本文以某高清數(shù)字視頻監(jiān)控管理中心平臺為例，解析“平安城市”高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，其采用了全新的數(shù)字引擎和三層架構(gòu)構(gòu)建，能兼容不同廠商的多種硬件設(shè)備，采用模塊化組件架構(gòu)，是專為現(xiàn)代復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控環(huán)境設(shè)計。
如某省“平安城市”高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，前端設(shè)備分布在每個市內(nèi)，采用一二級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺，在省公安廳設(shè)立一級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺，在市公安局設(shè)立二級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺。
目前前端有800多個監(jiān)控點安裝高清網(wǎng)絡(luò)快球，分布在十幾個市內(nèi)。監(jiān)控點通過光纖直接到網(wǎng)絡(luò)運營商機房，接入到城域網(wǎng)，市公安局通過VPN專線(300M)接入到城域網(wǎng)，從而構(gòu)建起二級監(jiān)控平臺內(nèi)部網(wǎng)絡(luò);市公安局通過VPN專線(622M)接入到省公安網(wǎng)，省公安廳通過VPN專線(1G)接入到省公安網(wǎng)，從而構(gòu)建起一級全范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺網(wǎng)絡(luò)。后端監(jiān)控平臺由性能優(yōu)越的硬件設(shè)備和視頻監(jiān)控軟件組合而成，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺邏輯上分為二級，一級省公安廳監(jiān)控平臺，二級市公安局監(jiān)控平臺。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。
模塊化組件
高清視頻監(jiān)控管理平臺各個功能都可細(xì)分為由各不同的模塊來實現(xiàn)，包括目錄服務(wù)、管理控制中心、網(wǎng)絡(luò)報警&電子地圖管理、網(wǎng)絡(luò)視頻存儲、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣控制、網(wǎng)絡(luò)解碼服務(wù)器、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器等。采用不同的模塊組合以適用于不同規(guī)模和要求的監(jiān)控系統(tǒng)需求，實現(xiàn)方便、靈活應(yīng)用(參見圖2)。
分級管理
高清視頻監(jiān)控平臺采用分級管理策略，這在大型化監(jiān)控系統(tǒng)中尤為重要。每級平臺都可以作為一個獨立的管理平臺中心域，負(fù)責(zé)完成該中心域內(nèi)所有設(shè)備的認(rèn)證管理，視頻轉(zhuǎn)發(fā)和存儲，多級平臺中互相聯(lián)系，又可互不影響，任何一個平臺出現(xiàn)問題都不會影響其他平臺的正常運行。[nextpage]
高穩(wěn)定性
該高清視頻監(jiān)控平臺采用多層次結(jié)構(gòu)，各層次相互聯(lián)系又相互獨立，一級監(jiān)控平臺通過每個二級監(jiān)控平臺目錄服務(wù)器獲得前端設(shè)備，進(jìn)行集中認(rèn)證;二級監(jiān)控平臺目錄服務(wù)器獨立地對本區(qū)域內(nèi)設(shè)備進(jìn)行集中認(rèn)證。
在各個監(jiān)控平臺中心都會有目錄服務(wù)器，進(jìn)行內(nèi)部設(shè)備的集中驗證，因此目錄服務(wù)器的穩(wěn)定對監(jiān)控平臺是十分重要的，保證目錄服務(wù)器運行穩(wěn)定也就保障監(jiān)控平臺系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定。系統(tǒng)采用目錄服務(wù)器雙機熱備份，當(dāng)提供目錄服務(wù)的主目錄服務(wù)器出現(xiàn)故障的時候，備份目錄服務(wù)器自動提升為主目錄服務(wù)器，對監(jiān)控平臺提供目錄服務(wù)。目錄服務(wù)器還提供設(shè)備配置信息數(shù)據(jù)庫配置，在對目錄服務(wù)器進(jìn)行誤操作導(dǎo)致的配置信息、設(shè)備信息錯誤后，影響正常使用，可通過數(shù)據(jù)庫備份文件恢復(fù)目錄服務(wù)器。所以，“平安城市”項目分布各地的監(jiān)控平臺中心大都采用目錄服務(wù)器雙機熱備的方式。
實時狀態(tài)查看、完整的日志記錄
高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺包含有狀態(tài)服務(wù)器、日志服務(wù)器。狀態(tài)服務(wù)器實時監(jiān)控平臺內(nèi)所有設(shè)備、軟件模塊服務(wù)器狀態(tài)記錄、提供實時狀態(tài)查詢，并在檢測到設(shè)備狀態(tài)異常情況下，提供聲音提示，保證系統(tǒng)正常運行。日志服務(wù)器記錄各個軟件模塊實時的登錄、操作信息，提高平臺系統(tǒng)的安全性。
遠(yuǎn)程實時高清監(jiān)控
用戶在任意一臺聯(lián)網(wǎng)到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的計算機上，經(jīng)過授權(quán)的賬號登錄就能夠看到實時監(jiān)控圖像。如該“平安城市”一級監(jiān)控平臺，用戶可以通過不同授權(quán)的賬號登錄瀏覽全省的攝像機圖像，或瀏覽具體某個市的攝像機圖像;如果在二級監(jiān)控平臺，一個市需要跨市監(jiān)控另一個市的監(jiān)控點圖像，就可以通過一級監(jiān)控平臺授權(quán)的用戶，使用瀏覽軟件以這個用戶登錄到一級監(jiān)控平臺目錄服務(wù)器中獲取另一個市監(jiān)控攝像機設(shè)備信息，并瀏覽實時圖像。
此外，還支持各類百萬像素高清視頻的接入顯示，從采集、編解碼一級顯示都能夠達(dá)到720P、1080P的高清效果?？蓪崿F(xiàn)現(xiàn)場畫面靈活切換、遙控遠(yuǎn)端攝像機云臺，提供電子地圖方式實時觀看監(jiān)控畫面。
高效的媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)
高清視頻監(jiān)控平臺采用“一進(jìn)多出”的碼流轉(zhuǎn)發(fā)策略，有效地解決了前端攝像機的上行帶寬和資源限制問題。前端攝像機只需要發(fā)送一路碼流給監(jiān)控平臺相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，利用轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)功能，能夠?qū)⒁宦芬粢曨l數(shù)據(jù)同時轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的多個用戶瀏覽和錄像使用，極大地節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)帶寬。
“平安城市”高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)在一二級監(jiān)控平臺中心使用轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器實現(xiàn)高效的視頻流轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。這對大而全、網(wǎng)絡(luò)條件又復(fù)雜的監(jiān)控平臺來說極為重要。一級監(jiān)控平臺要訪問前端攝像機視頻圖像，是經(jīng)過一級監(jiān)控平臺轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器到二級監(jiān)控平臺轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，再由二級轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器到前端攝像機。這樣就保證了在網(wǎng)絡(luò)傳輸主干道上每個攝像機視頻流永遠(yuǎn)是一路視頻圖像，從而保證最大限度地利用了網(wǎng)絡(luò)運營商提供的有限帶寬，保證了在有限帶寬條件下，實現(xiàn)大批量攝像機的視頻流暢傳輸，轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)流程示意參見圖3。
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