平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸解決方案解析

標(biāo)簽：視頻監(jiān)控  壓縮光平臺(tái)

在平安城市監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)劃中，由于資金投入、系統(tǒng)規(guī)模的因素，各個(gè)地方建設(shè)速度和設(shè)計(jì)方案也不盡相同。前期方案中較多采用視頻光端機(jī)、模擬矩陣、DVR，而后期逐步采用基于網(wǎng)絡(luò)IP技術(shù)的監(jiān)控產(chǎn)品。各種方案均有其優(yōu)勢(shì)之處，但又相對(duì)獨(dú)立，這就衍生出了因不同廠家設(shè)備接入造成的軟硬件的不兼容，致使多種方案無(wú)法實(shí)施。因此怎樣將這些獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行整合，使其資源共享、統(tǒng)一調(diào)度成為目前亟待解決的問(wèn)題。

設(shè)計(jì)依據(jù)

城市安防監(jiān)控本著“先進(jìn)、可靠、安全、長(zhǎng)久、經(jīng)濟(jì)”的方針。首先，無(wú)論是在軟件設(shè)計(jì)上還是硬件結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo)上，均要有其鮮明的特點(diǎn);其次質(zhì)量要有可靠地保證，使其故障率有效的降低;第三要本著“少花錢(qián)、多辦事、辦好事”的原則盡量減少經(jīng)濟(jì)投入;第四保證系統(tǒng)技術(shù)的先進(jìn)，就需要產(chǎn)品廠商提供完善的后期維護(hù)，及時(shí)進(jìn)行軟件升級(jí)，使系統(tǒng)長(zhǎng)期保持在先進(jìn)的水平。

整體規(guī)劃方案

平安城市前期采用的“模擬攝像機(jī)+視頻光端機(jī)+矩陣+DVR”的接入方法仍然占有著相當(dāng)一部分的市場(chǎng)份額，所以后期的整體規(guī)劃方案同樣需要考慮不同時(shí)期不同組網(wǎng)方式的接入方案的兼容及整合。

鑒于實(shí)際需求提出如下解決方案——多級(jí)多媒體管理系統(tǒng)，外場(chǎng)模擬攝像頭或高清的HD-SDI攝像機(jī)可以就近接入遠(yuǎn)端光接入平臺(tái)設(shè)備(可以同時(shí)支持高清或標(biāo)清視頻信號(hào))，經(jīng)壓縮編碼后，通過(guò)千兆光口以太網(wǎng)通道進(jìn)行傳輸或者直接通過(guò)專(zhuān)網(wǎng)直接傳輸。采用壓縮視頻傳輸?shù)姆绞酵瑯訒?huì)使得整體傳輸帶寬得到大大的降低，即使通過(guò)公網(wǎng)VPN傳輸也不會(huì)占用太多的資源。只要保證網(wǎng)絡(luò)的通信正常的情況下，多級(jí)系統(tǒng)均可對(duì)前端接入設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的管理。

平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸解決方案

目前壓縮光平臺(tái)采用了標(biāo)準(zhǔn)的SIP(Session Initiation Protocol)會(huì)話(huà)發(fā)起協(xié)議，該協(xié)議是一個(gè)應(yīng)用層的信令控制協(xié)議。使用該協(xié)議的話(huà)可以更加合理的組建整體網(wǎng)絡(luò)，而且對(duì)整個(gè)系統(tǒng)資源進(jìn)行整合更加合理高效的利用。以監(jiān)控視頻為核心的多媒體管理系統(tǒng)，其綜合業(yè)務(wù)可平滑聯(lián)結(jié)、無(wú)縫調(diào)度。系統(tǒng)能層級(jí)拓?fù)?，?jí)間聯(lián)結(jié)協(xié)議采用標(biāo)準(zhǔn)SIP信令。該系統(tǒng)以攝像頭和監(jiān)視器為主要應(yīng)用線索，兼容不同廠商的視頻非壓縮設(shè)備和視頻壓縮設(shè)備的接入。整個(gè)系統(tǒng)源于工作實(shí)踐，構(gòu)架清晰，功能齊全;按區(qū)域?qū)蛹?jí)拓?fù)?，?shí)現(xiàn)了監(jiān)控信息資源共享，并滿(mǎn)足了設(shè)備兼容等功能的需求。

分級(jí)架構(gòu)及功能

通過(guò)對(duì)各級(jí)系統(tǒng)所擔(dān)負(fù)的職責(zé)，所完成的主要工作內(nèi)容以及所需軟硬件設(shè)備資源的詳細(xì)論述，比較清晰的介紹平安城市監(jiān)控系統(tǒng)在以監(jiān)控視頻資源為主，同時(shí)支持音頻對(duì)講、事件檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理的多級(jí)多媒體綜合業(yè)務(wù)處理的架構(gòu)。

總監(jiān)控中心

功能描述

監(jiān)控中心是系統(tǒng)的核心調(diào)度中心，也是音視頻流、數(shù)據(jù)控制的核心節(jié)點(diǎn)匯聚處，必須滿(mǎn)足大范圍內(nèi)的音視頻信息的調(diào)閱、控制、存儲(chǔ)、管理、分發(fā)、本地用戶(hù)終端的接入以及控制數(shù)據(jù)的下達(dá)和回應(yīng)。監(jiān)控中心擁有最高的級(jí)別和權(quán)限。

主要作用

1.接收區(qū)域分中心的注冊(cè)，并接收來(lái)自區(qū)域級(jí)分中心所屬設(shè)備的節(jié)點(diǎn)信息上報(bào)，將信息寫(xiě)入監(jiān)控中心的SIP服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。

2.請(qǐng)求實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控與云臺(tái)控制等請(qǐng)求時(shí)，通過(guò)選擇數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄的攝像機(jī)的節(jié)點(diǎn)信息向該像機(jī)所在的區(qū)域級(jí)中心發(fā)送實(shí)時(shí)視頻與云臺(tái)控制等請(qǐng)求，區(qū)域級(jí)中心則把相應(yīng)的實(shí)時(shí)視頻轉(zhuǎn)發(fā)給總監(jiān)控中心進(jìn)行播放以及完成相應(yīng)的云臺(tái)控制需求。

3.向已注冊(cè)的路級(jí)中心發(fā)送報(bào)警預(yù)訂請(qǐng)求，以預(yù)定總中心所需的報(bào)警事件，并接收來(lái)自該區(qū)域級(jí)中心的報(bào)警消息。

4.點(diǎn)播歷史視頻時(shí)，選擇總監(jiān)控中心SIP服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的錄像存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)信息向其所在的區(qū)域級(jí)中心發(fā)送歷史視頻文件列表請(qǐng)求和點(diǎn)播請(qǐng)求，接收視頻流并播放，播放過(guò)程中可以快進(jìn)快退，慢播停止。該上、下級(jí)的會(huì)話(huà)通信是基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的SIP協(xié)議的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成。

設(shè)備組成

總監(jiān)控中心系統(tǒng)主要由交換控制設(shè)備、用戶(hù)終端及綜合光傳輸平臺(tái)設(shè)備等組成。交換控制設(shè)備包括SIP服務(wù)器、大型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。用戶(hù)終端主要包括網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣、顯示器、客戶(hù)端軟件、大屏幕電視、電視墻。綜合光傳輸平臺(tái)設(shè)備主要負(fù)責(zé)音視頻流的解碼，控制數(shù)據(jù)的輸入輸出或光接入。

區(qū)域級(jí)中心

功能描述

區(qū)域級(jí)中心監(jiān)控中心是系統(tǒng)的二級(jí)監(jiān)控中心，用于區(qū)域內(nèi)的音視頻信息的調(diào)閱、控制、存儲(chǔ)、管理、分發(fā)、本地用戶(hù)終端的接入以及控制數(shù)據(jù)的下達(dá)、回應(yīng)與上傳。區(qū)域級(jí)中心管轄范圍內(nèi)的工作，同時(shí)也承擔(dān)著向總監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、信令應(yīng)答，接受總監(jiān)控中心的管理等。

主要作用

1.接收來(lái)自接入層的SIP網(wǎng)關(guān)的注冊(cè)，并接收來(lái)自接入層設(shè)備節(jié)點(diǎn)的信息上報(bào)，將信息寫(xiě)入?yún)^(qū)域級(jí)所屬的SIP服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。

2.當(dāng)區(qū)域級(jí)請(qǐng)求實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控與云臺(tái)控制等時(shí)，通過(guò)選擇數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄的攝像機(jī)的節(jié)點(diǎn)信息向該像機(jī)所在的接入層發(fā)送實(shí)時(shí)視頻與云臺(tái)控制請(qǐng)求。

3.向已注冊(cè)的接入層SIP網(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)警預(yù)訂請(qǐng)求，以預(yù)定區(qū)域級(jí)所需的報(bào)警事件，接收來(lái)自收費(fèi)站/隧道監(jiān)控所內(nèi)SIP網(wǎng)關(guān)的報(bào)警消息。

4.點(diǎn)播歷史視頻時(shí)，選擇區(qū)域級(jí)SIP服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的錄像存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)信息向其所在的接入層SIP網(wǎng)關(guān)發(fā)送歷史視頻文件列表請(qǐng)求和點(diǎn)播請(qǐng)求，接收視頻流并播放，播放過(guò)程中可以快進(jìn)快退，慢播停止。

5、如果同級(jí)其他區(qū)域級(jí)想調(diào)看或控制本級(jí)監(jiān)控業(yè)務(wù)，則需本級(jí)中心向其注冊(cè)才行。

設(shè)備組成

路級(jí)中心子系統(tǒng)由交換控制設(shè)備、用戶(hù)終端及綜合傳輸光平臺(tái)設(shè)備等組成。交換控制設(shè)備包括SIP服務(wù)器、大型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。SIP服務(wù)器主要負(fù)責(zé)來(lái)自上、下級(jí)的設(shè)備級(jí)聯(lián)，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的信令控制和用戶(hù)管理以及對(duì)音視頻數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)、控制數(shù)據(jù)的下達(dá)、上傳;用戶(hù)終端主要包括網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣、顯示器、客戶(hù)端軟件、大屏幕電視、電視墻。綜合傳輸光平臺(tái)設(shè)備主要負(fù)責(zé)音視頻流的解碼，控制數(shù)據(jù)的輸入輸出。

業(yè)務(wù)接入層

功能描述

業(yè)務(wù)接入層負(fù)責(zé)周邊監(jiān)控資源信息的接入、壓縮、存儲(chǔ)、管理及上傳，并接受上級(jí)中心的管理。

主要作用

1.接入層SIP網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中的控制命令和視頻數(shù)據(jù)的傳輸和轉(zhuǎn)換功能。它以接入層的名義向區(qū)域級(jí)監(jiān)控中心注冊(cè)，將其管轄范圍內(nèi)的所有設(shè)備節(jié)點(diǎn)信息上報(bào)給區(qū)域監(jiān)控中心。此時(shí)，區(qū)域級(jí)監(jiān)控中心只能看到上報(bào)設(shè)備屬于哪個(gè)接入層，而不知道設(shè)備屬于哪個(gè)編碼器。

2.區(qū)域級(jí)中心選擇攝像機(jī)并向接入層平臺(tái)發(fā)送實(shí)時(shí)視頻或云臺(tái)控制請(qǐng)求時(shí)，接入層平臺(tái)將該請(qǐng)求消息轉(zhuǎn)發(fā)給攝象機(jī)所在的編碼器。

3.區(qū)域級(jí)分中心選擇錄像存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)向接入層平臺(tái)發(fā)送歷史視頻請(qǐng)求時(shí)，接入層平臺(tái)SIP網(wǎng)關(guān)將該請(qǐng)求消息轉(zhuǎn)發(fā)給視頻存儲(chǔ)服務(wù)器，由其完成歷史視頻的流播放。

4.只有接入層平臺(tái)SIP網(wǎng)關(guān)注冊(cè)過(guò)的區(qū)域級(jí)分中心才有向該接入層平臺(tái)SIP網(wǎng)關(guān)發(fā)送各種命令請(qǐng)求的權(quán)限。

5.接入層平臺(tái)的SIP網(wǎng)關(guān)具有統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、協(xié)議轉(zhuǎn)換的通信能力，能夠?qū)崿F(xiàn)不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不同編碼標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換。其向下與其管轄范圍內(nèi)的綜合光平臺(tái)設(shè)備、云臺(tái)攝像機(jī)、高清攝像機(jī)、視頻存儲(chǔ)服務(wù)器等設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫接入。

設(shè)備組成

接入層部署設(shè)備包括SIP網(wǎng)關(guān)、綜合光平臺(tái)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和報(bào)警檢測(cè)設(shè)備，視頻存儲(chǔ)服務(wù)器，模擬矩陣，攝像機(jī)、云臺(tái)、拾音器、揚(yáng)聲器等、DVR。

應(yīng)用介紹

在多級(jí)多媒體管理系統(tǒng)的應(yīng)用方面，結(jié)合目前軟、硬件產(chǎn)品并推出了一套完整的應(yīng)用解決方案。從設(shè)備接入的業(yè)務(wù)層到區(qū)域級(jí)中心的掛接，再到總中心管理系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控信息資源共享，并滿(mǎn)足了設(shè)備兼容等功能的需求。

在聯(lián)網(wǎng)傳輸具體實(shí)施中，總監(jiān)控中心、區(qū)域及中心、接入層所需軟硬件：

·硬件設(shè)備：以太網(wǎng)交換機(jī)、綜合光傳輸平臺(tái)、網(wǎng)關(guān)、流媒體服務(wù)器、SIP服務(wù)器等;

·軟件模塊：媒體調(diào)度服務(wù)器軟件、設(shè)備網(wǎng)關(guān)服務(wù)器軟件、錄像服務(wù)器軟件、網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣控制軟件、監(jiān)控前端、視頻瀏覽軟件、電視墻服務(wù)軟件等。

結(jié)語(yǔ)

本套網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控有著本質(zhì)的區(qū)別，實(shí)現(xiàn)了真正的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)傳輸圖像，具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，在網(wǎng)絡(luò)可以到達(dá)的任意地點(diǎn)，都可以安裝前端設(shè)備以達(dá)到視頻傳輸?shù)哪康?。與模擬監(jiān)控系統(tǒng)相比，大大減少了擴(kuò)容系統(tǒng)所需費(fèi)用。