城市道路视频监控系统解决方案

　　在治安防控中发挥着重要的作用，进一步优化监控系统、拓展它的各项功能，不仅可以降低其建设和维护成本，而且可以为交通、治安等各类案件的侦破提供技术支持，大大提高公安机关执法办案的水平和效率。 

　　城市道路是城市的基本骨架，从某种意义上讲，城市道路监控网络就是城市治安监控系统的骨架。作为道路交通管理的主力军，交警承担了城市道路交通电视监控、机动车交通违法监测抓拍、智能卡口等系统建设，这三个系统的监控范围都是机动车道，监控对象都是机动车辆，是城市道路监控网络系统的重要组成部分，对构建城市治安防控网络系统都有着十分重要的作用。 

　　为改善交通拥挤局面，各城市正在逐步推广实施各重要交通道口区域实时交通状况图像监控系统计划，即在城市各重要交通道口安装一套智能型道路监控系统，通过图像传输通道将路面交通情况实时上传到道路监控指挥中心，中心值班人员可以据此及时了解各区域路面状况，以便调整各路口车辆流量，确保交通通畅。对监控路面车辆的违章情况，能及时发现并安排处理道路交通事等。无论是闯红灯，还是逆向行驶，只要机动车在通过市区主要路口时违反《中华人民共和国道路交通安全法》，都会被电子警察和摄像监控设备记录下来，违法车辆的信息在公安交通指挥控制中心被及时打印。利用高科技来管理交通，提高了工作效率，也方便了驾驶员。 

　　莫斯科副市长、交通和道路基础设施发展司司长马克西姆.利克苏托夫表示，今年年底前莫斯科市内视频监控和抓拍设备将增加一倍，达到1200个。 

　　利克苏托夫说：目前我们共有600个交通监控设备，年底前将达到1100至1200个。 

　　他说，莫斯科不会再安装更多的道路监控设备，因为"这些已经足够"。利克苏托夫同时指出，市内所有主干线路都将安装视频监控和抓拍设备。他表示，现有的监控设备可同时记录20辆汽车的车牌。
　　根据城市道路集中监控应用的具体特点，结合网络视频集中监控系统在城市道路集中监控的实际应用经验，提出以下道路监控系统全面解决方案说明。 

　　1、系统组成 

　　本解决方案系统组成结构简单而功能强大，具备良好的可扩展性。各功能部分采用模块化结构，非常易于扩容、组网方便、配置灵活，并具有良好的用户接口。
　　在系统增加新的道路监控点时，只须将该监控点网络视频服务器接入网络并在中心做简单配置即可；
　　系统各项功能和运行状态不受扩建影响；
　　系统具备多级组网能力以至组建全地区乃至全省的道路监控网络。
　　本系统基本上可分为道路监控前端、传输网络及端口设备、道路监控指挥中心三部分。 

　　1）道路监控前端
　　道路监控前端部分设备主要包括摄像机及配套云台、护罩、解码器、雨刷、支架和网络视频服务器。其中，网络视频服务器作为前端核心设备，通过端口连接摄像机，解码器或报警探头，网络端口设备，实现采集道路现场的视频图像，压缩编码后经网络上传到道路监控指挥中心；
　　在需要时，接收道路监控指挥中心发出来的指令通过解码器控制视频切换、控制镜头聚焦、近景/远景、光圈调节、控制云台上下左右和自动巡视动作；
　　根据报警设备发出的报警信息，实现警视联动录像功能，自动启动告警照明灯、警铃等受控设备，自动以字幕、声光提示报警加以说明。
　　网络视频服务器有多种型号分别支持一路、两路、四路视频信号源，并可以根据需要简单堆叠支持更多路数视频信号源，而且可以将各道路前端所有监控对象的视频图像实时上传到远程的道路监控指挥中心并同时显示在中心屏幕上。 

　　2）传输网络及端口设备
　　传输网络方面可以根据系统对网络的带宽要求，系统周边的网络条件，以及经济性考虑，配置最合适的网络路由。通常每个道路监控点有2-4台摄像机，建议采用宽带ADSL、电信E1专线、城域网等可以提供500K以上上行带宽的网络路由以保证图像效果。
　　端口设备则视具体网络类型配备，如ADSL则端口设备为ADSL MODEM，如专线光纤则端口设备为光纤收发器。

　　3）道路监控指挥中心
　　道路监控指挥中心作为整个道路监控系统的“大脑”，通过网络联接各道路监控前端，完成所辖道路监控点监控图像的实时显示、控制、存储、管理等功能，其硬件系统主要由监控主机、显示设备、存储设备、打印设备等组成，其核心是运行在监控主机上的“网络视频集中监控系统管理软件”。
　　道路监控指挥中心的监控主机安装Windows操作系统以及网络视频集中监控系统管理软件，并根据保存录像资料需要配备大容量硬盘或外置存储设备，主机硬件要求P4 2G以上CPU，256M以上内存，自带32M显存显卡的工控电脑。监控主机作为监控中心的系统操作平台，主要负责接收、存储、分析、统计和查询远端道路监控点上传的视音频、告警、数据信号，同时执行强大的系统管理功能，包括管理系统用户和设定用户权限、管理和配置系统设备、对报警信息进行联动处理、作为网络服务器管理网络用户和网络设备等等。而这一切功能都是以网络视频集中监控系统管理软件为核心实施的。 

　　2、系统功能
 
　　本系统的主要功能模块包括集散式监控、报警、录像、智能化检索回放、系统管理等等。 

　　1）集散式监控
　　本系统中的网络视频服务器可以将多媒体数据流集成到基于以太网和TCP/IP协议的计算机网络上。它融合了目前最先进的数字压缩技术，使用户能在标准的以太网上实时传输全色的图像、声音和全双工的数据，无论本地或远程，网络上的任意一台电脑经授权后均可成为执行监控功能。此外，经授权的多个远程用户可以实时监控或任意回放一个或多个监控现场，从而为道路监控系统的集散式管理提供了条件。
　　本系统采用了高度并行化的体系结构，能同时独立对每路图像声音作高效处理，相互之间没有任何影响，保证了多路网络视频服务器每路独享25帧/秒的高性能指标（而目前市场上的大多数多路网络视频服务器产品为多路共享25帧/秒）。同时，图像的显示与录像处理等完全分离，因此用户可以随时打开关闭监控画面，在画面不显示的情况下同样可以执行报警、录像等任务，不会发生因关闭屏幕画面而导致本来打开的录像功能同时关闭的情况。 

　　2）传输速率和分辨率
　　前端网络视频服务器输出的每一路图像信号的传输速率可达到25帧/秒（NTSC制式为30帧/秒），最高分辨率可达到704*576，并且可以根据用户的实际应用需求，向下平滑调整。除了一些特殊的应用场合外，通常建议采用352*288(PAL制式)的分辨率，从而在保证实时监控效果的前提下，最大程度地节省录像存储和网络带宽的资源。 

　　3）压缩率
　　压缩率是数字视频系统的一个重要指标。
　　网络视频服务器具有很高的视频压缩能力。根据图像压缩的工业认可标准，未经压缩的NTSC图像要求带宽为221Mbit／s，通过网络视频服务器D进行压缩后，动态图像的平均带宽为250Kbit/s，其压缩率高达1000:1。 

　　4）支持动态IP接入方式
　　每一个监控前端为动态IP接入方式或者监控中心 

　　5）ADSL自动拨号功能
　　在基于常规的ADSL宽带网络应用环境中，常规的网络视频服务器必须通过和ADSL Modem相连的电脑驱动拨号上网。但是，如果该ADSL仅作远程监控接入用途，那么为了一个简单的ADSL拨号功能而专门在每一个监控前端配置一台电脑，无疑造成用户设备资源的极大浪费。网络视频服务器提供 “ADSL自动拨号功能”，只须在设备系统配置选项中设定ADSL自动拨号功能，并输入相应的ADSL帐号和密码即可实现自动拨号上网。 

　　6）网络视频集中监控系统管理软件
　　网络视频集中监控系统管理软件，可安装运行在监控主机及网络上任意一台PC上。安装在监控主机上的网络视频集中监控系统管理软件是整个监控系统的控制中心，执行画面显示、报警、回放、计划、系统管理控制等功能。系统最大可以同时单屏显示16路图像信号，监控N路的图像信号。

　　 7）录像
　　系统默认的录像速率为25 帧/秒（PAL制式），但用户可对录像速率进行调整，以减轻硬盘与系统的负荷。每一路视频数据录像参数均可以独立设定，相互之间不会有任何干扰。
　　系统录像功能包括实时录像、定时录像、运动检测预触发录像，以及报警预触发录像。 

　　8）实时录像模式
　　系统提供的实时录像功能，可在需要的时候，方便迅速地启动对指定监控通道的录像功能，直到用户解除录像为止。 

　　9）定时录像模式
　　系统提供的定时录像功能，可按日期、时间设置任意监控通道录像启动和结束期限。用户可以根据自身行业特点与要求，分配每天的各个时间段内应该执行的录像动作，使系统自动按照预先设定的计划进行操作。该功能使得很多情况下系统可以无人值守，以减少用户的人力资源消耗。 

　　10）运动检测预触发录像模式
　　网络视频服务器内置图像运动传感器，可以自动检测监控图像框内物体的明显移动并且在其动作范围超出限定值之后触发报警。图像运动传感器的灵敏度可在菜单中设定以满足特定应用的要求。
　　将图像运动检测触发报警与录像功能进行联动。用户启动运动检测预触发录像功能后，一旦用户指定的监控通道检测到有物体移动，系统就开始依照用户设定的录像参数对该监控通道进行录像，直到警报解除后停止录像。需要特别指出的是，运动检测预触发录像功能还保存有运动检测报警触发前十秒钟的图像信号，这一功能对用户事后的事件跟踪判断具有特别的意义。 

　　11）报警预触发录像模式
　　网络视频服务器提供两路透明的全双工RS232接口数据通道，可与报警采集器相连，系统可以接收外界传感器（比如红外线探测）、手动报警按钮产生的报警信号，触发录像功能启动，并且可以向其他I/O 设备发出联动信号。用户设定报警预触发录像模式后，系统将录像动作与I/O信号报警动作相关联。一旦用户指定的I/O 通道发生报警，系统就开始依照用户设定的参数对特定的监控通道进行录像，直到警报解除后停止录像。和运动检测预触发录像模式一样，报警预触发录像模式保存有报警触发前十秒钟的图像信号。 

　　12）智能化检索回放功能
　　系统提供了智能化快速检索回放录像资料的功能。回放录像资料时，可按时间、地点、摄像机、报警事件等要素进行检索，大大降低了检索时间和复杂程度，使用户可以迅速地查找到需要的录像，并且用正常速度、快速、慢速、逐帧回放等多种方式回放，回放速度任意可调，回放画面可以快速缩放至图像的原始大小及全屏，甚至可以图像拍照、将关键的画面打印下来，便于认定和取证。
　　由于采用了高清晰的视频数字压缩技术和每路最大帧速为25帧/秒的录像技术，保证了画面回放清晰流畅，杜绝了图像马赛克、边缘锯齿等现象。 

　　13）报警功能
　　系统具有强大的报警系统互动能力，可以通过网络视频服务器内置的两个RS232接口的透明通道，与报警采集器相连，接收报警信号，触发报警录像，并执行报警动作。系统的报警功能包括视频入侵报警、手动报警、传感探测信号报警、视频信号中断报警和磁盘容量空间报警。其中磁盘容量空间报警特别针对道路监控应用而设计，具体功能：除非用户启动磁盘容量空间自动覆盖功能（即磁盘容量空间被录像资料用完后，新的录像资料将逐渐覆盖最旧的录像资料以循环利用磁盘空间），一般情况下用户可以设定一个最大磁盘容量空间比例值，当储存的录像资料空间和磁盘空间比值超过这一设定值时，系统将报警，届时用户可以有选择地将不再需要的视频录像资料删除，也可以将需要的视频录像资料转存到其他的存储设备如可录光盘中，以便于磁盘空间容纳新的录像资料。
　　当报警触发后，系统会根据用户的设定，执行相应的报警动作。系统提供监控主机声光报警和自动拨号预设手机报警两种报警方式。 

　　14）日志功能
　　系统的每个重要的操作和事件都有详细的日志记录。日志分为三个部分：报警日志、录像日志及用户操作日志。

　　15）报警日志
　　启动系统报警功能后，一旦发生任何报警事件，系统自动将报警时间、报警事件及监控通道号写入日志。发生事件后，用户可以通过查找报警日志中的记录，察看报警时间及报警时该监控通道视频图像，从而了解相关事件的详细情况。 

　　16）录像日志
　　启动任何一种录像功能时，系统都会记录监控通道号、录像功能设置情况等信息并写入录像日志。通过录像日志功能可以进行系统的调试（检验录像功能是否正常），同时也起到所有录像存盘文件的总索引的作用。 

　　17）用户操作日志
　　用户操作日志中记录了用户对系统所做的任何操作，包括正常登录，登录不正确，退出系统，各项配置变更等事件。通过用户操作日志检查相关人员的操作纪录，同时也能观察是否有人试图对系统非法入侵等。
　　日志功能仅供拥有系统管理员级权限的用户使用，以保证系统的安全性。 

　　18）系统分级管理
　　系统将中心操作员的权限分为系统管理员和操作员两个级别。系统管理员不但可以对所有监控网点执行所有操作，而且其另外一项重要的职责是分配各类操作权限给各个操作员，即所有操作员的权限均由系统管理员分配，具体可设置的操作功能包括：开关实时录像程序、系统参数配置、实时监控、回放查看、日志查看等。
　　系统运行期间，如果需要更改用户，不必关闭系统，只需要使用重新登录功能就可以了。此时，系统仍然维持运行，当前的任何正在进行的动作（如录像等）不会受到任何影响。 

　　19）防止非法修改录像资料
　　系统的数据使用图像掩码技术，在压缩后的每帧图像中加入了特定的文字或图像数据，可以防止录像数据被篡改； 

　　20）防死机看门狗
　　防死机看门狗功能可以保障设备的持续正常运行。当网络视频服务器硬件设备出现异常死机时，看门狗功能可以自动重新引导设备恢复正常工作。 

　　21）备份
　　系统集成了信息备份功能。当系统发出磁盘容量空间报警，或者用户有重要的监控录像需要备份时，可以使用系统的备份功能，将所需的监控录像资料转储至其他指定的存贮介质。
　　系统支持如可擦写光驱、外接磁盘阵列等可以热插拔的存贮设备，用户无需中断系统的工作就可以完成备份操作。 

　　22）云台镜头控制功能
　　网络视频服务器的RS232接口透明数据通道和摄像机云台解码器连接，在监控主机上通过网络视频集中监控系统管理软件，可以实现对云台与镜头的控制功能。网络视频集中监控系统管理软件的图形界面，分别有转动、拉近/远、调焦、光圈等命令按钮，当用户用鼠标点击按钮时，系统发出控制指令通过云台解码器传送给云台或镜头，实现对云台和镜头的控制功能。 

　　23）系统管理功能
　　系统的网络视频服务器是一台嵌入式设备，一般情况下无须用户的干预便可运行。
　　设备的管理是通过设备内置的WEB服务器实现。操作者利用IE浏览器访问设备的WEB服务，键入正确的用户名与密码后，便可以设置设备的一些参数。
　　网络视频服务器采用了目前最新的闪存技术来保存OS和系统参数，因此即使设备掉电，也不怕数据丢失，并且当需要升级系统时，也可以远程实现。