西安世界園藝博覽會是繼2008年北京奧運會、2010年上海世博會之后，在中國大陸舉辦的又一重大國際盛會，是宣傳生態(tài)文明，提升國家形象的重大機遇。

　　西安世園會的成功舉辦，離不開技術(shù)的集成、信息的集成、組織的集成、設(shè)施的集成以及管理的集成。數(shù)字化是基礎(chǔ)，智能化則表現(xiàn)為綜合應(yīng)用。要對世園會園區(qū)的設(shè)施、交通、活動及安全狀態(tài)實現(xiàn)監(jiān)視、聯(lián)動調(diào)節(jié)、應(yīng)急反應(yīng)及綜合優(yōu)化，就必須使每項工作流程的信息進行數(shù)字化，并能實時進入世園區(qū)運行管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)這些動態(tài)數(shù)據(jù)，運行管理信息系統(tǒng)則按數(shù)學(xué)模型自動進行智能統(tǒng)計、分析某一數(shù)據(jù)對世園區(qū)運營的影響與其對各子項的相關(guān)度以及可能發(fā)展的趨勢，在分析評價的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的調(diào)控措施建議，供運營管理指揮中心執(zhí)行與參考。運營管理指揮中心根據(jù)運行管理信息系統(tǒng)提出的調(diào)控決策建議調(diào)整實施方案，并反饋回相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后由運行管理信息系統(tǒng)進行再度分析提出評價，供決策參考。

　　西安世園會園區(qū)總面積418公頃，其中水域面積188公頃;據(jù)報道，每日逾10萬的世界各地的參觀者入園觀賞并體會到多種精彩紛呈的園藝景觀、厚重樸實的中華歷史文化、尖端先進的生態(tài)環(huán)?？萍己同F(xiàn)代西安的綠色時尚。為全力保證中外游客的絕對安全、確保世園會各項運營活動安全有序開展，世園會采用大華智能監(jiān)控系統(tǒng)為世園會筑起一座安防堡壘。

　　需求分析

　　西安世園會的主體是人群，各類問題的根源產(chǎn)生來自于人群的各類需求，因此系統(tǒng)的建設(shè)必需對人群的需求進行重點分析，以此為系統(tǒng)建設(shè)的根本，提供技術(shù)輔助與支撐。需求分析的范圍主要包括以下幾個方面：

　　參觀人群的需求

　　現(xiàn)場參觀人群是西安世園會的主要人群，這些人群的需求包括遠程了解世園信息、網(wǎng)上預(yù)約購票、交通工具和交通路線選擇、酒店入住、現(xiàn)場購票、排隊服務(wù)、寄存服務(wù)、參觀引導(dǎo)、園區(qū)交通服務(wù)、氣象服務(wù)、咨詢服務(wù)、緊急幫助、飲食服務(wù)和特色服務(wù)等，根據(jù)需求，及時響應(yīng)，是信息化建設(shè)另一個關(guān)鍵。同時未能到現(xiàn)場的人群有實時了解世園的信息需求，也應(yīng)當納入考慮從范圍之內(nèi)。

　　參展人群的需求

　　參展人群的活動范圍相對固定，他們的需求除對展覽基礎(chǔ)設(shè)施的要求外，還包括了解展位布局與展位信息、物流與倉儲服務(wù)、銷售管理、參觀人群預(yù)警與管理、信息通訊與信息服務(wù)、應(yīng)急通訊保障、后勤供應(yīng)和水電汽供應(yīng)等。

　　園區(qū)管理和服務(wù)人員的需求

　　園區(qū)管理和服務(wù)人員包括安保人員、售檢票人員、設(shè)施管理人員、物流供應(yīng)人員、交通調(diào)度人員、客流疏導(dǎo)人員、衛(wèi)生管理人員和志愿者等等，他們根據(jù)管理和服務(wù)內(nèi)容的不同活動范圍也不同。對于園區(qū)管理和服務(wù)人員而言，他們需要完整、及時和準確了解和掌握世園園區(qū)內(nèi)所有類型的信息，包括各類設(shè)施和供應(yīng)系統(tǒng)的運行信息、參觀人員的狀況信息、參展人群的需求信息、物流信息、交通信息、以及反恐、突發(fā)事件(自然災(zāi)害、火災(zāi)、醫(yī)療急救等)信息等。

　　后備保障人群的需求

　　后備保障人群包括公安、消防、保安、搶修人員、搬運工、施工隊、急救人員等，他們的調(diào)入具有突發(fā)性和不可預(yù)知性，因此后備保障人群應(yīng)隨時待命，等候決策指揮控制人群的指令和調(diào)度。

　　決策指揮控制人群的需求

　　決策指揮控制人群是保證世園會正常運行的關(guān)鍵人群，是世園會的首腦和心臟，因此需要從非常宏觀的角度，從最高的層次，及時、準確、完整掌控世園會各項活動、各類設(shè)施和各個系統(tǒng)的運行信息，根據(jù)世園會進展的實際情況隨時動態(tài)決策，調(diào)整管理措施，及時地調(diào)度各種后備資源，在突發(fā)事件發(fā)生時要能快速地啟動應(yīng)急措施或應(yīng)急設(shè)施。

　　新聞媒體人群的需求

　　西安世園會將迎來大批新聞媒體人群，他們需要提供便利、可靠、快速的通訊服務(wù)和信息服務(wù)，為其能提供怎么樣的服務(wù)將直接反映世園科技水平，特別是信息化水平。

　　西安世園會是否成功，從本質(zhì)上說就是看能否最大限度的滿足上述各類人群的各種需求，特別是滿足參觀人群、園區(qū)管理人群和決策指揮控制人群等三類核心人群的需求。

　　系統(tǒng)方案介紹

　　總體拓撲

　　圖1 系統(tǒng)拓撲圖[nextpage]

　　整個安保系統(tǒng)，采用大華DSS-C公安專用視頻監(jiān)控管理軟件，前端點點位400余個，分布在世園會園區(qū)主要道路口、各大展館室內(nèi)、辦公區(qū)域、設(shè)備機房區(qū)域，共設(shè)置8個分控中心。

　　在指揮中心機房部署中心管理服務(wù)器及流媒體服務(wù)器，流媒體服務(wù)器采用了先進的容錯機制和負載均衡機制，部署雙流媒體服務(wù)器，當網(wǎng)絡(luò)斷開或服務(wù)器宕機，該機制能夠?qū)㈠礄C或斷網(wǎng)流媒體服務(wù)器的視頻轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)轉(zhuǎn)移至正常的流媒體服務(wù)器;同時，可以將壓力過大的流媒體服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)自動分流至壓力較小的服務(wù)器，充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定健康運行。

　　在世園會指揮中心部署解碼器，進行視頻實時瀏覽或歷史圖像的瀏覽;世園會網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由西安市公安局進入公安專網(wǎng)，陜西省公安廳、西安市公安局、武警總隊、灞橋分局等公安系統(tǒng)通過公安專網(wǎng)獲取流媒體數(shù)據(jù)，由大華解碼器進行硬解碼上墻至LCD大屏或直接DSS客戶端顯示圖像;DSS視頻監(jiān)控管理軟件具備完備的權(quán)限管理功能，完全滿足了不同用戶群體對視頻圖像、設(shè)備不同的管理要求，充分保證指揮決策層具備最高權(quán)限，提高視頻共享的效率，保障園區(qū)安全管理的有效運行。(見圖1)

　　前端設(shè)計

　　前端點位根據(jù)部署位置不同分為：園區(qū)室外點位、園區(qū)室內(nèi)點位、園區(qū)機房點位、及辦公區(qū)點位4大類。前端采用大華高速智能球機，通過園區(qū)光纜傳輸至分控中心，由大華高性能硬盤錄像機進行編碼、存儲，經(jīng)光交換機網(wǎng)傳至世園會指揮中心機房。

　　編碼設(shè)計

　　視頻壓縮編碼是DVR的核心功能，模擬音視頻通過音視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字音視頻信號并輸入到編碼芯片中，編碼后的音視頻數(shù)據(jù)將被存入到本地硬盤中。本次項目采用大華股份推出的數(shù)字硬盤錄像機DVR，采用H.264編碼格式，當我們在系統(tǒng)中進行實時圖像瀏覽和錄像文件回放時可以還原出前端攝像機最真實的圖像清晰度。

　　存儲設(shè)計

　　首先，前端硬盤錄像機DVR通過存儲功能將前端數(shù)據(jù)按預(yù)先設(shè)定的存儲計劃將圖像存儲至本地硬盤，長時間的保存，以便后續(xù)通過時間、事件信息進行查詢。大華新一代DVR產(chǎn)品支持獨立的eSATA，可擴展磁盤陣列用于數(shù)據(jù)存儲單臺DVR的存儲能力得到提升，最大程度的滿足用戶對更高存儲容量的需求?？梢允笵VR最多支持12塊硬盤容量(8+4)，使存儲時間更長(16路，D1分辨率全天錄像，存儲時間達到70天，是原先的1.5倍)。

　　圖2 存儲方式

　　其次，在前端存儲錄像的同時，DSS管理平臺可以根據(jù)管理需要將重點區(qū)域的圖像信息進行再次存儲。前端DVR實時圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過流媒體服務(wù)器MTS轉(zhuǎn)發(fā)，傳送到了存儲服務(wù)器，根據(jù)平臺存儲策略，存儲服務(wù)器SS將接收到的圖像數(shù)據(jù)存儲到了網(wǎng)絡(luò)存儲硬盤上，以供用戶日后查詢。由于錄像存儲支持流行的DAS、NAS、IP-SAN、FC-SAN存儲方案，并且將錄像文件存放在了系統(tǒng)后端，從而大大增強了系統(tǒng)的安全性與可靠性。(見圖2)

　　轉(zhuǎn)發(fā)

　　通過架設(shè)DSS平臺流媒體服務(wù)器MTS，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)接口從前端DVR轉(zhuǎn)移到了系統(tǒng)后端MTS服務(wù)器上，由MTS負責(zé)從前端設(shè)備上獲取音視頻數(shù)據(jù)，以標準流媒體協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給系統(tǒng)上的客戶端或存儲服務(wù)器，實現(xiàn)了媒體數(shù)據(jù)的一對一、一對多、多對多轉(zhuǎn)發(fā)。MTS可以采用分布式部署，借助監(jiān)控中心千兆網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，MTS轉(zhuǎn)發(fā)能力D1圖像最大路數(shù)理論上達到了500路。

　　顯示

　　系統(tǒng)解碼顯示電視墻由大華解碼器NVD(配合DSS客戶端使用)與大屏顯示系統(tǒng)組成，主要用來處理前端DVR遠程傳過來的視頻圖像或報警聯(lián)動圖像。

　　圖3：解碼上墻方式[nextpage]

　　根據(jù)項目實際配置顯示系統(tǒng)來顯示輸出，具體實施中NVD共計可輸出4路VGA信號，每路最大支持16畫面分割顯示，配合DSS客戶端的矩陣輸出功能，可將DSS客戶端遠程調(diào)來圖像顯示到任意NVD對應(yīng)輸出通道屏幕。(見圖3)

　　管理

　　本系統(tǒng)管理的核心在于平臺，大華綜合監(jiān)控管理平臺通用軟件是以寬帶網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，將分散、獨立的現(xiàn)場監(jiān)控點進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)跨區(qū)域、跨行業(yè)，進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理，為監(jiān)控管理決策者提供了一種全新的、直觀的管理工具。除了具備視音頻和各種報警信息遠程采集、傳輸、儲存、處理等業(yè)務(wù)功能外，系統(tǒng)能夠有效地解決當今網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中存在的諸多問題，具有高質(zhì)量、廣覆蓋、大容量、多業(yè)務(wù)、可融合、易管理、可運營、一站式服務(wù)等諸多優(yōu)勢。

　　系統(tǒng)技術(shù)特點

　　本地分控中心多畫面顯示和矩陣輸出

　　通過客戶端軟件控制硬盤錄像機本地HDMI、TV、VGA及矩陣輸出，使得系統(tǒng)更加便捷靈活，上墻顯示不再依賴于解碼器。

　　在例如本地監(jiān)控室這類高清上墻顯示傳輸距離不是很遠，但對傳輸速率要求很高的場合，使用本機HDMI上墻顯示方式來滿足本地監(jiān)控需求。同時本地HDMI采用環(huán)通輸出，全數(shù)字信號上墻，不依賴網(wǎng)絡(luò)，未經(jīng)過二次編解碼環(huán)節(jié)，具有圖像還原真實、實時性好，獨立性好的優(yōu)點。(見圖4)

　　圖4 多畫面顯示和矩陣輸出

　　Ø 支持本地TV、VGA、HDMI同步輸出，SPOT支持多畫面分割

　　Ø 采用高3D解交錯技術(shù)，讓高清視頻輸出更平滑，圖像更流暢

　　Ø 支持預(yù)覽圖像與回放圖像的電子放大

　　Ø 支持軟件控制DVR上墻

　　全路數(shù)同步回放與智能錄像動檢查詢

　　支持全路數(shù)高清錄像數(shù)據(jù)的同步回放功能，并且支持錄像的智能動檢查詢，真正幫助用戶提高查詢錄像的效率。

　　Ø 支持16路錄像同步實時回放。

　　Ø 支持按事件查詢、回放、備份錄像文件，

　　Ø 支持圖片本地回放與查詢

　　Ø 支持錄像回放時智能搜索功能

　　Ø 采用新的回放界面，增加GRID功能，

　　Ø 方便查找錄像

　　Ø 增加同步異步操作，支持多通道

　　Ø 同步快放、慢放及倒放

　　Ø 回放時可以截取一段錄像進行備份

　　豐富的網(wǎng)絡(luò)功能：1000M網(wǎng)卡，UPNP功能

　　高清視頻碼流傳輸帶寬要求高，充分考慮到用戶對高清碼流實時接入、上傳等的需求，后端DVR主機升級為1000M網(wǎng)卡。支持NTP(網(wǎng)絡(luò)校時)、SADP(IP自動搜索)、Email(郵件服務(wù))、UPNP(通用即插即用)等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和應(yīng)用功能。

　　全面的網(wǎng)絡(luò)傳輸策略

　　網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)算法

　　自有的網(wǎng)絡(luò)傳輸自適應(yīng)算法以提高網(wǎng)傳效率與性能，有效兼顧日益凸顯的網(wǎng)絡(luò)帶寬和數(shù)據(jù)傳輸量的矛盾。當網(wǎng)絡(luò)狀況良好時全速傳輸;在網(wǎng)絡(luò)狀況變差時，首先保證重要數(shù)據(jù)優(yōu)先傳送，同類數(shù)據(jù)(如視頻圖像一類的)則支持不同傳輸策略的選擇，同步調(diào)整碼流和顯示，改善用戶的觀感，以最好的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。

　　網(wǎng)絡(luò)抖動算法

　　網(wǎng)絡(luò)上雖然總體帶寬恒定，但是由于用戶量的不同，或者用戶操作的不同，以及各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶寬使用率等等不同，造成實際網(wǎng)絡(luò)帶寬每時每刻都可能存在不一樣。這就是所謂的網(wǎng)絡(luò)帶寬抖動。當需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量恒大時，網(wǎng)絡(luò)帶寬的抖動就造成傳輸數(shù)據(jù)質(zhì)量的下降。先進的抖動算法則可平滑網(wǎng)絡(luò)的抖動，合理使用有限的帶寬，傳輸盡可能多的數(shù)據(jù)，圖像顯示更流暢，長時間監(jiān)看不會產(chǎn)生不適感。同時提供流暢和實時的抖動控制模式供用戶選擇，方便在不同工作模式下使用。

　　合理的服務(wù)架設(shè)

　　動態(tài)集群

　　系統(tǒng)關(guān)鍵服務(wù)器均支持動態(tài)集群技術(shù)。當用戶需要擴容時，只需要將新的服務(wù)加入配置，無需重啟系統(tǒng)即可動態(tài)生效，擴展系統(tǒng)能力。系統(tǒng)支持動態(tài)增加相同的服務(wù)，先天具備容錯能力。某臺服務(wù)器因為硬件故障死機，有其它服務(wù)器可以接替工作，保證系統(tǒng)不間斷運行。

　　 負載均衡

　　集群中的服務(wù)器可以在負載均衡算法下動態(tài)生效，保證每臺服務(wù)器壓力大致相同，可保證系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行。

　　雙機熱備

　　系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)管理服務(wù)器為單服務(wù)器，使雙機熱備技術(shù)保證不間斷運行?？蛇x擇會話復(fù)制或不復(fù)制。另外系統(tǒng)中的WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫可以使用數(shù)據(jù)庫本身的備份技術(shù)或第三方軟件進行熱備，保證系統(tǒng)運行。

　　擴展性與標準化

　　高擴展性

　　系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計，組件化的技術(shù)，模塊可裁剪，組件可增擴，保證新功能、業(yè)務(wù)模塊添加的便捷，及對系統(tǒng)原有模塊的影響最小化，確保系統(tǒng)整體的持續(xù)穩(wěn)定運行。

　　 標準性

　　系統(tǒng)使用標準RTP/RTCP、RTSP、HTTP協(xié)議，使用XML文件格式，使用AES加密算法，支持MPEG4、H.264、G.711、G.726、AMR等編碼標準。采用現(xiàn)存的各種國際標準規(guī)范和協(xié)議，有效實現(xiàn)跟其他各個功能系統(tǒng)單元的信息共享，方便實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)展示。將各不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)單元的對接工作及其他信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)的通信實現(xiàn)工作最簡化。

　　結(jié)束語

　　大華視頻監(jiān)控系統(tǒng)自在西安世園會部署以來，以穩(wěn)定的運行性能、人性化的操作體驗、高質(zhì)量的視頻監(jiān)控為世園會的安全保駕護航;在世園會的反恐演練中，大華視頻監(jiān)控系統(tǒng)快速響應(yīng)、操作靈活、性能強勁，更是成為了公安干警反恐的有效利器;通過我司監(jiān)控系統(tǒng)，園中的一草一木、行人的一舉一動盡收眼底，更是為世園會的有秩序的運行、科學(xué)的管理提供了直觀的依據(jù)。