公安高清聯網視頻監控系統建設構思

文/麥偉寧 石敬銘

隨著高清視頻監控技術的發展與應用，目前我國很多城市將在公共場所和重要監控區域建設高清視頻監控系統。為提高公安聯網高清視頻監控系統建設的規范性、應用的可靠性和聯網的安全性，切實發揮高清視頻監控系統在安全技術防范工作中的積極效能，按照統一規劃、統一管理、統一標準的原則，現對公安聯網高清視頻監控系統建設的技術方案進行規劃構思。

目前高清視頻監控技術的比較

現階段高清視頻監控系統主要有兩種技術模式，一是HD-SDI非壓縮高清視頻監控模式，二是IPC編碼高清視頻監控模式。

HD-SDI非壓縮高清視頻監控技術

HD-SDI非壓縮高清視頻監控技術是廣電的高清數字輸入與輸出標準, 采用了廣播級的高清數字串行接口傳輸技術，具有以下特點。

圖像未經壓縮傳輸。每路數據高達1.485Gbps，圖像幀率可達到60幀以上，高清圖像還原度高，細節損失少，為公安偵查破案及智能視頻分析提供最佳的高清圖像資源。

高清圖像傳輸時延低。在傳輸過程中沒有產生壓縮與封包化處理，高清圖像傳輸調控幾乎零延時，滿足公安實戰中的應急指揮、跟蹤調控要求快速準確的應用需求。

系統穩定性高。非壓縮數字技術的交換系統擁有較高的穩定性，很少出現系統死機，圖像丟失等不穩定現象。

整體安全性高。前端通過光纖或同軸線纜傳輸非壓縮數據，無IP接口，可做到網絡充分隔離，系統整體安全性高。

接口技術成熟。HD-SDI傳輸協議的物理形態是BNC接口，接口技術成熟，將已有的傳統模擬框架系統轉為高清監控系統非常方便。

IPC編碼高清視頻監控技術

網絡攝像機又叫IP CAMERA(簡稱IPC),是由網絡編碼模塊和模擬攝像機組合而成，攝像機前端直接將視頻信號進行高清編碼壓縮并IP封裝，利用IP網絡來傳輸承載高清視頻流，IPC網絡高清視頻監控技術，具有以下特點。

組網靈活。IPC網絡高清視頻監控系統布點簡易，只需網線連接即可將視頻信號傳輸，安裝方便，后期容易進行二次開發應用。

圖像前端壓縮。IPC高清視頻監控系統采用前端壓縮的編解碼方式，圖像質量有所損失。

存在控制和顯示延時。IPC高清視頻監控系統采用網絡傳輸，需要對數據封裝、編碼等原因，導致圖像控制和顯示延時較大。

IP接口外露。IPC高清視頻監控技術存在IP接口外露的情況，不能直接構建在公安網上，不能直接與公安網內眾多應用系統關聯。

HD-SDI模式更適用于公安網的一類攝像點建設

公安一類攝像點高清視頻監控系統是直接構架在公安網上，與公安網內的眾多警用系統進行直接關聯應用。鑒于HD-SDI高清視頻監控技術具有圖像傳輸非壓縮，圖像顯示及控制快速低延時，充分做到公安網與外網的隔離，具有非常可靠的安全性和可靠性。綜上所述，在一類點的建設中應首選HD-SDI的高清視頻建設方案。

公安高清聯網視頻監控系統建設構思

鑒于HD-SDI非壓縮高清視頻監控模式更適用于公安網的一類攝像點建設，我們將HD-SDI的建設模式運用于公安高清視頻監控系統的建設中，具體技術構思如下。

系統總體要求

公安高清聯網視頻監控系統擬采用不少于二百萬像素（1080P）的高清監控設備，使視頻采集、存儲、顯示均達到不少于二百萬像素的高清視頻監控效果；同時采用HD-SDI高清技術和后端網絡高清視頻技術相融合的解決方式，系統既有HDSDI高清視頻監控的高清、實時、安全、穩定、操作簡單的優點，又具有后端IP網絡高清視頻監控的開放性、易擴展性、便于視頻瀏覽、存儲的先進性。

系統構架模式

系統聯網要求。根據公安高清聯網視頻監控系統的技術特點，擬采用三級聯網構架；通過公安視頻信息綜合應用管理平臺，實現HD-SDI實時高清視頻監控子系統和網絡高清視頻監控子系統的融合，系統邏輯構架如圖1所示。

派出所級監控中心：派出所級監控中心負責管理本地高清視頻的接入、傳輸、匯聚、編碼、存儲和顯示，前端通過HD-SDI光傳輸網絡接入本地HD-SDI高清視頻，并實現與分局高清視頻聯網。通過公安網編碼接入本地的高清視頻和調用系統內的高清視頻及錄像。

分局級監控中心：分局級監控中心負責管理本地高清視頻的接入、傳輸、匯聚、編碼、存儲和顯示，前端通過HD-SDI光傳輸網絡接入本地的HDSDI高清視頻，并實現與派出所級監控中心和市局級監控中心的高清視頻聯網。通過公安網編碼接入本地的高清視頻和調用系統內的高清視頻及錄像。

市局級監控中心：市局級監控中心負責管理本地高清視頻的接入、傳輸、匯聚、編碼、存儲和顯示，前端通過HD-SDI光傳輸網絡接入本地的HDSDI高清視頻，并實現與分局級監控中心的高清視頻聯網。通過公安網編碼接入本地的高清視頻和調用系統內的高清視頻及錄像。

圖1：系統邏輯構架示意圖

系統建設內容。公安高清聯網視頻監控系統建設內容包括三級監控中心，分別是派出所級監控中心（或警務室）、分局級監控中心、市局級監控中心。各級監控中心連續圖像編碼存儲優先采用HDSDI高清硬盤錄像機（DVR）或高清網絡硬盤錄像機（NVR）實現編碼存儲功能。同時采用連續圖像與圖片相結合的方式進行存儲，連續圖像存儲碼流6M以上,無損壓縮存儲JPEG高清圖片1－2幀/秒。系統結構拓撲示意圖如圖2所示。

派出所級監控中心由HD-SDI高清矩陣（匯聚）、HD-SDI光端機、HD-SDI前端和顯示器組成HD-SDI實時高清視頻監控子系統；網絡高清視頻子系統由網絡視頻管理平臺、存儲和編解碼設備組成。

分局級監控中心由HD-SDI高清矩陣（匯聚）、HD-SDI光端機、HD-SDI前端和顯示器組成HDSDI實時高清視頻監控子系統；網絡高清視頻子系統由網絡視頻管理平臺、存儲和編解碼設備組成。

市局監控中心由HD-SDI高清矩陣（匯聚）、HD-SDI光端機、HD-SDI前端、顯示器組成HDSDI實時高清視頻監控子系統；網絡高清視頻子系統由網絡視頻管理平臺、存儲和編解碼設備組成。通過IP網絡視頻管理平臺可擴展集成PGIS地理信息系統、高清卡口等系統。

派出所、分局、市局的監控中心之間可根據實際需要通過HD-SDI高清實時監控系統實現視頻的互聯互控，也可通過IP網絡視頻管理平臺實現所有高清網絡視頻的遠程調用、實時瀏覽、錄像回放等功能。