【文章內容簡介】 設備層可以是局自建的監(jiān)控報警點位，也可以是社會上各個單位或者組織建設的監(jiān)控報警點位資源，如社會小區(qū)的安全防范系統(tǒng)、重點企事業(yè)單位的監(jiān)控報警系統(tǒng)、金融部門的監(jiān)控報警系統(tǒng)等等。 監(jiān)控管理層： 監(jiān)控管理層管理所有的用戶、數據和控制信號，負責數據的切換、顯示、存儲和相關處理，發(fā)出用戶的控制命令，同時也負責用戶的認證和授權。從硬件上它包括矩陣、網絡視頻服務器、數字式硬盤錄像機、數字視頻中心服務器、視頻解碼器、錄像服務器等，在軟件上它包括用戶的認證與授權、視頻的切換、數字視頻 的還原、模擬信號的壓縮與數字化等模塊。 需要強調的是，由于監(jiān)控控制設備的多樣性，由于目前監(jiān)控從模擬到數字的發(fā)展過程，主控系統(tǒng)的軟件并不是完全統(tǒng)一的。然而 城市網吧 網吧聯(lián)網監(jiān)控 系統(tǒng)本身的特點，要求監(jiān)控管理層的核心軟件能夠以網絡化的方式統(tǒng)一地管理所有設備，所有的控制過程、數據存儲和數據調用對用權限控制 電子地圖 三警合一指揮調度系統(tǒng)接口 編碼設備 網絡視頻服務器 報警控制器 數字光端機 攝像機 控制云臺 城市應急聯(lián)動指揮調度系統(tǒng)接口 高速 IP網絡 社會監(jiān)控中心接口 DSL傳輸 光纖傳輸 無線網絡 視頻切換 檢索與回放 報警響應 實時監(jiān)控 訪問控制 用戶管理 戶來說都是透明的，不管下面的設備是矩陣還是數字硬盤錄像機，不管是網絡視頻服務器還是錄像服務器。這個軟件控制平臺能夠跨越多種設備類型（數字與模擬）、跨越多種網絡平臺（局域與廣域）。 針對平安城市項目的這種要求，我們開發(fā)出了平安 城市系統(tǒng)平臺軟件，它作為一個統(tǒng)一的集成管理平臺，能夠實現統(tǒng)一管理，集中管理與分布管理相結合的管理模式 。 業(yè)務接口層 : 城市網吧 網吧聯(lián)網監(jiān)控 系統(tǒng)是平安城市系統(tǒng)工程中的一個重要組成部分，它不僅作為一個獨立系統(tǒng)發(fā)揮重要作用，同時為了實現部對社會治安“全面控制、重點防范、快速反應、精確打擊”的管理目標，它還必須與其它系統(tǒng)共享資源，統(tǒng)一協(xié)作：例如 GIS 地理信息系統(tǒng)和 GPS 定位服務、城市應急指揮聯(lián)動系統(tǒng)、 110 接處警系統(tǒng)等等。為了能夠與這些系統(tǒng)順利對接，我們需要為這些系統(tǒng)提供開放的開發(fā)接口。 數據交換處理層 該部分包括 兩個部分，一個部分是從前端設備到控制顯示中心的數據傳輸，另一個部分是不同監(jiān)控管理中心之間的數據傳輸。由于 城市網吧 網吧聯(lián)網監(jiān)控 系統(tǒng)的特點，它是一個分布式、多級控制的體系結構，因此傳輸網絡的作用正日益重要。 監(jiān)控中心作為整個系統(tǒng)的核心樞紐，上聯(lián)各級監(jiān)控管理指揮中心，下聯(lián)前端監(jiān)控點，實現前端技防系統(tǒng)的整合。中心業(yè)務支撐平臺對前端技防設備進行管理；對所有遠程傳輸的音視頻報警信息集中存儲；采用流媒體技術為各級監(jiān)控管理指揮中心提供服務；負責協(xié)調、管理系統(tǒng)間的數據交換；同時監(jiān)控中心也作為數據冗災備份中心 同時，視頻管理應 用系統(tǒng)平臺是整個網絡視頻監(jiān)控的核心，對下連接前端各種網絡視頻編碼器并接入前端視頻畫面、接收并轉發(fā)前端的各種報警信號、轉發(fā)監(jiān)控終端對前端的控制指令，對上接受輪切終端或監(jiān)控終端的視頻調度命令、轉發(fā)視頻至相應終端，其自身又管理著系統(tǒng)的所有用戶信息、前端信息等。 整個軟件系統(tǒng)的工作流程如下 : 認 證 和 權限 管 理 服務目 錄 服 務視 頻 轉 發(fā)服 務存 儲 服 務 報 警 服 務用 戶 1狀 態(tài) 巡 檢用 戶 2 用 戶 n登錄/控制命令視頻流應 用 層視 頻 交 換 層采 集 層視頻流報警信息狀態(tài)巡檢信息N V E 1 N V E nN V E 2控制命令視頻流報警信息狀態(tài)巡檢信息登錄請求 實時監(jiān)控視頻流傳輸流程 : 前提：用戶已經通過系統(tǒng)身份認證 ，目 錄服務器既可查詢能提供相應視頻的視頻管理服務器，并且同時向該服務器發(fā)送請求信息 ，直接將視頻信息傳送到請求該路視頻的用戶處 錄像文件傳輸流程 : 前提：用戶已經通過系統(tǒng)身份認證 ，目錄服務器查詢能提供錄像文件的視頻管理服務器，并且同時向該服務器發(fā)送請求信息 ，從錄像存儲數據庫中查詢錄像機資料，如果該錄像資料存在，既可發(fā)送給請求用戶；如果該資料不存在 ，相應的會發(fā)送查詢無此錄像的信息給請求用戶 報警處理流程 : 前提：前端網絡視頻編碼器已經通過系統(tǒng)身份認證，網絡視頻編碼器報警設置為“報警上傳中心” 將報警發(fā)送到視頻管理服務器 ，記錄到報警日志，如果有關聯(lián)視頻則開啟報警錄像 ，并將報警發(fā)送給這些用戶 手動前端狀態(tài)巡檢工作流程 : 前提：用戶已經通過系統(tǒng)身份認證 ，目錄服務器查詢能夠巡檢指定前端設備的所有視頻管理服務器，并且同時向這些服務器發(fā)送巡檢請求信息 ，巡檢前端設備，發(fā)送巡檢報告給請求用戶 設施配套： 操作系統(tǒng)： Linux 數據服務器： SQL Server IBM Sybase PostgresSQL MySQL Web 服務器： Apache SQL ServerWebServer 業(yè)務應用層－各級用戶 根據現實情況，建立監(jiān)控管理分中心。通過授權使用業(yè)務應用系統(tǒng)。 監(jiān)控管理指揮中心可以根據需要對前端監(jiān)控點 進行遠程監(jiān)控。具有前端技防設備自動巡檢，報警信號和現場圖像的聯(lián)動傳輸、電子巡更、異地監(jiān)控、歷史資料進行查詢 ,現場雙向語言通話的功能。 3. 多級監(jiān)控平臺 完全自主開發(fā)并于 20xx年 4月正式推出的代表目前國內最高水平的 Innoview多級遠程 監(jiān)控系統(tǒng) ， 也是 整合圖像監(jiān)控、安防監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、設備監(jiān)控 等 集成 監(jiān)控系統(tǒng) 平臺。 該系列產品目前已經在 網絡化、 智能化、集成化要求 很 高的 軍隊、 銀行、 水利、公安、鋼鐵、海關、醫(yī)院、學校等部門 領域有大量的應用 。 3． 1 基本組件 攝像機NVSRVS 服務器用戶機用戶機M通道M通道M通道組播視頻流單 / 組播視頻流 圖 2 如圖 2 所示， Innoview 多級遠程監(jiān)控系統(tǒng)基本組件包括： 網絡視頻編碼器 (NVE) 網絡視頻編碼器（ Network Video Encoder）完成前端模擬攝像機視音頻信號的 壓縮和網絡傳輸工作，需要有 IP 地址 (可為靜態(tài)或動態(tài) IP 地址 ，為管理方便最好為靜態(tài) IP 地址 )，能夠按照指定分辨率和 /或指定帶寬對圖像進行 壓縮。網絡傳輸支持單播 /組播，可只輸出單播視頻流或組播視頻流，也可同時輸出單播和組播視頻流，極大地方便了系統(tǒng)設計。 RVS 服務器通過 NVE 的管理通道 (簡稱 M 通道 )與 NVE 交互，完成分辨率指定、視頻輸出帶寬指定、單播輸出指定、組播輸出指定、打開 /關閉視頻流等管理和設置工作。 轉發(fā)流媒體服務器 (Innoview RVS) Innoview RVS 主要完成對下屬多個 NVE 的管理工作和視頻轉發(fā) (把來自 NVE 或 RVS 的視頻流轉發(fā)給 RVS 或用戶機 )工作，通過 M 通道與 NVE 交互進行管理。用戶登錄時 (使用瀏覽器 )，首先訪問 RVS 服務器， RVS 服務器對用戶進行認證，可通知 NVE 發(fā)送單播 /或組播視頻流到用戶，用戶從 RVS 服務器下載客戶端控件 (很小，第一次使用時下載 )，可直接接受 NVE 的視頻流進行監(jiān)控。 用戶機也可接收 RVS 服務器的視頻流， RVS 服務器支持單播 /組播，可只輸出單播視頻流或組播視頻流，也可同時輸出單播和組播視頻流，極大地方便了系統(tǒng)設計。 RVS 服務器可多級配置，從而實現多級遠程監(jiān)控體系。在多級遠程監(jiān)控體系中， RVS 服務器還有一項重要工作就是進行帶寬管理，詳見后續(xù)說明。 管理服務器 (InnoviewServer) 管理服務 (InnoviewServer) 主要向管理員提供對管轄區(qū)域內設備的管理、狀態(tài)的監(jiān)視以及告警的管理。 CS 的各種數據均是從 RVS 獲取， RVS 主 要負責數據收集、存儲、轉發(fā)，InnoviewServer 負責數據的處理和可視化顯示。 InnoviewServer 可以同屏 16 路監(jiān)控前端任意采集工作站的任何多路的視音頻，通過授權可以控制前端云臺和鏡頭； NVE/DVR 發(fā)生的報警會實時傳送到相應的總控工作站，總控工作站會以聲光和短信的方式通知管理人員；總控工作站還可以和多個前端交互點進行音視頻交互，領導可以向前端工作人員下達命令 。 用戶機（ InnoviewClient） 用戶使用瀏覽器或客戶端即可進行監(jiān)控。 用戶首先訪問管理服務器，由管理服務器完成用戶認證，管理服務器可通知轉發(fā)流媒體服務器發(fā)送單播或組播視頻流給該用戶。 注意，用戶機接收的視頻流可直接來自 NVE(不需要通過 RVS 服務器中轉 )，也可來自轉發(fā)流媒體服務器。 在用戶機上對接收到的 視頻流進行解壓和顯示。 多級體系構建示例 圖 3 如上圖所示的三級遠程監(jiān)控體系， C 級沒有設置 RVS 服務器， A、 B 級設置了 RVS 服務器。下列基本組件之間通過 M 通道連接，構成整個監(jiān)控管理體系： ? A 級 RVSB 級 RVS ? B 級 RVSC 級 NVE ? A 級用戶機 A 級 RVS ? B 級用戶機 B 級 RVS ? C 級用戶機 B 級 RVS 如下圖所示， C 級 NVE 發(fā)送組播視頻流到 C 級用戶機，發(fā)送單播視頻流到 B 級 RVS； B級 RVS發(fā)送組播視頻流到 B 級用戶機， A 級 RVS 發(fā)送組播視頻流到 A 級用戶機。 圖 4 3． 2 系統(tǒng)特色 核心技術 ? 多媒體應用標準 標準是目前最新的 視頻 格式標準之一。完整的 標準 是一個多媒體通信的框架和規(guī)范協(xié)議，其中的視頻編碼算法的設計思想是在 基于視頻內容編碼等技術 的基礎上， 提供 極低帶寬和可變輸出碼率（ 10Kbit/s 到 1Mbit/s）的條件 下提供盡可能好的圖象質量 。 ? 多點通信 通過實現組播技術增強了傳統(tǒng) IP 網上的多點通信模式，為三網融合提供了通信基礎，并且研究了可靠組播技術（ Reliable Multicast）和分層組播技術，在三網融合的基礎上實現傳統(tǒng)業(yè)務和新興業(yè)務在統(tǒng)一應用平臺上的綜合。 ? 實時傳輸和 QoS 技術 研究和實現了 RTP/RTSP（實時傳輸協(xié)議），實現了多媒體信息在 IP 網絡中的實時通信，為實時交互提供了通信基礎；利用時間戳等技術研究和實現了減小多媒體信息傳輸延遲抖動和丟失的質量保證方法；研究和實現通信量整形和排隊技術，提供對網絡傳 輸質量的保證手段。 ? 異構網絡通信平臺 實現自適應編碼技術，實現在多種網絡條件下的自適應編碼和傳輸，提供異構網絡進行通信的手段。 ? 嵌入式系統(tǒng) 芯片技術、 DSP 技術、 RTOS 的發(fā)展使得傳統(tǒng)需要一臺計算機實現的功能在一塊嵌入式板子上就可滿足。嵌入式監(jiān)控前端以最小化設計實現監(jiān)控所需功能，刨除了不必要的硬件設計，使得系統(tǒng)的成本大大降低，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護性大大提升。 視頻流模式 根據用戶在多級監(jiān)控體系結構中所處的物理位置的不同，可以采用以下多種模式，而在大部分應用中，由于系統(tǒng)中存在各種用戶，通常是多種模式 的結合使用。 (1)RVS 服務器單播轉發(fā)模式 在這種模式下，用戶若想監(jiān)看某個監(jiān)控點時，并不是直接連接到 NVE 接收數據，除了局域網環(huán)境，一般情況下 NVE 的出口帶寬很寶貴，如果 N 個人同時連到 NVE 監(jiān)看，則會占用 N份出口帶寬；而在本模式下， NVE 的數據是直接發(fā)送到 RVS 服務器的，且每個監(jiān)控點只會發(fā)出一份數據，用戶登陸 RVS 服務器，從 RVS 服務器接收 RVS 服務器轉發(fā)的單播數據，這樣不管有多少人實時監(jiān)看，每個監(jiān)控點只會占用一份出口帶寬；并且在 RVS 服務器和