【正文】 音頻數(shù)據(jù)的傳輸。 社會資源接入的安全機(jī)制 考慮到 今后肯定要逐步將全省 110 萬路攝像機(jī)都接入到“平臺”進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度管理，這就必須要考慮 公安網(wǎng) 和 社會公網(wǎng)之間安全性和保密性的問題，cVideo 監(jiān)控平臺在實際布設(shè)過程中，建議 遵循跨網(wǎng)絡(luò)必須經(jīng)過網(wǎng)閘 和 緩沖資源池的規(guī)則，示意圖如下： 圖 22 cVideo 網(wǎng)絡(luò)隔離概要圖 本次建設(shè)的 “ 平臺 ”將作為二期平臺，構(gòu)建 于 公安網(wǎng)之上 ， 在與一期平臺平穩(wěn)過度對接的同時，確保高度的安全性 及視頻的實時性。 整個“平臺”構(gòu)建于 公安 網(wǎng)之上，其中，省級中心處于核心地位，部署元數(shù)據(jù)服務(wù)器， 用 以統(tǒng)一管理元數(shù)據(jù)信息，各派出所則使用“ minicloud”中的三個互為冗余的節(jié)點擔(dān)當(dāng)存儲節(jié)點的角色。 從獨立應(yīng)用到綜合聯(lián)動的轉(zhuǎn)變 在現(xiàn)有的條件下，視頻監(jiān)控大多數(shù)時間是以一個單獨的應(yīng)用呈現(xiàn)，或是通過大屏進(jìn)行實時監(jiān)控，也可能是通過電腦終端進(jìn)行監(jiān)控管理。 因此，用機(jī)器代替人工（機(jī)器結(jié)合人工），是必然的趨勢，通過智能地圖像識別算法，將“可疑”的視頻篩選出來，如此一來可以大幅降低人為的干預(yù)度，提升監(jiān)管效率。 從信息孤島到全局統(tǒng)籌的轉(zhuǎn)變 針對山東省現(xiàn)在已有的圖像平臺，需要對省市兩級主要平臺完成升級改造，確保實現(xiàn)公安視頻圖像信息共享平臺之 間的聯(lián)網(wǎng)互通，同時兼容各地承建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和平臺，以提升整個山東省公安圖像信息的共享度。矛盾主要集中在： ? 海量視頻需要存儲，但現(xiàn)有存儲空間嚴(yán)重不足； ? 視頻碼率清晰度不斷提升，但傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬資源不足； ? 小塊區(qū)域集中管理，但跨區(qū)域調(diào)用視頻困難； ? 監(jiān)控還未達(dá)到智能化程度，時效性不強(qiáng)，多用于事后回調(diào)； 在之前的建設(shè)與管理中，省廳已打造了一個視頻資源共享平臺，實現(xiàn)了將 8萬路視頻資源的整合和統(tǒng)一 管理，取得了很大的成功。由于人的生理特征所限，長時間觀看視頻錄像，容易產(chǎn)生視覺疲勞，還有可能漏掉重要圖像和線索。其次，即使找到了重點圖像，人工抓拍，并且要記錄下對應(yīng)的原始視頻圖像的時間點等，也是工作量很大，效率很低。 山東省警務(wù)云計算平臺視頻資源整合方案 5 / 99 南京云創(chuàng)存儲科技有限公司 2020/12/3 山東省安防現(xiàn)狀分析 山東省 公安廳貫徹執(zhí)行“平安城市”方針，目前全省已先后建立了 110 余萬臺監(jiān)控攝像機(jī)，為全省人民的安全提供著保障，但同時，如此龐大且分散的監(jiān)控體系也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。實現(xiàn)從傳統(tǒng)的模式向云模式的轉(zhuǎn)換，并可以帶來巨大的獲益。由于人的生理特征所限，長時間觀看視頻錄像，容易產(chǎn)生視覺疲勞，還有可能漏掉重要圖像和線索。這樣 不僅能大大縮小了對于各類事件的事后取證所需要的時間，提高了取證效率，而且對于各種突發(fā)事件的預(yù)防、響應(yīng)都起到了積極有效的作用。 。查看歷史視頻時，接入云存儲遵守分區(qū)接入、分局接入和就近接入原則，考慮到突發(fā)事件會致使查看視頻記錄的人員 增多，分布式部署可以很好地緩解接入壓力。 cVideo 研發(fā)了云端轉(zhuǎn)碼技術(shù)，將視頻轉(zhuǎn)碼計算放 到 云端 （即緩沖資源池） ，實現(xiàn)整個系統(tǒng)內(nèi)的實時視頻轉(zhuǎn)碼，以滿足用戶對不同分辨率，不同碼流，不同終端的使用需求。 (前端設(shè)備包括：模擬攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、卡口設(shè)備、第三方平臺等 ) 接入服務(wù)器 整合各種前端設(shè)備，將不同廠家不同平臺的前端設(shè)備通過 RTSP 標(biāo)準(zhǔn)流媒體協(xié)議 或者 SDK 私有協(xié)議 的方式接入本 系統(tǒng) ，以實現(xiàn) 對 多種前端攝像機(jī) 和 已有平臺的統(tǒng)一接入，供本平臺內(nèi)其他模塊統(tǒng)一調(diào)用 ， 并以輪詢的方式監(jiān)聽前端設(shè)備，如有異常則產(chǎn)生報警信號 。 e） 解決服務(wù)器集群信息處理的冗余狀態(tài)，查錯排錯，保證系統(tǒng)的無人值守、自動生長的高效性。 ? 上級中心總平臺的接入服務(wù)器和下級子平臺的中心服務(wù)器信令交互，上級平臺的接入服務(wù)器相當(dāng)于下級平臺的一個超級管理員用戶。在“平臺”的實施部署過程中，需要充分考慮到這些因素，以“不重建、多復(fù)用”為主旨，充分利用已有的平臺和系統(tǒng)，實現(xiàn)對異構(gòu)的監(jiān)控體系的統(tǒng)一管理。 IaaS 層 cStor 云 存儲 cStor 云存儲系統(tǒng) cStor 簡介 cStor 云存儲系統(tǒng)是 9 年來不斷積累研發(fā)的高科技產(chǎn)品，是國內(nèi)最早實現(xiàn)并保持領(lǐng)先的云存儲系統(tǒng)，整套系統(tǒng)包括軟件與硬件，是一個海量的云存儲平臺。這 樣，在節(jié)點發(fā)生故障的情況下，也可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無間斷服務(wù)。通過管理平臺，可以對cStor 中的所有節(jié)點實行無間斷監(jiān)控，用戶通 過監(jiān)控界面可以清楚地了解到每一個節(jié)點和磁盤的運(yùn)行情況。 通常情況下，系統(tǒng)的整體吞吐 率與 Chunk Server 的數(shù)量呈正比。在有多個 Chunk Server 的情況下，任意損失一個節(jié)點，數(shù)據(jù)都不會丟失，而且隨著 Chunk Server 數(shù)目的增多，整 個系統(tǒng)的可靠性越大。對每一個節(jié)點， cStor 云存儲系統(tǒng)提供的管理監(jiān)控中心都可以對其進(jìn)行管理，包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、磁盤運(yùn)行狀態(tài)、服務(wù)在線情況以及異常告警等功能；另外，網(wǎng)管監(jiān)控中心還提供有如 FTP、 CIFS、 NFS 賬戶添加等客戶端管理和配置工具。 cStor 讀寫數(shù)據(jù)工作原理 元 數(shù) 據(jù) 服 務(wù) 器 元 數(shù) 據(jù) 服 務(wù) 器客 戶 端存 儲 服 務(wù) 器 存 儲 服 務(wù) 器 存 儲 服 務(wù) 器1 . 數(shù) 據(jù) 往 哪 里 寫 ？存 儲 服 務(wù) 器2 a . 在 X 存 儲 服 務(wù) 器 創(chuàng)建 一 個 新 的 數(shù) 據(jù) 塊2 b . 創(chuàng) 建 成 功4 . 數(shù) 據(jù) 寫 到 X 存 儲 服 務(wù) 器5 . 寫 數(shù) 據(jù) 請 求6 a . 本 地 寫 并 備 份 一 份 副 本6 b . 成 功7 . 寫 數(shù) 據(jù) 成 功3 . 記 錄 元 數(shù) 據(jù) 并 同 步到 備 份 元 數(shù) 據(jù) 服 務(wù) 器數(shù) 據(jù) 流控 制 流圖 34 cStor 客戶端寫數(shù)據(jù)流程 其詳細(xì)過程是： cStor 客戶端向元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)起數(shù)據(jù)寫請求； 山東省警務(wù)云計算平臺視頻資源整合方案 27 / 99 南京云創(chuàng)存儲科技有限公司 2020/12/3 元數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)其 管理的存儲節(jié)點的工作和使用情況，根據(jù)負(fù)載均衡的原理，在相關(guān)存儲節(jié)點上創(chuàng)建一些新的數(shù)據(jù)塊； 相關(guān)存儲節(jié)點服務(wù)器創(chuàng)建成功，將結(jié)果返回給元數(shù)據(jù)服務(wù)器； 元數(shù)據(jù)服務(wù)器一方面?zhèn)浞莺屯酱嗽獢?shù)據(jù)信息，另一方面將相關(guān)存儲節(jié)點信息返回給客戶端； 客戶端根據(jù)得到的存儲節(jié)點信息，向?qū)?yīng)存儲節(jié)點發(fā)出數(shù)據(jù)寫請求，并向存儲節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)； 存儲節(jié)點接收數(shù)據(jù)并存儲到相應(yīng)塊，同時也向其他存儲節(jié)點發(fā)起備份； 當(dāng)本地寫以及備份均成功后，存儲節(jié)點將成功信息返回給客戶端； 客戶端收到成功信號后，即完成數(shù)據(jù)的存儲。 ? 簡易的部署方式 隨著中小型企業(yè)、學(xué)校等單 位的迅速發(fā)展壯大，擁有自己的服務(wù)器是必不可少的。 ? 便攜共享，協(xié)同辦公 minicloud 支持多人共享同步文件夾，提供了更加便捷的協(xié)同辦公的方式。 Jobkeeper 系統(tǒng)架構(gòu) Jobkeeper 的系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示： 山東省警務(wù)云計算平臺視頻資源整合方案 33 / 99 南京云創(chuàng)存儲科技有限公司 2020/12/3 圖 38 Jobkeeper 架構(gòu)圖 上 圖中對 Jobkeeper 進(jìn)行了分層，對每層進(jìn)行具體闡述 ? 虛擬化資源層：將機(jī)器進(jìn)行虛擬化，形成更大范圍的服務(wù)集群。 處理節(jié)點組 ： 通過 RPC 的遠(yuǎn)程調(diào)用獲取各自節(jié)點的任務(wù)處理目標(biāo)，并實時的和處理節(jié)點上的任務(wù)處理目標(biāo)進(jìn)行對比 ，控制程序的執(zhí)行和結(jié)束。如果任務(wù)處理節(jié)點宕機(jī)或者子任務(wù)出現(xiàn)未知錯誤，那么該任務(wù)將返回到任務(wù)處理節(jié)點上 ， 由任務(wù)節(jié)點機(jī)器重新分配該子任務(wù)。 ? 低干預(yù)性 ： 采用基于事件化的統(tǒng)一管理模式。 ? 應(yīng)用層：一組用于管理和結(jié)果反饋的顯示組件。 minicloud 管理平臺可便捷的對 minicloud 進(jìn)行管理，包括用戶的管理、存儲的管理、運(yùn)行狀態(tài)的管理等。 ? 人性化的系統(tǒng)監(jiān)控 可方便地對 minicloud 進(jìn)行監(jiān)控，完成對系統(tǒng)的實時監(jiān)控，包括云存儲容量的監(jiān)控、磁盤的監(jiān) 控、 CPU 的監(jiān)控以及內(nèi)存的監(jiān)控 ，界面效果如下圖所示 。 因此，云創(chuàng)存儲推出 minicloud微型云計算數(shù)據(jù)中心，用最少的成本為企業(yè)部署云存儲以及企業(yè)辦公應(yīng)用軟件，為辦公室配置一朵迷你的云，滿足企業(yè)的辦公需求，大幅度降低了企業(yè) IT 建設(shè)的門檻與風(fēng)險。 通過增加或者減少存儲節(jié)點的方式，即可以對存儲系統(tǒng)進(jìn)行在線伸縮，由于采用了自適應(yīng)副本管理技術(shù)進(jìn)行容錯，系統(tǒng)在線伸縮的過程中，不影響系統(tǒng)對外提供服務(wù)。 元數(shù)據(jù) 服務(wù)器采用主備雙機(jī)熱備技術(shù)，主機(jī)故障，備機(jī)自動接替其工作，對外服務(wù)不停止；存儲節(jié)點采用冗余備份機(jī)制，多個存儲節(jié)點情況下，任意損失一個節(jié)點，數(shù)據(jù)不丟失，系統(tǒng)不停機(jī)， FTP 等上層服務(wù)不停止。每一個 chunk 有多個存儲副本（默認(rèn)為兩個），分布存儲在不同的 Chunk Server 上。 ? 高速并發(fā)訪問技術(shù) 客戶端在訪問 cStor 時，首先訪問 Master Server 節(jié)點，獲取將要與之進(jìn)行交互的 Chunk Server 信息，然后直接訪問這些 Chunk Server 完成數(shù)據(jù)存取。 ? 在線伸縮 cStor 云存儲系統(tǒng)擴(kuò)容非常方便，支持不停止服務(wù)的情況下，動態(tài)加入新的存儲節(jié)點，無需任何操作，即實現(xiàn)擴(kuò) 容；同時，無需人為干預(yù)，也可以摘下任意節(jié)點，系統(tǒng)自動縮小規(guī)模而不丟失數(shù)據(jù)，存儲在此節(jié)點上的數(shù)據(jù)將會重新備份到其他節(jié)點上。 山東省警務(wù)云計算平臺視頻資源整合方案 20 / 99 南京云創(chuàng)存儲科技有限公司 2020/12/3 圖 31 cStor 云存儲系統(tǒng) cStor 主要優(yōu)勢 ? 高可靠性 系統(tǒng)中采用廉價的大容量存儲服務(wù)節(jié)點，通過 cStor 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)統(tǒng)一管理和容錯，提供高效、穩(wěn)定服務(wù)。 與科達(dá)一期平臺的關(guān)系 根據(jù)架構(gòu)的描述，可以看出，對于本 “平臺” ，科達(dá)承建的一期平臺相當(dāng)于一個子平臺，本“平臺”通過接入服務(wù)器與其 通信對接，通過其提供的 SDK 或平臺對接方式進(jìn)行取流和控制的交互。 山東省警務(wù)云計算平臺視頻資源整合方案 16 / 99 南京云創(chuàng)存儲科技有限公司 2020/12/3 圖 27 多級部署上級視頻數(shù)據(jù)流對接 如上圖所示，如果是上級中心總平臺用戶想查看某前端攝像機(jī)的實時視頻，那么，該用戶首先通過客戶端或瀏覽器登陸平臺，隨后發(fā)出對某路視頻的監(jiān)控請求，中心調(diào)度系 統(tǒng)會根據(jù)數(shù)據(jù)庫里的攝像機(jī)設(shè)備信息將任務(wù)經(jīng)由接入服務(wù)器發(fā)送給政務(wù)專網(wǎng)的中心調(diào)度系統(tǒng)，由其調(diào)度相應(yīng)接入、處理服務(wù)器進(jìn)行進(jìn)入和轉(zhuǎn)發(fā)處理。 山東省警務(wù)云計算平臺視頻資源整合方案 15 / 99 南京云創(chuàng)存儲科技有限公司 2020/12/3 流媒體服務(wù)器 以流媒體服務(wù)器的形式對外提供標(biāo)準(zhǔn)的 RTSP 流媒體服務(wù)，用戶根據(jù)相應(yīng)的流媒體 RTSP 地址，即可實時地獲取系統(tǒng)處理完后的實時視頻數(shù)據(jù)，以供監(jiān)控和遠(yuǎn)程訪問。 c） 與用戶和前端設(shè)備的信息交互功能：更新前端信息，并根據(jù)客戶需求進(jìn)行對前端 設(shè)備調(diào)度，以及對 JobKeeper 的任務(wù)分發(fā)。同時將轉(zhuǎn)碼后的視頻流推送給流媒體服務(wù)器分發(fā)出去。之后再通過交換機(jī)和網(wǎng)閘轉(zhuǎn)接如公安網(wǎng)，期間網(wǎng)閘提供了第二次安全保障。 cVideo 云視頻監(jiān)控平臺針對省級的建設(shè)方案采用多級部署的方 式 ， 大致 拓?fù)淙缦聢D所示： 山東省警務(wù)云計算平臺視頻資源整合方案 9 / 99 南京云創(chuàng)存儲科技有限公司 2020/12/3 圖 21 cVideo 多級部署概要圖 初步預(yù)計每個派出所 需要存儲 的監(jiān)控攝像機(jī) 按 100 路左右，平均碼流按2Mbps 計算，則存放半個月需要的存儲容量約為： 2 / 8 * 3600 * 24 * 15 *100 = “ minicloud”是由三臺服務(wù)器所組成的小型云平臺，能夠存儲的總?cè)萘繛椋? 9 * 3 * 3 = 81TB 為了保證數(shù)據(jù)的可靠性，對數(shù)據(jù)進(jìn)行 1： 1 備份后，可用容量為： ，可以滿足初期的需求。同時， 從視頻、聲音、圖像到信息提取、資料匯聚再到上層應(yīng)用，無一不有大數(shù)據(jù)穿插其中，如何應(yīng)對如此海量的信息和數(shù)據(jù)，如何將這些數(shù)據(jù)變成可以有效利用的寶貴資源也成為了日漸熱議的話題。目前，基于云計算的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲和處理技術(shù)以及視頻圖像智能處理分析技術(shù)可以解決這一問題。目前， 成千上萬路監(jiān)控攝像頭遍布街頭，晝夜不停地監(jiān)視和錄像，在改善社會治安的同時，也產(chǎn)生出海量的視頻數(shù)據(jù)需要監(jiān)控管理平臺處理。 項目必要性 公共區(qū)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)是平安城市建設(shè)必不可少的重要組成部分，其視頻監(jiān)控資源的整合、優(yōu)化以及利用程度是城市信息化程度的重要標(biāo)志之一，大部分的公共區(qū)域中已建成大量、屬于各個部門、基于不同制式標(biāo)準(zhǔn)、不同設(shè)備、不同平臺的視頻監(jiān)控 系統(tǒng)，但目前這些資源并沒有得到有效整合，無法跨平臺、跨部門進(jìn)行集中優(yōu)化處理，這就造成了城市現(xiàn)有視頻資源利用率低、重復(fù)建設(shè)、缺乏統(tǒng)一調(diào)度等不良現(xiàn)象，本項目基于這個現(xiàn)狀旨在建設(shè)一個統(tǒng)一的、城