平安城市高清视频监控解决方案

       关键词：平安城市、IP高清、HD-SDI高清

　　随着第一批平安城市的建设到今天，视频监控系统历经多次变革转换，已经全面步入数字化、网络化、高清化、智能化的阶段。传统的前端模拟摄像机加网络视频编码设备的方式注定将会被逐步淘汰。这其中的主要因素有前端摄像机清晰度的限制，也有后端压缩设备的压缩分辨率难以继续在原有方案上得到较大的提升，许多终端用户也一直在寻找更清晰的、更智能化的、更简单化的视频监控系统解决方案。高清视频监控所带来的革命性冲击，将视频监控行业带上了一个新的台阶，城市视频监控系统作为一个复杂的系统，其终极目标也是高清化、网络化、智能化，百万像素高清视频监控系统解决方案从此改变传统平安城市视频监控的系统结构模式。目前主流的高清技术主要为IP高清和HD-SDI高清，两种高清技术各有优缺点，可针对不同的应用场合及需求进行选择，现阶段平安城市建设，这两种高清技术将并存于平安城市视频监控系统中。

　　一、 IP高清与HD-SDI高清对比

　　IP高清与HD-SDI高清皆可实现百万像素级的监控，IP高清基于以太网传输，易于扩展，图像最高像素可达5M;而HD-SDI高清基于同轴电缆传输，可沿用原有同轴电缆，传输无延时。IP高清与HD-SDI高清在平安城市建设中可互为补充，其具体性能对比如下。

　二、 系统设计

　　平安城市的安防系统按照监控和管理的级别主要分为以下几方面：

　　1. 城市片区所辖各路段的治安监控系统

　　2. 市级管理指挥中心

　　3. 省级联网监控

　　系统多级互联拓扑图如图所示：

　　(一) 原有模拟系统平滑升级为SDI数字高清

　　在城市主干道路、重点关注场所，监控区域较大，人车流量大，图像清晰度要求严格，实时性要求高，要求能准确地记录交通情况、车牌号码，能及时响应、指挥各种紧急情况。可沿用原有同轴电缆，更换SDI摄像机及SDI-DVR，平滑升级为数字高清。

       前端产品选型原则

　　第一步要考虑摄像机的安装环境，如果是室外安装，需要考虑到防水防尘，如果是室内安装，有时还需考虑到美观隐蔽。第二步要考虑摄像机的功能，如最低照度、最高分辨率、ICR、背光补偿、宽动态等性能。第三步就是要选择摄像机镜头，在选择镜头时要考虑镜头的像面尺寸、清晰度、视场角、光圈值、景深、是否支持红外、是否支持透雾等因素。第四步就是选择摄像机的安装方式，枪机可以选配护罩，可以有墙壁装、墙角装、吊顶装、立杆装、横杆装等多种安装方式。

　    后端产品选型原则

　　对于视频监控最重要的就是录像存储，按照存储部署可分为分布式存储和集中存储。分布式存储是将前端的高清视频数据通过NVR、DVR、NAS和IP SAN 等存储设备在分控中心进行集中存储，分布式存储的优势在于将数据集中于各分中心，在较大规模的系统中，管理便利，可靠性好。集中存储是将前端的高清视频数据通过NAS、IP SAN等集中在存储中心，安全性好，但是投入成本与规模相关。

　　对于平安城市这种大型监控系统，宜采用“分布存储+部分重点集中存储”，即在各派出所设置DVR、NVR存储辖区图像，分局、市局设置NVR、IPSAN存储部分重点录像。

　　(二) 新建网络高清系统

　　由高清摄像机+NVR+IPC+高清综合平台+拼接屏组成。图像最高像素可达5M，系统易于扩容，可应用于人流密集区域、商娱繁华场所、金融、行政机构、核心要害部门等，为公安侦查破案提供有力证据。

         前端产品选型

　　          前端产品可选择130W/200W/500W摄像机，根据安装场景及监控需求可选择枪机或高速球，低照度或红外日夜型。

　　后端产品选型

　　          可选择电信级的NVR网络管理服务器，支持64路720P以上图像管理;满足高清大容量存储;RAID 级别：0、1、(0+1)、5和JBOD，数据冗余保护，增强录像数据容灾性能。

　　(三) 原有模拟系统接入部分IP高清

　　为节约投资，避免资源浪费，有些地方若需保留原模拟系统，同时需增加少量IP高清，可将DVR更换为混合式硬盘录像机，实现平滑升级。

        前端产品选型

　　前端产品可选择130W/200W/500W摄像机，根据安装场景及监控需求可选择枪机或高速球，低照度或红外日夜型。

　　后端产品选型

　　采用混合式硬盘录像机，兼容传统模拟摄像机接入，同时支持IP高清摄像机管理;超高清晰1080P图像浏览;支持数字水印，图像防篡改。

　　(四) 网络高清与原有标清相兼容

　　新建IP高清系统可兼容原有模拟摄像机、网络标清摄像机，实现集中存储、统一解码。

(五) 网络广播系统

　　治安复杂区域、重要路口、广场、社区等治安监控场所，在视频监控基础上，安装网络广播系统，即可实现音视频报警联动功能，达到“可见即可控”。

　　市民遇到紧急情况需要求救时，触发立杆上的报警按钮，可与监控中心对讲，寻求中心值班人员帮助;监控中心也可通过广播进行喊话，震慑作案疑犯，同时控制高速球跟踪记录疑犯作案过程及逃跑路线。

(六) 监控中心

　　监控中心由管理服务器、流媒体服务器、存储服务器、智能分析服务器、广播服务器、客户端、高清综合管理平台、大屏幕电视墙等组成，能在统一操作平台、统一界面下实现对多路监控前端的监视和控制功能。

　　 实现模拟、IP标清、IP高清、SDI高清混合接入

　　兼容原有视频矩阵信号

　　 高清解码、拼接、漫游显示

        1) 图像显示部分：由LCD拼接大屏构成，可单屏、拼屏显示城市动态图像。

　　2) 图像管理、切换部分：采用高清综合管理平台进行解码切换，通过它可以与前端所有图像联通起来，并可实现矩阵方式切换前端任意点位到大屏监视器上。

　　3) 图像管理、存储部分：采用电信级NVR网络管理服务器，实时转发、存储各前端的图像，对设备进行统一管理。

三、 功能特点

　　1、实现130W/200W/500W全覆盖高清监控：采用百万像素摄像机进行高清监控，图像画质清晰逼真。

　　2、重点部位采用HD-SDI数字高清监控，采集1080P高清图像，并将未压缩数字信号在同轴电缆上高速传输，实现图像不失真、传输无延时。

　　3、采用高清数字综合管理平台对各种前端信号进行统一管理及显示，支持VGA/CVBS/DVI/HDMI/SDI/IP等各种信号接入，并支持图像拼接功能：跨屏、画中画、缩放、漫游。

四、 结束语

　　平安城市高清监控系统建设不可能一蹴而就，从原有模拟系统升级为全高清系统需要一个过程，这就需要考虑原有系统的兼容接入及平滑升级，以及新旧系统交替、各系统并存时的集中管理，统一调度。对整个系统而言，高清只有在包含了前端摄像机、管理平台、存储系统、浏览、显示等各个环节时才有意义，要实现高清，需要系统各个环节齐心协力。随着安防技术的发展、用户要求的提高，高清智能系统将会得到越来越广泛的应用，而云存储、高清、智能分析的整合应用将是未来的一个重要发展方向。

　　参考文献：

　　[1]西刹子，《安防天下——智能网络视频监控技术详解与实践》，清华大学出版社，2010

　　[2]曹国辉，《数字中国 物联天下》，中国人民公安大学出版社，2010