【安防知識(shí)網(wǎng)】朝陽(yáng)平臺(tái)概況

　　朝陽(yáng)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(yùn)會(huì)的國(guó)家體育場(chǎng)(鳥巢)、國(guó)家體育館、國(guó)家游泳館(水立方)都坐落在朝陽(yáng)區(qū)，包含競(jìng)賽場(chǎng)館、非競(jìng)賽場(chǎng)館、訓(xùn)練場(chǎng)地、開(kāi)放場(chǎng)地在內(nèi)的奧運(yùn)場(chǎng)館共33個(gè)。所以說(shuō)朝陽(yáng)平臺(tái)是一個(gè)事實(shí)上的奧運(yùn)平臺(tái)。其特點(diǎn)在于：

　　·朝陽(yáng)平臺(tái)系統(tǒng)是目前國(guó)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(guò)600臺(tái)服務(wù)器，采用分布式全數(shù)字系統(tǒng)，視頻存儲(chǔ)容量達(dá)到2000多T。

　　朝陽(yáng)平臺(tái)在奧運(yùn)會(huì)前全部建成，在北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式期間，朝陽(yáng)平臺(tái)經(jīng)受住了極大的考驗(yàn)，同時(shí)處理了來(lái)自200個(gè)指揮中心、2000個(gè)使用者的系統(tǒng)聯(lián)機(jī)，高峰時(shí)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(guò)2.5G，為奧運(yùn)安保作出了突出貢獻(xiàn)(系統(tǒng)規(guī)模如圖1所示)。

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圖1 朝陽(yáng)平臺(tái)規(guī)模

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　　聯(lián)網(wǎng)

　　朝陽(yáng)平臺(tái)的核心是聯(lián)網(wǎng)，平臺(tái)實(shí)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(chǎng)館聯(lián)網(wǎng);

　　·各指揮中心聯(lián)網(wǎng)。

　　朝陽(yáng)平臺(tái)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(tái)上的，其通過(guò)下面的核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)。[nextpage]

　　開(kāi)放式架構(gòu)

　　朝陽(yáng)平臺(tái)采用SOA(面向服務(wù)架構(gòu)， Service-oriented Architecture)架構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)面向應(yīng)用實(shí)現(xiàn)模塊化，使得系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯和技術(shù)實(shí)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(kāi)發(fā)、集成和應(yīng)用(如圖2所示)。

圖2  朝陽(yáng)平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

　　朝陽(yáng)平臺(tái)的SOA架構(gòu)通過(guò)POSA(Pluggable Objects and Services Architecture)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，平臺(tái)全面組件化，提供中間件和符合SOA的各類服務(wù)。

　　朝陽(yáng)平臺(tái)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(tái)上實(shí)現(xiàn)了多種業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急指揮和管理平臺(tái)的集成。

　　POSA技術(shù)在硬件層實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的抽象，不同廠家、不同型號(hào)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(tái)增加一個(gè)驅(qū)動(dòng)即可實(shí)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(tái)”必須具備開(kāi)放性，可以接入各種設(shè)備，這是實(shí)現(xiàn)平安城市真正聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ);必須對(duì)不同廠家的設(shè)備進(jìn)行抽象，在平臺(tái)層采用統(tǒng)一的協(xié)議來(lái)處理，而不是簡(jiǎn)單的客戶端的集成，這是平臺(tái)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。過(guò)去平安城市失敗案例的原因基本上都涉及到上述兩個(gè)因素。

　　統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

　　朝陽(yáng)平臺(tái)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(lái)越重要，其中公安部的《城市監(jiān)控報(bào)警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通用技術(shù)要求》(GA/T669-2008)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用?！肮芾砥脚_(tái)”采用統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)趨勢(shì)，但是由于國(guó)內(nèi)安防平臺(tái)廠商處在發(fā)展階段，“管理平臺(tái)”也正處在成熟的過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)化還有很長(zhǎng)的路要走。

　　電信級(jí)穩(wěn)定性

　　朝陽(yáng)平臺(tái)有600多臺(tái)服務(wù)器在運(yùn)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(yáng)平臺(tái)通過(guò)一系列的技術(shù)來(lái)保證大規(guī)模系統(tǒng)的穩(wěn)定性。[nextpage]

　　雙機(jī)熱備

　　平臺(tái)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(diǎn)管理服務(wù)器主機(jī)在某個(gè)特殊的情況下停止工作的時(shí)候，備份服務(wù)器能夠及時(shí)接管，從而保證系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。

　　穩(wěn)定可靠的操作系統(tǒng)

　　服務(wù)器全部采用經(jīng)過(guò)裁剪和優(yōu)化的LINUX操作系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜應(yīng)用的同時(shí)具備嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，具備運(yùn)營(yíng)級(jí)的可靠性。

　　系統(tǒng)局部自治

　　朝陽(yáng)平臺(tái)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(gè)系統(tǒng)不依賴其中的一臺(tái)或者某幾臺(tái)主機(jī)，任何一臺(tái)主機(jī)出現(xiàn)故障都不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

　　朝陽(yáng)平臺(tái)采用分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)局部自治，單臺(tái)主機(jī)可以自成系統(tǒng)，而多臺(tái)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(gè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立自治，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障。

　　負(fù)載均衡

　　負(fù)載均衡是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模平臺(tái)的核心技術(shù)，可以支撐大規(guī)模用戶的并發(fā)訪問(wèn)和視頻流轉(zhuǎn)發(fā)。通過(guò)負(fù)載均衡技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模視頻訪問(wèn)時(shí)各服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的任務(wù)調(diào)度。負(fù)載均衡技術(shù)通過(guò)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)同步和節(jié)點(diǎn)狀態(tài)自動(dòng)恢復(fù)實(shí)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(dòng)輒幾千個(gè)點(diǎn)，甚至幾萬(wàn)個(gè)點(diǎn)，系統(tǒng)維護(hù)成了保證系統(tǒng)驗(yàn)收后正常運(yùn)行最重要的因素。平臺(tái)的硬件設(shè)備必須具備網(wǎng)管功能，通過(guò)SNMP協(xié)議，采用統(tǒng)一的網(wǎng)管軟件來(lái)管理，能實(shí)時(shí)反映系統(tǒng)運(yùn)行情況，對(duì)故障及時(shí)處理，保障系統(tǒng)健康運(yùn)行。朝陽(yáng)平臺(tái)所有服務(wù)器和編解碼器通過(guò)SNMP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)管系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。

　　滿足公安實(shí)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(tái)，在實(shí)戰(zhàn)中公安部門對(duì)權(quán)限的要求很高，要求權(quán)限分級(jí)，最主要的是要實(shí)現(xiàn)權(quán)限的優(yōu)先級(jí)，保證權(quán)限級(jí)別高的用戶能搶占資源或者預(yù)留資源，可以實(shí)現(xiàn)特殊情況下的對(duì)資源的獨(dú)占權(quán)。

　　朝陽(yáng)平臺(tái)采用了干線管理和三維權(quán)限模型來(lái)滿足公安對(duì)實(shí)戰(zhàn)的要求(如圖3所示)。

圖3  用戶權(quán)限信息三維示意圖

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　　定義節(jié)點(diǎn)間的視頻傳輸通路被稱為干線。即使對(duì)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(tái)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。[nextpage]

　　存儲(chǔ)采用NVR模式

　　平安城市的視頻存儲(chǔ)是平安城市管理平臺(tái)的基本功能之一，從開(kāi)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(shí)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(chǔ)發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ);從單級(jí)存儲(chǔ)發(fā)展到多級(jí)存儲(chǔ)，集中索引;從統(tǒng)一存儲(chǔ)發(fā)展到個(gè)性化存儲(chǔ)。

　　朝陽(yáng)平臺(tái)視頻存儲(chǔ)采用NVR的模式，NVR是一個(gè)廣泛的概念，可以理解成能記錄網(wǎng)絡(luò)視頻的存儲(chǔ)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(yáng)平臺(tái)通過(guò)NVR實(shí)現(xiàn)了分級(jí)存儲(chǔ)、個(gè)性化存儲(chǔ)、基于幀標(biāo)記的快速檢索和統(tǒng)一的索引服務(wù)。

　　朝陽(yáng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了街鄉(xiāng)和區(qū)兩級(jí)存儲(chǔ)體系，針對(duì)不同重要程度的圖像采用了金存儲(chǔ)、銀存儲(chǔ)和銅存儲(chǔ)三種個(gè)性化的存儲(chǔ)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(gè)大的索引服務(wù)器進(jìn)行管理。

　　基于幀標(biāo)記的視頻快速檢索方式實(shí)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(dòng)， B、事件關(guān)聯(lián)， C、識(shí)別處理，并支持對(duì)幀標(biāo)記進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，采用了類似于Google的檢索引擎技術(shù)實(shí)現(xiàn)了靈活方便的檢索語(yǔ)法。

　　高清

　　朝陽(yáng)平臺(tái)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(xiàng)目中已經(jīng)處在很高的水平，但項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用時(shí)還是留下了遺憾。比如奧運(yùn)場(chǎng)館周邊的攝像機(jī)在奧運(yùn)期間最大的作用是疏導(dǎo)人流、車流，由于分辨率的限制，無(wú)法在一個(gè)大場(chǎng)景下提取人臉特征和車牌號(hào)，這讓大量圖像資源的實(shí)戰(zhàn)價(jià)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(shì)。在未來(lái)的平安城市建設(shè)中，百萬(wàn)像素以上級(jí)別的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

　　移動(dòng)

　　朝陽(yáng)平臺(tái)通過(guò)中國(guó)移動(dòng)的EDGE網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)無(wú)線專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)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(tái)”相當(dāng)一部分功能會(huì)移到手機(jī)上來(lái)，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?zèng)Q策的支持，移動(dòng)業(yè)務(wù)必將是未來(lái)平安城市項(xiàng)目新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

　　智能

　　智能視頻技術(shù)在平安城市建設(shè)過(guò)程中經(jīng)歷了去偽存真的過(guò)程，市場(chǎng)和技術(shù)都趨于理性。對(duì)智能視頻的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了從無(wú)所不能到關(guān)注具體應(yīng)用場(chǎng)景，從獨(dú)立建設(shè)到強(qiáng)調(diào)和“管理平臺(tái)”的聯(lián)動(dòng)。我們認(rèn)為過(guò)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(shí)別和一些場(chǎng)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(gè)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(yǔ)

　　朝陽(yáng)平臺(tái)作為重要的奧運(yùn)安保圖像信息平臺(tái)，經(jīng)歷了08年北京奧運(yùn)會(huì)的嚴(yán)峻考驗(yàn)，圓滿完成了奧運(yùn)保障任務(wù)，為平安城市“管理平臺(tái)”的建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)?！奥?lián)網(wǎng)、高清、移動(dòng)、智能”也將會(huì)是平安