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1、,城市视频监控系统 规划设计方案,江苏宾肯科技有限公司2011年02月,公司简介,宾肯科技（北京）有限公司-战略和营销总部安徽宾肯电气有限公司-研发和制造总部江苏宾肯科技有限公司-通信事业总部上海宾肯电气科技有限公司-华东事业总部,江苏宾肯科技有限公司是宾肯科技集团通信事业总部，是中国移动公司江苏分公司的战略合作伙伴。公司涉足多元化领域，其中ICT事业部致力于电子产品、嵌入式软件研发、建筑智能化体系、视频监控、视频智能分析系统以及工业自动化系统的技术设计、施工、安装，有家庭智能物联网控制终端设备、全数字智能化（物联网）小区完整解决方案、平安城市智能视频监控全系统解决方案、公安实战平台等产品。传
2、媒事业部致力于互联网和物联网的应用，网站建设、应用程序开发、手机应用软件设计和开发等。,说明,本次汇报主要内容包含以下几点:介绍平安城市视频监控系统建设发展史、概念、及作用；平安城市总体架构汇报，介绍本系统总体设计思路（包括平台建设规划、视频监控网络规划、高清数字存储等）；高清治安卡口设计方案；视频监控系统设计方案；公安实战应用系统设计方案。,一、监控系统建设发展史、概念、及作用,第一部分,视频监控发展,一、平安城市视频监控系统发展史,上世纪末以来，全球城市建设面临两大棘手难题恐怖袭击城市管理,2001-9-11美国纽约世贸大厦轰然倒塌,2004-3-11西班牙马德里火车站突然爆炸,2005-
3、7-8伦敦地铁爆炸案发生,震惊世界的伦敦地铁爆炸案发生后，警方利用在街道、地铁安装的摄像头，从25000卷录像带中找出四名自杀式爆炸袭击嫌疑人的图像，短时间内侦破此案，使许多国家在城市安全方面得到启发，在公共场所安装监控设备得到共识，城市监控系统已成为维护社会治安、打击违法犯罪、增强城市管理的重要手段。,综上所述我们认为有以下几个点 需要在建设初期规划阶段进行重点考虑：1、视频监控平台构架 2、媒体资料存储与管理 3、公安实战系统的开发及应用服务与公安系统“研判”“决策”“指挥”“实战”工作！,第二部分,一、现状和存在的问题二、平安城市发展趋势三、平安城市监控系统平台架构四、平安城市网络平台建
4、设五、平安城市存储系统设计六、平安城市监控平台特点七、子系统划分与关联,平安城市数字平台,现状和存在的问题,由于缺乏统一规划，仍然存在一些监控盲区,技防监控建设总体还处在粗放型的初级阶段，与日益发展的社会管理需求不相适应，亟需朝精细型的目标提升与完善，需彻底解决以下情况：建设模式相对独立，技术标准不够统一监控探头数量不足，整体布局不够合理缺少联网管理维护，设备运行不够稳定社会技防相对独立，应用管理不够规范,清晰度不够，难于取证,缺乏高效的应用手段,检索视频需要动用大量人力、物力、时间，“人海战术”,海量的视频，不可能有足够的人力来监看,缺少联网管理维护，存在信息孤岛,派出所,派出所,分局,派出
5、所,管理难维护难,缺乏统一的技术标准,前期由于缺乏统一的技术标准，各个系统分别建设，系统难以向大型化、综合应用发展，为跨区围捕、多系统联合应用造成困难,平安城市发展趋势,设备、资料的增多,高清视频需要数字化，网络化提供支撑,系统间互联 需要数字化，网络化提供统一的协议,规模提升,平安城市监控系统平台组成,前端信号采集系统,传输（网络）系统,报警与监控管理平台,显示系统,存储系统,各级控制管理监控中心,各级控制管理监控中心,实战系统,一、通过卡口及监控防线的建设，形成一张覆盖全市的技防监控网,第一道防线，即市际主要出城路口，采用高清抓拍加全景高清监控；第二道防线，即区际交界，采用高清抓拍、高清、
6、标清监控；第三道防线，全市重点单位、场所、出入口、重点道路交叉口、中心商务区及核心工业园区。高清与标清相结合；,平安城市防线规划目标,二、通过后台应用系统的集成，建设一个智能感知管理平台,建立基于警用GIS资源管理调度平台，实现资源与功能的集成；实现视频等信息的预处理以及实时感知报警；车辆信息的感知、记录与轨迹模拟回放；非机动车、行人高清照片资源的感知分析，进行智能检索比对；统一接口，整合联网社会技防资源、已建技防资源，预留丰富的物联网接口；公安实战应用，将公安实战业务特点与技防资源完美结合。,平台总体框架,三层化的架构设计思想,公安实战应用系统,综合控制管理平台,摄像机等前端设备,系统各层次
7、间相对独立，具有明确的接口定义以及标准的接口模式。积木式的结构，使得我们能够很方便地对系统进行架构实施、运行维护、功能和规模的扩展。而且可以不受产品和技术的局限。,运营级的可靠,开放式的构架,强大的网管能力,平台系统设计思路,总体规划、子系统自成体系、后台集成联动,特点：在总体上保证系统的完整性在细节上，保证系统的可行性、可扩展性在实际运行上，保证系统的可靠性、稳定性在实战应用上，保证所有资源的可管理性、调度快速简便，从而达到资源集成、系统管理的集成、操作的集成,VPN网络优点：组网容易缺点：1、安全性 2、带宽不稳定 3、数据延时性 4、可扩展性 5、不易维护建设视频专网网络构架为：前 端-
8、派出所采用100M 派出所-分 局采用1000M 分 局-市 局采用10000M,VPN网络与光纤专网,存储量的计算：存储容量=每路标（高）清视频流所占带宽83600秒24小时天数路数0.9 公式各项说明：每路视频流所占带宽8项是指每秒所占带宽单位bit，除8转换为Byte；3600项是指每小时3600s；24项是指每天24小时；标清D1码流2Mbps，高清视频码流为615Mb（1080P8M;720P4M）,保存30天，考虑10%的格式化冗余。海量存储建议采用IP SAN存储模式。,存储系统设计,存储系统设计,从性价比考虑，推荐采用“iSCSI Initiator驱动软件+千兆网卡”实现iS
9、CSI协议,网路存储方式,我们推荐采用 IP-SAN 存储方案。,高网络带宽利用率高文件读写效率高并发处理能力响应时间短,存储系统设计,我们推荐采用 RAID5+热备盘 方式。,存储效率,重构时间,可靠性,写入比RAID6模式高30%左右,同RAID5,RAID5,RADI5+热备盘,大概为5小时左右,大约为15小时,99.99%以上,99.99%以上,低,RAID6,1天左右时间,99.99%以上,读取比RAID6模式提高35%,RADI 构建方式,存储系统设计,物理存储单元的映射,48盘位盘柜1TB硬盘有效容量为38.19TB 磁盘碎片，容量上需要提供至少35%的余量防止待迁移录像资料的意
10、外删除，也需要35%的余量,存储系统设计,存储单元设计的六个要素,网络存储方式,RAID构建方式,物理存储单元的映射,存储单元写入策略,硬盘可靠性维护,存储单元节能性设计,1,2,3,4,5,6,存储单元的设计,可靠性总体思路,系统管理服务器,双机热备设计,服务器,集群方式，以解决系统性能、可靠性、负载平衡的问题,存储单元,低磁盘AFR值设计，节能低热量设计,AFR年平均故障率,年使用时间,平安城市监控平台特点,可靠性技术,流媒体服务容错,存储容错,平行域式的监控系统的特点,通过平行域的构建，既可以由总控中心集中管理所有分控中心，又不影响各分控中心对自身系统的管理，实现了集中与分布管理的完美结
11、合。,用户的相关信息在整个平行域内处于分布式存储的状态，各分控中心的用户既可以在当前分控中心内正常登陆，也可以在同一平行域范围内进行全网漫游。,平行域内各个分控中心及总控中心系统内的服务器信息都进行分布式存储，对于需要访问不属于其分控中心所管辖的资源信息时，仅通过该用户所在的分控中心或总控中心中所保存的服务器数据信息，便可以建立对目标资源的快速路由。,摆脱对总控中心的依赖 重要数据信息的高度冗余最坏情况：整个平行域内仅存唯一正常的分控中心，通过平行域中分布式数据存储的信息使其仍能提供正常的视频管理服务。,视频管理网络系统设计,分而治之,分而治之是解决本系统中大量设备的管理、扩充问题的方法,虚拟
12、存储条带,高效存储 66路 高清图像数据,检索快,秒级帧精确检索,46,ASMF大文件技术,注：Advanced Security Media Format,昌里分控,4000个摄像头,15天150万条记录,金字塔式多层超级索引模式大幅提高索引速度,秒级的超高响应速度,帧精确的定位,检索易,徘徊检测,入侵检测,奔跑检测,支持按时间、摄像头的基本信息检索,支持安防报警事件关键帧检索,支持存储资料的智能元素据检索，极大提高系统的附加价值,逆行检测,物品遗留检测,车辆禁停检测,易管理,自动发现在线IP摄像机、DVR等设备，支持批量添加,设备状态监控和“健康”巡检，确保系统平稳运行,节能经济,系统共有
13、29000余块硬盘,25500余块长期工作,节约 20%电能,休眠中,休眠中,工作中,年节电134万度,无数据写入的存储单元 休眠 技术,注1：每个硬盘省10W,电费节省67万元,注2：一度电0.5元人民币,子系统划分与相互之间关系,系统扩展,安全互联,标准的接口定义使得互联和功能扩展变得简单、方便,第三部分,一、高清卡口系统定义二、高清卡口系统工作流程三、高清卡口系统总体架构四、高清卡口系统功能五、高清卡口摄像机及卡口封闭方式的选择六、卡口封闭方式示意图,高清卡口抓拍系统,高清卡口抓拍系统基本介绍,卡口系统车辆智能监测系统,技术对过往的每一辆汽车均拍下车辆的图像，并自动识别出车辆的牌照，它可
14、以很迅速地捕捉到过往车辆、肇事车辆、违章车辆、黑名单车辆等，对公路运行车辆的构成、流量分布、违章情况进行常年不间断的自动记录，为交通规划，交通管理，道路养护部门提供重要的基础和运行数据，为快速纠正交通违章行为，快速侦破交通事故逃逸和机动车盗抢案件提供重要的技术手段和证据。,车辆智能监测系统简称卡口系统，是采用先进的光电技术、图像处理技术、信号感应技术、模式识别,卡口系统工作流程：,车辆图像采集,车辆识别,预警,是,否,公安实战平台根据策略处警,车辆信息入库,车辆轨迹,声光报警,LED显示屏,执法人员报警,指挥中心报警,高清卡口抓拍系统工作流程,自动比对,上传至上级平台,主动排查,系统功能规划,
15、识别主机,识别主机,卡口管理系统(比对）,车辆号牌车辆照片捕获时间捕获位置,布防车辆信息,预警信号现场照片,预警处理系统,车辆数据库,车辆号牌车辆照片捕获时间捕获位置,高清卡口抓拍系统结构图,市局监控中心,车辆捕获及测速功能车牌识别功能：牌照自动识别，车型和颜色识别报警功能联网布控功能前端存储功能视频检测功能成像控制车辆前后拍系统拓展功能(可拓展功能)捕获类型分类功能设备故障报警功能高清录像开放的数据接口,高清卡口抓拍系统功能,1、安装在进入十字路口路边 此方法是用于拍摄进入十字路口的车辆，可用于十字路口发生的事故追查，提供车辆通行信息，可判断车从何方向驶来，结合全景录像可判断车辆驶去何方。其
16、优点在立杆反向，再增加一套高清摄像设备和其配套附件即可实现红绿灯电子警察功能。2、安装在驶离十字路口路边 此方法用于拍摄离开十字路口的车辆，可用于车辆行驶轨迹的判断，例如从何方向驶离路口，预计会出现的下一个路口为何处等可供研判的信息。缺点是此方式如果是车流量密集涌进的情况下，如果不采用单车道单相机的模式会造成漏拍，和数据识别不全等弊端。3、龙门架横跨路口安装 此方案用于拍摄离开和进入十字路口的车辆，可用于多种警务应用查询，可判断车辆从何方向来，驶去何方向等重要信息，其优缺点和1、2点所述并存，另外存在造价高等缺点,交叉点路口卡口封闭方式,双向路段卡口封闭方式-有隔离带,双向路段卡口封闭方式-无
17、隔离带,第四部分,一、视频监控系统建设需求二、视频监控系统布点设计原则三、系统结构图四、视频监控平台功能简介五、监控平台技术亮点六、监控平台特点七、iDSP刑侦智能分析系统,数字视频监控系统,需求,主要针对全市重点单位、场所和居民小区出入口主要路口主要道路交叉口，特别是中心商务区和核心工业区域目标进行高清和标清监控录像。同时还包括卡口系统的全景高清摄像机。,要求,无论标清还是高清摄像均要满足全实时低照度的要求高清摄像在晚间配备相应照明的情况下应能看清前排人员、车辆特征等，满足案件研判要求。,手段,通过使用标清摄像和高清摄像机，对出入市区要害部位的机动车、非机动车和行人实时监控并录像。,视频监控
18、系统建设需求,布点设计原则,标清标清机枪主要用于各辖区内道路监控，标清快球用于对路口进行全景监控以及学校出入口的监控；高清用于辖区内重点区域的道路监控，政府机关、银行、重点单位门口；可变焦高清用于重点机关单位和重点路口区域监控；无线现场安装的用于临时事件快速布防，车载无线监控用于突发事件的快速处理,系统构架图,实时监看树形结构的监看设备显示云台PTZ控制云台辅助开关控制云台预置位管理云台巡航方案管理视频监看窗口管理OSD显示双向语音对讲手动抓帧与录像即时回放标签报警事件展现报警事件处理远程控制即时信息展现实时智能,电子地图基于电子地图的设备控制基于电子地图的报警展现基于电子地图的视频查看检索回
19、放检索条件检索结果展现 录像结果展现 抓帧结果展现回放操作控制 回放窗口的布局与控制 录像回放 回放操作控制 图像辅助处理资料导出基于时间线的结果呈现和回放控制,系统管理设备管理设备巡检电子地图管理计划管理报警管理服务器管理用户管理日志管理电视墙控制设备显示视音频解码窗口布局设置分组轮巡设置电视墙窗口显示云台控制色彩控制,视频监控系统功能列表,实时监看屏是日常的主工作界面，提供强大的实时视频监看功能，在一个集成的界面上提供前端设备控制、云台PTZ控制、云台辅助控制、云台预置位管理、云台巡航方案管理、视频监看窗口管理、虚拟镜头、OSD显示、双向语音对讲、手动抓帧和录像、即时回放、标签、报警联动展
20、现、日志管理等功能，并能在监看窗口内展现实时音视频智能分析的过程和结果。,监控系统功能实时监控,电子地图屏专门显示电子地图，从总体上反映安防系统前端监控设备的空间分布，让安保人员通过电子地图屏，就能知道各个监控点设备的运行状态、基本信息、观看实时视频，查看实时信息（未处理报警信息、已处理报警信息、系统日志信息、操作日志信息），并能对报警信息进行处理。,监控系统功能GIS地图,检索回放屏用于录像的检索和回放，提供多级约束条件（包含智能标签等）检索方式，采用独特的时间条回放模式，可通过智能分析插件提供针对录像视频的多种智能分析功能。检索条件 支持按组织结构、录像/抓帧类型、标签、录像/抓帧时间等多
21、级约束条件检索录像及抓帧图像，支持从资源树拖动视频通道到监看区的回放窗口中，执行快速检索；录像类型分为报警录像、手动录像和计划录像三大类型；报警抓帧分为探头报警、移动侦测、故障报警和智能报警四大类型。,监控系统功能检索回放,支持高清支持MPEG4/H.264/MJPEG格式，码流从200K25M。海量存储、零数据丢失支持PB级存储容量，并以独特的冗余切换技术保证监控数据零丢失。高速存储技术在多路并发写的情况下，以独有的虚拟条带技术解决高速码流数据存储的压力。支持NAS、IP SAN、FC SAN等存储技术。绿色节能以整体优化的策略，采用高密度的服务器计算设备，有效降低了系统功耗，节约能源和空间
22、。磁盘休眠技术以及特有的磁盘循环写入策略将有效降低系统能耗，同时极大延长存储的器件的使用寿命，实现绿色存储。易于维护 对于系统中大量设备，提供有效的管理能力。随时监控系统设备状态，支持实时状态监控、故障预警，动态优化调整资源配给；提供多种错误故障报警方式，日志、审计和报表可供查询；最大限度地降低IT运营和管理维护成本。高可靠的专业品质系统所有控制模块采用1+1双机备份，负责媒体存储、分发和流服务的流媒体服务器采用Cluster技术，负载均衡，满足长时间不停机稳定运行的电信级高可用性,功能简介,支持线性平滑扩容可通过模块化部署、刀片服务器堆叠技术线性扩展系统容量，实现百万级系统管理容量。智能分析
23、提供拥有自主知识产权的视频智能分析功能，包括车牌识别，轨迹识别、防区监控、车辆逆行、穿越拌线等多种行业化智能。能在海量视频数据中准确高速检索特定视频内容。实现警情的快速定位、快速出警、及时破案，提高办案效率。超大规模平台超大规模分布式视频监控系统采用开放、大规模的设计思想，运用视频数据和控制信令分离模式，提供GIS/GPS/三台合一等第三方应用系统接口，不同厂家的设备可以通过视频网关、开放的SDK接口等形式实现互联互通，从而构建立体式、全方位报警响应的平台化系统，满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求。一体化全网联动网络上下级管理中心能够实现多级级联的集中分布式管理模式。将分散、独立
24、的图象采集点进行联网，实现跨区域的统一监控、统一存储、统一管理、资源共享的大范围监控网。,功能简介,视频检索分析过度依赖人工,资料格式各异无法统一回看,现有编目、整理体系不成熟,图像质量较差,iDSP刑侦智能分析系统,iDSP刑侦智能分析系统,文件上传,结果汇总,智能预处理,智能刑侦辅助分析主界面,智能分析模板界面,时间浓缩播放DEMO效果,故事板,对象列表,图像增强处理,对比度增强图像噪声去除模糊去除,增强处理后图像,原始图像,图像增强处理界面,智能和精细编目,智能编目故事板自动编目对象类别自动编目精细编目使用基于元数据的编目管理方式可扩展的编目元数据信息库提供故事板、关键帧、目标对象的多层
25、次编目,第五部分,一、公安实战应用系统二、实战平台基本功能三、事前（案发前）的布控、预判四、事中（处警中）的资源调度五、事后（案发后）的线索排查六、系统的运行维护管理,公安实战应用平台,公安实战应用系统,概述 实战应用子系统从满足公安业务的实战要求出发，紧密结合公安业务的工作实际，整合警务监控、巡查和作战，视频侦查、研判和处理，系统管理、诊断和运行等功能模块，为公安系统提供一个高效的工作平台。监控模块 监控子模块主要用于巡警、指挥中心等实时监控应用：全面兼容现有的硬盘录像机及数字化监控设备，实现前端图像的网上浏览、视频巡逻。监控过程中可以随时对可疑活动视频进行采集、剪辑、快照，视频片段或图像存
26、储到相应的可疑信息库或案件信息库。,公安实战应用系统,侦查模块 侦查子模块（主要用于发案后的侦查）：根据案件发生的空间、时间信息对视频资料进行处理。视频采集：根据案件发生的空间、时间对视频资料进行锁定，以免被覆盖、删除，也可以根据需要转储到指定存储设备上。视频排查：快速查询视频片段，对照案件，将视频中出现的可疑对象进行剪辑、快照，存储到相应的案件库中，供进一步的审阅、查证。视频处理：对视频、图片等进行清晰化、增加等处理，最大限度提取资料中有用的信息。案件管理：立案、结案、案件关联。,公安实战应用系统,车辆追踪模块车辆追踪子模块（主要用于车辆布控、追踪）：在各主干道、出入口布设智能高清治安卡口，
27、与交警的电子警察、卡口系统相结合，在全市部署一张车辆侦查的“天网”。实现24小时不眨眼的车辆通行 痕迹监控。智能高清治安卡口不仅卡机动车，还卡非机动车，卡行人。系统支持黑车布控、车辆轨迹分析、流量分析、时空数据碰撞等功能。与机动车信息库、盗抢库联网，可自动进行无牌、遮挡号牌告警。,公安实战应用系统,运维模块运维子模块（主要用于管理维护）：实现对系统的设置、诊断、运行管理。部门管理：应用部门、人员职责的管理设备管理：设备编码、地图标注、健康诊断。统计分析：警情、工作量、车流量、人流量分析。运行报告：实时生成运行状况报告，评估前端系统。对于人机交互性强以及关注实战的操作以客户端形式展现，对以查询、
28、管理、配置为主的应用以Web方式体现,公安实战应用系统功能,视频监控视频巡逻报警联动警情数据库车辆行驶记录查询车辆布控、实时报警车辆违法记录查询电子地图分组权限管理系统日志,统一化构建综合应用大平台,以视频监控为主，整合卡口、电子警察等图像源和数据源，构建综合应用,系统管理,案件事件分析,视频巡逻围捕,车辆行踪,视频监控,道路卡口,媒体资料管理核心,任务调度,业务引擎,电子警察,车管驾等各种外部数据源,基础设施,综合应用整合平台,我们的理解：以事件为驱动公安实战应用完成以下几个方面功能：,事前（案发前）的布控、预判事中（处警中）的资源调度事后（案发后）的线索排查系统的运行维护管理,公安实战应用
29、系统,针对事前（案发前）的功能需求：操作的快捷、简便,空中巡逻，快速简便地获取并控制监控资源（包括关联资源），发现可疑迹象，方便跟踪、取证；主动布控，利用卡口比对技术，引入重点区域智能视频分析技术，变被动为主动，自动发现案情。,公安实战应用系统,针对事中（处警中）的功能需求：通过应急预案快速获得指挥资源,案情的判断，快速、准确获得现场资源，判断是否成为案件以及案件的性质；应急预案，根据不同案件类型以及不同案情，及时获得指挥资源，包括处警流程、监控与卡口信息，并随案情的发展而动态变化；案情的跟踪，通过视频存储、处警过程记录以及实时现场信息，跟踪案情的发展。,公安实战应用系统,针对事后（案发后）的功能需求：提供简便的分析检索工具,车辆的排查、跟踪、轨迹回放；视频、照片以及其他相关信息的检索与排查；各类线索的取证；视频的还原、增强、清晰化处理。,公安实战应用系统,运行维护管理：智能化的运行维护工具,人员管理，用户、角色、权限管理；设备管理，设备的编目、地图标注、状态诊断；统计、分析、报表。,公安实战应用系统,敬请各位领导批评指正！,
