大華視頻綜合管理平臺解決方案助力構建智慧大連

 

 

 

     隨著平安城市建設的快速推進，視頻監控系統的規模和業務應用在持續增加，系統的復雜也度越來越高，特別是前端高清的全面推廣，隨之而產生的海量數據存儲，非結構化數據分析，檢索以及如何在這些數據基礎上拓展實戰應用，維護系統設備和服務的穩定運行，都是平臺設計需要考慮的問題。本文也將站在大連公安的視角上，提供一套適合大連公安的視頻綜合管理平臺解決方案。

    大連市視頻綜合管理應用平臺融合了傳統視頻監控、智能交通卡口、移動警用車載、智能分析、視頻圖像信息庫、應急指揮、運維等各種應用，并且，需要與警用地理信息系統、三臺合一、警鐘平臺等對接，是一個集大成的綜合應用平臺。項目建設圍繞數據源建設和業務應用兩大方面。數據源匯聚、共享有基礎數據共享平臺完成，在此基礎上，針對大連公安的實際需求，開發相應的實戰應用，包括：GIS掛圖作戰，完成重大安保和應急指揮功能；案件管理，可以進行電子卷宗的存檔，分析和統計等；形成視頻圖像信息庫，支撐對其他業務系統的視頻資源調用等等。

    平臺建設需要地區聯網，兼容前期建設的視頻資源和平臺，通過GB/T 28181進行級聯和設備的接入。在需要的時候，接入省廳平臺，形成全省聯網乃至全國聯網。

 

    建設視頻數據共享基礎平臺，用來整合接入所有設備�；�礎平臺負責數據的匯聚、整理、分析，把人、車、物統一納入監管；在此基礎上實現GIS的統一展現，拓展應急指揮，安保巡檢等的掛圖應用；

    建設運維管理平臺，負責對前端設備、支持SNMP協議的網絡設備、平臺服務等的監控和運維保障。同時，支持公安實際應用中對視頻質量的要求和硬盤異常，錄像完整等的要求；

    建設智能實戰平臺，形成視頻圖像信息庫、案事件庫、元數據庫等，實現視頻、圖像的結構化存儲和檢索，為其他業務系統提供有效視頻資源。同時，展現案事件在GIS中的分布狀況，統計相應地區某一時間段的同比、環比狀況。

 

采用模塊化設計思路，根據高內聚，低耦合的方式定義系統、邏輯管理、標準接入、物理資源的聯系。數據與應用相對獨立，應用與控制參數相對獨立，以便于系統的調整與升級，適應不斷發展的管理需求。保證各項技術可以不斷的更新和升級以維持系統的先進性，使系統軟件具有較長的生命周期。

標準是平臺整合的基礎。主要體現在統一編碼的強制標準性、應用開放接口及中間邏輯層的強制標準。此外標準還涉及制度和規章。

強化物理層。根據設計的需要追加相應的設備投入，保證系統的應用強度。

強化平臺管理。重點是建立全網統一、分級分域權限管理、流控和調度系統。建立協調交互支撐系統。

強化應用。系統將建立統一的、標準的、開放的調用接口，供各應用系統調用，同時將建立預案視頻監控支撐系統和警視聯動系統等應用。

 

平臺軟件系統符合GB/T 28181標準，網管平臺采用SNMP協議。

架構設計上，通過分離、分層、分級、分域、熱備、負載均衡、云存儲技術，從架構上保障了系統的穩定性、易擴展、易維護、易融合。

分離：媒體流和控制管理分離，根據數據量不同的特點定制開發，控制和數據處理獨立，支持超大規模應用和靈活擴展；

分層：分為接入層、流媒體層、管理控制層、業務應用層，層與層之前通過標準協議通信，每層實現技術可獨立演進，方便系統升級、擴展和新業務引入；

負載均衡：通過智能動態負載均衡算法，可在故障時快速有效承接。

總體框架應該包括設備接入層、轉發存儲層、中間件層、業務應用層、用戶界面層五個層次，如下所示：

 

 

 

設備接入層：主要負責與外場設備、中心系統進行數據交互；完成采集圖片/數據的入庫存儲、數據協議轉換、數據預處理及控制信息發送功能；

轉發存儲層：主要負責業務數據以及錄像文件的存儲和管理，負責實時視頻圖像的轉發和歷史圖像的存儲，數據庫軟件采用ORACLE, 采用RAID5磁盤陣列作為存儲介質，采用負載均衡的策略將轉發、存儲、比對、查詢任務分配到多臺服務器上。

中間件層：是支撐業務應用中間件服務層，主要負責數據檢索引擎、數據共享服務和GIS訪問等功能；

業務應用層：是基于中間件層之上進行的各種業務處理、運算和管理服務層，包括實時監控、錄像追蹤、報警、信息導入、GIS應用、查詢統計、報警聯動、系統對時等業務處理功能，同時提供豐富的系統配置管理功能。

依托聯網平臺，在市、縣采用統一的標準建立二級級聯的圖像資源庫，集中存儲管理視頻監控、視頻會議、視頻接訪、視頻勘查、視頻督察等各類重要圖像資源，實現全市范圍的圖像資源搜索、查找和調閱。

重點開展案事件圖像數據庫的開發、應用，通過建設視頻摘要和標注的方式實現全市范圍內案事件視頻圖像的整合、索引、串并、共享。各地、各警種要建立與此相適應的業務工作規范，確保各類案事件視頻圖像資源入庫管理并按標準進行標注、編輯、整理、上傳。

案事件圖像信息庫分為兩個部分，一是原始視頻圖像資料庫，主要用于存儲警情、案事件等有價值的視頻圖像原始文件；二是案事件信息數據庫，用于存儲經過切片、標注描述的案事件相關的視頻片段、圖片及其它案事件信息。整個視頻圖像信息數據庫應為各部門實戰業務應用建立可疑圖像（圖片）數據庫、警情信息數據庫、案件信息數據庫等各類主題視頻數據庫，提供特征識別、智能分析、智能檢索、交換共享等支撐服務。該數據庫系統也是公安多媒體信息資源的統一存儲系統，要求為各公安業務應用系統提供方便的多媒體信息存儲、分析檢索、調用服務。

視頻圖像信息庫解決方案采用在公安網中，與視頻聯網平臺對接的方式進行部署，便于從視頻聯網平臺中通過網絡的方式獲得原始視頻或圖像，也可以通過手工拷入的方式，從外部社會資源進行采集。

采集入庫的視頻和圖像信息在視頻圖像數據庫中進行長時間集中存儲，分布式可擴容的云計算中心將多臺智能分析服務器等設備對海量視頻圖像數據進行高效結構化處理，卡口、電警、人臉卡口、綜合治安卡口等智能前端設備直接將原始視頻和特征描述信息保存到視頻圖像信息庫。

實現公安網內所有用戶和視頻服務器能夠直接共享訪問，需要文件全局共享，確保管理流程中素材相關文件不需要拷貝或者傳輸就能夠進行無縫的共享，讓整個工作流程中的各階段流程能夠順暢的進行，從而提高視頻業務應用系統的運轉效率。

視頻圖像信息庫的集中存儲區域采用高速專用光纖網將磁盤陣列與存儲服務器連接起來的，是目前最新的存儲技術，采用高速的光纖通道作為傳輸媒介，以FCP/SCSI協議作為存儲訪問協議，將存儲子系統網絡化、開放化、虛擬化、智能化，實現真正的高速、安全、共享存儲。

利用視頻濃縮摘要技術，將視頻摘要形成視頻片斷，不同時刻的目標“穿越時空”同時展現播放，使24小時的視頻被制作成一個簡短到幾分鐘摘要視頻成為現實。視頻摘要不僅濃縮的是事件的精華，也是活動事件的全部，沒有價值的視頻將被剔除。通過多分格快照技術，可以在幾秒中看完所有的活動目標成為可能，回溯原始視頻功能，瞬間鎖定目標在原始視頻中的位置。這些智能視頻分析功能的實現和應用將大大提高海量視頻監控錄像分析的效率。

智能實戰平臺圍繞公安實戰應用展開，為各警種提供基于視頻監控系統的業務應用，滿足公安各警種對視頻的實戰應用需求，包括：視頻綜合防控、指揮調度視頻輔助、案事件視頻偵查研判、智能交通管理、視頻警務督察等幾大類。視頻業務應用系統是在視頻監控、城市報警、智能交通、智慧物聯等平安城市聯網工程之后，進一步提高公安信息化水平，發揮高科技優勢，實現技防系統的針對公安業務的深度應用，是符合解放警力、維護社會穩定的重大技術創新。

綜合分析，案件管理、圖像偵控工作中存在如下幾個方面的問題，亟待解決。

涉案視頻來源廣泛，除了來自于公安機關整合的監控系統，還有大量來自社會監控點。而不同廠家錄像格式和編碼不統一，在偵查過程中，調取小區，銀行，寫字樓監控視頻時，偵查人員往往需要獲得與廠家設備型號對應的播放器，才可以查閱研判視頻，因找不到播放器導致調取的視頻不能播放研判的情況屢有存在。

案件偵破的過程中，偵查人員調取的相關的視頻資料，往往被存放在自己的電腦上進行研判分析，無法共享給他人，制約了與歷史案件的串并分析，當人員工作發生變動時甚至導致信息的遺漏；尤其是案件涉及的監控點較多，由多人進行圖像采集和協同交叉研判時，分散存放案件視頻的模式，嚴重制約著查找，管理，協同的效率。

現場采集的案發監控視頻線索的分析和識別，目前主要還是依賴人工觀看，當視頻數據非常多時，看視頻的工作量非常大并且效率不高。目前辦案人員在研判案件相關視頻時，必須“完整”地瀏覽相關案件視頻錄像，因擔心漏過一閃即逝的目標，在面對夜間或偏僻地段的監控錄像時，即使其中很少有活動目標出現，也只能“完整”地瀏覽，而不能出現哪怕是“一秒”的遺漏；在面對“車水馬龍”、場景混雜的監控錄像時，即使是查找具有某些特定特征的目標（譬如在某個區域活動的目標、向某個方向運動的目標、經過某個區域的目標、具有某些特定色彩特征的目標、行人或車輛等），也只能時刻“緊盯”錄像畫面，尋找偵查目標。這種完全由偵查員人工方式瀏覽、查找嫌疑目標的工作方式不僅費時、費力，效率低下，而且長時間瀏覽視頻錄像，非常容易因為偵查員的視覺疲勞錯過線索。

為有效解決上述問題，提高案件偵破效率，大連市視頻監控系統建設項目部署基于視頻的綜合案件管理系統解決上述問題，智能實戰圖偵平臺是平安城市監控系統的補充，是基于視頻圖像的實戰系統，根據公安視頻偵查業務專門針對價值視頻進行采集、分析、研判、存儲的解決方案�？蓪σ曨l信息進行集中存儲管理，并通過智能話分析，實現多種格式視頻的統一在線播放、破損視頻文件的修復還原、摘要濃縮、快速查閱等功能，協助公安干警快速定位案件視頻線索，提升圖像偵察效率，助力案件快速偵破。

 

 

智能實戰圖偵平臺組網圖

 

智能實戰圖偵系統由兩種專用服務器設備組成。智能實戰服務器設備負責視頻的存儲并提供案件視頻管理服務，智能分析服務器負責視頻的智能分析處理。整個系統采用彈性擴展架構，隨著案件視頻量的增大，可以增加智能分析服務器的設備數量，系統分析性能可以線性增加；系統的容量則可通過外置存儲設備擴容。

 

 

 

 

前端視頻圖像信息由視頻數據共享平臺進行統一管理。通過平臺間的無縫對接，在智能實戰平臺中調取原始視頻圖像，進行智能化分析，將和案件相關聯的重要圖像信息存儲在涉案視頻存儲服務器中。公安業務平臺通過關聯的圖像信息可及時調取有效的視頻圖像信息用于其他公安、警用業務的開展。

智能實戰圖偵平臺以視頻圖像的智能分析技術為基礎，密切貼合公安視頻偵查業務，通過對涉案證據的采集、偵查、研判、管理等流程為案件視頻分析提供一套“系統化、網絡化、智能化”的應用平臺系統。以視頻影像處理智能化算法為技術基礎，最大程度的優化處理結果、縮短視頻分析周期、減少警力消耗，以智能化推動案件視頻分析更快發展，為案件的破獲提供重要的方法和作戰工具。

案事件管理應用功能以案事件偵查業務模型為中心展開，包含案情錄入、案情分享、案情查詢、協同辦案、串并案分析、偵查研判、結案破案、建立電子卷宗等完整的管理流程，是整個智能實戰應用的主線。案件電子卷宗包含案件相關的各種人事物等信息，以及與案件相關的重要視頻和圖像信息，這些信息統一在案事件管理功能單元進行管理，用戶根據相應的權限進行案事件信息進行相關操作。提高了公安人員辦案效率和業務水平。

視頻圖偵研判應用利用視頻監控領域的最先進的智能分析技術，提供智能化的偵查研判功能，辦案人員可以根據案情相關的可疑人、可以車輛、可疑對象目標，從海量的相關錄像數據中，智能地搜索出案件相關視頻圖像信息及其他相關證據，為案件分析研判提供了關鍵性的素材和技術信息，大大縮短了人工偵查的時間。

     智能運維系統作為安防監控系統的運維解決方案，及時有效發現系統中潛在分先和存在問題，為客戶提供運營監控、故障定位、擴容建議�？梢怨芾硐到y內的視頻設備（DVR、IPC、NVR、NVS等）、各種應用服務器設備（中心管理服務器、流媒體轉發服務器、流媒體存儲服務器、數據庫服務器、圖片存儲服務器等）、網絡設備（路由、交換機），并提供具有安防特色的運維管理業務，支持運行信息的收集統計、設備錄像巡檢、中心錄像巡檢、故障設備批量升級等功能。

    大連保稅區平安城市項目，是由運營商中國電信中標與大華股份合作，大華股份為該項目主要提供前端產品（高清卡口設備、130萬智能紅外球機、高清網絡槍機IPC-HF3200P），后端產品（指揮中心拼接屏、IPSAN存儲等）以軟件平臺（大華DSS視頻綜合管理平臺）等。大連保稅區平安城市作為構建智慧大連建設的重要部分，大華將發揮關鍵作用，提供強大的產品和技術支持，為大連智慧城市建設貢獻自己一份力量。