從第一批示范城市到第三批示范城市，在平安城市的建設(shè)過程中，“管理平臺”的地位越來越突出，從最初的重硬件建設(shè)輕軟件平臺演化到重視軟件平臺，強(qiáng)調(diào)管理功能，提高應(yīng)用服務(wù)上來?！肮芾砥脚_”在平安城市的建設(shè)實踐中經(jīng)過不斷地探索，從簡單到復(fù)雜，從弱到強(qiáng)，不斷地成熟發(fā)展，成為平安城市建設(shè)最重要、最有價值的部分。本文從北京市朝陽區(qū)圖像信息管理平臺（下文簡稱“朝陽平臺”）的建設(shè)來探討平安城市“管理平臺”的發(fā)展方向。

朝陽平臺概況
    朝陽區(qū)位于北京市主城區(qū)的東部和東北部，是北京市最大的近郊區(qū)，2007年，全區(qū)GDP達(dá)到1670.4億元，2008年北京奧運會的國家體育場（鳥巢）、國家體育館、國家游泳館（水立方）都坐落在朝陽區(qū)，包含競賽場館、非競賽場館、訓(xùn)練場地、開放場地在內(nèi)的奧運場館共33個。所以說朝陽平臺是一個事實上的奧運平臺。其特點在于：

·朝陽平臺系統(tǒng)是目前國內(nèi)單體最大視頻監(jiān)控系統(tǒng)；
·包含前端1620路新建圖像，5000路視頻的接入；
·超過600臺服務(wù)器，采用分布式全數(shù)字系統(tǒng)，視頻存儲容量達(dá)到2000多T。

    朝陽平臺在奧運會前全部建成，在北京奧運會開幕式期間，朝陽平臺經(jīng)受住了極大的考驗，同時處理了來自200個指揮中心、2000個使用者的系統(tǒng)聯(lián)機(jī)，高峰時D1格式的并發(fā)視頻流達(dá)到了驚人的1200路，連接帶寬超過2.5G，為奧運安保作出了突出貢獻(xiàn)（系統(tǒng)規(guī)模如圖1所示）。

聯(lián)網(wǎng)
朝陽平臺的核心是聯(lián)網(wǎng)，平臺實現(xiàn)了各種設(shè)備和各種系統(tǒng)的互聯(lián)。聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容包含：
·前端不同廠家的DVR、DVS；
·各種矩陣；
·各街鄉(xiāng)建設(shè)圖像；
·各委辦局建設(shè)圖像；
·公安分局及市局聯(lián)網(wǎng)；
·各場館聯(lián)網(wǎng)；
·各指揮中心聯(lián)網(wǎng)。

    朝陽平臺的強(qiáng)大聯(lián)網(wǎng)能力是建立在以PVG為核心的視頻綜合管理平臺上的，其通過下面的核心技術(shù)實現(xiàn)。[nextpage]

開放式架構(gòu)
    朝陽平臺采用SOA（面向服務(wù)架構(gòu)， Service-oriented Architecture）架構(gòu)，整個系統(tǒng)面向應(yīng)用實現(xiàn)模塊化，使得系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯和技術(shù)實現(xiàn)手段相分離。建立標(biāo)準(zhǔn)的接口組件，提供視頻服務(wù)和音頻服務(wù)，使得網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)能快速開發(fā)、集成和應(yīng)用（如圖2所示）。

    朝陽平臺的SOA架構(gòu)通過POSA（Pluggable Objects and Services Architecture）技術(shù)實現(xiàn)，平臺全面組件化，提供中間件和符合SOA的各類服務(wù)。

    朝陽平臺基于POSA的架構(gòu)給應(yīng)用層提供了豐富的接口，在大型GIS平臺上實現(xiàn)了多種業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了應(yīng)急指揮和管理平臺的集成。

    POSA技術(shù)在硬件層實現(xiàn)對硬件的抽象，不同廠家、不同型號的硬盤錄像機(jī)、視頻編解碼器、矩陣的快速互聯(lián)，只需在平臺增加一個驅(qū)動即可實現(xiàn)。

    平安城市的建設(shè)涉及到不同廠家各種設(shè)備的接入，“管理平臺”必須具備開放性，可以接入各種設(shè)備，這是實現(xiàn)平安城市真正聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)；必須對不同廠家的設(shè)備進(jìn)行抽象，在平臺層采用統(tǒng)一的協(xié)議來處理，而不是簡單的客戶端的集成，這是平臺穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。過去平安城市失敗案例的原因基本上都涉及到上述兩個因素。

統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
    朝陽平臺采用了北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/Z 384－2006作為視頻聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。平安城市建設(shè)中統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)越來越重要，其中公安部的《城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通用技術(shù)要求》（GA/T669-2008）發(fā)揮著越來越重要的作用?！肮芾砥脚_”采用統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是一個趨勢，但是由于國內(nèi)安防平臺廠商處在發(fā)展階段，“管理平臺”也正處在成熟的過程中，標(biāo)準(zhǔn)化還有很長的路要走。

電信級穩(wěn)定性
    朝陽平臺有600多臺服務(wù)器在運行，這么大規(guī)模的系統(tǒng)，如何保證穩(wěn)定性成了最大的難題，朝陽平臺通過一系列的技術(shù)來保證大規(guī)模系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

雙機(jī)熱備
    平臺核心的管理控制系統(tǒng)支持雙機(jī)熱備功能，保證了當(dāng)系統(tǒng)的重要節(jié)點管理服務(wù)器主機(jī)在某個特殊的情況下停止工作的時候，備份服務(wù)器能夠及時接管，從而保證系統(tǒng)不間斷運行。

穩(wěn)定可靠的操作系統(tǒng)
    服務(wù)器全部采用經(jīng)過裁剪和優(yōu)化的LINUX操作系統(tǒng)，在實現(xiàn)復(fù)雜應(yīng)用的同時具備嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)點，具備運營級的可靠性。

系統(tǒng)局部自治
    朝陽平臺這么大規(guī)模的系統(tǒng)要想保證系統(tǒng)的可靠，必須具備整個系統(tǒng)不依賴其中的一臺或者某幾臺主機(jī)，任何一臺主機(jī)出現(xiàn)故障都不會影響整個系統(tǒng)的運行。[nextpage]

    朝陽平臺采用分布式架構(gòu)實現(xiàn)了系統(tǒng)局部自治，單臺主機(jī)可以自成系統(tǒng)，而多臺主機(jī)互聯(lián)可以形成更大規(guī)模的視頻聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，每個系統(tǒng)節(jié)點獨立自治，任何一個節(jié)點故障不會導(dǎo)致系統(tǒng)故障。

負(fù)載均衡
    負(fù)載均衡是實現(xiàn)大規(guī)模平臺的核心技術(shù)，可以支撐大規(guī)模用戶的并發(fā)訪問和視頻流轉(zhuǎn)發(fā)。通過負(fù)載均衡技術(shù)，實現(xiàn)大規(guī)模視頻訪問時各服務(wù)器節(jié)點的任務(wù)調(diào)度。負(fù)載均衡技術(shù)通過系統(tǒng)節(jié)點同步和節(jié)點狀態(tài)自動恢復(fù)實現(xiàn)。

系統(tǒng)維護(hù)采用網(wǎng)管系統(tǒng)
    隨著平安城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，平安城市的規(guī)模動輒幾千個點，甚至幾萬個點，系統(tǒng)維護(hù)成了保證系統(tǒng)驗收后正常運行最重要的因素。平臺的硬件設(shè)備必須具備網(wǎng)管功能，通過SNMP協(xié)議，采用統(tǒng)一的網(wǎng)管軟件來管理，能實時反映系統(tǒng)運行情況，對故障及時處理，保障系統(tǒng)健康運行。朝陽平臺所有服務(wù)器和編解碼器通過SNMP協(xié)議實現(xiàn)了網(wǎng)管系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。

滿足公安實戰(zhàn)的權(quán)限體系
    平安城市是以公安應(yīng)用為主的管理平臺，在實戰(zhàn)中公安部門對權(quán)限的要求很高，要求權(quán)限分級，最主要的是要實現(xiàn)權(quán)限的優(yōu)先級，保證權(quán)限級別高的用戶能搶占資源或者預(yù)留資源，可以實現(xiàn)特殊情況下的對資源的獨占權(quán)。

    朝陽平臺采用了干線管理和三維權(quán)限模型來滿足公安對實戰(zhàn)的要求（如圖3所示）。

    定義節(jié)點間的視頻傳輸通路被稱為干線。即使對于網(wǎng)絡(luò)資源豐富的用戶，干線資源也是有限的，這就要求管理平臺必須支持干線和路由管理，包含了干線路由、干線預(yù)留、干線復(fù)用、干線搶占。

存儲采用NVR模式
    平安城市的視頻存儲是平安城市管理平臺的基本功能之一，從開始的以DVR為主發(fā)展到以NVR（Net Video Recorder）為主；從單純的以攝像機(jī)名稱和時間為索引檢索的方式發(fā)展到以事件和標(biāo)記為主的索引檢索方式；從本地存儲發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)存儲；從單級存儲發(fā)展到多級存儲，集中索引；從統(tǒng)一存儲發(fā)展到個性化存儲。

    朝陽平臺視頻存儲采用NVR的模式，NVR是一個廣泛的概念，可以理解成能記錄網(wǎng)絡(luò)視頻的存儲服務(wù)器，也可以理解成流媒體服務(wù)器和IPSAN/FCSAN的組合體。

    朝陽平臺通過NVR實現(xiàn)了分級存儲、個性化存儲、基于幀標(biāo)記的快速檢索和統(tǒng)一的索引服務(wù)。

    朝陽平臺實現(xiàn)了街鄉(xiāng)和區(qū)兩級存儲體系，針對不同重要程度的圖像采用了金存儲、銀存儲和銅存儲三種個性化的存儲策略，建立了統(tǒng)一的索引服務(wù)器，所有NVR的索引納入到一個大的索引服務(wù)器進(jìn)行管理。 [nextpage]

    基于幀標(biāo)記的視頻快速檢索方式實現(xiàn)海量視頻數(shù)據(jù)的快速檢索，支持三種標(biāo)記方式：A、手動， B、事件關(guān)聯(lián)， C、識別處理，并支持對幀標(biāo)記進(jìn)行二次開發(fā)，采用了類似于Google的檢索引擎技術(shù)實現(xiàn)了靈活方便的檢索語法。

高清
    朝陽平臺全部采用D1分辨率圖像，H.264編解碼算法，碼流采用2M，雖然，這樣的圖像質(zhì)量在目前已建的平安城市項目中已經(jīng)處在很高的水平，但項目實際應(yīng)用時還是留下了遺憾。比如奧運場館周邊的攝像機(jī)在奧運期間最大的作用是疏導(dǎo)人流、車流，由于分辨率的限制，無法在一個大場景下提取人臉特征和車牌號，這讓大量圖像資源的實戰(zhàn)價值打了折扣。隨著智能視頻的逐步成熟，在關(guān)鍵部位采用高清視頻成了必然趨勢。在未來的平安城市建設(shè)中，百萬像素以上級別的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)會得到廣泛的應(yīng)用。

移動
    朝陽平臺通過中國移動的EDGE網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)無線專網(wǎng)，實現(xiàn)了重點圖像在手機(jī)上瀏覽功能。

    隨著3G牌照的發(fā)放和3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，平安城市“管理平臺”相當(dāng)一部分功能會移到手機(jī)上來，傳統(tǒng)的“警務(wù)通”業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)結(jié)合為城市的應(yīng)急指揮調(diào)度提供了快速決策的支持，移動業(yè)務(wù)必將是未來平安城市項目新的增長點。

智能
    智能視頻技術(shù)在平安城市建設(shè)過程中經(jīng)歷了去偽存真的過程，市場和技術(shù)都趨于理性。對智能視頻的認(rèn)識經(jīng)歷了從無所不能到關(guān)注具體應(yīng)用場景，從獨立建設(shè)到強(qiáng)調(diào)和“管理平臺”的聯(lián)動。我們認(rèn)為過去制約智能視頻在平安城市應(yīng)用的原因除了上述因素外，還受限于圖像源的質(zhì)量。所以智能視頻主要應(yīng)用在卡口車牌識別和一些場所的虛擬周界上，但隨著高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的應(yīng)用普及，智能視頻也將得到更大的應(yīng)用空間，這樣就可以從平安城市的任何一個攝像機(jī)上獲得高品質(zhì)圖像，滿足更多智能視頻業(yè)務(wù)的需要。

結(jié)束語
    朝陽平臺作為重要的奧運安保圖像信息平臺，經(jīng)歷了08年北京奧運會的嚴(yán)峻考驗，圓滿完成了奧運保障任務(wù)，為平安城市“管理平臺”的建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗?！奥?lián)網(wǎng)、高清、移動、智能”也將會是平安城市“管理平臺”的發(fā)展方向。（作者現(xiàn)任職于北京東方網(wǎng)力科技有限公司產(chǎn)品部）