【安防知識(shí)網(wǎng)】我國(guó)視頻通信技術(shù)在近15年(特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái))得到了快速發(fā)展:遠(yuǎn)程視頻、視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播等業(yè)務(wù)在城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)、城市交通監(jiān)控系統(tǒng)、水利、電力、學(xué)校、社區(qū)等各個(gè)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。
伴隨著視頻通信技術(shù)的不斷發(fā)展,以模擬電纜、雙絞線、模擬視頻光端機(jī)為主的模擬視頻通信技術(shù)已逐漸淡出我們的視線,取而代之的是數(shù)字視頻通信技術(shù)。數(shù)字視頻通信技術(shù)可分為視頻非壓縮編碼技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)視頻壓縮編碼技術(shù)。視頻非壓縮編碼技術(shù)以圖像高質(zhì)量、無(wú)延時(shí)等特性體現(xiàn)著視頻技術(shù)的完美效果,而經(jīng)過(guò)從MPEG-1/MPEG-2到MPEG-4、從H.261/H.263到/H.264發(fā)展的視頻壓縮編碼技術(shù)則體現(xiàn)著視頻技術(shù)的IP網(wǎng)絡(luò)靈活應(yīng)用。
視頻通信是監(jiān)控系統(tǒng)不可缺少的組成部分。視頻通信技術(shù)經(jīng)歷了由模擬向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的過(guò)程,而每一次發(fā)展都會(huì)帶來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)模式的突破和飛躍。在傳輸組網(wǎng)上,視頻通信從簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸向多業(yè)務(wù)接入、交換和管理的平臺(tái)發(fā)展,同時(shí)視頻質(zhì)量從CIF格式到D1格式再到高清圖像呈不斷提高的發(fā)展趨勢(shì)。
城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)是“平安城市”建設(shè)的核心,是社會(huì)治安防控體系的重要組成部分。該系統(tǒng)范圍覆蓋整個(gè)城市,以圖像監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)為核心,是防范、打擊違法犯罪的有效技術(shù)手段之一,是各級(jí)公安機(jī)關(guān)和相關(guān)部門直觀地了解和掌握監(jiān)控區(qū)域的治安動(dòng)態(tài),進(jìn)而做到對(duì)緊急事件作出快速反應(yīng)和全面調(diào)度、有效提高社會(huì)治安綜合管理水平的重要途徑。
目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)地市的重點(diǎn)工業(yè)、金融、重點(diǎn)單位和新建小區(qū)等各類社會(huì)區(qū)域多已建設(shè)了小規(guī)模的報(bào)警與視頻監(jiān)控系統(tǒng)。因此城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)在強(qiáng)調(diào)新建系統(tǒng)建設(shè)的同時(shí),也要重視將原有社會(huì)監(jiān)控資源進(jìn)行整合和并接入公安網(wǎng),實(shí)現(xiàn)信息的傳輸與共享,全面為各級(jí)管理人員提供信息。
城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)通常由前端監(jiān)控資源,傳輸網(wǎng)絡(luò),錄入存儲(chǔ),終端顯示,視頻管理服務(wù)系統(tǒng)組成。在前后終端設(shè)備技術(shù)比較成熟的情況下,傳輸和管理方案決定著系統(tǒng)的最終效果,那么如何在實(shí)現(xiàn)良好效果的同時(shí)能夠兼顧全系統(tǒng)資源的優(yōu)化整合呢?我們認(rèn)為城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)依據(jù)以下建設(shè)原則:
第一,避免現(xiàn)有資源的浪費(fèi)或重復(fù)建設(shè),需要整合現(xiàn)有社會(huì)資源,結(jié)合新增監(jiān)控點(diǎn)建設(shè),逐步擴(kuò)大監(jiān)控范圍。
第二,隨著監(jiān)控點(diǎn)的增加,加強(qiáng)監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),并重視系統(tǒng)的擴(kuò)容能力。
第三,構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定、開(kāi)放的傳輸與管理平臺(tái),能夠快速、穩(wěn)定地滿足公安業(yè)務(wù)管理的實(shí)戰(zhàn)需求,實(shí)現(xiàn)與公安其它管理系統(tǒng)的充分整合,將監(jiān)控圖像和報(bào)警信息引入城市各級(jí)公安機(jī)關(guān)。[nextpage]
在城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)中目前有三種常見(jiàn)方案:
一、矩陣聯(lián)網(wǎng)方案分析
視頻錄像通過(guò)矩陣環(huán)出或分配視頻進(jìn)DVR解決,無(wú)法實(shí)現(xiàn)集中錄象和錄象資源全網(wǎng)共享,實(shí)際是矩陣和DVR各自成系統(tǒng),依賴于DVR實(shí)現(xiàn)數(shù)字功能,不支持全網(wǎng)統(tǒng)一的權(quán)限及配置管理;
多級(jí)聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)物理連接相當(dāng)復(fù)雜,不利于施工維護(hù);
信號(hào)傳輸方向單一,無(wú)法實(shí)現(xiàn)靈活的信息共享,不支持干線管理;
視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)多級(jí)模數(shù)轉(zhuǎn)換和分配轉(zhuǎn)接,不可避免帶來(lái)干擾、噪聲的引入和信號(hào)質(zhì)量的下降,在大型網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際效果不理想;
矩陣聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為模擬視頻通信技術(shù)的代表,已經(jīng)無(wú)法滿足大型城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架的要求。
二、DVR聯(lián)網(wǎng)方案分析
?DVR聯(lián)網(wǎng)方案廣泛應(yīng)用于社會(huì)單位自建監(jiān)控系統(tǒng);
?具有價(jià)格低廉、技術(shù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),適合簡(jiǎn)單聯(lián)網(wǎng)需求的項(xiàng)目;
?側(cè)重于前端視頻本地存儲(chǔ),雖然后期增加了聯(lián)網(wǎng)功能,但體系結(jié)構(gòu)上缺乏對(duì)視頻聯(lián)網(wǎng)的支持,只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的錄像調(diào)用;
?對(duì)模擬系統(tǒng)的支持不夠完善,基本不具備系統(tǒng)管理功能,同時(shí)不支持干線管理;
?數(shù)據(jù)安全性和系統(tǒng)穩(wěn)定性不夠理想;
?只適合用于小型系統(tǒng)的搭建,但作為社會(huì)面資源的一種重要來(lái)源,需要我們?cè)诔鞘袌?bào)警監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)接入和管理。
三、編解碼器聯(lián)網(wǎng)方案分析
?主要構(gòu)成:編解碼器+集中存儲(chǔ)+管理服務(wù)器+IP專網(wǎng)通道;
?圖像一次編碼,全網(wǎng)共享,各級(jí)管理單位可同時(shí)瀏覽、監(jiān)控;
?集中存儲(chǔ)效率高,安全性好;
?取消了模擬矩陣,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;
?對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬要求很高,需要組建專網(wǎng);
?對(duì)模擬系統(tǒng)支持不足,無(wú)干線管理概念;
?集中式而非分布式的的體系結(jié)構(gòu),大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)時(shí)存在與DVR系統(tǒng)同樣的穩(wěn)定性問(wèn)題;
?不同視頻編解碼技術(shù)和產(chǎn)品互不兼容,系統(tǒng)的兼容性和擴(kuò)展性不夠理想;
?圖像質(zhì)量有損,傳輸延時(shí)大,視頻壓縮算法復(fù)雜已造成不穩(wěn)定。[nextpage]
目前城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)有四個(gè)方向發(fā)展需求:
1.系統(tǒng)大型化:中國(guó)的大中型城市普遍具有人口密度大、監(jiān)控點(diǎn)密集的特點(diǎn);城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)所管理的監(jiān)控點(diǎn)可能數(shù)以萬(wàn)計(jì)甚至十萬(wàn)計(jì);因此要求系統(tǒng)具有強(qiáng)大的接入能力和靈活的接入方式,以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、大范圍的監(jiān)控點(diǎn)覆蓋和不同監(jiān)控點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)傳輸條件的差異性,同時(shí)擴(kuò)容方便,易于施工和維護(hù)的特點(diǎn)。
2.管理多元化:更多的政府部門出現(xiàn)視頻監(jiān)控需求,系統(tǒng)的側(cè)重點(diǎn)和管理模式將出現(xiàn)變化。這就要求我們的監(jiān)控系統(tǒng)能夠支持業(yè)務(wù)多流向共享,具有縱向多中心,橫向多用戶的二維完善權(quán)限管理,增強(qiáng)系統(tǒng)保密性和安全性,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控專網(wǎng)與公安網(wǎng)的物理隔離,提高系統(tǒng)安全可靠性,杜絕入侵和泄密隱患。
3.需求差異化:基層監(jiān)控單位、各級(jí)指揮中心、相關(guān)主管單位、網(wǎng)絡(luò)終端用戶甚至民眾對(duì)視頻監(jiān)控資源的共享需求分化越來(lái)越明顯,那么針對(duì)這些不同的用戶需求我們能夠提供不同等級(jí)的圖像服務(wù)。優(yōu)化建設(shè)成本,對(duì)應(yīng)各城市經(jīng)濟(jì)狀況和網(wǎng)絡(luò)狀況的差異,方案的制定應(yīng)考慮成本因素。
4.功能多樣化:視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能將不僅限于實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像調(diào)用,更多的智能化高級(jí)應(yīng)用將得以實(shí)現(xiàn)。因此要求系統(tǒng)管理平臺(tái)功能強(qiáng)大,具有良好的開(kāi)放性,能夠提供用于智能化開(kāi)發(fā)的軟件,硬件接口;同時(shí)能夠整合已有的、分散的各個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),以保證最大程度的利用現(xiàn)有資源,避免重復(fù)投資。
視頻接入方案的選擇:
新建監(jiān)控點(diǎn)向基層單位(派出所)的匯集接入可以分為無(wú)線和有線兩類,有線傳輸又可分為光纖無(wú)損傳輸和編碼IP傳輸;
在不具備任何有線傳輸條件的個(gè)別監(jiān)控點(diǎn)可以考慮架設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)如寬帶無(wú)線接入;
IP傳輸對(duì)于帶寬的要求比較靈活,某些條件下可以節(jié)省建設(shè)成本;而光纖無(wú)損傳輸可以保證信號(hào)源的高質(zhì)量無(wú)延時(shí),后端處理具備更好的靈活性;
對(duì)于已建社會(huì)監(jiān)控資源按其所提供信號(hào)源的模式進(jìn)行接入和資源整合,可以采用光纖集中接入或者網(wǎng)絡(luò)化IP接入的方式進(jìn)行。
主干視頻通信方式的選擇:
主干視頻通信網(wǎng)絡(luò)是城市報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)中的核心環(huán)節(jié),直接決定了系統(tǒng)的構(gòu)架模式。
根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)合作方式和當(dāng)?shù)鼐€路資源的不同,可以考慮組建光纖數(shù)字視頻專網(wǎng)或利用已有通信網(wǎng)絡(luò)兩種方式。
組建光纖數(shù)字視頻專網(wǎng)在技術(shù)先進(jìn)性、系統(tǒng)保密性、擴(kuò)容性等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),而利用原有通信網(wǎng)絡(luò)在降低建設(shè)成本和減少工程量上可能具備一定的優(yōu)勢(shì)。
視頻存儲(chǔ)技術(shù)的選擇:
存儲(chǔ)系統(tǒng)作為圖像和報(bào)警事件記錄的載體,其重要性日益體現(xiàn),而在技術(shù)上的發(fā)展也將日益完善。視頻的存儲(chǔ)根據(jù)管理需要可分為:前端存儲(chǔ)、集中存儲(chǔ)和分布式存儲(chǔ)三類。
從技術(shù)先進(jìn)性和合理性考慮,基于IP-SAN的分布式存儲(chǔ)、集中式管理模式具有比較明顯的優(yōu)勢(shì),能夠更好的滿足城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)這類大型系統(tǒng)的存儲(chǔ)和管理需求。[nextpage]
視頻資源的共享和分配:
城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)范圍通常涵蓋治安、交管、消防、刑偵、內(nèi)保等多個(gè)公安警種;視頻監(jiān)控專網(wǎng)與公安業(yè)務(wù)信息網(wǎng)互聯(lián)互通是必然的趨勢(shì)。
視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該支持業(yè)務(wù)多流向分發(fā),全網(wǎng)絡(luò)資源應(yīng)當(dāng)能夠統(tǒng)一規(guī)劃管理,管理平臺(tái)應(yīng)當(dāng)提供完善權(quán)限管理和安全認(rèn)證機(jī)制;在此過(guò)程中,網(wǎng)絡(luò)隔離和信息安全應(yīng)當(dāng)?shù)玫匠浞直WC。
網(wǎng)絡(luò)兼容性和可管理性:
大型的城市與報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)中不可避免的會(huì)出現(xiàn)眾多不同廠商、不同協(xié)議的設(shè)備,視頻通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)設(shè)備或系統(tǒng)間的兼容和互操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化程度越高、開(kāi)放性越好,則系統(tǒng)的生命周將越長(zhǎng)。
大型視頻系統(tǒng)的網(wǎng)管功能極其重要,隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,網(wǎng)管功能的完善程將直接決定系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)的效率,具有重要的實(shí)用值。
視頻資源的智能化應(yīng)用:
智能化是城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必然方向。隨著基礎(chǔ)建設(shè)的完成,對(duì)接入資源的應(yīng)用將成為提升系統(tǒng)價(jià)值的關(guān)鍵所在。
視頻的智能化應(yīng)用如人臉(牌照)識(shí)別、人流密度檢測(cè)、異常動(dòng)作檢測(cè)、煙火檢測(cè)、目標(biāo)行為智能分析、自動(dòng)跟蹤等已具備一定的實(shí)用價(jià)值,而視頻通信網(wǎng)絡(luò)及管理平臺(tái)對(duì)于這些智能化應(yīng)用模塊應(yīng)提供良好的兼容和擴(kuò)展。
目前,城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)正經(jīng)歷著由模擬傳輸系統(tǒng)→數(shù)字傳輸系統(tǒng)→數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)→綜合管理平臺(tái)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
面對(duì)新的發(fā)展趨勢(shì),原有視頻監(jiān)控方案的遇到了發(fā)展瓶頸。
系統(tǒng)規(guī)模:傳統(tǒng)的矩陣模式、DVR模式和編解碼器模式均難以保證超大型城市監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定構(gòu)建,或缺乏良好的擴(kuò)容性;
接入傳輸:都普遍存在著接入方式單一、兼容性差或?qū)鹘y(tǒng)帶寬要求過(guò)高或聯(lián)網(wǎng)共享性能差,無(wú)干線管理機(jī)制等缺陷;
存儲(chǔ)顯示:DVR傳統(tǒng)模式不便于管理、可維護(hù)性差;集中存儲(chǔ)對(duì)于線路帶寬要求太高;
視頻管理:傳統(tǒng)方案只片面注重所完成系統(tǒng)的建設(shè)、基本的信號(hào)傳輸和存儲(chǔ),它缺乏系統(tǒng)對(duì)資源的統(tǒng)一管理和利用;
投資保護(hù):各種技術(shù)均存在著設(shè)備核心一次化設(shè)計(jì)不便于系統(tǒng)擴(kuò)展或視頻編碼技術(shù)不兼容等情況,不利于投資保護(hù)。
國(guó)內(nèi)視頻通信領(lǐng)域的許多企業(yè)都在積極探索突破瓶頸的新途徑,通過(guò)對(duì)未來(lái)城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)的不斷思考、探索和實(shí)踐,把多年電信行業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于城市安防領(lǐng)域中,結(jié)合城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)不斷推出新技術(shù)、新產(chǎn)品,例如北京蛙視推出了的“刀片矩陣”產(chǎn)品——在標(biāo)準(zhǔn)高度的可級(jí)聯(lián)機(jī)箱(19英寸,8U高)內(nèi)可插裝多個(gè)卡式的業(yè)務(wù)單元。該產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、功能集成度高、易于擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)。
基于“刀片矩陣”的監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)技術(shù)整合將業(yè)務(wù)的接入、傳輸、交換、存儲(chǔ)、控制管理等環(huán)節(jié)有機(jī)的結(jié)合為一個(gè)整體,管理效率得到顯著提升。實(shí)現(xiàn)了開(kāi)放式的平臺(tái)設(shè)計(jì)、全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)共享、面對(duì)不同用戶提供多等級(jí)視頻服務(wù)、完善的系統(tǒng)管理等目標(biāo)。摒棄了傳統(tǒng)視頻交換設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、擴(kuò)容困難、調(diào)試復(fù)雜等特點(diǎn),尤其適用于大型多級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)特點(diǎn)。