高清監控平臺總體技術架構要先進

    近年來，城市公安、交通、金融、環保、電力、醫療、教育等行業管理部門為提高管理水平，對城市范圍內大型聯網安全與視頻監控平臺的需求大量增加，其中尤以城市公安和金融領域的需求最為突出。伴隨著平安城市建設如火如荼地開展，高清監控系統的優勢逐漸被用戶所認可，從局部小范圍建設向全局大范圍建設轉變，視頻監控平臺全面邁入了高清時代。

    然而，高清監控攝像機分辨率越大、清晰度越高，數據碼流值也越大，一般都超過8Mbps，進而引起錄像存儲空間的成倍增加，對中心控制、管理軟件和硬件性能的要求亦成倍增長，對記錄視頻圖像的管理和事后分析的工作量也將成倍增長。同時，對與監控工作站的解碼效率也提出了更高的要求。

    如何建設好高清視頻監控系統呢?顯然需要針對高清系統的特點，融合未來安防業務的趨勢，構建在高起點上。當前，安防平臺的發展有3個方向：高清化、行業化、智能化。除了實現高清監控外，平臺建設應考慮提供完整、全流程、可交互、行業化的智能功能，變被動安防監控為主動安防監控，提升安防監控業務質量;并且高清監控平臺要面向行業應用，以平臺為基礎，構建行業化的安防監控應用平臺，整合行業管理、生產數據、支撐行業安防應用。具體來講，高清平臺的建設需要重點考慮以下幾個方面。

    平臺總體技術架構要先進

    高清監控平臺的建設不僅要考慮當前的應用，還要為未來系統應用擴展提供基礎。基于SOA的系統架構是IT領域中業務與技術多年發展和不斷融合的智慧結晶，具有適應性強、可重用的業務流程和服務。新一代的高清安防監控平臺需要在繼承SOA理念上，結合高清監控平臺系統的要求所構建。即以穩固的統一安防監控平臺(USP)為基礎，通過開放的安防集成服務總線(SIB)集成行業安防業務中間件與行業安防集成工具，整合構建出行業化安防監控平臺(ISP)。在USP統一平臺和ISP行業平臺之上，提供面向行業的安防業務應用功能套件，并通過企業服務總線(ESB)和企業信息門戶(EIP)融入信息管理、決策支持等各行業管理系統中。

    平臺架構支持柔性化擴展

    高清監控平臺能適應用戶的多種管理結構，能適應平臺逐步建設的要求，從邏輯結構上講，需支持以下兩種架構：

    多層次樹形級聯結構，適用于垂直管理組織機構。即上級的安防監控中心可以監管下級的安防監控中心，但下級不能監管上級;

    網狀平行域結構，即各安防監控中心之間的關系是對等的，在區域內，可實現用戶全網漫游，可實現跨管理中心的圖像監看的直接路由獲取，可實現各分管理中心與主控管理中心業務互相支撐。這種結構可支持電信通訊行業的全球眼和寬視界等超大系統架構。

    平臺內部治理需支持“分而治之、統一管理”模式

    大規模高清監控系統中設備數量龐大，管理復雜，需要采用“分而治之”的策略將高清監控系統構成化整為零，將大系統建設問題按管理分級、業務分層、設備分類進行逐級分解為小系統建設問題，以邏輯上的虛擬條帶為構建基礎單元解決系統中大量設備的管理、擴充問題，并實現病毒和網絡風暴的隔離，避免了單點故障擴散到整個系統。而統一管理是在解決每個小系統的問題后再把每個小系統堆疊起來進行統一管理，實現靈活的系統擴充，也便于系統建設分步實施。

    平臺的可靠性要高

    城市級高清監控平臺作為一個超大規模監控管理系統，要從安全、可靠角度做全面的考慮。需采取主從熱備切換機制，負載均衡的服務器集群技術，將業務服務整合為一個整體，擺脫對單一服務節點的依賴，保證系統運行的電信級高可靠。通過在重點監控區域前端部署NVR/DVR設備，實現重點監控地區設備分散冗余部署，可確保用戶監看業務的永不間斷。而異地備份策略確保重要數據的萬無一失，可在發生重大災難后及時恢復系統運行。

    可支撐智能業務

    當前，智能技術迅猛發展，為了適應智能業務的發展變化，高清平臺系統需以“插件技術”提供可靈活配置的豐富的視頻智能分析功能，包括拌線檢測、可疑滯留物、電子圍界報警等。在發現監控畫面中的異常情況后，能夠以最快和最佳的方式發出警報和提供有用信息，從而能夠更加有效的協助安全人員處理危機，并最大限度的降低誤報和漏報現象。真正的變被動監控為主動監控，減少了人工干預，確保被防護對象的安全。

    同時，借助部署在前端智能化高清網絡攝像機的智能識別能力，將系統壓力分散在各個前端視頻設備上，除了達到“按需”監控的要求，還減少了對網絡帶寬和存儲空間的投資，具有更好的經濟性。

視頻監控平臺應具備綠色節能設計

    為了保護地球，控制地球溫室效應，節能和降低碳排放是考慮高清平臺建設的一種重要方面, 也是高清平臺可持續發展的基礎。從系統上分析，高清平臺中大量的存儲設備是一個能耗“大戶”，也是一個損耗“大戶”，必須在能耗和損耗兩個方面降低系統的碳排放。具體來說，通過優化設計的存儲寫入策略及獨有的大文件格式，不僅有效地克服磁盤碎片的產生，更是將硬盤年平均故障率(AFR)大幅降低，延長硬盤和盤柜的使用壽命，減少損耗，減少維護費用。通過有效控制硬盤運行時間，除了直接為系統節省大量電能消耗，還能通過硬盤發熱的大幅降低，減少機房空調的用電支出。 支持多類別的圖像生命周期管理

    高清監控平臺存儲容量大量增加，必須提供精細化的圖像資料生命周期管理，以減少存儲空間的占用，提高有價值圖像的存儲周期。平臺要結合存儲、直播、點播、遷移等業務流程，提供完整的資料管理解決方案，包括暫存資料和重要備份資料的檢索、回放、遷移、編目、生命周期管理等，以及對前端眾多品牌DVR、NVR資料的實時監看、檢索、回放、遷移等。支持海量視頻資料的秒級檢索及查看，幀精確的同步/異步回放。提供完備的遷移管理方案，支持遷移集群處理，速度調節，斷點續傳等手段。

    支持高品質的圖像增強處理技術

    高清平臺需要盡可能提高高清圖像的解碼能力，以增加單臺工作站能監控的圖像數量，同時高清平臺需提供強大的圖像增強處理技術，能夠對實時視頻圖像、歷史視頻圖像和視頻打印圖像進行亮度、對比度、飽和度、色度、清晰度的詳細調整。通過圖像增強處理技術的運用，系統可提供高清晰度、全幀率的高品質動態圖像質量。

    廣泛的設備兼容性

    高清平臺系統作為一個綜合性管理系統，涉及到多種監控設備，如多品牌的IPCAM/DVR/NVR、多種報警設備、多種門禁系統等。平臺應采用插件方式實現前端設備驅動、門禁系統接入、解碼器等功能模塊任意拔插。由容器將插件和核心程序自動組裝成完整的平臺系統，使平臺架構更加開放靈活，更換修改任何插件不會影響已經穩定運行的核心程序和插件，滿足軟件定制開發和升級擴展的核心技術要求。

    強大的包容能力

    高清平臺還需要提供完整的SDK、API等二次開發環境，支持第三方系統調用監控平臺提供的公共資源、公共信息，達到信息共享、資源整合的目的。也可通過網關技術實現本系統與第三方數字系統和第三方模擬系統的互聯互通，實現“協同作戰”的目標。

    基于以上考慮因素，實現了一種高清監控系統平臺結構。

    平臺應分為四個層次，最下層是硬件設備接入及抽象層，目的是給不同的NVR、NVS、DVR、DVS和其它設備提供相應設備插件和統一設備接口，為系統整體管理、配置、檢索所有的設備提供一致的標準;上面一層是服務層，提供系統中所需的各種核心服務，包括管理服務、報警服務、電子地圖服務、設備控制服務、流媒體轉發服務、錄像存儲服務、巡檢服務等。

    在服務層上是協議層，用于建立服務層和業務功能層的耦合聯系;最上面一層是業務功能層，為用戶提供操作控制功能，綜合應用了服務層的多種服務。

    基于分層系統架構，對前端和現場設備來講，可通過統一的設備控制/交互/配置組件和各相關產品的功能插件，能輕松實現網絡/模擬攝像機、NVR/NVS、DVR/DVS、傳感器/報警器、門禁等各相關系統的接入;對中心管理，可靈活搭配使用各類管理、服務組件，可任意插拔各行業安防業務處理中間件和行業安防集成工具，靈活適應各類應用場合的要求;對跨系統訪問，可通過Web

    Service接口，以標準XML數據格式，實現與相關業務系統之間的功能接口和數據交換，消除“信息孤島”，實現與其他系統之間的協同工作。

    結語

    高清視頻監控平臺系統是安防系統的核心，作為整個系統調度和管理的中心，扮演著極其重要的角色，同時高清視頻監控系統的建設給項目操作者提出了眾多技術挑戰，如高效率的編解碼、海量數據的可靠存儲、海量數據的快速檢索等。而i3CMS智能安防中心管理系統，在高清監控系統行業化、網絡化、智能化三個方面為用戶提供最完善和合理的解決方案。