The analysis of HD technology application in the “safety city”

Date：2012-11-28

    一、“平安城市”对高清视频需求不断加大

    早在世博会筹备期间，上海市有关方面就提出大力开展“平安世博、平安上海”建设，计划到2010年世博会开幕前，在全市安装20万个监控摄像头，全面建立起社会治安防控体系，以确保世博会安全。实际上，到世博会开幕时，上海市监控摄像头总数远远超过了20万只，并且大规模采用了高清技术。可见对高清视频系统的需求量是非常大的。

    社会治安监控系统要很好地满足公安实战需求，就必须加大对视频监控先进技术的应用。许多城市对高清监控都有着强烈的需求，目前许多城市都在进行电子警察和治安卡口高清监控系统建设，如浙江省义乌市就建成了60套390个车道的高清智能卡口、60个点的卡口式电子警察。

    可以预见，高清化将成为今后城市治安监控系统建设的发展方向。当前，各地对“平安城市”视频监控系统的需求主要表现在如下五个方面：

    1.高清视频监控

    在“平安城市”视频监控系统中，重点关注场所及核心公共场所实施高清视频监控，同时在传输、存储、显示、管理平台上均支持高清，不仅解决了城市治安监控中“看的见”的问题，更是满足了监控图像“看得清”、控制“无延时”的要求，提高了监控系统录像资料的可用性、监控系统的可操作性，为执法部门及时、准确发现违法犯罪活动，调查收集证据，处置突发事件提供高清可视化依据，进一步实现科学用警、精确打击目标。

    2.联网共享需求

    “平安城市”视频监控应用平台要实现派出所、分局、市局、省厅的数据信息共享，实现全网视频、音频、报警信息的互联互通功能。联网需求包括新建视频监控系统与原有视频监控系统的互联，同时也包括与其它部门视频监控系统的互联互通，如：交通管理部门、城管部门等。

    3.公安业务集成

    “平安城市”视频监控应用管理平台应充分结合公安干警的实际应用需求，最大程度地考虑各系统间的无缝融合，将原本独立运行、信息屏蔽的诸多子系统进行横向协同，提升公安部门对安防信息系统的业务管理能力，提高对案事件处理的应急响应能力和决策能力。

    4.智能管理需求

    “平安城市”视频监控系统要充分体现智能化管理，通过后端的智能化管理，即可轻松实现对全系统的管理与配置，最大程度地提高公安干警的监管效能，降低公安人员日常工作量。通过智能化分析策略，实现对案事件的提前识别，降低恶性事件的发生概率，协助管理部门保证城市治安的有序进行。

    5.社会面资源的接入

    “平安城市”视频监控系统的建设需要考虑社会面资源的接入，社会监控资源包括小区监控、企业单位监控、娱乐场所监控等社会自建监控资源。旅店、网吧、夜总会、酒吧、KTV等发案率较高、可疑人员出现概率较大的场所历来都是执法部门排查的重点对象，在这些敏感场所安装监控并纳入公安视频专网可以与打防控系统相结合，更加有效地排查可疑人员及涉案在逃人员，对保护生命财产安全具有重大意义。

二、“平安城市”高清应用

    海康威视认为“平安城市”建设的关键是视频，高清视频的编码、传输、解码、存储；以及面向公安业务流程，提炼出业务优化的流程，提高公安受理案件、处理案情的效率。

    海康威视有全系列的高清产品、综合平台产品，以及面向公安行业的完整方案，如城市治安动态监控系统、社会面资源接入管理系统、治安卡口系统、人员卡口系统、高清电子警察系统、社会报警与视频联动系统、可视对讲系统、网吧与娱乐场所管理系统、警务督察系统、车载与单兵管理系统、可视化110三台合一系统、GIS/GPS指挥与调度系统等。

    海康威视提出的“大公安”理念，综合了城市治安、治安卡口（高清）、社会监控等各种资源，以公安案情收集与分析研判为导向，以高清视频采集和智能分析技术为手段，使110/119/122系统三台合一，实现技防联网报警、城市治安卡口报警等的警视联动，为各类报警提供警情处置预案，并通过GIS电子地图，结合GPS定位与跟踪系统，对报警点进行监视，对车辆人员实时跟踪、布控，辅助监控中心对警力资源进行高效的指挥和调度。

    从前端高清摄像机（IPC）进行视频采集，到光纤传输、交换转发、解码上电视墙、视频存储，整个过程全部支持高清制式，少量转换损失，生成高保真度的图像，更加接近人眼效果。

    标清的设备，可以监控场景看到事件；而高清的设备在监控场景的同时还可以看清事件的细节，发生、过程以及结果，可以说高清的设备在公安案情收集和分析上提供了优秀的资料，更加有利于警方去做分析以及下一步部署。

    通过整个系统可以将分散在各个区域的监控设备有机地结合起来，高清图像可以直接作为案件的调查依据，是“大公安”系统中必不可少的利器。

    三、构建大型IP高清监控系统的关键因素

    （一）、产品选型

    企业应该通过正确的选型原则帮助用户推荐合适的产品，比如在推荐一款摄像机时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，有的客户会考虑到美观隐蔽。

    第二步要考虑摄像机的功能，图像传感器方面有的用户会选择CCD摄像机，选择CCD摄像机的用户往往认为CCD的低照度效果好，认清用户的最本质需求后就可以推荐低照度性能好的摄像机。但是随着CMOS技术的发展，需要告诉用户CMOS的灵敏度有超越CCD的趋势；分辨率也是用户关注的指标，常规的高清建设都是采用720P的分辨率，在一些重点区域会采用1080P甚至更大分辨率；摄像机是否为ICR彩转黑也是用户非常关注的一项功能，有ICR切换意味着夜间的图像亮度会更好；主流的摄像机都具备了背光补偿功能，越来越多的人关注宽动态，具备宽动态功能意味着摄像机在逆光环境也能获得很好的图像效果；红外补光是用户在夜间无光调节下监控最需要的，红外灯的功率、能看多远都需要考虑；在夜间监控汽车时需要考虑到车大灯太强画面会眩光，这时就该用强光抑制；另外还有数字降噪、智能分析、热成像、车牌识别、自动跟踪等等功能选择。

    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。

    这只考虑了如何选择一款合适的摄像机，那么在高清IP方案中还应该有传输、管理平台、存储、解码与输出、显示、扩展应用等多个方面要考虑支持高清建设和用户的具体需求来配单。

    （二）、平台建设

    海康威视iVMS-8200公安应急联动指挥监控系统平台是为公安行业量身定制的视频综合管理平台软件，是以公安实战业务应用为导向，以视频图像应用为手段，能综合城市治安监控、治安卡口监控、闯红灯电子警察监控、移动警务监控、人员卡口监控以及社会面资源监控等多业务的全方位应用管理系统，能有效结合数据关联分析、智能图像分析等技术手段，实现对系统信息的比对、判断以及联动控制操作，集多种管理手段、分析处理手段于一体，能够最大程度地提高公安等职能机关视频监控的作用和效率。

    平台在充分吸取全国各省市区平安工程前期建设的经验，面向集成进行设计，建设的时候考虑现有系统的接入，能最大程度地保护已建的监控资源，并充分结合公安实战应用需求，以“怎么应用，就怎么建设”这一全新的理念进行设计，考虑系统自身的造血功能，考虑系统今后的平滑升级与无缝扩展，实现系统的高效、稳定运行。

其特点主要体现在以下几个方面：

    1)以需求为导向

    平台采用易于业务整合SOA面向服务的架构，以公安机关的各项业务目标为导向，以提升公安执法人员监控效能为立足点，面向公安机关警务管理，面向公安行业实际应用，实现视频流、信息流和工作流的紧密结合，资源、人、任务的有效整合。

    2)智能化程度高

    智能化应用是有效降低公安人员日常工作量、增强公安整体战斗力的有效途径。平台无缝整合智能分析功能，拥有强大的任务计划管理功能和案事件统计分析功能，大大解放人力，提高效率，缓解了公安干警的工作压力，同时使监管工作更行之有效。

    3)扩展兼容性强

    平台采用J2EE平台架构设计，可以随着系统的规模不断扩大，通过简单的调整服务器的部署可以轻松实现系统的纵向延伸和横向扩展，可以根据用户不同阶段的应用需求，可快速融入新的业务应用功能，而无需更改平台原有架构，满足”平安城市”大联网的实际应用需求。平台具有高度的兼容性，可以兼容众多厂家的前端设备。

    4)极具开放性

    平台具备高度开放性，控制协议、传输协议、接口协议、视音频文件格式等均符合行业相关标准，能够轻松实现与第三方应用系统及系统平台的对接。

    （三）、综合性能

    1)网络带宽

    高清监控系统和传统监控系统相比一个最大的特点就是码流变大了，1路分辨率为720p的视频码流为3-4Mbps，1路分辨率1080p的视频码流为6-8Mbps，如果要建设100路高清视频，码流就非常大了，这需要通过视频专用网络进行数据传输。

    2)存储方式

    对于视频监控最重要的就是录像存储了，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、H-DVR、NAS和IPSAN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、IPSAN等集中在存储中心，安全性好，但是投入成本与规模相关。

    3)存储容量

    存储容量也是一个不能忽视的问题。一路1080p的码流一般为8Mb/s，存储一天需要的硬盘容量为8*3600*24/8/1024=84.4GB，一个月就是84.4*30/1024=2.5TB。如果部署40个1080p的监控点，一个月的录像文件达到100TB！目前48盘位的磁盘阵列，全部接2T的硬盘，做完RAID5后，可用空间也不够。所以，高清监控势必会增加存储设备上的成本投入。

    4)处理能力

    对于高清监控，从前端视频采集到传输、存储、回放、解码上墙，包括集中管理的软件平台，各个部分都需要支持高清码流。对设备和平台软件的处理能力要求很高，特别是在高清监控点比较多的情况下，要保证整个系统持续稳定运行。

    结束语

    高清技术的发展以及物联网的兴起将把视频监控系统的建设推向新的高潮，同时也将令视频监控系统的应用扩展到新的领域。可以预计，高清监控系统将在社会生活中发挥更加重要的作用，为民众提供更多便利的服务，“高清化”已成为视频监控最主要的发展趋势。