城市監控報警聯網技術應用的新趨勢

　　隨著各地對城市監控報警聯網系統建設的不斷深入，需求越來越清晰。城市監控報警聯網技術，也在市場需求中不斷演進。目前全國許多城市的公安機關都在開展以監控圖像布控、監控資源與報警整合、管理應用平臺開發為內容的城市監控報警聯網系統的建設工作。

　　城市監控報警聯網系統的建設，核心是聯網管理平臺的建設，因為無論前端采用怎樣高檔的設備，最終面對公安和部門用戶的，還是管理平臺軟件。為了適應大型聯網監控時代在異構環境下的多設備、多平臺監控資源的接入甚至是融合，專業城市監控報警管理平臺開始倍受青睞，以管理平臺為核心產品的新興供應商也如“雨后春筍”般興起，如杭州天視、先進視訊、中盛益華、中星電子、廣州金鵬、成都郎視等，以城市監控報警管理平臺為代表的視頻監控管理軟件產業逐漸在安防市場中獲得長足的發展。此外，隨著城市監控報警管理平臺的急劇升溫，部分具備通信背景的企業如互信互通、天訊、蘇州科達、H3C、華為、中興力維、上海貝爾等，也開始瞄準該市場，開發出以IT“大平臺”架構為基礎的行業監控管理平臺解決方案，在不少省市的城市監控報警聯網系統中獲得應用。

　　監控報警聯網技術的軟肋

　　在一片興興向榮的市場應用中，城市監控報警聯網系統在大量視頻圖像接入后如何有效地進行管理?監控圖像信息作為公安信息的一個組成部分，如何與其他公安信息相結合，增強監控圖像的實戰應用水平，提高公安實戰效率，實現整個城市圖像信息的資源共享?這些都是城市監控報警聯網技術面臨的急需思考和解決的問題：

　　系統設計千差萬別，標準不統一

　　由于安防領域長期缺乏可供遵循的權威標準，同時，系統在建設時間上不統一，導致了目前各地的城市監控報警系統在技術體制、產品品牌等方面千差萬別。從前端信號的采集、傳輸，到中心點的交換、控制，再到后端信號的顯示、存儲，都在不同程度上存在一定差異。這給大范圍的圖像聯網和遠程控制帶來了很大障礙，無法充分發揮監控報警系統的最大效率。

　　區域性部署為主，聯網程度不高

　　目前，國內的城市監控報警系統還處于小規模的建設階段，大多以基層派出所為單位，初步實現了對轄區內監控點的圖像監控，帶有明顯的區域性特征，通常功能較為簡單，聯網程度不高，各類監控資源很難靈活共享，無法為上級機關的快速決策提供準確依據，因此在對整個社會面的治安防控能力方面顯得比較薄弱。

　　模擬和數字共存，體系不清晰

　　從目前各地的城市監控報警系統建設來看，主要存在矩陣聯網和數字監控平臺聯網兩種模式，相應的技術體系也分為模擬和數字兩種。“金盾工程”的前期建設為各地公安敷設了大量的光纖，為了圖像的清晰度和流暢性，很多地方采用“矩陣+光端機”模擬方式進行圖像的傳輸與控制，而從便于后期調用和多用戶共享考慮，圖像的存儲大多采用數字方式。因此整個系統在傳輸、控制、存儲、調用等眾多環節存在數字和模擬共存的現象，體系不夠清晰。

　　系統獨立，應用程度較低，很難達到實戰需要

　　由于技術、資金、觀念等諸多方面因素的制約，目前，各地城市監控報警聯網系統更主要的問題是為治安監控而建，單純的視頻監控報警系統，系統相對獨立，對視頻報警資源利用挖掘不夠，僅僅是實時視頻監控和事后的錄像查詢回放，不能做到深層次應用，如與GIS系統、GPS系統等的融合，與公安三警合一系統、城市應急聯動系統等的集成，因此，很難達到公安實戰需要。

　　三大技術改進應用不足

　　在平安城市建設的關鍵時期，我們急需通過技術手段來解決這些問題，以保證滿足公安部門日常管理和應急指揮的需要。

　　整合技術

　　現在的城市監控和報警系統是經過模擬時代、半數字時代和全數字時代慢慢形成的，所以存在著信號不統一、編碼不統一、標準不統一、流控不統一、網絡適應性不統一的缺陷，這些缺陷嚴重制約了城市監控報警聯網系統的發展。針對上述的5大不統一問題，在當前的局限條件下，可以通過設備層面整合技術、中心層面整合技術和數據層面整合技術實現對現有設備的整合聯網。

　　設備層面整合技術

　　將不同廠家、不同協議的視頻設備輸出統一編碼，規范傳輸，或者通過為編碼設備配置匹配的解碼卡/解碼設備，來進行規范統一的信號傳輸和終端用戶上電視墻的需求;對于已建設使用中的編碼設備，根據產品的不同建設時期、不同的編碼格式、不同的接口，按照特點對其進行分類，針對不同分類擬采用不同的整合技術。

　　中心層面整合技術

　　接入中心是最接近設備或模擬圖像資源的中心平臺，目前常見的城市監控報警聯網系統接入中心可分為模擬矩陣中心和數字中心兩種。對應這兩種不同的中心平臺需要采用不同的整合技術。模擬矩陣中心整合技術：通過增加模擬矩陣整合服務器的方式可以實現對模擬矩陣中心的整合。模擬矩陣整合服務器通過軟件接口可以支持多種主流矩陣協議。可以說，此時模擬矩陣整合服務器就相當于一個具有矩陣控制協議和網絡傳輸功能的前端編碼設備。模擬矩陣整合服務器技術可以提供同時并發8路以上的4CIF數字圖像顯示、處理。同時，模擬矩陣整合服務器還作為上級匯聚平臺的一個節點存在，可以實現遠程調取、切換和圖像控制等相應操作。通過模擬矩陣整合服務器的矩陣整合功能，可以支持百分百的模擬矩陣圖像使用率。例如，如果矩陣能輸入1000路，終端用戶就能訪問和控制 1000路圖像資源。這種整合技術經常應用在省市級別的公安機關和重點社會資源等系統中心;數字中心整合技術：數字整合服務器相當于原監控中心和《城市監控報警聯網系統通用技術要求》通訊協議之間的“翻譯官”。它通過軟件接口，支持不同的中心控制協議和傳輸協議。在對應原中心一端，使用原中心控制通訊協議，和原中心進行交流，以從原中心獲取圖像資源和進行相應的控制操作;在另一端，使用符合標準的統一協議進行資源的傳輸調度。例如，通過RS232控制線或網絡線與原數字中心平臺連接，通過原中心協議實現對原中心視頻切換和云鏡控制，通過二次編碼提供終端客戶對圖像資源的調用查看和控制。

　　數據層面整合技術

　　數據層面的整合技術可以通過數據庫技術實現。通過將所有連入城市監控報警聯網系統的設備均在數據庫中進行登記。設備信息、管理權限、圖像源(攝像機)、編解碼設備等都使用統一的數據表進行管理，即采用前端存儲和監控中心存儲相結合的分布式存儲策略。監控中心的數據庫應能存儲與錄像資料相關的檢索信息，如設備、通道、時間、報警信息等，以保證通過數據庫來管理設備的上下線、控制運行狀態。通過數據庫整合技術，可以實現對系統中設備的加入/撤出、狀態改變，實現了動態、靈活可擴充的整合管理。

　　系統集成技術

　　通過系統集成技術，可以讓城市監控報警聯網系統與其它現有系統之間進行聯動，實現城市監控報警聯網系統與其它現有平臺的無縫連接，使得城市監控報警聯網系統能夠和其它系統有機互動。

　　與移動通信業務的集成應用

　　與移動公司的合作，將手機定位、短信和彩信等先進的通信技術手段應用到報警和接處警業務中，執勤民警可以將現場情況通過彩信和短信發送到平臺和各級監控中心進行報警，GIS地圖顯示報警方位，指揮中心也可以通過短信和彩信向一線干警發布警情信息、抓拍的圖片和處警指令，有利于突發治安事件的應急指揮調度和警情的上傳下達。

　　與警用GIS系統的集成應用

　　將監控報警信息和警用GIS系統進行非常高效的集成，所有的監控報警信息都可以在GIS地圖界面上進行顯示和操作，兩個系統采用了統一的界面，對于用戶來講，只有一個平臺、一個入口。

　　與治安卡口的集成應用

　　將治安卡口車牌識別系統納入到平臺統一監控管理，可以通過平臺對車輛進行布控，卡口抓拍到黑名單或布控車輛時能在平臺的各級監控中心客戶端上及時報警顯示，并聯動周邊的監控圖像進行跟蹤監控。

　　與GPS車輛定位系統的集成應用

　　將GPS車輛定位系統通過GIS平臺實現了與視頻監控報警的聯動，GPS車輛報警不僅能夠顯示報警車輛的具體方位和跟蹤其行駛軌跡，還能夠通過GIS地圖坐標關聯分析，自動調度車輛周圍的攝像機對車輛進行監控。

　　資源調度技術

　　資源調度技術主要通過資源調度服務器實現，資源調度服務器是整個城市監控報警聯網系統的控制核心。它完成平臺內所有資源的調度、本區域內所有登錄用戶的驗證以及向授時中心要標準時間等工作。由于有資源調度服務器的存在，使得整個城市監控報警聯網系統呈現模塊化，擴展和裁剪靈活方便。資源調度技術涉及到的功能比較復雜，主要有：系統監管技術、權限調度技術、網絡負載均衡調度技術。

　　系統監管技術：系統監管技術是指資源調度服務器通過通訊協議，采用向設備發送心跳信息和定期查詢設備狀態相結合的方式自動搜集、檢測網絡內的監控設備、報警設備、相關服務器的運行情況;同時對平臺的日常運行情況進行記錄，依照設計好的風險分析算法對記錄信息進行統計、分析，以做到及時發現可能影響正常運行的潛在缺陷的技術。

　　權限調度技術：它是指使用資源調度服務器通過權限策略和權限處理算法保證了不同權限用戶的合理操作和不同權限信息的合理分派傳輸的技術。例如，如果當前系統用戶數量已滿，有高權限用戶希望查看圖像資源，TS-6000城市監控報警聯網系統就可以通過權限處理策略使得高權限用戶在資源使用已滿的情況下仍然能搶占到需要的信息，完成預期操作。再如，當兩用戶同時希望對一臺攝像機進行云鏡控制時，通過權限調度技術，可以保證自動鎖定高級別用戶的控制權，低級別用戶無法控制。

　　網絡負載均衡調度技術：網絡負載均衡調度技術通過網絡檢視和分配策略，資源調度服務器對資源調度請求進行合理優化，使得網絡應用更加合理，避免網絡擁堵現象。例如，多個客戶端同時調用一路圖像，資源調度服務器會使用網絡負載均衡調度技術讓不同用戶連接不同轉發服務器進行圖像調閱，這樣避免了對單一圖像調用時的網絡阻塞現象，保證圖像更流暢，網絡更通順。

技術發展趨勢在巨大的市場需求和新技術應用的雙重推動下，城市監控報警聯網系統建設正呈現出新的發展趨勢。

　　監控報警聯網技術發展的新趨勢

　　智能化是可持續發展關鍵

　　城市監控報警聯網系統規模超大，所以智能化是系統發展的必然要求，目前我們能看到的智能化應用已經非常豐富;例：人臉識別、車牌識別、物體類型檢別、自動跟蹤、目標記數、視頻測速、紅綠燈檢測、人流密度檢測、異常動作檢測、煙火檢測、目標行為智能分析等等。由于智能化處理的復雜性，應要求智能化處理功能前置到前端設備中(如編碼器、IP攝像機、專用IP智能化設備等)，這樣可以降低由于后臺的智能化處理所帶來的網絡壓力和后臺處理器巨額負擔，另外，眾多的視頻資源數量為實時監控帶來了難題，僅靠監控中心的人工來進行監控已無效率可言，這樣系統事實上已基本成為“事后錄像查詢系統”，整個系統所能產生的效益也是不可能很大的。因此，今后城市監控報警聯網系統應具有智能化功能，提高系統的實時監控及預警功能，并且要能夠通過實際運行來不斷地完善它和擴展應用的范圍。

　　城市監控報警聯網系統中，要實現真正的應用整合必須依賴于智能化的視頻分析技術。從視頻圖像中根據其特征特性，過濾掉光線照明的變化等自然現象干擾，將影像中的人、車或特征物體的狀態從背景中分離出來，加以辨認、分析和跟蹤;比對出所跟蹤對象的行為模式與預設的安全規則，若發現違規之處，立刻通過網絡發出報警信息顯示在實戰應用平臺上，同時把信息記錄在管理服務器上以供未來調閱、復核。這樣可依據不同應用需求的安全策略，在潛在危險的征兆之初，即可偵測出危機并加以反應，可大大提高監控系統的預警能力。

　　數字化系統將越來越普及

　　從城市監控報警聯網系統的需求特點和各地公安自身的網絡資源兩個方面考慮，數字化的視頻監控技術將在城市治安監控的建設中越來越普及，數字化處理將貫穿于系統的傳輸、控制、存儲、調用等所有環節。盡管“模擬矩陣+光端機”的組合能夠保證圖像、聲音的效果和控制的流暢，但該方式在擴展性、組網靈活性、系統整合以及未來的智能化應用方面都存在很大程度的不足。而基于數字化的“編解碼器+監控管理平臺”的方式在組網靈活性以及對公安部門未來無線移動監控、手持等智能應用上的可擴展性方面均存在無可比擬的優越性，而且隨著編解碼技術的進一步發展以及公安網絡帶寬資源的不斷拓寬，其圖像、聲音的清晰度和傳輸延時將不再是問題。

　　兼容性要求將越來越高

　　公安部門已建監控系統模式的不統一，每種模式采用的產品不統一，控制協議和編碼格式的不統一，都給建立統一的監控系統實戰應用平臺以達到公安協同作戰制造了障礙。而在目前無權威標準的情況下，加強實戰應用平臺本身的兼容性也就成了最為可行的解決方案。比如，對各類主流模擬矩陣和不同品牌視頻編碼器的兼容，以便于對模擬和數字多個不同系統實現遠程管理和集中控制。

　　視頻圖像存儲時間要求越來越長

　　目前，城市監控報警聯網系統主要采用分布式存儲模式，前端監控設備(DVR)自帶硬盤，將視頻數據存儲在本地硬盤上，這樣可節約存儲，減少網絡帶寬的壓力，但是存儲容量的擴展受到限制，視頻數據極易被人惡意篡改、破壞和銷毀，易用性較差。隨著監控數據的快速增長，系統管理應用的要求不斷提高，監控圖像的實際效果不斷體現，公安部門對視頻圖像存儲時間要求越來越長，特別是有價值視頻資料的存儲，這就需要采用集中存儲的方式，應用先進的集中存儲技術和設備，實現視頻數據的海量存儲。目前，基于網絡的集中存儲方式主要有NAS和SAN兩種存儲技術。NAS通過CIFS、NFS、AFP、WebDAV和FTP等協議向Windows、Unix/Linux和Mac OS等服務器和客戶機提供異構平臺的文件共享服務。SAN通過FCP或iSCSI等協議向服務器提供數據塊共享服務。基于網絡的集中存儲方式不再附屬于服務器，可支持多臺服務器的并發訪問;采用統一調度的存儲管理策略，可為每個存儲需求分配獨立的存儲空間;采用分流式負載均衡策略，提升系統的整體性能;可實現鏈路冗余、設備關鍵部件冗余;采用圖像WORM存儲功能，保證視頻數據的安全;可實現“數據原地不遷移”，輕松實現系統存儲容量和性能的平滑擴展。集中存儲方式的廣泛應用將極大的提升城市監控報警聯網系統的實際應用價值，使視頻數據的管理和使用更有效。

　　流媒體技術的廣泛應用

　　城市監控報警聯網系統中，當多個遠程用戶需要同時查看某監控點的視頻圖像時，勢必會造成在一條通訊網絡線路上的數據擁堵，嚴重浪費網絡資源。流媒體技術支持音視頻流的轉發，當有多個客戶端需要同時訪問同一遠程視頻圖像時，可以通過流媒體服務器進行轉發，在轉發服務與前端視頻通道之間只占用一路通道帶寬的網絡資源，再由轉發服務器將數據分發給多個用戶，在大量用戶訪問視頻服務器視頻流的情況下保障視頻服務器的穩定運行，提高了網絡帶寬的利用率，并可提供多級權限認證與管理，實現對管理人員調用監控圖像的權限進行規定和限制。流媒體技術的廣泛應用，實現了在低帶寬環境下遠程提供高質量的視頻信息;保證不同連接速率下的用戶能夠得到不同質量的視頻圖像效果;減少視頻服務器端的負荷，最大限度地節省帶寬，同時增強了城市監控報警聯網系統的管理應用的順暢感和高效性。

　　管理應用平臺將走向多級級聯的組網架構

　　資源共享是建立強大監控系統的必要條件，如何發揮系統的整體優勢，如何利用科技實現治安隱患的快速發現、快速決策，這些問題都直接與資源共享相關。 公安部門以屬地化管理為主，各級公安要建立各自的管理平臺以實現本級的集中統一管理，同時平臺之間也應能夠全面互聯，實現各類監控資源的有效共享，以便實現所有機構的上下級調用和協同作戰。因此平臺與平臺之間的聯網架構顯得尤為重要，它必須完成聯網狀態下的級聯管理、權限管理、控制管理以及應用管理等能力，同時通過分布式體系結構，為城市治安監控提供強大的基礎支撐。

　　網管系統將日趨完善

　　城市監控報警聯網系統是一個聯網的系統，設備眾多，線路復雜。為了保證整個系統音、視頻以及數據業務的正常運行，建立一套完善的網絡管理系統尤為重要，它是整個系統得以順利運行的保證。網管系統必須基于SNMP標準網管協議，通過它可實現對整個監控網絡的圖形化配置和全程集中管理，同時提供全網故障分析、故障定位和性能綜合研判分析等功能。

　　結束語

　　在城市監控報警聯網系統建設中，實現城市區域省內、省際乃至全國的監控報警聯網系統的互聯互通，是打破信息孤島、實現資源共享、提高城市社會安全的綜合防控能力的必要之舉。呼嘯而來的城市監控報警聯網技術又將引發安防行業新一波的技術浪潮，這對我們，既是機遇，也是挑戰。