CN101742267A - 一种全数字化联网的平安城市视频监控系统 - Google Patents

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CN101742267A CN200910273475A CN200910273475A CN101742267A CN 101742267 A CN101742267 A CN 101742267A CN 200910273475 A CN200910273475 A CN 200910273475A CN 200910273475 A CN200910273475 A CN 200910273475A CN 101742267 A CN101742267 A CN 101742267A
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许汝南
王炜
余卫东
杨裕欢
贺波涛
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武汉市公安科学技术研究所
武汉虹信通信技术有限责任公司
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Abstract

本发明公开了一种全数字化联网的平安城市视频监控系统,涉及一种视频监控系统。本发明由前端设备(100)、传输网络(200)、视频监控管理平台(300)和用户终端(400)构成;前端设备(100)、传输网络(200)、视频监控管理平台(300)、传输网络(200)和用户终端(400)前后依次连通;前端设备(100)是系统监控信息的来源;传输网络(200)是传输系统监控信息的媒介;视频监控管理平台(300)是系统资源管理、共享和应用的平台;用户终端(400)是系统信息服务的对象。本发明实现了前端监控点的数字化接入,按照“圈”、“块”、“格”、“点”的逻辑关系布放监控探头,适合于在规模较大的城市视频监控应用中推广。

Description

一种全数字化联网的平安城市视频监控系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种视频监控系统,特别涉及一种全数字化联网的平安城市视频监控系统。背景技术
[0002] 目前,在平安城市的建设方案中,前端设备采集的图像多通过视频光端机传输模
式传输到派出所,然后采用数字硬盘录像机(DVR)实现模数转换后联入IP网络。这种方案
实现了前端设备的集中数字化处理,但很难实现大容量部署,其缺点在于:
[0003] 1、由于前端设备没有实现数字化,视频监控管理平台无法直接控制前端设备或对
其进行检测,因此,对前端设备的运行和维护工作通常采用人工方式实现,不利于大规模监
控点的部署。
[0004] 2、为了保证视频质量,视频光端机单路视频占用带宽在8M以上,占用了大量的光纤资源;视频光端机传输模式平均每4个监控点需要一根光纤。因此视频光端机接收设备通常按照就近接入的原则,部署于派出所。
[0005] 3、采用数字硬盘录像机实现存储,与视频光端机的接收设备部署在派出所,因此存储设备部署过于分散,不利于对存储设备的管理和维护。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足,提供一种全数字化联网的平
安城市视频监控系统。
[0007] 本发明的目的是这样实现的:
[0008] 以武汉市为例,针对武汉市地域特点和城市规划,按照"圈"、"块"、"格"、"点"的逻辑关系布放监控探头;采用EP0N(Ethernet Passive Optical Network,以太网无源光网络)技术实现前端监控点的数字化接入,不仅可以提高平安城市的信息化程度,而且可以节省大量的光纤和管道资源;适合于前端监控点的大规模部署。本发明可以广泛应用于城市的实时视频监控。
[0009] 1、采用网络摄像机(IPC)、模拟摄像机+视频服务器(DVS)等数字化前端设备,前端监控点视频通过编码后形成数字视频流,通过IP网络传送到媒体分发模块,再由媒体分发模块将视频数据流分发到存储设备进行存储或监控客户端进行实时视频浏览。该技术实现了前端设备的数字化联网,可以对前端设备进行直接控制和管理。
[0010] 2、前端设备采用EP0N接入方式,通过一根主干光纤接入多个监控点,在大规模接入时节省光纤和管道资源;采用EPON技术的传输平均每32个监控点需要一根光纤,能够有效节省70%光纤资源。
[0011] 3、按照"圈"、"块"、"格"、"点"的逻辑关系布放监控探头,将武汉市主城区(7个中心城区、3个开发区和东西湖区)分成若干网格,形成覆盖武汉市主城区的视频监控网络。[0012] 4、采用虚拟专用网(VPN)技术在公安信息网基础上组建数字视频专网,实现数字
3视频的专网传输,保证与公安信息网的逻辑隔离,视频业务与其他公安业务互不干扰。 [0013] 5、采用存储区域网络(IP SAN)进行网络分布式存储,集中式管理,存储流采用数 据块方式直接写入IP存储设备,实现秒级的高效检索,满足城市视频监控系统对海量视频 数据存储和管理的要求。
[0014] 具体地说,城市视频监控系统由前端设备、传输网络、视频监控管理平台和用户终 端构成;
[0015] 前端设备、传输网络、视频监控管理平台、传输网络和用户终端依次连通; [0016] 前端设备是系统监控信息的来源; [0017] 传输网络是传输系统监控信息的媒介;
[0018] 视频监控管理平台是系统资源管理、共享和应用的平台; [0019] 用户终端是系统信息服务的对象。 [0020] 本发明具有下列优点和积极效果:
[0021] 1、本发明实现了前端监控点的数字化接入,不仅提高了系统的信息化水平,而且 节省了光纤资源,适合于大规模监控点的部署。
[0022] 2、本发明按照"圈"、"块"、"格"、"点"的逻辑关系布放监控探头,有利于监控探头 的分步建设和分级管理。
[0023] 3、本发明采取了多项先进技术,适合于在规模较大的城市视频监控应用中推广。 附图说明
[0024] 图1是本视频监控系统的结构方框图;
[0025] 图2是采用EP0N方式的前端点接入方框图;
[0026] 图3是视频监控管理平台的逻辑结构方框图;
[0027] 其中:
[0028] 100-前端设备;
[0029] 200-传输网络;
[0030] 300-视频监控管理平台;
[0031] 400-用户终端。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图和实施例详细说明(以武汉市为例): [0033] —、城市视频监控系统总体结构
[0034] 如图l,城市视频监控系统由前端设备100、传输网络200、视频监控管理平台300 和用户终端400构成; [0035] 其连通关系是:
[0036] 前端设备100、传输网络200、视频监控管理平台300、传输网络200和用户终端 400前后依次连通;
[0037] 前端设备100是系统监控信息的来源;
[0038] 传输网络200是传输系统监控信息的媒介;
[0039] 视频监控管理平台300是系统资源管理、共享和应用的平台;
4[0040] 用户终端400是系统信息服务的对象。 [0041] 二、城市视频监控系统各功能块结构 [0042] 1、前端设备100
[0043] 前端设备100设置在前端监控点上;
[0044] 如图2,前端设备100或为网络摄像机110 ;或为前后连接的模拟摄像机120和视 频服务器130。
[0045] 前端监控点按下列方法布设:
[0046] 根据武汉地域特点和城市规划,按照"圈"、"块"、"格"、"点"的逻辑关系布放监控 探头,将武汉市主城区(7个中心城区、3个开发区和东西湖区)分成若干网格,形成覆盖武 汉市主城区的视频监控网络。
[0047] 根据按照监控点的重要程度和应用范围,分三类开展建设。 [0048] (1) —类前端监控点布放
[0049] —类监控探头用于覆盖主城区出城道口、跨江大桥、隧道、重点路口和要害部位, 形成骨干视频监控网,由政府部门直接控制。 [0050] ①"圈"-卡口监控点
[0051] 在武汉市的主要进出道口,依托收费站和治安检查站安装道口监控点,每个检查 站安装全景摄像机2个。
[0052] 所有的卡口围绕着武汉市形成了一个封闭的圈,通过对卡口的监控,可实时掌握 人、车、物进出武汉市的情况。
[0053] 在收费站每个道口配置高清摄像机,监控进出道口车辆牌照信息和驾驶人员视频
信息,在收费站的两侧配置高速球机进行全景监控。收费站与检查站之间通过光纤相连,在
检查站配置车牌识别服务器和DVR,车牌信息、道口视频信息、全景摄像机视频信息在检查
站接入数字视频专网。
[0054] ②"块"-桥梁、隧道监控点
[0055] 在九座大桥以及一条长江隧道以全覆盖方式安装监控探头,将武汉分为汉口 、汉 阳、武昌三块,掌握分片活动情况。
[0056] 桥梁监控包括对桥梁两边的上、下桥匝道以及桥面的监控;隧道监控包括对隧道 两边的进出匝道和隧道内路面的监控;其中桥面监控和隧道内监控可利用现有视频资源。 前端视频信息接入所属派出所,再通过光纤汇聚到对应分局,在分局接入数字视频专网。 [0057] ③"格"-主干道和行政区划边界监控点
[0058] 在主干道路面及交叉路口安装监控点,并结合行政区划分界道路,将城市划分为 若干网格。
[0059] 主干道监控点建设主要包括主干道道口监控和主干道路面监控。监控点信息接入
所属派出所,再通过光纤汇聚到对应分局,在分局接入数字视频专网。
[0060] © "点"-重点部位监控点
[0061] 在省、市党委、政府、大型公共广场、火车站、长途汽车站等重要监控区域安装监控 点。
[0062] 重点部位监控信息接入所属派出所,再通过光纤汇聚到对应分局,在分局接入数 字视频专网。
5[0063] (2) 二类前端监控点建设
[0064] 二类监控点参照市局监控点的选点原则。监控点设置主要为该分局所辖的街道、
路口以及商业场所、金融机构、学校、医院、地下空间等重点部位。
[00S5] (3)三类前端监控点接入
[0066] 三类监控点是由社会单位投资的,在单位内部、行业场所自建的监控点。三类监控点按需接入数字视频专网。
[0067] 前端监控点主要使用网络摄像机110、模拟摄像机120+视频服务器130等前端设备实现前端设备数字化接入。
[0068] 网络摄像机110采集到视频信号后,通过内置的数字编码器,将它转换成为数字信号,再经过MPEG4或H. 264等高效的压縮算法将视频流压縮为较低的视频流,然后通过IP接口输出视频流。
[0069] 视频服务器130采集到模拟摄像机120输出的视频信号后,将它转换成为数字信
号,再经过MPEG4或H. 264等高效的压縮算法将视频流压縮为较低的视频流,然后通过IP
接口输出视频流。
[0070] 2、传输网络200
[0071] 传输网络200是在公安信息网中采用虚拟专用网技术构建的数字视频专网。[0072] 数字视频专网在已建的公安信息网上,从市局到分局划出3000兆带宽,分局到派出所划出300兆带宽,专用于实现数字视频的传输,保证数字视频专网与公安信息网的逻辑隔离,视频业务与其他公安业务互不干扰。
[0073] 如图2,前端设备100通过EPON接入设备210联入传输网络200 ;
[0074] EPON接入设备210为前后依次连接的光网络单元211、分光器212、光纤汇接213
和光线路终端214。
[0075] 光网络单元211置于各派出所,光线路终端214置于各分局;光线路终端214和分局交换机通过千兆电口或光口对接;前端设备100通过IP接口与部署于前端的光网络单元211连接,多个监控点的光网络单元211通过分光器212后又经过光纤汇接213,由一根主干光纤与光线路终端214连接,通过千兆电口或光口与交换机连接。[0076] 3、视频监控管理平台300
[0077] 如图3,视频监控管理平台300包括中心管理模块310、录像回放模块320、媒体分发模块330、业务管理模块340、中心数据库模块350和网络管理模块360 ;[0078] 录像回放模块320、媒体分发模块330、业务管理模块340和网络管理模块360以及前端设备100和用户终端400分别与中心管理模块310连接,实现各服务器之间的信令传输和控制;
[0079] 业务管理模块340、网络管理模块360和中心管理模块310分别与中心数据库模块350连接,实现数据存储;
[0080] 前端设备100分别与录像回放模块320和媒体分发模块330连接,实现实时视频传输和录像存储;
[0081] 用户终端400分别与录像回放模块320和媒体分发模块330连接,实现实时视频浏览以及录像查询和回放。
[0082] 前端设备100视频数据流或通过媒体分发模块330转发后供用户终端400实时浏览,或通过媒体分发模块转发后,经录像回放模块320存储,再由用户终端400通过媒体分 发模块330和录像回放模块320进行录像查询和回放。
[0083] (1)中心管理模块310采用刀片式服务器,是系统的核心单元,负责实现前端设备 100、用户终端400的接入、各单元的信令转发控制和处理、报警信息的接收与处理以及业 务支撑信息管理。根据前段监控点的规模,中心管理模块310可独立部署在一台服务器上, 或与其他功能模块部署于同一台服务器。
[0084] (2)录像回放模块320采用刀片式服务器,实现视频存储、检索,支持视频回放。根 据前段监控点的规模,录像回放模块320可独立部署在一台服务器上,或与其他功能模块 部署于同一台服务器,同时可实现分布式部署。
[0085] (3)媒体分发模块330采用刀片式服务器,实现音视频请求、接收和分发。根据前 段监控点的规模,媒体分发模块330可独立部署在一台服务器上,或与其他功能模块部署 于同一台服务器,同时可实现多级级联和分布式部署。
[0086] (4)业务管理模块340采用刀片式服务器,实现系统的业务管理,包括前端设备 100的入网、退网、用户终端400的分组及权限分配等功能。根据前段监控点的规模,业务管 理模块340可独立部署在一台服务器上,或与其他功能模块部署于同一台服务器。 [0087] (5)中心数据库模块350采用刀片式服务器,是系统的数据中心,存储系统的核心 信息和业务信息;主要包括:用户信息、设备信息、系统参数、历史视频数据目录、GIS数据、 日志信息、业务报警信息、系统异常信息等。根据前段监控点的规模中心数据库模块350可 独立部署在一台服务器上,或与其他功能模块部署于同一台服务器。
[0088] (6)网络管理模块360采用刀片式服务器,实现对前端设备和平台设备的网络管 理功能,包含确保系统正常运转的管理功能,不涉及业务细节。主要包括:拓扑管理、故障管 理、配置管理、性能管理和安全管理等。根据前段监控点的规模网络管理模块360可独立部 署在一台服务器上,或与其他功能模块部署于同一台服务器。
[0089] 全市采用统一的视频监控管理平台300,在市、区及有条件的监控室分级部署,市 级平台对区级和/或监控室平台进行统一管理。
[0090] 视频监控管理平台300的基本功能包括:实时视频浏览、音频对讲与音频广播、云
台/镜头控制、录像存储、录像下载与回放、报警与联动、图像抓拍、视频的实时分发、网络
地址转换穿越、透明通道功能、矩阵控制和前端设备接入认证等。
[0091] 除基本视频监控功能外,视频监控管理平台300还可实现以下深度应用:
[0092] (1)车牌识别:在城市主要出入口及重要部位建设车牌识别监控点,实时捕获车
牌信息,实现车辆信息实时分析、比对和报警;
[0093] (2)与可视化指挥系统互联:与可视化指挥系统的视频资源实现共享;
[0094] (3)视频智能分析:采用数字图像处理技术,通过视频分析,对特定前端点进行人
数统计、目标物体种类识别、警戒区入侵检测、警戒线穿越检测、物品被盗或移动检测、物品
遗留检测和火焰烟雾检测等。
[0095] 此外,视频监控管理平台300为市应急平台和其它公安业务系统提供开放接口, 通过开放接口进行二次开发,可实现不同业务系统的无缝对接。同时,将已经接入数字视频 专网的主要交通监控的视频资源经过数模、模数转换后,发布在互联网上,为市民提供交通 引导服务。[0096] 4、用户终端400
[0097] 用户终端400包括数字视频专网用户终端和数字视频专网外用户终端。
[0098] 数字视频专网用户终端在公安信息网内电脑终端,通过客户端软件或者浏览器登
录视频监控管理平台300,可浏览授权的视频资源;
[0099] 数字视频专网外用户终端通过认证、授权后,通过客户端软件或者浏览器登录视 频监控管理平台300,可浏览授权的视频资源。
8

Claims (5)

  1. 一种全数字化联网的平安城市视频监控系统,其特征在于:由前端设备(100)、传输网络(200)、视频监控管理平台(300)和用户终端(400)构成;前端设备(100)、传输网络(200)、视频监控管理平台(300)、传输网络(200)和用户终端(400)前后依次连通;前端设备(100)是系统监控信息的来源;传输网络(200)是传输系统监控信息的媒介;视频监控管理平台(300)是系统资源管理、共享和应用的平台;用户终端(400)是系统信息服务的对象。
  2. 2. 按权利要求1所述的视频监控系统,其特征在于: 前端设备(100)设置在前端监控点上;前端设备(100)或为网络摄像机(110);或为前后连接的模拟摄像机(120)和视频服 务器(130)。
  3. 3. 按权利要求1所述的视频监控系统,其特征在于:传输网络(200)是在公安信息网中采用虚拟专用网技术构建的数字视频专网;前端设备(100)通过EPON接入设备(210)联入传输网络(200); EPON接入设备(210)为前后依次连接的光网络单元(211)、分光器(212)、光纤汇接 (213)和光线路终端(214)。
  4. 4. 按权利要求l所述的视频监控系统,其特征在于:视频监控管理平台(300)包括中心管理模块(310)、录像回放模块(320)、媒体分发模 块(330)、业务管理模块(340)、中心数据库模块(350)和网络管理模块(360);录像回放模块(320)、媒体分发模块(330)、业务管理模块(340)和网络管理模块(360) 以及前端设备(100)和用户终端(400)分别与中心管理模块(310)连接,实现各服务器之 间的信令传输和控制;业务管理模块(340)、网络管理模块(360)和中心管理模块(310)分别与中心数据库模 块(350)连接,实现数据存储;前端设备(100)分别与录像回放模块(320)和媒体分发模块(330)连接,实现实时视 频传输和录像存储;用户终端(400)分别与录像回放模块(320)和媒体分发模块(330)连接,实现实时视 频浏览以及录像查询和回放;前端设备(100)视频数据流或通过媒体分发模块(330)转发后供用户终端(400)实时 浏览,或通过媒体分发模块转发后,经录像回放模块(320)存储,再由用户终端(400)通过 媒体分发模块(330)和录像回放模块(320)进行录像查询和回放。
  5. 5. 按权利要求1所述的视频监控系统,其特征在于:用户终端(400)包括数字视频专 网用户终端和数字视频专网外用户终端。
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