城市視頻監控應用系統中監控中心的設計策略

匡志陽

廣東省東莞市宏東通信技術有限公司 廣東 東莞 523000

引言

現代城市的視頻監控應用需要較大的成本投入，而且其中的技術性也比較復雜，涉及用戶的許多環節，比如圖像采集﹑信息的傳輸及存儲﹑管理或者共享，所以要保證視頻監控設計方案的合理性，對城市視頻監控系統的中心位置加以建設，減少其核心問題對整體系統運行的影響。城市視頻監控系統的監視中心是將整體城市作為核心部分，實現視頻圖像資源的合并，有關部門可以統一調度視頻圖像，雖然城市視頻監控系統中功能較多﹑設備較多，但是總體可以分為以下4類情況：視頻存儲的系統﹑解碼的系統﹑拼寫控制系統和大屏幕顯示系統，以存儲系統和大屏幕顯示系統尤為重要，各部分系統之間相關配合，連接成完整的城市視頻監控系統，對現代城市的健康發展做出了有效的功能應用。

1 城市視頻監控應用系統的相關內容

1.1 城市現有的視頻監測

隨著現代科學技術的發展，城市的視頻監測手段已經越來越先進，能夠將無線的監控網絡應用到現代城市的任何一個角落，將相關信息反饋到當地的治安部門，對城市中每一個區域的安全狀況進行動態記錄，可以保障人們的生命財產安全。就國內大部分城市的發展而言，視頻技術水平普遍不高，或是視頻的圖像不夠清晰，或是設備的存儲容量不夠，尤其是在一些比較偏僻的區域及特殊的地理位置，會受到一些客觀條件的制約，所以對視頻監控技術提出了更高的要求。視頻監控技術的發展與我國科技水平息息相關，在一些計算機人才的幫助下，提升視頻的圖像處理技術，可以使城市的治安更加安全，在每個區域都覆蓋視頻監控系統，能夠維持社會秩序的穩定[1]。

1.2 視頻監控技術的發展

互聯網技術為視頻監控系統的應用提供了技術支持，從模擬的視頻監控發展為數字化的視頻形式，現代的城市視頻監控系統包括總監控室的檢測系統及一些子監控系統，通過總系統的集體指揮，可以最大程度地落實無線指揮監控功能。有關部門在城市中設置監控設施，比如感應器等，每個設備都承擔著一定的監控任務，如交通道路上的視頻監控體系，在車輛進入到監測的范圍內以后，攝像機會自動開始檢驗工作，系統中的感應器與編碼器會自動記錄車輛信息，將這些信息自動反饋到總指揮中心，可以防止違法車輛逃逸。比如在一些城市的交通信號燈上，會有一些監控設備是全天候進行監控的，如果出現情況，系統會自動上傳到城市的指揮中心，并自動給出提示，以及時維持秩序。我國許多城市采用的監控系統都是數字信號的系統，具有反應速度快且信息實時準確的特征，能夠保證信號的及時傳輸，又可以節省寬帶的建設成本[2]。

1.3 視頻監控系統的問題

現代城市發展的速度越來越快，城市中人口的數量也越來越多，所以城市的壓力越來越大，這也意味著必須加大成本投入，提升城市中視頻監控體系的水平，解決顯性或者隱性的問題。一些經濟發展水平較高的城市，因為地域比較廣，人口的數量比較多，在普及監控系統以后，有關部門要加強日常管理和維護工作，拓展視頻技術的存儲空間及實際應用能力，關注系統在實際運行中的問題，保證系統的穩定性。在我國城市視頻監控系統的運行中常常會出現信息消失的問題，尤其是在視頻監控范圍擴大了以后，這種問題會比較常見，容易造成一定的安全隱患。比如在某區域出現問題時，警方需要從監控視頻中調取內容，但是錄像資料消失，就會對警方辦案造成影響[3]。

2 城市視頻監控系統的具體設計與應用

2.1 城市視頻監控中存儲系統的設計

城市視頻監控系統中的儲存系統又被稱為NVR系統，其中包括了網絡視頻訪問功能及本地監視功能等，主流的存儲技術為NVR視頻備份存儲功能，可以有效提升城市視頻監控系統的可靠性，技術人員在設計存儲系統的功能時，能夠遵循存儲系統的基本設計原則與熱備份設計原則。其中，存儲系統的基本設計原則包括NVR的數量與硬盤的數量，結合實際的情況可以考慮短板優先，在符合項目建設要求的情況下，盡可能的少部署NVR數量，判斷存儲系統的接入通道與存儲容量哪個是主要的限制項，就可以判斷通道的數量哪個是短板。在計算完畢以后，技術人員要計算接入通道的數量，如果接入帶寬是短板，技術人員要使用最大的帶寬以容納最大的通道進行計數。如果接入通道的數量不多，技術人員可以通過計算儲存系統總容量來計算每一個NVR的最大儲存容量值，就可以得出具體需要的NVR數量。在存儲系統中具有熱備份功能的設備就是備份主機，可以在NVR系統中出現故障時，保持數據記錄的完整性與可靠性，能夠具有一定的防止異常狀況的能力。城市視頻監控系統存儲系統的設計是相對穩定的，有關部門會考慮到建設所需要的成本，技術人員負責的多個項目中都是以“N+1”為熱備用系統的方法解決相關問題的，所以系統中的多個NVR是可以維持運行穩定的。技術人員為該系統配置了相應的工作集群，并選擇設備組中的一個NVR作為熱備用主機，選擇另一個NVR設備作為工作主機，如果工作主機的網絡出現了故障或者異常行為，備用主機會直接接管相關工作，自動記錄數據并返回，將視頻發送到工作主機，可以保證城市視頻監控系統的完整性。從實踐經驗中可知，儲存系統的任務集群最好控制在32個主機之內。在存儲空間系統的計算工作中，要先計算一定時間的總存儲量，技術人員將中通道乘以每個流量的大小關系，再乘以一定的總數，就可以在這個存儲時間里獲得系統運行所需要的總存儲空間。計算存儲容量的公式為（GB）=碼流大小（Mbps）÷8×3600s×24h×1d÷1024，技術人員用實際中的數值進行計算就可以得到[4]。

2.2 城市視頻監控中解碼拼控系統的設計

解碼拼控系統是對所有設備的集成管理，按照執行模擬數字與視頻相關切換的方式來分析視頻圖像中的行為，集中儲存并加以管理，實時的預覽和拼接視頻，可以支持墻面的安裝功能，技術人員在設計系統時還要注意解碼拼控系統的選擇及寬帶鏈接的設計。在解碼拼控系統硬件的選擇過程中，技術人員要考慮到各類視頻信號格式的兼容性，相關軟件要能夠接收各類視頻信號，具有較好的擴展性，技術人員要選擇擴展性較好的解碼板，經過大屏幕來控制解碼拼控系統，用于執行各類功能，比如拼接視頻及開窗等，每一個輸出的接口都需要經過解碼板來完成信號輸出，所以可以在墻面顯示多個高清視頻。或者技術人員可以選擇插入式的各種信號輸入板，將輸入計算機中的信號轉化為可以上墻的信號，對其進行訪問模擬，可以發射數字或者光源信號，或者選擇系統與擴展比較便捷的接口，能夠預留出額外的插槽。在寬帶鏈接的設計中，技術要考慮是否需要使用LACP技術為大型監控中心設計寬帶鏈接，因為解碼拼控系統是整體流媒體服務器在內的核心系統，在核心交換機與解碼控制系統之間承擔的網絡運行壓力是比較大的，要確保兩個系統得到穩定的發展，才能在設計中匯聚整體的功能，技術人員可以使用兩根千兆的網絡電纜來完成核心交換，控制整體的解碼系統。因此，在帶寬匯聚設計中，主要實現了兩個部分的功能，一方面是帶寬比較緊湊，通過邏輯的聚合可以將這些帶寬增加了一倍左右，能夠達到原始鏈路的狀態，如果技術人員需要增加動態備份鏈路，可以通過配置鏈路聚合的方式，用動態化的備份為同一聚合組形成成員端口。另一方面，如果一個端口連接失敗，另一個部分的鏈接會自動假定，維持系統的正常運行狀態，保持運行的平穩[5]。

2.3 城市視頻監控中大屏顯示系統的設計

城市視頻監控系統要采用新技術，遵循科學的布局原理進行設計，做出合理的設備備用方案，設計簡單便捷的操作界面，遵循一定的實用功能及可擴展性，可以滿足城市視頻監控的應用體系的需求，在大屏幕中顯示圖像和數據，主要選擇的技術方向有以下幾個方面：一方面是前段信號訪問的設計，城市視頻監控系統中大屏顯示系統要支持對各類信號的訪問，比如模擬攝像機﹑高清數碼攝像機與網絡攝像機等，還包括能夠訪問本地VGA信號與DVD信號的相關設備，該系統必須支持對各類信號的顯示，比如BNC信號與VGA信號等等，技術人員可以在控制軟件上選擇使用的信號。在設計顯示墻組時，技術人員要根據用戶的需求確定顯示墻的部分，究竟是使用LCD或是DLP組合，如果是LCD則是液晶顯示器，主要是應用液晶的電光效應來控制電路中的液晶單元，包括其中的透射率與反射率，可以使精美圖像存在灰度變化，形成豐富的色彩，而且LCD的產品具有高清﹑寬視角的特點，其壽命較長﹑亮度較高，安裝比較方便，安裝空間也比較小，但是在接縫問題上與DLP相比會存在劣勢。DLP數字光處理技術的接縫比較小，圖像的一致性比較高，要在投影信號發射之前處理相關數字內容，所以可以呈現出較好的投影顯示質量，DLP大屏幕的顯示單元所組成的顯示墻，具有較高的分辨率，也具有一定的大屏幕尺寸。況且DLP的接縫可以控制到0.1mm以內，最大的值也不會超過0.5mm，但是與LCD相比，DLP拼接的亮度較低，后續所需要的維護成本也相對較高[6]。

3 結束語

在現代城市視頻監控系統的應用中，加強監控中心的建設，需要對其核心問題加以分析和研究，技術人員根據以往的工作經驗來總結技術內容。現代城市的建設需要視頻監控系統用于管理，政府部門對城市視頻監控體系的建設是非常完整的，需要對現有的視頻監控體系做出進一步的完善，加快研究城市視頻監控系統的步伐，維持系統運行的穩定性，更好地滿足現代城市的治安與交通管理工作，落實城市視頻監控系統的具體建設要求，尤其是在城市的應急指揮工作中，可以發揮更大的作用，比如現場救援調度工作等，都是現代化城市管理系統的重要之處。