視頻監控聯網系統標準符合性檢測平臺研究

李寧萬

(廣西交通科學研究院，廣西　南寧　530007)

視頻監控聯網系統標準符合性檢測平臺研究

李寧萬

(廣西交通科學研究院，廣西南寧530007)

李寧萬(1984—)，男，助理工程師，主要從事軟件開發工作。

摘要：文章結合廣西高速公路視頻聯網監控系統建設實際，闡述了視頻監控聯網系統標準符合性檢測工作的任務及應用到的相關技術與工具軟件，提出了開發一個實用性更強、更具推廣性的標準符合性檢測平臺軟件的新思路，并介紹了該平臺的實現方法、應用技術及其推廣效益。

關鍵詞：視頻監控聯網；標準符合性；檢測平臺；研究

0引言

從廣西高速公路管理局近兩年來發布的相關信息及筆者參與的部分關于高速公路視頻監控發展動態的會議獲悉，廣西正大力推進高速公路視頻監控聯網系統建設。然而，許多已建成及新開展建設的高速路段上使用的監控網絡、監控系統及監控設備等基本上都是相互獨立、互不關聯的“信息孤島”，必須經過不同程度的升級改造，采用符合國家標準的組網結構、傳輸協議及編解碼協議等技術進行指導建設，才能從大構架、小區域甚至遠端的單個監控設備上實現視頻監控聯網，并最終實現視頻監控資源互聯、互通、互控的目標。然而，采用符合國家標準技術來指導聯網系統建設的同時，勢必會將市面上許多監控技術、監控設備等攔在“標準”門檻之外，如何實現以一個可靠、方便快捷的檢測平臺來對這些技術、設備進行“篩查過濾”達到引進的目的，成為視頻監控聯網系統建設的首要任務。

1視頻監控聯網系統標準符合性檢測的任務、相關技術及工具分析

1.1　視頻監控聯網系統標準符合性檢測的任務

由公安部2012年7月發布的《視頻監控報警聯網系統標準符合性檢測方法》可以看出，視頻監控聯網系統標準符合性檢測的主要任務是對兩大類對象的標準符合性檢測：設備類，包含IP攝像機(IPC)、DVR/NVR存儲設備以及視音頻編/解碼器；系統類，主要為可實現級聯結構的視頻監控系統平臺。

在設備類中，新增的視音頻編碼器是公安部文件中沒有提及的檢測對象，與前端模擬攝像機結合后其實可以看作是另一種形式的IP攝像機。筆者在此將其添加到檢測對象列表中，是因為在實際工程應用中1拖2甚至1拖n(n>2)的音視頻編碼器是隨處可見的(注：1拖2表示1個音視頻編碼器可接入2個模擬攝像機，1拖n以此類推)，而此時音視頻編碼器的配置及檢測參數與單純的IP攝像機則有所區別。同時，在應用光纖環網做視頻監控信息的非壓縮傳輸工程項目中，1拖n的音視頻編碼器陣列是放置于監控中心本地，而光纖環網不僅傳輸監控視音頻信號及控制云臺等信號，還并行傳輸電力監控、照明控制、情報板、應急電話等信號，勢必對音視頻編碼器的某些檢測參數造成影響。為此，在對此類應用場合的音視頻編解碼器做標準符合性檢測時，不能因某些參數的不合格而對音視頻編碼器的標準符合性持否定判斷，而應結合實際情況對其中的主要和次要參數做篩查檢測，確保對該類設備引入到聯網系統的正確性。

在系統類中，筆者附加“可實現級聯結構”的條件，與公安部的檢測方法有所區別。筆者認為它有兩層含義：(1)互聯通訊，即從物理鏈路上實現互聯及通訊，使之成為一個大的環狀或星狀網，從而確保在有鏈路發生中斷時能夠及時切換到其它鏈路上繼續傳輸。在實際工程應用中，設備是通過信令注冊的方式連接到視頻監控網絡系統中，一旦因為鏈路中斷的原因引起注冊信息丟失，恢復起來是一件十分麻煩的事情。(2)上下級聯結構，即視頻監控系統平臺在作對接時應該能實現上級、下級的結構配置。級聯結構有幾個重要的意義：(1)處于下級的系統平臺仍能保持原有的監控系統模式而不會被其它同級別的系統平臺所干擾，即能保證原有系統平臺的穩定性同時又能降低舊路段系統平臺升級改造的復雜度；(2)處于上級的系統平臺在調用下級系統平臺的監控等信息時，下級系統平臺比較容易實現，無外乎當成一個新增的客戶端請求模式轉發鏈路，而不會干擾到下級系統平臺的穩定性或者導致下級系統平臺的癱瘓；(3)上下級的連接結構十分方便我們通過權限配置的方式來限制訪問、控制量，有效避免未授權訪問和隨意訪問引起的網絡擁堵、監控區域圖像丟失、監控信息泄露等意外事件的發生。

1.2　視頻監控聯網系統標準符合性檢測的相關技術及工具

自視頻監控聯網的方案提出及國家陸續發布相關標準技術文件以來，國內的許多省份已紛紛出臺適合本省實際情況的建設指導技術要求及測試規范文件，如山西、青海、陜西、貴州等省份。筆者在閱讀這些技術及規范文件后，大致匯總出其主要參照了以下標準技術文件，它們同時也是標準符合性檢測工作的重要依據：

國標GB/T 28059-2011《公路網圖像信息管理系統平臺互聯技術規范》；

國標GB/T 28181-2011《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》；

國標GB/T 25724-2010《安全防范監控數字視音頻編解碼技術要求》(SVAC標準)。

公安部同期發布的MANCDP調測軟件是目前國內應用較為廣泛的標準符合性檢測工具軟件。MANCDP調測軟件界面簡單明了，不僅檢測對象分類清楚而且各項檢測功能也羅列得很直觀，除檢測結果準確之外也比較方便檢測人員的操作以及查看結果。然而這卻不能堪稱方便快捷的檢測工具，主要表現為以下幾點：

(1)對沒有SIP相關知識基礎的檢測人員而言，他們很可能不知道如何啟動這個檢測工具，因為它是以服務腳本的形式運行的，而功能檢測操作則是在web頁面上實現。

(2)在檢測實時視頻點播項目時，需切換到新的web窗口頁面，而此時提示需要安裝的瀏覽器插件會由于兼容性問題而時常安裝不成功，必須修改插件運行的安全級別并關閉系統防火墻等，方能看到實時視頻畫面。

(3)在更換被檢測設備時，需修改腳本中的配置文件，并且要重新啟動該檢測工具，才能對新接入的設備作檢測操作；對不了解SIP等相關知識的檢測人員，修改配置文件無疑是一個十分頭疼的問題。

(4)少部分的被檢測設備需要依賴第三方Sipconfig注冊工具，方能實現設備到檢測工具之間的注冊工作，而只有已成功注冊的設備才能實現標準符合性檢測的各個功能項目檢測任務。

為此，筆者認為在開發新的標準符合性檢測工具時，應著力解決以上幾個主要問題，力求突出具備作為檢測類工具應有的簡單易用、清晰明了、方便快捷、結果準確等特點。它無疑也將加快工程項目中大批量設備的檢測工作，有效促進新路段建設及舊路段的升級改造工作。

2視頻監控聯網系統標準符合性檢測平臺的提出、實現、新技術及應用推廣

2.1　視頻監控聯網系統標準符合性檢測平臺的提出

省級視頻監控聯網系統建設工程可謂龐大和復雜，不僅要實現大量子視頻監控系統的集成，還要實現各級路網監控系統的對接和聯網；從根本上解決視頻監控產品的兼容性問題，保障系統的無縫對接是推進視頻監控聯網建設的基礎。為此，在綜合分析公安部MANCDP調測軟件以及一些常用的協議分析、抓包分析(如Wireshark)等工具的優缺點后，以國標GB/T28059-2011、GB/T28181-2011等文件為理論基礎，筆者認為有必要開發一個實用性更強、更具推廣性的標準符合性檢測平臺軟件，它應具備以下幾個特征：

(1)通用性：它是一個常規的安裝程序甚至是綠色非安裝程序軟件；

(2)完整性：它不依賴第三方工具軟件即可獨立完成整個檢測工作；

(3)易用性：它不需要復雜的配置和操作即可輕松實現各個功能項的檢測工作；

(4)清晰性：發送信令、接收信令以及結果提示等都應該清晰明了并易于理解；

(5)準確性：它應能保證檢測結果是準確無誤的。

從相關部門發布的信息了解到，廣西視頻監控聯網系統的建設仍處于初期階段，不僅許多舊路段的升級改造剛剛提起議程，就連部分新建成的路段所采用的監控系統、監控網絡也依舊沿用路段監控中心的獨立監控模式，這也無形中增加了監控聯網建設的許多困難。此外，從筆者參與的部分路段監控系統建設中了解到，廣西許多路段上采用的監控系統、監控網絡、監控設備等均是合作或外包給第三方廠家設計并實現的，所應用的相關技術、設備也均是廠家為路段定制的，這對后期聯網系統建設同樣產生了諸多的困難。為此，開發一個實用、方便快捷的標準符合性檢測平臺是廣西近期有必要著力解決的任務。

2.2　視頻監控聯網系統標準符合性檢測平臺的實現

廣西交通視頻聯網監控技術和標準測試平臺(以下簡稱檢測平臺)是廣西交通科學研究院自主研發的視頻監控聯網系統標準符合性檢測平臺。立足于視頻監控領域規范性及標準性的檢測目標，可對各類監控設備、監控平臺及相關硬件設備進行標準符合性檢測，其可檢測的功能項目也涵蓋了依據標準文件所列舉的幾乎全部功能測試點，是一款應用簡便、值得信賴及推廣的檢測工具，其主界面如圖1示。

圖1　廣西交通視頻聯網監控技術和標準測試平臺主界面示例圖

檢測平臺很好地支持于windows系列的操作系統中，如Windows XP、Windows 7、Windows 8等，使得它很好地勝任各個領域、各種環境下幾乎全部的視頻監控聯網系統標準符合性檢測工作。

2.3　視頻監控聯網系統標準符合性檢測平臺應用到的新技術

國家標準GB/T28059-2011文件規定了以H.264編碼技術作為高速公路視頻編解碼的標準。H.264是由ITU-T和ISO/IEC聯手開發的最新一代視頻編碼標準。由于它比以前的標準在設計結構、實現功能上更優越，使得在同等視頻質量條件下能夠節省50%的碼率，且提高了視頻傳輸質量的可控性，并具有較強的差錯處理能力和更廣的適用范圍。

檢測平臺在協議層上應用到的另一項新技術是SIP(Session Initiation Protocol)會話初始化協議，它是一個應用層的信令控制協議，用于創建、修改和釋放一個或多個參與者的會話。這些會話可以是Internet多媒體會議、IP電話或多媒體分發，會話的參與者可以通過組播(multicast)、網狀單播(unicast)或兩者的混合體進行通信。

檢測平臺的程序組織框架則應用到了MFC(Microsoft Foundation Classes)基礎類框架，是一個微軟公司提供的類庫(class libraries)，以C++類的形式封裝了Windows的API，并且包含一個應用程序框架，以減少應用程序開發人員的工作量。其中包含的類含有大量Windows句柄封裝類和很多Windows的內建控件和組件的封裝類。

2.4　視頻監控聯網系統標準符合性檢測平臺的應用及推廣

自2013年11月成功開發出檢測平臺以來，它已成功應用于廣西部分新建成高速路段的設備標準符合性檢測工作上，如防城至東興高速公路、河池至都安高速公路、南寧機場高速公路以及南寧環城高速公路等。被檢測的設備也涵蓋于國內許多領導品牌的廠家之中，如浙江大華、海康威視、杭州中威電子、金三立等的設備。被檢測設備類型也包含了IP攝像機、IP云臺球機、編碼器、解碼器等；此外，由廣西交通科學研究院自主研制成功的視頻監控聯網系統平臺也成功通過了檢測平臺的級聯測試并穩定運行于部分高速路段上。

該檢測平臺作為一個檢測工具，它的應用范圍并不局限于廣西區內，這是因為它的開發依據完全是按照國家標準的相關文件執行，它所能檢測的功能選項除部分新增的功能外也完全是按照公安部發布的檢測方法來實現。該檢測平臺除了具備完整的檢測功能外，還在信令編輯、結果提示、更換被檢測設備等流程上做了大量改善，大大減少了檢測人員的操作量也提高了他們的檢測效率。結合筆者多次使用后的體會，認為該檢測平臺是一款十分值得在區內外推廣應用的視頻監控聯網系統標準符合性檢測軟件。

3結語

視頻監控聯網系統標準符合性檢測平臺的實現及推廣應用，將大大簡化不同廠商、不同用戶的監控系統、監控設備的互聯對接，有效避免行業壟斷、重復建設及信息孤島，節約資源共享建設的大量資金。不僅可解決交通行業各管理職能部門之間視頻監控互聯、互通、互控的問題，還將實現高效的可視化、自動化資源共享與管理。依托標準符合性檢測平臺建設成型的視頻監控聯網系統的穩定度、成熟度必將得以增強，同時保證整個視頻監控聯網系統對交通流的有效控制，提高道路的通行能力，確保交通管理和服務質量，更有利于視頻監控系統的投資控制。

參考文獻

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[2]GB/T 28181-2011，安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求[S].

[3]GB/T 28059-2011，公路網圖像信息管理系統平臺互聯技術規范[S].

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[6]西南交通大學，貴州高速公路開發總公司.貴州高速公路開發總公司所轄路段數字化視頻監控聯網技術規范[Z].

Research on Standard Compliance Detection Platform of Video Surveillance Network Systems

LI Ning-wan

(Guangxi Transportation Research Institute，Nanning，Guangxi，530007)

Abstract：Combined with the video network monitoring system construction practices in Guangxi expressway，this article described the task of video surveillance network system standard compliance detec-tion work as well as related application technologies and software，proposed the new idea to develop a more practical and more promotional standard compliance detection platform software，and described the realization method，application technology and promotion benefits of this platform.

Key Words：Video surveillance network；Standards compliance；Detection platform；Research

收稿日期：2015-02-08

文章編號：1673-4874(2015)02-0066-05

中圖分類號：U491.1+16

文獻標識碼：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2015.02.017

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