【安防知識網(wǎng)】隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，伴隨而來的是交通車輛的急劇增加。雖然道路基礎設施得到了很大改善，但是交通擁擠的狀況卻日趨嚴重，從而導致交警部門的管理-警力投入和單位警力工作負荷不斷增加。\r\n為改善上述局面，各城市正在逐步推廣對各重要交通道口交通狀況進行實時圖像監(jiān)控計劃，即在各重要交通道口安裝圖像監(jiān)控設備，通過圖像傳輸通道將路面交通狀況實時上傳到道路監(jiān)控指揮中心，中心值班人員可以據(jù)此及時了解各區(qū)域路面狀況，以便調(diào)整各路口車輛流量，確保交通通暢，還能監(jiān)控路面車輛違章情況，及時發(fā)現(xiàn)并安排處理道路交通違章事故等等。

　　各種道路監(jiān)控模式的分析與比較

　　目前，城市道路監(jiān)控系統(tǒng)解決方案基本上可分為三種模式，即：基于傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控模式的城市道路監(jiān)控系統(tǒng);以硬盤錄像機(DVR)為核心的第二代準數(shù)字化視頻監(jiān)控模式的城市道路監(jiān)控系統(tǒng);以網(wǎng)絡視頻服務器為核心的第三代全數(shù)字遠程視頻集中監(jiān)控模式的城市道路監(jiān)控系統(tǒng)。

　　1.傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控模式

　　傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控模式在國內(nèi)大中城市剛剛引入道路監(jiān)控應用時較為盛行，在最近幾年則日趨退出，其主要缺陷主要是費用過高。由于各道路監(jiān)控點和監(jiān)控中心之間通常相距幾公里甚至幾十公里，而有效傳輸距離僅為數(shù)百米的視頻電纜顯然無法及達，常規(guī)的解決辦法是在監(jiān)控點和監(jiān)控中心之間敷設專用光纜作為傳輸通道，專用光纜兩端接光端機。這種解決方案造價較昂貴，僅光纜敷設費用就占總投資的較大比例。

　　.以硬盤錄像機為核心的第二代準數(shù)字化視頻監(jiān)控模式

　　在道路監(jiān)控應用中，數(shù)字硬盤錄像機放置在道路監(jiān)控前端和攝像機相連，可以對視頻源信號進行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)化壓縮后在本地硬盤錄像，并可以通過城市里的電信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡或其它網(wǎng)絡通道上傳到監(jiān)控中心，擺脫了傳統(tǒng)模擬監(jiān)控必須敷設專用光纜的局限性，使系統(tǒng)結構較為簡化。但是，由于其本身技術的局限性，數(shù)字硬盤錄像機無法解決基于網(wǎng)絡的遠程集中監(jiān)控應用中的圖像傳輸延時過長、無法實現(xiàn)多路同時監(jiān)控、集成性差等問題。

　　.以網(wǎng)絡視頻服務器為核心的第三代全數(shù)字化遠程視頻集中監(jiān)控模式\r\n第三代全數(shù)字化遠程視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)是以網(wǎng)絡為依托，以數(shù)字視頻處理技術為核心，綜合利用光電傳感器、數(shù)字化圖像處理、嵌入式計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡、自動控制和人工智能等技術的一種全新的數(shù)字監(jiān)控模式，它不僅具有第二代準數(shù)字化視頻監(jiān)控模式所具有的計算機快速處理能力、數(shù)字信息抗干擾能力、便于快速查詢記錄、視頻圖像清晰及單機顯示多路圖像等優(yōu)點，而且依托網(wǎng)絡，真正發(fā)揮了寬帶網(wǎng)絡的優(yōu)勢，通過IP網(wǎng)絡，把監(jiān)控中心和網(wǎng)絡可以到達的任何地方的監(jiān)控目標組合成一個系統(tǒng)，真正適應了目前對視頻監(jiān)控系統(tǒng)遠程、實時、集中的需求，其核心技術產(chǎn)品就是網(wǎng)絡視頻服務器。\r\n在城市道路監(jiān)控應用中，這種監(jiān)控模式可以利用各種網(wǎng)絡環(huán)境，比如ADSL、電信E1專線、ISDN、城域網(wǎng)、單位內(nèi)部專網(wǎng)等等。道路監(jiān)控指揮中心可以隨時對各交通道口的路面狀況進行全方位的監(jiān)視、錄像、控制管理，而且其他相關授權人員，在獲得授權密碼后，也可以通過聯(lián)網(wǎng)，在辦公室的電腦上觀看任何地段的路面情況。

　　網(wǎng)絡視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)

　　以下以翔視網(wǎng)絡視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)為例來解說，這是基于網(wǎng)絡的第三代全數(shù)字遠程視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品，其以數(shù)字壓縮及網(wǎng)絡傳輸技術為核心，采用MPEG-4視頻數(shù)字化技術研發(fā)的符合工業(yè)標準、并適應中國實際需求的IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控產(chǎn)品，該產(chǎn)品在技術性能上體現(xiàn)了“高可靠性、高集成度”，可廣泛應用于諸如電力無人駐守變電站、電信機房、銀行、道路交通、學校、海關、連鎖營業(yè)場所等的遠程視頻監(jiān)控，以及本地局域網(wǎng)方式下的監(jiān)控。

　　該系統(tǒng)的核心部分主要由網(wǎng)絡視頻服務器以及網(wǎng)絡視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件組成。在城市道路監(jiān)控應用中，前者被安裝在前端各交通道口，主要執(zhí)行將攝像機抓取的視頻圖像編碼壓縮成IP數(shù)據(jù)包，并上傳網(wǎng)絡;以及接收指揮中心指令控制云臺鏡頭的功能。后者安裝在道路監(jiān)控指揮中心的監(jiān)控電腦上，主要執(zhí)行將數(shù)據(jù)還原成視頻信號以及執(zhí)行一系列的控制、錄像、管理功能。

　　該網(wǎng)絡視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)具備下列十大獨特的性能優(yōu)勢：

　　·組網(wǎng)簡單、擴容方便、標準開放、功能全面;

　　·內(nèi)置IP報告器，可實現(xiàn)在動態(tài)IP地址網(wǎng)絡環(huán)境下的遠程自動實時監(jiān)控;

　　·無須畫面分割器、控制矩陣，實現(xiàn)1/4/9/16畫面遠程同屏監(jiān)控，多畫面智能切換輪巡，遠程云鏡隨意控制;

　　·智能感應技術，圖像移動報警，感應區(qū)域可調(diào);

　　·圖像掩碼技術，防止非法篡改錄像資料;

　　·多種預警形式，實時、定時、報警觸發(fā)、隨時啟停等多種錄像方式，圖片抓拍打印，智能快速錄像回放查詢;

　　·支持多用戶同時對遠程一個或多個監(jiān)控點實施監(jiān)控錄像;

　　·支持PSTN、ISDN、XDSL、DDN等多種路由方式遠程監(jiān)控、錄像

        ·內(nèi)置Web服務器，實現(xiàn)遠程軟件升級和管理;

        ·基于專業(yè)嵌入式平臺，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，全中文管理界面，授權分級管理，強大日志管理功能。

[nextpage]　　具體應用說明

　　根據(jù)城市道路集中監(jiān)控應用的具體特點，結合城市道路集中監(jiān)控的實際應用經(jīng)驗，提出以下道路監(jiān)控系統(tǒng)全面解決方案說明，系統(tǒng)結構如圖1所示。

　　系統(tǒng)組成

　　該系統(tǒng)基本上可分為道路監(jiān)控前端、傳輸網(wǎng)絡及端口設備、道路監(jiān)控指揮中心三部分。系統(tǒng)組成結構簡單，采用模塊化結構，易于擴容、組網(wǎng)方便，并具有良好的用戶接口。系統(tǒng)組成有如下特點：

　　·在增加新的監(jiān)控點時，只須將新監(jiān)控點的網(wǎng)絡視頻服務器接入網(wǎng)絡，并在中心進行簡單軟件配置即可;

　　·系統(tǒng)各項功能和運行狀態(tài)不受擴建影響;

　　·系統(tǒng)具備多級組網(wǎng)能力，以至能組建全地區(qū)乃至全省的道路監(jiān)控網(wǎng)絡。

　　道路監(jiān)控前端

　　道路監(jiān)控前端部分設備包括攝像機及配套云臺、護罩、解碼器、雨刷、支架和網(wǎng)絡視頻服務器。網(wǎng)絡視頻服務器作為前端核心設備，連接攝像機、解碼器和報警探頭，及聯(lián)入網(wǎng)絡，實現(xiàn)如下主要功能：

　　·采集道路現(xiàn)場的視頻圖像，壓縮編碼上傳到道路監(jiān)控指揮中心;

　　·接收道路監(jiān)控指揮中心發(fā)出來的指令，通過解碼器控制視頻切換、控制鏡頭、控制云臺;

　　·接收報警信息，實現(xiàn)警視聯(lián)動錄像功能，自動啟動告警照明燈、警鈴等受控設備，自動以字幕、聲光形式提示報警。

　　傳輸網(wǎng)絡及端口設備

　　系統(tǒng)可以根據(jù)周邊的網(wǎng)絡條件，配置最合適的網(wǎng)絡路由。通常每個道路監(jiān)控點有2-4臺攝像機，建議采用寬帶ADSL、電信E1專線、城域網(wǎng)等可以提供500K以上上行帶寬的網(wǎng)絡路由以保證圖像效果。

　　端口設備則視具體網(wǎng)絡類型配備，如ADSL則端口設備為ADSL MODEM，如專線光纖則端口設備為光纖收發(fā)器。

　　道路監(jiān)控指揮中心

　　道路監(jiān)控指揮中心作為整個道路監(jiān)控系統(tǒng)的“大腦”，通過網(wǎng)絡聯(lián)接各道路監(jiān)控前端，完成所轄道路監(jiān)控點監(jiān)控圖像的實時顯示、控制、存儲、管理等功能，其硬件系統(tǒng)主要由監(jiān)控主機、顯示設備、存儲設備、打印設備等組成，其核心是運行在監(jiān)控主機上的“網(wǎng)絡視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件”。

　　監(jiān)控主機作為監(jiān)控中心的系統(tǒng)操作平臺，主要負責接收、存儲、分析、統(tǒng)計和查詢遠端道路監(jiān)控點上傳的視音頻、告警、數(shù)據(jù)信號，同時執(zhí)行強大的管理功能，包括管理系統(tǒng)用戶和設定用戶權限、管理和配置系統(tǒng)設備、對報警信息進行聯(lián)動處理、作為網(wǎng)絡服務器管理網(wǎng)絡用戶和網(wǎng)絡設備等等。

[nextpage]　　系統(tǒng)主要功能特點

　　該系統(tǒng)的主要功能模塊包括集散式監(jiān)控、報警、錄像、智能化檢索回放、系統(tǒng)管理等等。

　　集散式監(jiān)控

　　系統(tǒng)配置的網(wǎng)絡視頻服務器可以將多媒體數(shù)據(jù)流集成到基于以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議的計算機網(wǎng)絡上。它融合了先進的數(shù)字壓縮技術，使系統(tǒng)能在標準的以太網(wǎng)上實時傳輸圖像、聲音和全雙工的數(shù)據(jù)，無論本地或遠程，網(wǎng)絡上的任意一臺電腦經(jīng)授權后均可執(zhí)行實時監(jiān)控功能或任意回放一個或多個監(jiān)控現(xiàn)場圖像，從而為道路監(jiān)控系統(tǒng)的集散式管理提供了條件。

　　該系統(tǒng)采用并行化體系結構，能同時獨立對每路圖像聲音作高效處理，相互之間沒有任何影響，保證了多路網(wǎng)絡視頻服務器每路獨享25幀/秒的高性能指標。同時，圖像的顯示與錄像處理等完全分離，用戶可以隨時打開或關閉監(jiān)控畫面，在畫面不顯示的情況下同樣可以執(zhí)行報警、錄像等任務，不會發(fā)生因為關閉屏幕畫面而導致同時關閉錄像功能的情況。

　　高傳輸速率、高分辨率、低傳輸延遲

　　前端視頻服務器輸出的每一路圖像信號的傳輸速率可達到25幀/秒(NTSC制式為30幀/秒)，最高分辨率可達到704×576，并且可以根據(jù)用戶的實際應用需求，向下平滑調(diào)整。采用MPEG-4加強標準編碼技術，遠程視頻傳送延時小于一秒。

　　高壓縮率

　　壓縮率是數(shù)字視頻系統(tǒng)的一個重要指標。

　　該系統(tǒng)網(wǎng)絡視頻服務器具有很高的視頻壓縮能力，根據(jù)圖像壓縮的工業(yè)認可標準，采用自適應P幀及B幀壓縮技術，傳輸動態(tài)實時圖像(352×288，25幀/秒)平均帶寬需求僅250K，未經(jīng)壓縮的NTSC圖像要求帶寬為221Mbit/s，通過網(wǎng)絡視頻服務器進行壓縮后，動態(tài)圖像的平均帶寬為250Kbit/s，其壓縮率高達1000：1，使在同樣的網(wǎng)絡條件下可傳輸?shù)囊曨l路數(shù)提高了數(shù)倍，無形中節(jié)約了對網(wǎng)絡的投資。

　　支持動態(tài)IP接入方式

　　對于諸如ADSL寬帶接入應用環(huán)境中，如監(jiān)控中心有靜態(tài)IP而每一個監(jiān)控前端為動態(tài)IP接入方式;或者監(jiān)控中心及每一個監(jiān)控前端都以動態(tài)IP接入方式的情況下，翔視網(wǎng)絡視頻服務器內(nèi)置了名為IP Report(IP報告器)的IP解析軟件，能夠向用戶提供完整的基于動態(tài)IP的Internet遠程視頻監(jiān)控解決方案，在集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件的配合下，可以方便地建立監(jiān)控指揮中心和各監(jiān)控點之間的聯(lián)系。

　　ADSL自動撥號功能

　　常規(guī)的ADSL寬帶網(wǎng)絡應用環(huán)境中，都通過和ADSLModem相連的電腦驅(qū)動撥號上網(wǎng)。但是，翔視網(wǎng)絡視頻服務器提供了“ADSL自動撥號功能”，只須在系統(tǒng)軟件配置選項中設定ADSL自動撥號功能，并輸入相應的ADSL帳號和密碼即可實現(xiàn)自動撥號上網(wǎng)。

　　網(wǎng)絡視頻集中監(jiān)控管理

　　網(wǎng)絡視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件和網(wǎng)絡視頻服務器軟硬件配套使用，可安裝運行在任意一臺監(jiān)控PC機上。安裝在監(jiān)控主機上的網(wǎng)絡監(jiān)控管理軟件是整個監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心，執(zhí)行畫面顯示、報警、回放、計劃、系統(tǒng)管理控制等功能。系統(tǒng)最大可以同時單屏顯示16路圖像信號，監(jiān)控256路甚至更多路的圖像信號。

　　錄像功能

　　系統(tǒng)默認的錄像速率為25幀/秒(PAL制式)，但用戶可對錄像速率進行調(diào)整，以減輕硬盤與系統(tǒng)的負荷。每一路視頻數(shù)據(jù)錄像參數(shù)均可以獨立設定，相互之間不會有任何干擾。

　　系統(tǒng)錄像功能包括實時錄像、定時錄像、運動檢測預觸發(fā)錄像，以及報警預觸發(fā)錄像。

　　·實時錄像模式：實時錄像功能可在需要的時候，迅速啟動對指定監(jiān)控通道的實時錄像功能，直到解除錄像為止;\r\n·定時錄像模式：定時錄像功能可按日期、時間設置任意監(jiān)控通道錄像啟動和結束期限，使系統(tǒng)自動按照預先設定的計劃進行操作;

　　·運動檢測預觸發(fā)錄像模式：網(wǎng)絡視頻服務器內(nèi)置圖像運動傳感器，可以自動檢測監(jiān)控圖像框內(nèi)物體的明顯移動，并且在其動作范圍超出限定值之后觸發(fā)報警。圖像運動傳感器的靈敏度可以設定。系統(tǒng)將圖像運動檢測觸發(fā)報警與錄像功能進行聯(lián)動。一旦指定的監(jiān)控通道檢測到有物體移動，系統(tǒng)就開始依照設定的錄像參數(shù)對該監(jiān)控通道進行錄像，直到警報解除后停止錄像。系統(tǒng)的運動檢測預觸發(fā)錄像功能還保存有運動檢測報警觸發(fā)前十秒鐘的圖像信號，這一功能對事件跟蹤判斷具有特別的意義;

　　·報警預觸發(fā)錄像模式：網(wǎng)絡視頻服務器提供兩路數(shù)據(jù)通道，可與報警采集器相連，可以接收外界傳感器(比如紅外線探測)、手動報警按鈕產(chǎn)生的報警信號，觸發(fā)錄像功能，并且可以向其他I/O設備發(fā)出聯(lián)動信號。和運動檢測預觸發(fā)錄像模式一樣，報警預觸發(fā)錄像模式保存有報警觸發(fā)前十秒鐘的圖像信號。

[nextpage]　　智能化檢索回放功能

　　系統(tǒng)提供了智能化快速檢索回放錄像資料的功能，回放錄像資料時，可按時間、地點、攝像機、報警事件等要素進行檢索，大大降低了檢索時間和復雜程度，使用戶可以迅速地查找到需要的錄像，并且用正常速度、快速、慢速、逐幀回放等多種方式回放，回放速度任意可調(diào)，回放畫面可以快速縮放至圖像的原始大小及全屏，甚至可以圖像拍照、將關鍵的畫面打印下來，便于認定和取證。

　　由于采用了高清晰的視頻數(shù)字壓縮技術和每路最大幀速為25幀/秒的錄像技術，保證了畫面回放清晰流暢，杜絕了圖像馬賽克、邊緣鋸齒等現(xiàn)象。

　　報警功能

　　系統(tǒng)網(wǎng)絡視頻服務器內(nèi)置有兩個RS232接口，可與報警采集器相連，接收報警信號，觸發(fā)報警錄像，并執(zhí)行報警動作。系統(tǒng)的報警功能包括視頻入侵報警、手動報警、傳感探測信號報警、視頻信號中斷報警和磁盤容量空間報警。

　　磁盤容量空間報警特別針對道路監(jiān)控應用而設計，其具體功能：除非用戶啟動磁盤容量空間自動覆蓋功能(磁盤空間存儲滿后，新的錄像資料將依次覆蓋最舊的錄像資料)，一般情況下用戶可以設定一個最大磁盤容量空間比例值，當儲存的錄像資料空間和磁盤空間比值超過這一設定值時，系統(tǒng)將報警，屆時用戶可以有選擇地將不再需要的視頻錄像資料刪除，也可以將需要的視頻錄像資料轉(zhuǎn)存到其他的存儲設備。

　　當報警觸發(fā)后，系統(tǒng)會根據(jù)用戶的設定，執(zhí)行相應的報警動作。該系統(tǒng)提供監(jiān)控主機聲光報警和自動撥號預設手機報警兩種報警方式。

　　日志管理功能

　　系統(tǒng)的每個重要的操作和事件都有詳細的日志記錄。日志分為三個部分：報警日志、錄像日志及用戶操作日志;

　　·報警日志：一旦發(fā)生任何報警事件，系統(tǒng)自動將報警時間、報警事件及監(jiān)控通道號寫入日志。用戶可以通過查找報警日志中的記錄，察看報警時間及相應通道的視頻圖像;

　　·錄像日志：系統(tǒng)啟動錄像功能時，都會記錄監(jiān)控通道號、錄像功能設置等信息。通過錄像日志功能可以檢驗錄像功能是否正常，同時也起到所有錄像存盤文件的總索引的作用;

　　·用戶操作日志：操作日志中記錄了操作者對系統(tǒng)的任何操作，包括正常登錄，登錄不正確，退出系統(tǒng)，各項配置變更等事件。通過操作日志可以檢查相關人員的操作情況，同時也能察覺是否有人非法入侵等。

　　日志功能僅供擁有系統(tǒng)管理員級權限的用戶使用，以保證系統(tǒng)的安全性。

　　系統(tǒng)安全性

　　·系統(tǒng)分級管理：系統(tǒng)將中心操作權限分為系統(tǒng)管理員和操作員兩個級別。系統(tǒng)管理員所有權限，包括有：開關實時錄像程序、系統(tǒng)參數(shù)配置、實時監(jiān)控、回放查看、日志查看、操作員權限分配等;

　　·防止非法修改錄像資料：系統(tǒng)數(shù)據(jù)使用圖像掩碼技術，在壓縮后的每幀圖像中加入了特定的文字或圖像數(shù)據(jù)，可以防止錄像數(shù)據(jù)被篡改;

　　·防死機看門狗：此功能可以保障設備的持續(xù)正常運行。當網(wǎng)絡視頻服務器硬件設備出現(xiàn)異常死機時，看門狗功能可以自動重新引導設備恢復正常工作。

　　備份功能

　　當系統(tǒng)發(fā)出磁盤容量空間報警，或者用戶有重要的監(jiān)控錄像需要備份時，系統(tǒng)能將所需的監(jiān)控錄像資料轉(zhuǎn)儲至其他指定的存貯介質(zhì)。系統(tǒng)支持可擦寫光驅(qū)、外接磁盤陣列等可以熱插拔的存貯設備，無需中斷系統(tǒng)的工作就可以完成備份操作。

　　云臺鏡頭控制功能

　　網(wǎng)絡視頻服務器的RS232接口能和攝像機云臺解碼器連接，在監(jiān)控主機上通過監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件，可以實現(xiàn)對云臺與鏡頭的控制功能。操作人員只要用鼠標點擊按鈕就能實現(xiàn)對云臺和鏡頭的控制。

　　系統(tǒng)管理

　　系統(tǒng)的網(wǎng)絡視頻服務器是一臺嵌入式設備，通常情況下無須干預便可運行。設備管理功能是通過設備內(nèi)置的Web服務器實現(xiàn)。操作者利用IE瀏覽器訪問網(wǎng)絡視頻服務器的Web服務，當鍵入正確的用戶名與密碼后，便可以設置被選的網(wǎng)絡視頻服務器參數(shù)，網(wǎng)絡視頻服務器采用了閃存技術來保存OS和設定參數(shù)，因此即使設備掉電，也不怕數(shù)據(jù)丟失，并且當需要系統(tǒng)升級時，可以通過遠程操作實現(xiàn)。