)有的視頻監(jiān)控體系做出進(jìn)一步的完善，加快研究城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的步伐，維持系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，更好地滿足現(xiàn)代城市的治安與交通管理工作，落實(shí)城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的具體建設(shè)要求，尤其是在城市的應(yīng)急指揮工作中，可以發(fā)揮更大的作用，比如現(xiàn)場(chǎng)救援調(diào)度工作等，都是現(xiàn)代化城市管理系統(tǒng)的重要之處。