綜合視頻監(jiān)控平臺方案

綜合視頻平臺解決方案2/48DATE\@"yyyy/M/d"2023/7/11綜合視頻平臺解決方案

目錄目錄 21、項目必要性及需求分析 41.1接入需求 41.1.1接口開放性 41.1.2無線視頻數(shù)據(jù)接入穩(wěn)定性 51.2呈現(xiàn)需求 51.2.1多終端支持及實時轉碼 51.2.2全屏多畫面、單畫面 51.2.3GIS呈現(xiàn) 51.3視頻流分發(fā)功能 61.4處理需求 61.4.1智能識別 61.4.2前端設備狀態(tài)讀取及控制 61.4.3錄像及存儲功能 61.4.4智能分析結果告警 71.4.5子平臺擴展 71.5管理維護需求 71.5.1攝像機狀態(tài)維護 71.5.2客戶端系統(tǒng)支持 71.5.3攝像頭多級目錄管理 71.5.4賬號登錄權限管理 81.5.5升級擴容改造管理 81.5.6服務器狀態(tài)監(jiān)控、負載均衡和數(shù)據(jù)備份 81.6系統(tǒng)性能需求 81.6.1系統(tǒng)擴展性 81.6.2系統(tǒng)魯棒性 81.6.3系統(tǒng)響應速度 91.6.4系統(tǒng)接入能力和并發(fā)處理能力 91.6.5存儲能力 91.6.6視頻傳輸時延 91.6.7智能分析處理能力 91.6.8智能分析統(tǒng)計誤報率、漏報率 102系統(tǒng)架構 112.1系統(tǒng)拓撲圖 112.2系統(tǒng)模塊示意圖 122.2.1系統(tǒng)模塊功能描述 132.2.2工作流程簡介 153系統(tǒng)方案 163.1系統(tǒng)邏框圖 163.2子系統(tǒng)描述 183.2.1接入系統(tǒng) 183.2.2存儲系統(tǒng) 193.2.3處理系統(tǒng) 233.2.4中心調度管理系統(tǒng) 233.2.5流媒體服務器集群 273.2.6終端設備 295建設方案 315.1建設方案拓撲圖 315.2軟硬件部署 315.3網(wǎng)絡通信部署 325.3.1與第三方平臺的通信部署 325.3.2與第三方平臺的網(wǎng)絡部署 325.3.1與移動終端的通信部署 335.4維護制度 335.5前端設備命名 335.6建設周期 335.7應用接口和對接 346.聯(lián)系方式 351、項目必要性及需求分析公共區(qū)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設是智慧城市建設必不可少的重要組成部分，其視頻監(jiān)控資源的整合、優(yōu)化以及利用程度是城市信息化程度的重要標志之一，南京的公共區(qū)域中已建成大量、屬于各個單位、基于不同制式標準、不同設備、不同平臺的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但目前這些資源并沒有得到有效整合，無法跨平臺、跨單位進行集中優(yōu)化處理，這就造成了南京現(xiàn)有視頻資源利用率低、重復建設、缺乏統(tǒng)一調度等不良現(xiàn)象，本項目基于這個現(xiàn)狀旨在建設一個統(tǒng)一的、城市級的視頻監(jiān)控平臺，將城市現(xiàn)有的視頻監(jiān)控資源有效整合起來，并在此基礎上針對各類城市管理中的應用需求，實現(xiàn)高效實用的業(yè)務應用，將城市可利用的全部視頻資源經(jīng)過優(yōu)化、整合及智能處理后，透明地呈現(xiàn)給使用者，為城市管理提供有力支撐。為整合現(xiàn)有視頻監(jiān)控資源，作為子系統(tǒng)對“智慧南京”平臺提供視頻監(jiān)控支持，本次項目建設“智慧南京、南京寬慧綜合視頻監(jiān)控平臺”?！捌脚_”在現(xiàn)有信息化建設基礎上，集成現(xiàn)有視頻監(jiān)控資源，建設大規(guī)模視頻實時接入處理分析監(jiān)控平臺。項目建設要求充分利用現(xiàn)有資源，實現(xiàn)與交管局、交通局、公安局、城市高點監(jiān)控、道路圖像監(jiān)控“320”工程等現(xiàn)有視頻監(jiān)控平臺的對接，實現(xiàn)上萬路的視頻接入。對上述視頻監(jiān)控平臺的視頻接入后，要求實現(xiàn)轉碼處理、智能識別、解碼上墻和數(shù)據(jù)存儲回看等功能，以滿足不同終端的訪問需求、實現(xiàn)車流統(tǒng)計等交通數(shù)據(jù)的提取、對關鍵數(shù)據(jù)進行存儲、以及實現(xiàn)大屏控制等。同時要求完成對綜合資源調度系統(tǒng)的無縫對接并提供第三方應用開發(fā)接口。1.1接入需求1.1.1接口開放性“平臺”接口具備開放性，滿足公安、交管、320工程、寬慧無線視頻監(jiān)控等不同標準視頻監(jiān)控平臺及單點視頻數(shù)據(jù)的接入，能夠滿足第三方已有視頻監(jiān)控平臺及模/數(shù)前端監(jiān)控設備視頻信號的接入。平臺需能夠兼容主流平臺及前端攝像機廠家的SDK開發(fā)包接入。1.1.2無線視頻數(shù)據(jù)接入穩(wěn)定性針對無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶匦裕到y(tǒng)可根據(jù)實時的網(wǎng)絡狀態(tài)，自適應轉碼，調整合適的分辨率和碼率，也可根據(jù)用戶設置的流暢度優(yōu)先或者清晰度優(yōu)先，合理控制實時數(shù)據(jù)的流量，以保障在無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)沫h(huán)境下，視頻信號正常傳輸，不受到影響。1.2呈現(xiàn)需求1.2.1多終端支持及實時轉碼“平臺”可支持多種終端設備的監(jiān)控訪問，包括大屏幕電視墻、PC終端、平板電腦終端、智能手持終端等，支持高并發(fā)的視頻訪問能力，并且根據(jù)客戶端的不同處理能力，實時轉碼，瞬時動態(tài)調整視頻的分辨率，滿足用戶需求的同時降低網(wǎng)絡帶寬的消耗。1.2.2全屏多畫面、單畫面“平臺”支持視頻信號在各種終端上全屏多畫面、單畫面呈現(xiàn)，并根據(jù)接入視頻路數(shù)自主調整視頻畫面分辨率，呈現(xiàn)視頻內容來源可以為根據(jù)攝像頭編號勾選、GIS圖層上攝像頭點選、拖拽、框選或隨機呈現(xiàn)攝像頭內容等。1.2.3GIS呈現(xiàn)“平臺”支持在GIS地圖上實時呈現(xiàn)攝像頭位置、狀態(tài)和類型等信息；支持點擊攝像頭圖標后視頻窗口浮現(xiàn)，并根據(jù)打開的視頻窗口數(shù)自動排版窗口位置；支持智能攝像頭智能分析結果直接呈現(xiàn)；支持熱選擇的攝像頭云臺方位示意圖根據(jù)實際攝像頭方位變換情況實時更新。GIS地圖系統(tǒng)通過與“平臺”中心服務器通信，獲取所有前端攝像機信息，并根據(jù)地理位置信息展現(xiàn)在地圖上，當需要打開某路或者某些路段的視頻監(jiān)控畫面時，發(fā)送所需攝像機ID號信令給中心服務器，中心服務器進行調度處理，并將結果流地址返回給GIS地圖系統(tǒng)，根據(jù)該地址即可獲取監(jiān)控視頻流?？沙尸F(xiàn)的應用如在地圖上展現(xiàn)當前區(qū)域的前端監(jiān)控設備，點擊后可打開小窗口進行視頻實時預覽，并可通過平臺聯(lián)動展示到監(jiān)控大屏上。1.3視頻流分發(fā)功能針對不同客戶端對同一路視頻流的請求，“平臺”可對視頻流進行存儲、復制，并根據(jù)不同客戶端的處理能力推送符合客戶端需求的視頻流，降低接入側傳輸帶寬的占用。1.4處理需求1.4.1智能識別“平臺”可以在所有接入的前端視頻監(jiān)控設備中，根據(jù)用戶的需求，對選擇的攝像機進行動態(tài)識別和智能分析，如：智能統(tǒng)計車流量，對交通事故、交通干線擁堵情況進行實時監(jiān)控和預報等，并且保證后期功能的可擴展性。1.4.2前端設備狀態(tài)讀取及控制 “平臺”可接入所有前端設備并可對設備進行控制，如設置設備的編碼方式、幀率、比特率、分辨率等信息，遠程控制設備的云臺等。1.4.3錄像及存儲功能 “平臺”提供攝像機定時錄制存儲設置功能，并提供歷史記錄查詢?；诟咝阅芗杭軜嫷脑拼鎯ο到y(tǒng)，采用多節(jié)點冗余架構設計，支持多節(jié)點自動負載均衡及故障轉移，任意節(jié)點發(fā)生故障，可在不間斷業(yè)務情況下進行修復。整個存儲系統(tǒng)所有節(jié)點對外界以統(tǒng)一IP地址提供FTP服務，具有容錯能力，任何節(jié)點出現(xiàn)故障，保證服務不中斷，數(shù)據(jù)不丟失。1.4.4智能分析結果告警“平臺”具備視頻智能分析功能，并可根據(jù)預置的報警門限進行及時告警，如防汛攝像頭檢測到水位上漲至防汛門限，消防攝像頭檢測到溫度上升至告警門限，交管攝像頭檢測到車流量超過告警門限，公安攝像頭通過人臉識別檢測到人臉相似度超過告警門限等時，應及時在GIS地圖上進行告警呈現(xiàn)。告警模式可通過聲音，圖形閃爍，彈出窗口等方式展現(xiàn)，并記錄日志。1.4.5子平臺擴展 可根據(jù)業(yè)務需求從主平臺中擴展出任意數(shù)量的子平臺，并且子平臺能夠繼承主平臺的所有功能，并根據(jù)業(yè)務需要開發(fā)個性化功能。1.5管理維護需求1.5.1攝像機狀態(tài)維護“平臺”可對接入的所有第三方平臺所屬的攝像機及單點接入的攝像機進行狀態(tài)監(jiān)控，采用輪詢機制監(jiān)測攝像機工作狀態(tài)是否正常，并實時呈現(xiàn)告警、記錄日志。1.5.2客戶端系統(tǒng)支持 平臺客戶端支持Linux（CentOS、RedHat、Ubuntu）、Windows、IOS、Android等主流PC、平板電腦和智能終端操作系統(tǒng)。1.5.3攝像頭多級目錄管理 攝像頭的目錄采用樹形結構、多級管理。各平臺歸屬攝像頭的命名和檢索保留原平臺方式。未命名的攝像頭命名統(tǒng)一規(guī)范標準，名稱體現(xiàn)視頻來源、攝像頭地理位置、攝像頭制式、編號等信息，便于快速檢索。（需要與杜主任溝通后確定最終的管理方式）1.5.4賬號登錄權限管理“平臺”可對登錄賬號進行權限設置和管理，根據(jù)賬號開放特定的視頻流訪問權限，賬號權限需對接入的子平臺的賬號權限管理方式進行繼承。1.5.5升級擴容改造管理 “平臺”可保證在系統(tǒng)不宕機、服務不中斷的情況下進行軟硬件升級、硬件擴容等平臺升級擴容改造工作。1.5.6服務器狀態(tài)監(jiān)控、負載均衡和數(shù)據(jù)備份 “平臺”對服務器進行統(tǒng)一調度管理，無人值守監(jiān)控服務器的運行狀態(tài)；可根據(jù)服務器的處理負荷進行負載均衡，將大量的并發(fā)訪問和數(shù)據(jù)流分擔到多個節(jié)點進行處理，提高服務器的運行效率；“平臺”能夠支持數(shù)據(jù)的冷熱備份，確保任一節(jié)點包括主節(jié)點出現(xiàn)故障時，均不會導致服務器數(shù)據(jù)丟失。1.6系統(tǒng)性能需求1.6.1系統(tǒng)擴展性 “平臺”具有較強的可擴展性，預留足夠的接口便于將來能夠接入新的節(jié)點資源、子平臺系統(tǒng)或更高級別的應用平臺。接口通用透明，出口視頻支持標準RTSP協(xié)議，信令支持標準HTTP協(xié)議。1.6.2系統(tǒng)魯棒性“平臺”可確保在任意數(shù)量平臺或設備的SDK開發(fā)包和RTSP視頻流接入的情況下保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行；在任意節(jié)點（包括主節(jié)點）發(fā)生故障的情況下，仍然能夠穩(wěn)定處理數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)不宕機，服務不中斷。1.6.3系統(tǒng)響應速度從客戶端接收到用戶命令到系統(tǒng)完成命令執(zhí)行的響應時長不超過1秒；“平臺”數(shù)據(jù)庫中攝像頭在GIS圖層上的顯示相關信息，做到更新時間間隔不超過1秒。1.6.4系統(tǒng)接入能力和并發(fā)處理能力“平臺”預計初期可具備1萬路的視頻信號接入能力，后期可擴展至20萬路視頻信號?！捌脚_”最低可并發(fā)接入500路視頻信號，可同時支持100路720P視頻流實時轉碼、50路高清視頻智能分析、24路720p或96路D1視頻流解碼上墻，并支持1080p高清視頻流的解碼能力。用戶并發(fā)訪問量初期為800路720p或2000路D1信號，后期可擴展至2000路720p的流轉發(fā)能力。1.6.5存儲能力初期建設存儲容量至少為100TByte，滿足動態(tài)擴容需求；初期具備100路720p視頻存儲30天的能力，可擴展到10000路720p視頻30天的存儲能力；單客戶端大文件傳輸?shù)膶懶阅懿恍∮?00MB/s，讀性能不少于80MB/s；要求當任意節(jié)點（包括主節(jié)點）發(fā)生故障時，存儲系統(tǒng)仍然保持存儲數(shù)據(jù)100%完整，并且不會停機中斷服務。1.6.6視頻傳輸時延從視頻流從接入“平臺”后，經(jīng)過轉碼，推送給流媒體服務器，并分發(fā)給不同客戶端，所呈現(xiàn)的總時延不超過1秒。1.6.7智能分析處理能力 “平臺”初期達到50路高清視頻的智能分析、識別的處理能力，并可動態(tài)擴容至1萬路視頻的智能分析、處理能力。在某些情況下允許有20s以下的時延，但可以保證智能分析處理的速度高于視頻幀產(chǎn)生的速度（幀率為30fps以上），保證視頻數(shù)據(jù)不堆積。1.6.8智能分析統(tǒng)計誤報率、漏報率 “平臺”智能分析中，車流量統(tǒng)計誤差率不高于10%；交通事故檢測誤報率不高于10%、漏檢率不超過20%；交通干道擁堵告警誤報率不超過5%2系統(tǒng)架構根據(jù)需求的深入分析，本方案利用cStor云存儲和cProc云處理技術構建統(tǒng)一的云視頻監(jiān)控管理平臺軟件，部署在服務器集群上，實現(xiàn)對海量高清視頻監(jiān)控的實時處理，整合各委辦局的監(jiān)控資源。2.1系統(tǒng)拓撲圖圖2-1系統(tǒng)拓撲圖系統(tǒng)對前端的交管局、交通局、公安局、城市高點監(jiān)控、道路圖像監(jiān)控“320”工程等現(xiàn)有視頻監(jiān)控前端和平臺進行對接，實現(xiàn)上萬路的視頻接入。對上述視頻監(jiān)控平臺的視頻接入后，經(jīng)過集群處理，實現(xiàn)轉碼處理、智能識別、解碼上墻和數(shù)據(jù)存儲回看等功能，以滿足不同終端的訪問需求、實現(xiàn)車流統(tǒng)計等交通數(shù)據(jù)的提取、對關鍵數(shù)據(jù)進行存儲、以及實現(xiàn)大屏控制等功能。 現(xiàn)有框架可以滿足及未能滿足的相關需求如下表所示：項目需求項目需求分項解決方案接入需求接口開放性，滿足不同標準平臺設備接入接入系統(tǒng)無線視頻接入穩(wěn)定性接入系統(tǒng)/前端攝像頭呈現(xiàn)需求多終端輸出和實時編碼處理系統(tǒng)/流媒體服務器集群全屏多畫面單畫面處理系統(tǒng)/流媒體服務器集群GIS呈現(xiàn)中心管理系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫）視頻流分發(fā)服務視頻流分發(fā)服務處理系統(tǒng)/存儲系統(tǒng)/流媒體服務器集群功能需求智能識別功能處理系統(tǒng)前端設備狀態(tài)讀取及控制中心管理系統(tǒng)/接入系統(tǒng)錄像及存儲功能中心管理系統(tǒng)/存儲系統(tǒng)智能分析結果告警處理系統(tǒng)/中心管理系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫）子平臺擴展管理維護需求攝像機狀態(tài)維護中心管理系統(tǒng)/接入系統(tǒng)客戶端系統(tǒng)支持客戶端多級目錄管理中心管理系統(tǒng)登陸賬號及權限管理中心管理系統(tǒng)服務器狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)備份、負載均衡中心管理系統(tǒng)/存儲系統(tǒng)2.2系統(tǒng)模塊示意圖如下圖所示，系統(tǒng)主要由七個子系統(tǒng)組成：前端設備、接入系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、流媒體服務器、中心調度系統(tǒng)和客戶端。圖2-2系統(tǒng)總體描述圖2.2.1系統(tǒng)模塊功能描述前端設備：前端設備在中心服務器的調度下進行信息采集，以RTSP的形式傳輸給存儲/處理服務器集群，或者以SDK的形式傳輸給接入服務器。(前端設備包括：模擬攝像機、網(wǎng)絡攝像機、卡口設備、第三方平臺等)接入服務器：整合各種前端設備，將不同廠家不同平臺的前端設備通過RTSP或者SDK的方式接入本系統(tǒng)，以實現(xiàn)多種前端攝像機、已有平臺的統(tǒng)一接入，供本平臺內其他模塊統(tǒng)一調用，并以輪詢的方式監(jiān)聽前端設備，如有異常測產(chǎn)生報警信號。中心服務器:平臺的核心控制部分，實現(xiàn)了與客戶端的信令交互、通過JobKeeper云調度系統(tǒng)來調度云集群節(jié)點處理各項任務、并實現(xiàn)對整個平臺的統(tǒng)一管理和監(jiān)控。a）用戶管理功能：根據(jù)用戶信息表，管理用戶登錄、用戶的權限，可以管理用戶信息、增刪用戶等。b）前端信息采集設備管理功能：根據(jù)攝像機和用戶的權限，管理當前用戶所能涉及的前端設備狀態(tài)、節(jié)點運行狀態(tài)，并進行實時的更新。c）與用戶和前端設備的信息交互功能：更新前端信息，并根據(jù)客戶需求進行對前端設備調度，以及對JobKeeper的任務分發(fā)。同時，進行信息數(shù)據(jù)的處理，以完成整個平臺的調度工作。d）對服務器集群進行統(tǒng)一的調度管理，獲取每臺機器的運行狀態(tài)。根據(jù)機器的運行狀態(tài)進行自動調度和部署，負載均衡，提高機器的使用率，進而提高服務器的梳理效率。e）解決服務器集群信息處理的冗余狀態(tài)，查錯排錯，保證系統(tǒng)的無人值守、自動生長的高效性。存儲服務器集群：使用cStor云存儲系統(tǒng)，提供統(tǒng)一的存儲資源池，用以存儲關鍵數(shù)據(jù)，提供歷史視頻的回看以及相關數(shù)據(jù)的下載服務。同時，支持網(wǎng)絡掛載盤符的模式，以滿足整個平臺中其他模塊的存儲需求。處理服務器集群：大致可以分為接入分析、數(shù)據(jù)處理和結果分發(fā)三個子模塊，主要負責對完成對接入視頻的各項處理任務，諸如：內容識別、實時轉碼、錄像存儲等，再將處理好的結果發(fā)送至流媒體服務器和存儲服務器。流媒體服務器：以流媒體服務器的形式對外提供標準的RTSP流媒體服務，用戶根據(jù)相應的流媒體RTSP地址，即可實時地獲取系統(tǒng)處理完后的實時視頻數(shù)據(jù)，以供監(jiān)控和遠程訪問。采用虛擬IP技術，備份冗余機制，針對公網(wǎng)和內網(wǎng)不同的訪問需求提供不同的碼流推送?？蛻舳耍褐С謜indows、linux、ios、android等主流操作系統(tǒng)，提供B/S和C/S架構客戶端，控制視頻解碼上墻等，實現(xiàn)與用戶的直接交互。3系統(tǒng)方案方案采用信令流和數(shù)據(jù)流分離的方式，在標準X86(X64)服務器集群上部署存儲、處理、調度等軟件系統(tǒng)，形成一個整體的云視頻監(jiān)控解決方案，實現(xiàn)對現(xiàn)有視頻監(jiān)控資源的整合。采用云處理和云存儲技術，有較高的擴展性和容錯能力，解決服務器單點故障問題，降低升級和維護成本。3.1系統(tǒng)邏框圖本云視頻監(jiān)控平臺，是在服務器集群上部署一整套基于云架構的視頻處理軟件，下圖為系統(tǒng)邏輯框圖，其核心內容是對接入的海量視頻的實時處理分析。圖3-1系統(tǒng)邏輯架構框圖系統(tǒng)基于云計算的模式，采取海量分布式JobKeeper云調度架構，以集群的形式共同對外服務。以實現(xiàn)諸如視頻內容識別、云端轉碼、智能分析等實時數(shù)據(jù)、動態(tài)伸縮等需求。最后將處理好的圖像信息以流媒體的形式輸出，并提供給上層各類應用對應的接口。資源層：包括攝像頭、卡口等前端數(shù)據(jù)采集設備所采集到的原始視頻圖像數(shù)據(jù)，以及響應業(yè)務信息，如：人力、車輛、區(qū)域分布等資源信息。接入層：整合數(shù)據(jù)資源、業(yè)務資源、存儲資源，使其符合系統(tǒng)標準，實現(xiàn)不同資源的接入。數(shù)據(jù)存儲層：即cStor云存儲系統(tǒng)，提供海量的存儲空間，以備歷史數(shù)據(jù)的回看與處理。數(shù)據(jù)處理層：即cProc云處理系統(tǒng)，提供高效的視頻轉碼、內容識別等大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力。數(shù)據(jù)分發(fā)：以流媒體服務器的形式提供標準的RTSP流媒體輸出，可以支持高并發(fā)訪問。API層：提供API接口，實現(xiàn)上層應用對底層資源的透明操作，提供業(yè)務應用的開發(fā)支持。調度控制層：實現(xiàn)對以上各層的綜合調度與控制，以實現(xiàn)整套系統(tǒng)機制。應用層：主要包括實時監(jiān)控、調閱查詢、內容識別等視頻相關應用，為用戶提供友善的界面、人性化的操作方式，能夠讓用戶簡單高效的監(jiān)控多個視頻源。功能如下：信息采集設備的管理，監(jiān)控控制端對視頻中心服務器中的設備數(shù)據(jù)庫進行操作，實現(xiàn)添加和刪除系統(tǒng)中的卡口和攝像頭。用戶管理，監(jiān)控控制端對視頻中心服務器中的用戶數(shù)據(jù)庫進行操作，實現(xiàn)用戶注冊、注銷以及權限設置。按時間檢索歷史記錄，提供按時間檢索記錄的窗口，向視頻中心服務器發(fā)送檢索命令，獲取歷史記錄的相關信息。歷史記錄回放，根據(jù)歷史記錄的相關信息，播放cStor中的歷史記錄。錄像，監(jiān)控控制端通過中心服務器向存儲管理端發(fā)送錄像命令，存儲管理端控制設備進行錄像，獲取的數(shù)據(jù)直接存儲到cStor中。3.2子系統(tǒng)描述3.2.1接入系統(tǒng)接入子系統(tǒng)簡介前端設備主要包括：模擬攝像機、網(wǎng)絡攝像機、第三方平臺等。根據(jù)完成的功能不同，可以將接入服務器系統(tǒng)中交互的內容分為數(shù)據(jù)流和信令流。網(wǎng)絡攝像機網(wǎng)絡攝像機模擬攝像機第三方平臺接入服務器處理服務器信令流數(shù)據(jù)流中心服務器圖3-2接入系統(tǒng)示意圖數(shù)據(jù)流主要分為三部分，其中支持標準RTSP協(xié)議的攝像機可以直接將視頻流傳輸給處理服務器集群；對于不支持RTSP的攝像機，則通過集成監(jiān)控設備商的SDK以支持其私有協(xié)議（如：?？低曉缙诘腄VR），再將視頻數(shù)據(jù)重新編碼成標準RTSP流發(fā)送給本“平臺”；第三方平臺中的攝像機可以經(jīng)平臺SDK獲取攝像機的url，使用該視頻流地址獲取數(shù)據(jù)流。視頻流接入到平臺后，再發(fā)送到流媒體服務器，從而實現(xiàn)了不同的客戶對同一路流的訪問，并且減輕了前端攝像機的壓力。 圖3-3數(shù)據(jù)流3種情況信令流主要是完成命令的分發(fā)，使接入服務器在中心服務器的調度下完成各項功能。對于前端設備中的帶云臺的攝像機，中心端發(fā)送云臺控制信令，然后接入服務器通過各個不同廠家的SDK完成各種云臺操作，如云臺上下左右轉動、設置預置點、調焦、調距、光圈放大縮小等。對于第三方平臺里的攝像機，中心端可以像接入服務器獲取所有設備的列表，并獲取某一路的url。另外，接入服務器還會以輪詢的方式監(jiān)聽前端設備，檢查所有前端設備在線、不在線、視頻信號是否丟失等狀態(tài)，并及時向中心服務器返回設備的異常狀態(tài)，使“平臺”能更好的實時監(jiān)控所有設備的狀態(tài)。接入服務器主要功能接入服務器主要是配合中心服務器來完成一些需要直接操作前端設備或第三方平臺的任務。通過整合不同廠家的SDK，使中心服務器可以更好的統(tǒng)一管理所有的設備。接入服務器完成的主要功能如下：獲取設備參數(shù)信息：接收中心服務器發(fā)來的請求，通過前端設備廠家的協(xié)議獲取設備參數(shù)信息，反饋給中心服務器。狀態(tài)信息輪詢：輪詢前端設備的狀態(tài)，及時獲取前端設備是否掉線，反饋給中心服務器，由中心服務器告警、記錄、顯示。云臺控制協(xié)議轉換：將系統(tǒng)接收的用戶控制信令轉換為設備廠家對應的協(xié)議，并發(fā)送給前端設備，從而使用戶實現(xiàn)云臺相關功能的控制，例如云臺上下左右轉動，設置預置點，調節(jié)焦距、光圈等。接入第三方平臺：提供系統(tǒng)與第三方平臺的協(xié)議轉換，實現(xiàn)無縫對接。通過接入第三方平臺的前端監(jiān)控設備，實現(xiàn)云臺控制。獲取視頻數(shù)據(jù)流的地址，以及第三方平臺設備的列表、信息、狀態(tài)。對少量的不支持標準協(xié)議且不提供linuxSDK的前端設備，有針對性的接入，采用SDK接收流并轉換成標準協(xié)議的數(shù)據(jù)流。設備遠程參數(shù)配置：提供對前端設備的視頻參數(shù)配置和網(wǎng)絡參數(shù)配置功能，從而可以按用戶需求來設置前端設備的參數(shù)。視頻參數(shù)配置包括碼流類型、分辨率、碼率類型、碼率、幀率、視頻編碼類型等。網(wǎng)絡參數(shù)配置包括網(wǎng)卡類型、設備ip地址、DNS服務器地址、多播地址、HTTP端口號、RTSP端口號等。3.2.2存儲系統(tǒng)存儲客戶端存儲客戶端流媒體服務器cStor存儲集群中心服務器JobKeeper信令流數(shù)據(jù)流rtsp流圖3-4存儲系統(tǒng)示意圖存儲系統(tǒng)包括cStor存儲服務器集群和流媒體存儲客戶端軟件兩部分。流媒體存儲客戶端軟件部署在處理服務器集群上，由JobKeeper調度，將網(wǎng)絡視頻流按固定時間保持為文件，并通過cStor客戶端寫入存儲集群；cStor云存儲服務器集群提供海量的存儲空間，通過cStor客戶端掛載到處理服務器和流媒體服務器，這樣視頻存儲和視頻處理程序就可以訪問海量的存儲空間。流媒體存儲客戶端流媒體存儲客戶端提供了將標準rtsp流保存為文件的功能，并按一定時間(如30分鐘)打包成一個視頻文件存放在cStor上。與轉碼任務流程一樣，當用戶請求對某一路視頻進行錄像后，中心服務器通過JobKeeper統(tǒng)一調度資源，根據(jù)存儲服務器集群的工作狀態(tài)，選擇負載較小的服務器，建立一個存儲任務，存儲客戶端程序將標準rtsp流經(jīng)過分析后，重新打包成視頻文件，保存下來的視頻文件存放在云存儲集群cStor上，從而提供了對高清視頻的海量存儲。將這些視頻文件掛載到流媒體服務器上，當用戶想要查看某一路的歷史視頻時，就可以很方便的訪問到cStor上的這些文件。cStor云存儲系統(tǒng)cStor云存儲系統(tǒng)是9年來不斷積累研發(fā)的高科技產(chǎn)品，是國內最早實現(xiàn)并保持領先的云存儲系統(tǒng)，整套系統(tǒng)包括軟件與硬件，是一個海量的云存儲平臺。與傳統(tǒng)的大規(guī)模存儲系統(tǒng)相比，它具有構建成本低、性能高效可靠、使用簡單方便的特點。在需要存儲大量數(shù)據(jù)（如視頻數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)等）的應用場合，可以大幅提高存儲系統(tǒng)性價比。與目前國際上知名的Google、Amazon等云存儲相比，具有更高的性價比、更低的能耗、更加通用和更方便的使用模式。圖3-5cStor云存儲系統(tǒng).1cStor主要優(yōu)勢超低成本——系統(tǒng)中采用廉價的大容量存儲服務節(jié)點，通過cStor系統(tǒng)軟件實現(xiàn)統(tǒng)一管理和容錯，提供高效、穩(wěn)定服務。與使用專用服務器相比，可以將系統(tǒng)構建成本節(jié)省5-10倍以上，且規(guī)模越大，優(yōu)勢越明顯。高性能——cStor采用了高效的數(shù)據(jù)讀寫技術和文件查詢技術,支持高并發(fā)、高帶寬，數(shù)據(jù)在多個節(jié)點上并行讀寫，服務器自動均衡負載，系統(tǒng)性能隨節(jié)點數(shù)增加而線性增長。超高可靠性——支持多重數(shù)據(jù)保護，包括磁盤級的數(shù)據(jù)冗余，節(jié)點級的數(shù)據(jù)冗余等。存儲節(jié)點的數(shù)據(jù)具有多個副本（默認為3個，可設置）。任意節(jié)點出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將會自動復制數(shù)據(jù)副本到新的節(jié)點上，不會丟失數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)管理節(jié)點采用雙機鏡像模式容錯，如果有一節(jié)點出現(xiàn)故障，另一節(jié)點自動接替之。綠色節(jié)能——自主研發(fā)的超低功耗云存儲硬件節(jié)點，主板尺寸為20cm*20cm，功耗僅為10W左右（不含硬盤），比業(yè)界的200W低10幾倍。超高集成度——由于解決了能耗的問題，散熱不成為集成度的瓶頸，因而可以在1個標準的42U機架上集成多達80個存儲節(jié)點，總容量高達1024TB。易擴展性——可以在不停止服務的情況下，動態(tài)加入新的存儲節(jié)點，無需任何操作，即實現(xiàn)系統(tǒng)容量從TB級平滑擴展到PB級；也可以摘下任意節(jié)點，系統(tǒng)自動縮小規(guī)模而不丟失數(shù)據(jù)，并自動將摘下的節(jié)點上得數(shù)據(jù)備份到其他節(jié)點上，保證整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的冗余數(shù)。.2cStor系統(tǒng)構架與傳統(tǒng)的存儲設備相比，云存儲不僅僅是一個硬件，而是一個網(wǎng)絡設備、存儲設備、服務器、應用軟件、公用訪問接口、接入網(wǎng)、和客戶端程序等多個部分組成的復雜系統(tǒng)。各部分以存儲設備為核心，通過應用軟件來對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問服務。云存儲系統(tǒng)的結構模型由存儲層、基礎管理層、應用接口層以及訪問層等四層組成，如下圖1-1所示：圖3-6存儲系統(tǒng)的結構模型下面對各層的功能描述做一下說明：存儲層：存儲層是云存儲最基礎的部分。存儲設備可以是FC光纖通道存儲設備，可以是NAS和iSCSI等IP存儲設備，也可以是SCSI或SAS等DAS存儲設備。云存儲中的存儲設備往往數(shù)量龐大且分布多不同地域，彼此之間通過廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者FC光纖通道網(wǎng)絡連接在一起。存儲設備之上是一個統(tǒng)一存儲設備管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)存儲設備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理，以及硬件設備的狀態(tài)監(jiān)控和故障維護?；A管理層：基礎管理層是云存儲最核心的部分，也是云存儲中最難以實現(xiàn)的部分?；A管理層通過集群、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計算等技術，實現(xiàn)云存儲中多個存儲設備之間的協(xié)同工作，使多個的存儲設備可以對外提供同一種服務，并提供更大更強更好的數(shù)據(jù)訪問性能。CDN內容分發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加密技術保證云存儲中的數(shù)據(jù)不會被未授權的用戶所訪問，同時，通過各種數(shù)據(jù)備份和容災技術和措施可以保證云存儲中的數(shù)據(jù)不會丟失，保證云存儲自身的安全和穩(wěn)定。應用接口層：應用接口層是云存儲最靈活多變的部分。不同的云存儲運營單位可以根據(jù)實際業(yè)務類型，開發(fā)不同的應用服務接口，提供不同的應用服務。比如視頻監(jiān)控應用平臺、IPTV和視頻點播應用平臺、網(wǎng)絡硬盤引用平臺，遠程數(shù)據(jù)備份應用平臺等。訪問層：任何一個授權用戶都可以通過標準的公用應用接口來登錄云存儲系統(tǒng)，享受云存儲服務。云存儲運營單位不同，云存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。3.2.3處理系統(tǒng)處理子系統(tǒng)綜述圖3-7存儲/處理模塊圖上圖描述了存儲/處理模塊的工作流程與各個分模塊之間的關系。前端設備采集信息接入服務器，Jobkeeper與存儲服務器和處理節(jié)點進行交互。處理服務器集群根據(jù)客戶需求對采集到的信息進行實時處理，在Jobkeeper的綜合調度控制下，處理節(jié)點進行分布式計算，完成內容識別、云端轉碼、數(shù)據(jù)分析等任務。存儲服務器集群和處理服務器并行處理采集到的信息，存儲客戶端軟件將采集到的信息實時存儲到cStor云存儲集群中。處理節(jié)點組通過RPC的遠程調用獲取各自節(jié)點的任務處理目標，并實時的和處理節(jié)點上的任務處理目標進行對比，控制程序的執(zhí)行和結束。處理節(jié)點組會在一個設定的心跳間隔內主動的和管理節(jié)點組聯(lián)系一次，報告節(jié)點存活狀態(tài)。如果在若干個心跳間隔后管理節(jié)點組仍然沒有獲取到處理節(jié)點心跳報告，那么該處理節(jié)點將會被踢出處理節(jié)點組，同時該節(jié)點處理的所有處理任務也會被重新調度。隨著集群處理數(shù)據(jù)量的不斷增大，處理節(jié)點組提供了簡單高效的自動化部署方案，當新機器加入處理集群后，會主動的與管理節(jié)點組同步心跳信息，從同一配置服務器ZooKeeper上獲取相關配置信息，通過WebServer服務獲取任務列表，開始執(zhí)行數(shù)據(jù)處理工作。云端轉碼由于視頻轉碼計算量很大，單一的計算機不可能實現(xiàn)整個監(jiān)控系統(tǒng)內的攝像頭實時視頻數(shù)據(jù)的轉碼。cVideo研發(fā)了云端轉碼技術，將視頻轉碼計算放大云端，實現(xiàn)整個系統(tǒng)內的實時視頻轉碼，以滿足用戶對不同分辨率，不同碼流，不同終端的使用需求。視頻接入模塊首先將不同廠家的前端設備接入進來，對于支持RTSP的采集設備，我們利用標準的流媒體協(xié)議接口實現(xiàn)視頻和音頻數(shù)據(jù)的傳輸。對于不支持RTSP的采集設備，我們利用設備廠商提供的SDK進行接入。然后在cProc云計算平臺上利用高效的轉碼技術，將采集到的高清視頻信號解碼后再重新編碼，在滿足用戶需求的同時降低對網(wǎng)絡帶寬的消耗。同時將轉碼后的視頻流推送給流媒體服務器分發(fā)出去。這樣可以提供給終端不同分辨率需求的視頻流，支持常用的音視頻編碼格式，支持標準解碼器解碼，從而支持常用播放器的播放(如支持網(wǎng)絡功能的MPlayer、VLC等)。圖3-8云轉碼流程智能識別前端設備將采集到的視頻等信息將數(shù)據(jù)存儲至云處理集群并進行相應的云存儲處理。當客戶端需要視頻轉碼或者智能識別時，通過JobKeeper調度云處理集群中的各個處理節(jié)點，節(jié)點收到查詢請求后進行不同的處理，并將處理后得到到的數(shù)據(jù)結果交付給客戶端；而如果是視頻數(shù)據(jù)，則通過流媒體服務器返回給客戶端。自主專利的智能圖像檢索采用先進的圖像處理技術并結合模式識別對已有的海量視頻進行事件檢索，實現(xiàn)了對事件發(fā)生視頻的切片回放、運動幀提取和對象跟蹤。目前可以對煙、火、運動物體、遺留物、車輛統(tǒng)計和特定行為等情況下的識別達到很高的識別度。.1車流量統(tǒng)計為了獲取精確的車流量統(tǒng)計結果，我們首先采用當前效果較好的GMM算法對背景建模，提取道路上行駛的車輛輪廓信息。但是由于該算法自身的缺陷，會將現(xiàn)實場景中噪聲、陰影當做車輛的一部分，給車流量統(tǒng)計帶來很大誤差。為此，我們研發(fā)出一種可以去除陰影及噪聲的方法，效果如下：原始圖像GMM檢測的車輛去除陰影/噪聲的車輛圖3-9陰影消除算法其中，圖3-9中的右側圖灰色為背景，紅色為GMM檢測中誤認為是車輛的部分，該部分主要為陰影及噪聲。該方法可以很好的避免傳統(tǒng)方法中容易將車窗或深色車身誤檢為陰影的問題。基于此算法就可以非常方便和準確的獲取到車輛的輪廓，再根據(jù)攝像頭與車輛之間的拍攝夾角，將車輛輪廓映射到偽三維上，就可以重建出車輛的三維輪廓圖，即使多輛車之間存在遮擋、粘連都可以準確的計算出車的數(shù)量，如圖3-10所示。圖3-10基于偽三維的車輛輪廓重建及計數(shù).1車輛排隊長度和車輛測速車輛排隊長度的難點在于，如何準確的自適應測量車隊首尾之間的距離。比較準確的方法是采用攝像頭標定的方法，我們利用實際場景中的建筑物、道路標線等參考信息，經(jīng)過較復雜的數(shù)學邏輯，推導出如何將二維圖像中的距離信息映射到三維世界坐標系中的數(shù)學公式，從而可以通過圖像上的像素距離，計算出實際場景中的距離。這樣就可以輕松獲得車輛排隊長度，給廣大車主提供有效道路信息?；谝曨l的車輛測速屬于新興技術，不需要像傳統(tǒng)測速那樣在地底下鋪設感應線圈，方便而實惠。而車輛測速同車輛排隊長隊一樣，需要用攝像頭標定，計算車輛在某段時間內，行駛的實際距離。有了標定技術，車輛測速也就迎刃而解了。圖3-11交通道口車流檢測統(tǒng)計處理子系統(tǒng)功能描述大致可以分為接入分析、數(shù)據(jù)處理和結果分發(fā)三個子模塊，主要負責對完成對接入視頻的各項處理任務。標準視頻流接入：將標準rtsp視頻流接入并實時轉發(fā)到流媒體服務器，提供后續(xù)轉碼、識別、存儲等。非標準rtsp視頻流的接入：使用廠商提供的SDK接入視頻流，并重新封裝成標準流，然后通過流媒體服務器實時轉發(fā)。少量的廠商不提供linux平臺SDK的視頻流，由接入服務器完成有針對性的轉換。內容識別：利用計算機通過圖像處理和分析理解畫面內容將安保人員從繁重的監(jiān)控任務中解脫出來。實時轉碼：將視頻轉碼計算放到云端，實現(xiàn)整個系統(tǒng)內的實時視頻轉碼，以滿足用戶對不同分辨率，不同碼流，不同終端的使用需求。視頻數(shù)據(jù)存儲錄像：將處理轉換后的標準視頻流進行實時存儲，按時間段保存為視頻文件并保存到存儲服務器上，以提供日后回調查看。狀態(tài)監(jiān)控：監(jiān)控各個處理節(jié)點的運行狀態(tài)，負載均衡，高效工作。3.2.4中心調度管理系統(tǒng)中心調度管理系統(tǒng)架構圖：圖3-12中心服務器架構圖根據(jù)圖3-12系統(tǒng)架構圖所示，中心調度管理系統(tǒng)是系統(tǒng)的一個重要的部分，它是系統(tǒng)的樞紐，用來聯(lián)系系統(tǒng)的其他不同模塊，把他們有機的聯(lián)接在一起。系統(tǒng)設備中心調度管理系統(tǒng)設備主要包括：數(shù)據(jù)庫集群服務區(qū)、Web服務器集群、JobKeeper處理服務器。.1數(shù)據(jù)庫集群服務器它主要保存設備信息、用戶信息和配置信息，同時集群還有鏡像配置、雙機熱備份功能，當數(shù)據(jù)庫集群出現(xiàn)問題，能夠快速的進行無縫的切換，保證正在使用的用戶不受影響，同時數(shù)據(jù)庫鏡像使得系統(tǒng)管理人員升級數(shù)據(jù)庫的時候，不影響系統(tǒng)正常的使用，從而將升級維護和使用分離開來，增強了系統(tǒng)的靈活性。.2Web服務器集群Web集群主要采用Apache和LVS負載均衡來構建，Apache主要提供項目運行需要的web容器，web容器中的實體通過接受用戶的每次操作請求并處理，將結果返回給操作用戶，為了保障Apache的穩(wěn)步運行，我們通過使用LVS強大的可伸縮性、管理性、可靠性來管理WebServer的集群服務器，從而合理分配系統(tǒng)資源，分擔各服務器壓力，保障用戶的穩(wěn)定的使用。JobKeeper服務器如何保證在云計算平臺中部分硬件或軟件發(fā)生故障的情況下仍不影響系統(tǒng)的正常運行；如何保證在云計算平臺中高效穩(wěn)定的合理化分配和執(zhí)行任務，同時能夠完全解決系統(tǒng)單點故障問題，負載均衡，自動調度與部署的高效云調度平臺，這就是JobKeeper服務器最大的作用。.1JobKeeper系統(tǒng)架構圖3-13Jobkeeper架構圖上圖中對Jobkeeper進行了分層，對每層進行具體闡述應用層：一組用于管理和結果反饋的顯示組件。是整個系統(tǒng)面向用戶和開發(fā)人員的基礎承載。業(yè)務層：對于應用層的相關功能的業(yè)務化，數(shù)字化處理，用于將應用層的需求任務進行規(guī)則化劃分，形成統(tǒng)一的處理化模式。數(shù)據(jù)處理層：獨立的數(shù)據(jù)處理程序，是對不同需求數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理方案，由JobKeeper調度平臺進行統(tǒng)一的配置管理。存儲層：存儲數(shù)據(jù)的處理結果集或其他中間結果集的單元。虛擬化資源層：將機器進行虛擬化，形成更大范圍的服務集群。.2JobKeeper調度流程圖3-14調度平臺任務流程圖當用戶在應用層下發(fā)任務給管理節(jié)點，管理節(jié)點調度機器處理任務，將任務扔給具體的處理節(jié)點，處理節(jié)點將結果返回給管理節(jié)點，管理節(jié)點整理結果，而后返回給應用層。服務器節(jié)點組：負責對處理節(jié)點的系統(tǒng)信息以及任務處理信息進行實時的跟蹤和保存，對應的信息鏡像存儲在基于cStor或者NFS服務的存儲系統(tǒng)上。處理節(jié)點組：通過RPC的遠程調用獲取各自節(jié)點的任務處理目標，并實時的和處理節(jié)點上的任務處理目標進行對比，控制程序的執(zhí)行和結束。處理節(jié)點組會在一個設定的心跳間隔內主動的和管理節(jié)點組聯(lián)系一次，報告節(jié)點存活狀態(tài)。.3Jobkeeper特點高可靠性：采用“多主多備，負載均衡”的管理節(jié)點，從而保證無論管理節(jié)點還是處理節(jié)點都不存在任何單點故障問題。低依賴性：采用模塊化設計思想，通過統(tǒng)一化配置和API接口的方式向用戶提供服務。低干預性：采用基于事件化的統(tǒng)一管理模式。在系統(tǒng)無人值守的情況下自動完成故障處理等功能。高實時性：在機器性能允許的范圍內，所有任務的控制工作基本都在秒級完成，具有前所未有的高效性。中心調度系統(tǒng)功能描述用戶管理功能：根據(jù)用戶信息表，管理用戶登錄、用戶的權限，可以管理用戶信息、增刪用戶等。設備管理功能：根據(jù)攝像機和用戶的權限，管理當前用戶授權的前端設備狀態(tài)、節(jié)點運行狀態(tài)，并進行實時的更新。智能識別功能：調用后臺智能識別的相關功能，通過瀏覽器的訪問方式來展示智能識別的結果。服務器狀態(tài)監(jiān)控：定期輪詢服務器，檢測他們的狀態(tài)，保證服務器穩(wěn)定運行。實時監(jiān)控：通過Jobkeeper調度任務，分發(fā)任務處理，獲得接入的視頻流，同時通過和接入服務器的交互完成云臺、速度等相關的設備控制。移動接口：為了保證適應移動設備不同的分辨率，我們要對其進行實時解碼，通過Jobkeeper來分發(fā)轉碼任務，返回轉碼的地址流，反饋給移動客戶端。日志管理：完備的日志記錄，可以了解系統(tǒng)的運行狀況，以及現(xiàn)系統(tǒng)的bug，對調試等都有很大的幫助。中心調度系統(tǒng)主要任務.1瀏覽器請求當瀏覽器客戶端的用戶發(fā)送請求給服務器。當用戶通過瀏覽器訪問系統(tǒng)操作時，每一步操作都會向WebServer傳送服務請求信息，中心服務器調度對應的處理模塊進行處理，處理結束后將結果返回給前端用戶，前端用戶通過瀏覽器就能瀏覽到處理結果。.2移動客戶端請求當用戶使用移動客戶端訪問時，客戶端通過為Ipad，android等移動客戶端提供一系列的服務接口，相當于服務轉接處理，來完成對于功能的調用，例如移動客戶端在登錄時候進行身份認證，獲取用戶授權操作的設備列表，需要處理操作設備的視頻流等等，這些服務都是通過中心服務器的移動接口來完成的。系統(tǒng)結構解析中心服務器采用的是J2EE的三層架構實現(xiàn)，J2EE是廣泛認可的一個工業(yè)標準。它利用了Java2平臺的技術優(yōu)勢，為企業(yè)提供系統(tǒng)整體解決方案的開發(fā)、部署和管理等相關問題的一套完整的體系結構。系統(tǒng)主要分為表現(xiàn)層（UI）、業(yè)務邏輯層（BLL）、據(jù)訪問層（DAL）的架構設計；.1表現(xiàn)層（UI）通俗講就是展現(xiàn)給用戶的界面，表現(xiàn)層我們主要采用JSP+JqueryAjax來實現(xiàn)。其中JSP技術使用Java編程語言編寫類XML的tags來封裝產(chǎn)生動態(tài)網(wǎng)頁的處理邏輯。它將網(wǎng)頁邏輯與網(wǎng)頁設計和顯示分離，支持可重用的基于組件的設計，使基于Web的應用程序的開發(fā)變得迅速和容易，使得系統(tǒng)具備多平臺支持和強大的可伸縮性。AJAX即“AsynchronousJavaScriptandXML”（異步JavaScript和XML)，它用于創(chuàng)建更好更快以及交互性更強的Web應用程序的技術，它的最大優(yōu)點，就是能在不更新整個頁面的前提下維護數(shù)據(jù)。這使得Web應用程序更為迅捷地回應用戶動作，避免了在網(wǎng)絡上發(fā)送那些沒有改變過的信息。.2業(yè)務邏輯層（BLL）這層主要針對具體問題的操作，也可以說是對數(shù)據(jù)層的操作，對數(shù)據(jù)業(yè)務邏輯處理，業(yè)務層我們主要采用Struts2+Spring+Hibernate來實現(xiàn)，相關的接口實現(xiàn)還采用了XMLRPC技術和Socket套接字。Struts2是MVC的一個優(yōu)秀框架，MVC即Model-View-Controller的縮寫，是一種常用的設計模式。MVC減弱了業(yè)務邏輯接口和數(shù)據(jù)接口之間的耦合，以及讓視圖層更富于變化。Struts是MVC的一種實現(xiàn)，它將Servlet和JSP標記（屬于J2EE規(guī)范）用作實現(xiàn)的一部分。Struts繼承了MVC的各項特性，并根據(jù)J2EE的特點，做了相應的變化與擴展。Spring主要提供的IoC容器，我們可以將對象之間的依賴關系交由Spring進行控制，避免硬編碼所造成的過度程序耦合。用戶不必再為單實例模式類、屬性文件解析等這些很底層的需求編寫代碼，可以更專注于上層的應用，同時我們可以從單調煩悶的事務管理代碼中解脫出來，通過聲明式方式靈活地進行事務的管理，提高開發(fā)效率和質量。Hibernate是一個ORM框架，它對JDBC進行了非常輕量級的對象封裝，使得Java程序員可以隨心所欲的使用對象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫，采用統(tǒng)一的接口來操縱任何主流的數(shù)據(jù)庫，增加了項目的可移植性。xmlrpc是使用http協(xié)議做為傳輸協(xié)議的rpc機制，使用xml文本的方式傳輸命令和數(shù)據(jù)。一個rpc系統(tǒng)，包括兩個部分:客戶端—用來向服務端調用方法,并接收方法的返回數(shù)據(jù);服務端—用于響應客戶端的請求，執(zhí)行方法，并回送方法執(zhí)行結果。它是一種分布式方法調用技術。.3數(shù)據(jù)訪問層（DAL）該層所做事務直接操作數(shù)據(jù)庫，針對數(shù)據(jù)的增添、刪除、修改、查找等。數(shù)據(jù)庫層采用MYSQL集群，對并發(fā)處理和大數(shù)據(jù)量處理提供可靠支撐，同時數(shù)據(jù)庫采用雙機熱備，在出現(xiàn)故障的情況下能夠自動切換，保證系統(tǒng)的正常運行，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.2.5流媒體服務器集群流媒體服務器作為流媒體應用的核心系統(tǒng)，是視頻監(jiān)控系統(tǒng)向用戶提供視頻服務的關鍵平臺。其主要功能是提供RTSP/HTTP流媒體服務，其中RTSP提供實時視頻流及錄像回調視頻流，HTTP則只提供錄像回調視頻流。流媒體服務器集群主要功能負載均衡、高并發(fā)訪問：通過負載均衡各節(jié)點運行狀態(tài)，提高系統(tǒng)工作效率，滿足系統(tǒng)的高并發(fā)訪問需求。監(jiān)控視頻流實時轉發(fā)：前端視頻數(shù)據(jù)經(jīng)處理系統(tǒng)處理后，流媒體服務器將處理后的監(jiān)控視頻流進行實時轉發(fā)給用戶，滿足各種客戶端需求。歷史視頻數(shù)據(jù)流化推送，提供錄像調回的視頻流推送服務。服務器狀態(tài)（負載、鏈接數(shù)）等信息獲取。流媒體服務器集群系統(tǒng)構架以集群的形式對外提供負載均衡的標準RTSP流媒體并發(fā)推流服務，用戶根據(jù)相應的流媒體RTSP地址，即可實時地獲取系統(tǒng)處理完后的實時視頻數(shù)據(jù)和存儲的歷史視頻數(shù)據(jù)，以供監(jiān)控和遠程訪問。本系統(tǒng)輸出為標準RTSP視頻流，通過構建流媒體服務器集群和負載均衡機制，使得多臺流媒體服務器可以共同對外提供服務，支持高并發(fā)訪問。流媒體分發(fā)系統(tǒng)流媒體分發(fā)系統(tǒng)內網(wǎng)PC客戶端移動終端電視墻視頻矩陣APN公網(wǎng)移動終端圖3-15輸出子系統(tǒng)描述針對PC機和解碼上墻，此類需求一般為高清碼流，因此布設在環(huán)保視頻專網(wǎng)內，走局域網(wǎng)保證清晰度和實時性。針對移動終端，由于其會經(jīng)過公網(wǎng)，因此采用APN方式連接，APN的英文全稱是AccessPointName，中文全稱叫接入點，是移動終端上網(wǎng)時必須配置的一個參數(shù)，它決定了移動終端通過哪種接入方式來訪問網(wǎng)絡。如：使用聯(lián)通的3G網(wǎng)絡（WCDMA），使用APN接入方式并于其鑒定協(xié)議，就可根據(jù)用戶名判定，生成虛通路連接進入環(huán)保視頻專網(wǎng)，從而通過流媒體服務器獲得視頻流。處理模塊處理模塊存儲模塊中心服務模塊流媒體服務器信令流數(shù)據(jù)流終端設備圖3-16流媒體服務器集群系統(tǒng)構架圖LVS負載均衡流媒體服務器集群采用LVS負載均衡來進行管理，對外提供虛擬網(wǎng)絡服務。在服務器中設置一臺負載均衡服務器，使用一個虛擬IP地址連接所有節(jié)點服務器，所有應用程序都使用該虛擬IP地址作為服務器集群地址。用戶通過虛擬IP地址（VirtualIPAddress）訪問服務時，訪問請求的報文會到達負載調度器，由它進行負載均衡調度，從一組真實服務器選出一個，將報文的目標地址VirtualIPAddress改寫成選定服務器的地址，報文的目標端口改寫成選定服務器的相應端口，最后將報文發(fā)送給選定的服務器。真實服務器的回應報文經(jīng)過負載調度器時，將報文的源地址和源端口改為VirtualIPAddress和相應的端口，再把報文發(fā)給用戶。圖3-17LVS應用架構為解決負載均衡服務器發(fā)生故障后整個集群癱瘓問題，我們配置了兩個負載均衡節(jié)點，它們以“主/從”模式配合工作，平時只有主負載均衡服務器在工作，從負載均衡服務器在待命；一旦主負載均衡服務器宕機，從負載均衡服務器馬上進入工作狀態(tài)。要實現(xiàn)負載均衡，所使用的軟件有heartbeat和ldirectord；ldirectord（LinuxDirectorDaemon）可以對服務和物理服務器進行監(jiān)測，被廣泛地用于http和https等服務。它是專門為LVS（LinuxVirtualServer）監(jiān)控而編寫的，不僅能從heartbeat的配置文件/etc/ha.d/xxx.cf中讀取所有有關IPVS（IPVirtulServer）路由表配置的信息，還可以方便地被heartbeat管理（比如由heartbeat來啟動和停止ldirectord服務）。heartbeat可以通過以太網(wǎng)（或者串行接口）來監(jiān)控節(jié)點的健康狀況。如果有多個heartbeat節(jié)點（heartbeat2.0及后續(xù)版本已經(jīng)能夠支持兩個以上節(jié)點），我們既可以使用串行線又可以使用以太網(wǎng)連接它們，這樣將大大提高系統(tǒng)的可用性。3.2.6終端設備 終端設備包括移動終端、PC終端和大屏終端，主要功能有顯示視頻設備列表、播放視頻流、與用戶交互云臺控制、多路視頻播放等?？蛻舳吮O(jiān)控流程移動客戶端包括ios客戶端和android客戶端，實現(xiàn)了用戶登錄，獲取設備群組及設備信息列表，向中心服務器請求實時視頻流地址，以及解碼并顯示視頻流等。登錄操作登錄操作登錄首頁中心服務器移動客戶端獲取設備列表列表及播放頁面列表及播放頁面點擊某路視頻獲取視頻實時地址解碼、轉化成圖片視頻播放流媒體服務器集群請求視頻流實時視頻流圖3-18移動終端系統(tǒng)示意圖客戶端與中心服務器通過JSON協(xié)議進行交互，用戶登錄后服務端返回一個UserID，以后各次請求數(shù)據(jù)將以這個UserID作為識別依據(jù)。用戶點擊某個視頻控件之后，客戶端向中心服務器發(fā)送請求該路設備的實時視頻流地址，而后中心服務器對前端設備調度，以及對JobKeeper的任務分發(fā)，得到處理之后的地址返回給客戶端。客戶端根據(jù)這個地址向流媒體服務器集群請求實時視頻流，而后進行RTSP解碼，轉化成可以顯示的圖片，通過客戶端頁面控件顯示出來。當用戶在視屏播放窗口進行上、下、左、右、放大、縮小手勢時，相應地將向攝像設備發(fā)送向上、向下、向左、向右、放大焦距、縮小焦距等命令。當我們計劃在主線程完成很多工作的時候，程序將消耗很多資源，用戶一直在等待，可能系統(tǒng)也會強制關閉客戶端；借助多線程的好處，我們把任務分開到不同的后臺線程，這樣可有效提高客戶端的體驗效果及性能，增強程序的實時處理能力。由于主線程控制著頁面顯示功能，解碼、處理等步驟在新線程中運行，保證了程序穩(wěn)定可靠，不出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象?？蛻舳斯δ苊枋鲇脩艄芾砉δ埽焊鶕?jù)用戶信息表，管理用戶登錄、用戶的權限，可以管理用戶信息、增刪用戶等。設備管理功能：根據(jù)攝像機和用戶的權限，管理當前用戶授權的前端設備狀態(tài)、節(jié)點運行狀態(tài)，并進行實時的更新。智能識別功能：調用后臺智能識別的相關功能，通過瀏覽器的訪問方式來展示智能識別的結果。服務器狀態(tài)監(jiān)控：定期輪詢服務器，檢測他們的狀態(tài)，保證服務器穩(wěn)定運行。實時監(jiān)控：通過Jobkeeper調度任務，分發(fā)任務處理，獲得接入的視頻流，同時通過和接入服務器的交互完成云臺、速度等相關的設備控制。移動接口：為了保證適應移動設備不同的分辨率，我們要對其進行實時解碼，通過Jobkeeper來分發(fā)轉碼任務，返回轉碼的地址流，反饋給移動客戶端。日志管理：完備的日志記錄，可以了解系統(tǒng)的運行狀況，以及現(xiàn)系統(tǒng)的bug，對調試等都有很大的幫助。錄像回調：調閱已經(jīng)錄制的錄像。監(jiān)控大屏幕：控制解碼器，將制定視頻流推送給解碼器，解碼上墻。4建設方案4.1建設方案拓撲圖系統(tǒng)建設拓撲圖如下所示：圖4-1系統(tǒng)建設拓撲圖系統(tǒng)對前端的交管局、交通局、公安局、城市高點監(jiān)控、道路圖像監(jiān)控“320”工程等現(xiàn)有視頻監(jiān)控前端和平臺進行對接，實現(xiàn)上萬路的視頻接入。對上述視頻監(jiān)控平臺的視頻接入后，經(jīng)過集群處理，實現(xiàn)轉碼處理、智能識別、解碼上墻和數(shù)據(jù)存儲回看等功能，以滿足不同終端的訪問需求、實現(xiàn)車流統(tǒng)計等交通數(shù)據(jù)的提取、對關鍵數(shù)據(jù)進行存儲、以及實現(xiàn)大屏控制等功能。4.2軟硬件部署4.2.1部署方式系統(tǒng)的硬件為多臺基于X86架構的同構服務器組成的集群，因此硬件部署可以根據(jù)實際情況，分為集中部署和多點部署兩種形式。而軟件則安裝在每臺服務器上即可。其中，集中部署是指將系統(tǒng)的所有硬件設備集群部署在同一個地區(qū)或者機房中，集中部署的優(yōu)勢是：安裝和維護相對容易，運維開銷相對較小。多點部署是指將系統(tǒng)的所有硬件設備集群，部署在多個地區(qū)或機房，使得每個獨立的地區(qū)或機房都可自行成為一個服務點，多點部署的優(yōu)勢在于不會因為某一機房中心出現(xiàn)網(wǎng)絡或供電等問題而服務中斷，可靠性較高4.2.2服務器設備和軟件規(guī)劃綜合視頻監(jiān)控平臺，需要并發(fā)動態(tài)接入交管局、交通局、公安局、城市高點監(jiān)控、道路圖像監(jiān)控“320”工程等平臺中總計500路視頻信號，其中最高并發(fā)接入100路320平臺視頻、100路交管平臺視頻、其它300路。平臺最高實時轉碼300路720p監(jiān)控視頻，智能分析不超過50路，上墻24路高清和96路D1，其余的為存儲、回看、轉發(fā)等。經(jīng)過流媒體服務器后，用戶的并發(fā)訪問量為800路720P，或1600路D1信號。接入服務器部分需要2臺服務器做設備狀態(tài)檢測、設備信息獲取、云臺控制、平臺接入等功能，前端監(jiān)控設備和平臺的協(xié)議轉換，提供控制信令流的轉發(fā)和路由。處理服務器部分轉碼、智能識別、存儲都需要接入的源視頻流，所以在視頻流接入系統(tǒng)后由處理服務器實時轉發(fā)給流媒體服務器，提供并發(fā)訪問，并發(fā)接入轉發(fā)300路720p視頻流需要2臺服務器處理（按平均碼流4Mbps算，千兆網(wǎng)卡可承受200路左右視頻流）；而對320平臺和交管?？灯脚_采用轉碼接入方式，將接入的視頻流實時轉碼成標準流并實時轉發(fā)，共200路720p，需要17臺服務器。轉碼和智能識別處理時，輸入的視頻流的參數(shù)和輸出的視頻流的參數(shù)，以及識別內容等都會影響所占用的系統(tǒng)資源。平均單臺處理服務器的可并發(fā)轉碼處理12路或智能識別8路高清720p視頻流。系統(tǒng)需另外實時轉碼100路高清視頻提供給移動終端訪問和智能識別50路高清視頻流，需要15臺處理服務器；云調度JobKeeper管理節(jié)點需要3臺（互為主備）服務器，復用部署在處理服務器上。綜上，接入、處理、分發(fā)部分需要34臺服務器。流媒體服務器部分系統(tǒng)并發(fā)的源視頻流（由前端接入）為500路720p（提供給轉碼、識別、存儲模塊使用），同時流媒體服務器需提供針對用戶的800路高清720p的并發(fā)推流能力，共需6臺服務器搭建流媒體服務器集群，提供負載均衡，其中有2臺服務器兼做負載均衡調度節(jié)點，互為主備。中心服務器部分共需2臺服務器：2臺服務器做中心管理調度，并提供web客戶端以及http協(xié)議的用戶接口。這兩臺服務器兼做負載均衡調度節(jié)點，互為主備；同時部署數(shù)據(jù)庫服務器，作鏡像熱備配置存儲部分目前存儲需求量不大，僅為按需關鍵數(shù)據(jù)存儲，建議配置cStor經(jīng)濟型云存儲，100TB的裸容量，按2：1冗余備份，實際有效容量為50TB，后期可根據(jù)需求增加擴容，十分方便。初步部署為5臺服務器，其中：2臺元數(shù)據(jù)管理節(jié)點，互為主備；3臺數(shù)據(jù)存儲節(jié)點，可以通過新增硬盤或新增存儲節(jié)點動態(tài)擴容。規(guī)劃綜述綜上所述，該方案共需49臺服務器。其中，接入服務器需要2臺，34臺服務器部署云處理及云調度系統(tǒng)，6臺服務器用作流媒體服務器部分，2臺服務器用作中心處理服務器部分，另外5臺部署云存儲系統(tǒng)。同時，49臺服務器需要4個集群集成套件（由于每個集群集成套件可裝載12臺左右，49臺服務器需要4個集群集成套件）4.3網(wǎng)絡通信部署4.3.1與第三方平臺的通信部署系統(tǒng)的接入服務器對第三方SDK進行了整合，實現(xiàn)與前端平臺進行信令交互，如：獲取設備列表、云臺控制、獲取設備視頻流地址等。在獲取到設備列表和信息后可以兩種方式獲取視頻流，一是在處理服器中整合第三方流媒體SDK獲取視頻流，同時使用其提供的SDK解碼，然后重新編碼成標準流并實時轉發(fā)。該方式缺點是對所接入的視頻流進行轉碼處理，需要增加服務器數(shù)量。另一種方式是利用獲取到的設備信息直接從前端設備取標準視頻流進行處理，缺點是會增加前端網(wǎng)絡壓力，同時若不能直接訪問到前端設備則不可行。4.3.2與第三方平臺的網(wǎng)絡部署第一種方案是通過網(wǎng)閘、網(wǎng)關等設備，將不同網(wǎng)段下的各個委辦局的視頻源IP和端口映射到同一子網(wǎng)內，這樣可以與我們的系統(tǒng)處于同一網(wǎng)段，視為局域網(wǎng)處理。并將系統(tǒng)的中心服務器及流媒體服務器映射到外網(wǎng)，供外網(wǎng)用戶訪問取流。第二種方案是將與其它平臺對接交互的接入服務器和處理服務器進行多網(wǎng)卡配置，分別接入不同的網(wǎng)絡，缺點是對接的平臺越多單臺服務器所配置的網(wǎng)卡越多，同時交換機等設備和網(wǎng)線也會增加，導致部署復雜、可接入的平臺數(shù)量有限。最后一種方案是指定部分服務器處理某個平臺的接入，缺點是資源利用率會降低。4.3.3與移動終端的通信部署需要與運營商達成協(xié)議，使用3G和APN技術，建立虛通路接入系統(tǒng)，實現(xiàn)移動終端的訪問和控制，同時保障網(wǎng)絡安全和保密要求。4.4維護制度試運行期間，我方安排工程師在維護點現(xiàn)場上班，進行運行維護我方在工程交付時提供操作說明等資料，并安排培訓在工程交付后，按甲方的要求進行定期現(xiàn)場維護系統(tǒng)使用過程中若出現(xiàn)故障，我方在第一時間提供技術支持，若遠程協(xié)助不能解決，將安排工程師在24小時內到達現(xiàn)場提供服務現(xiàn)場維護時，若需要硬件維護、升級等操作，需要進入服務器設備所部署的機房進行操作；若需要軟件維護，需要接入系統(tǒng)所在的網(wǎng)絡，或在該網(wǎng)絡上的某個維護點的工作站上進行維護操作4.5前端設備命名系統(tǒng)具有設備管理功能，用戶可以再客戶端上進行查看和管理。攝像機設備在接入系統(tǒng)后錄入廠商、型號、類型、名稱、ip地址、經(jīng)緯度等屬性信息，同時經(jīng)由第三方平臺的設備在同步到設備列表后有對應的屬性進行區(qū)分，用戶在客戶端中可以查看設備所屬平臺的信息。系統(tǒng)對所接入的視頻的命名由錄入時用戶指定，并且，在設備管理中可以修改。用戶可以自行定制設備組并和用戶組、權限組進行關聯(lián)，自由地使用系統(tǒng)。4.6建設周期系統(tǒng)開發(fā)周期、安裝周期、試運行周期各為1個月，另外，針對無線網(wǎng)絡優(yōu)化功能需要額外3個月的開發(fā)時間。4.7應用接口和對接系統(tǒng)對GIS系統(tǒng)、綜合調度系統(tǒng)，以及其他第三方上層應用平臺提供開放的標準協(xié)議接口，這些系統(tǒng)或應用可以通過我方開放的協(xié)議來調用視頻平臺資源。其中視頻的數(shù)據(jù)流支持標準的RTSP協(xié)議，凡是支持RTSP/RTP標準流協(xié)議的播放器均可解碼播放，同時，我方也提供播放器插件協(xié)助上層應用開發(fā)；信令控制流則是基于標準HTTP協(xié)議，按JSON封裝。調取系統(tǒng)視頻的流程如下所示：登陸到平臺獲取設備列表請求某個設備的視頻流從返回的視頻流地址獲取視頻流解碼播放5.報價清單見附件（中國）有限公司文檔名稱PAGEPAGE146.聯(lián)系方式高速公路遠程視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術方案目錄第1章總體方案設計 11.1項目背景分析 11.2項目總體要求 11.3系統(tǒng)設計思路 11.4系統(tǒng)建設目標 31.4.1京福高速視頻接入 31.4.2濟青視頻監(jiān)控接入 41.4.3濟南繞城模擬視頻接入 41.4.4無線視頻接入 41.4.5卡口可視指揮系統(tǒng)接入 51.5總體架構設計 51.5.1視頻傳輸設計 61.5.2高速集團零點監(jiān)控中心接入 71.5.3高速股份監(jiān)控中心接入 71.5.4濟南監(jiān)控中心接入 71.5.5無線視頻接入 81.5.6卡口視頻接入 81.5.7監(jiān)控中心設計 91.5.8流媒體轉發(fā)設計 101.5.9視頻矩陣設計 101.6系統(tǒng)總體功能 111.7系統(tǒng)設計依據(jù) 11第2章監(jiān)控平臺設計 132.1監(jiān)控平臺概述 132.2平臺架構設計 142.2.1設備資源層 142.2.2設備接口層 142.2.3調度管理層 152.2.4業(yè)務支撐層 162.2.5用戶接入層 162.3關鍵技術應用 172.3.1軟件開發(fā)框架 172.3.2數(shù)據(jù)庫環(huán)境 182.3.3電子地圖應用 192.3.4消息中間件應用 202.4平臺功能設計 212.4.1中心管理服務功能 212.4.2電子地圖服務功能 292.4.3WEB服務功能 352.4.4客戶端軟件功能 38總體方案設計項目背景分析高速公路與一般公路相比，具有線性好、設計標準高、交通流量大、行車速度快等特點，如不采用先進的監(jiān)控管理措施，在交通量大、氣候惡劣的情況下，極易發(fā)生交通事故和交通阻塞。為了應對突發(fā)事故以及對高速公路的全程監(jiān)控，省廳交通警察必須接入高速公路監(jiān)控中心的視頻，實現(xiàn)交通流量和交通運行監(jiān)視；對關鍵點進行氣象檢測；對關鍵路段實施交通實時控制；及時發(fā)現(xiàn)各種異常情況并采取應急措施，保證高速公路高速、安全、經(jīng)濟地運營管理。實施高速公路全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅能改善高峰期間車輛行駛的平均速度，增加高峰期間的交通流量，減少交通堵塞程度和車輛延滯時間，同時也能大大減少交通事故和保證交通安全，節(jié)約燃料和減少車輛的磨損，縮短運輸時間，減少污染，發(fā)揮高速公路快速、安全、舒適和高效率的功能。全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有較為顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。項目總體要求建立全省統(tǒng)一的高速公路視頻監(jiān)控平臺，科學規(guī)劃網(wǎng)絡帶寬占用和流量分布，按和各地多級監(jiān)控管理中心架構，合理設計并接入京福、濟青、濟南繞城高速模擬視頻、數(shù)字視頻、高速無線視頻和卡口可視化指揮信號。在現(xiàn)有ARCGIS平臺上完成接入視頻點的標注，實現(xiàn)對監(jiān)控信號源的信息查詢、視頻點播、圖像控制、圖像切換、語音對講、違法抓拍和錄放像等管理功能。同時監(jiān)控平臺提供視頻解碼功能，可將數(shù)字圖像還原成模擬信號在大屏顯示。系統(tǒng)設計思路本次我們?yōu)槭d交通警察開發(fā)的集成平臺，可以對已有的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件和信息進行整合，打破各系統(tǒng)界限，完成信息規(guī)范、實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合，開發(fā)一個操作簡單、功能強大，具有智能聯(lián)動效果的省級操作平臺，已建立這樣一個智能化綜合操作平臺、有效地整合系統(tǒng)資源、建立起一定規(guī)規(guī)模的智能聯(lián)動體系、更廣泛地為基層業(yè)務單位提供高速公路安全管理服務。我們的高速公路監(jiān)控平臺的價值主要體現(xiàn)在以下方面：多品牌設備（DVR、DVS、矩陣等）的兼容性，實現(xiàn)前端設備的多樣性可以實現(xiàn)了多家設備如硬盤錄像機，編碼器（DVS)，IP攝像機、矩陣等統(tǒng)一標準接口接入，方便更新和調用，不同型號設備快速接入，實現(xiàn)系統(tǒng)的迅速集成?？梢詫崿F(xiàn)數(shù)?；旌辖M網(wǎng)可以實現(xiàn)數(shù)?；旌闲蜆嬀W(wǎng)，即一個系統(tǒng)中既存在矩陣等模擬設備，也存在數(shù)字硬盤錄像機，編碼器（DVS)，IP攝像機等數(shù)字設備，可以兼容數(shù)字模擬混合聯(lián)網(wǎng)。多級的分布式管理架構系統(tǒng)架構大型、分布式、靈活，多級的管理架構。避免結構上限制系統(tǒng)擴展性，真正實現(xiàn)監(jiān)控平臺按照需要任意分級。高度集成性系統(tǒng)應建立在一個集成平臺概念上，需要考慮集成第三方系統(tǒng)設備（如其它廠家的DVR、DVS、矩陣等），可以作為一個綜合安防集成管理平臺高度上一起聯(lián)動其它系統(tǒng)設備，打破各子系統(tǒng)設備的界限，完成信息規(guī)范、實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合，提供一個操作簡單、功能強大，具有智能聯(lián)動效果的操作平臺。實現(xiàn)的地理信息的多層和多級的鏈接關系提供了強大地理信息系統(tǒng)功能，實現(xiàn)了以矢量化電子地圖GIS和柵格（位圖或影像圖）地圖相結合，實現(xiàn)多層和多級的地圖鏈接關系，即整個省市地圖采用多層（例如道路、河流、綠地等圖層）矢量電子地圖（GIS）方式實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合管理功能，精確定位事故現(xiàn)場，提供地理位置信息，便于對應急事件的響應；對于高速公路線路圖則采用位圖方式(支持JPG、BMP、TIF等多種不同格式)實現(xiàn)監(jiān)控點詳細定位，實現(xiàn)平面地圖的多級鏈接管理方式。有效的報警聯(lián)動機制可以對每一個視頻通道和報警通道、全天或時間段內進行報警設置，實現(xiàn)報警條件和報警事件的靈活組合。當有報警信息傳入時，能實現(xiàn)報警和動作（存儲、預置位、報警上墻、執(zhí)行預案、GIS分析）的聯(lián)動，并伴有聲，短信等方式。并支持第矩陣系統(tǒng)的報警。先進的設計保證，保證各子系統(tǒng)間互連互通，消除“信息孤島”。能通過建立起一套統(tǒng)一的消息體系，利用先進的XML語言，采用多線程、Remoting技術，在系統(tǒng)平臺的請求、設備的響應之間建立起一座互連互通的橋梁。真正能消除“信息孤島”。提供虛擬存儲技術跨越物理磁盤資源創(chuàng)建任意大小的虛擬存儲卷，每個物理LUN和虛擬設備最大可達16TB，利用NSS將虛擬卷安全的分配給服務器，存儲池可將物理磁盤集指派給指定的任務，減少操作失誤帶來的風險。IP服務機制，解決動態(tài)IP問題對于ADSL等動態(tài)IP傳輸方式，可以通過系統(tǒng)自帶的IP解析服務器軟件來解決由于IP變更導致網(wǎng)絡監(jiān)控中斷的問題，IP服務器主要是定時接收前端DVR/DVS上報過來的IP地址，同時更新到數(shù)據(jù)庫中，這樣客戶端軟件便可從數(shù)據(jù)庫取到DVR/DVS最新的IP地址，從而為實現(xiàn)廉價的網(wǎng)絡監(jiān)控創(chuàng)造了可能。內外網(wǎng)流媒體轉發(fā)功能系統(tǒng)應具有獨立的流媒體軟件，可以向局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、ADSL、VPN等多種網(wǎng)絡轉發(fā)前端視頻數(shù)據(jù)，并支持多級視頻轉發(fā)管理和對所有視頻訪問的優(yōu)先級管理，可以確保網(wǎng)絡帶寬有限的環(huán)境下，對遠程實時圖像訪問和遠程回放訪問的帶寬有效管理。同時通過視頻轉發(fā)模塊，實現(xiàn)各級中心多人遠程訪問的實現(xiàn)和降低現(xiàn)場數(shù)字圖像設備的使用負荷，延長數(shù)字圖像設備的使用壽命。支持多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)統(tǒng)一了標準數(shù)據(jù)庫訪問接口，動態(tài)解析數(shù)據(jù)訪問行為，可支持Oracle,SqlServer,Acces三種數(shù)據(jù)庫?？筛鶕?jù)用戶現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫（如DB2）等進行擴展支持。系統(tǒng)建設目標京福、京滬、濟青高速公路視頻接入方式多樣，本集成平臺要求將不同接入方式的視頻信號統(tǒng)一接入，根據(jù)實際情況，實現(xiàn)視頻控制、切換以及視頻模擬信號向數(shù)字信號轉換、數(shù)字信號向模擬信號轉換等功能。主要實現(xiàn)以下目標：京福高速視頻接入高速監(jiān)控中心位置：位于濟青高速零點處高速集團信息中心。德州至濟南段信號接入要求利用與高速集團零點信息中心已建立的光纖直連鏈路，通過視頻光端機（4路視頻，帶控制口）實現(xiàn)與高速集團零點信息中心視頻矩陣（AD168）的連接，將信息中心現(xiàn)有的京福高速監(jiān)控圖像傳到，在建立視頻服務器將圖像數(shù)字化后接入高速視頻監(jiān)控集成平臺。模擬圖像上傳后，其中1路AD168的視頻信號與視頻矩陣（AB80-80）相連，2路視頻經(jīng)視頻編碼器與高速公路視頻監(jiān)控集成平臺連接，另外1路接事件檢測信號。經(jīng)編碼的數(shù)字視頻信號接入視頻集成平臺，并與數(shù)字矩陣控制設備（解碼器）連接，實現(xiàn)京福高速監(jiān)控圖像在大屏幕的顯示。利用視頻集成平臺可切換顯示接入AD168矩陣的任意圖像，并可控制云臺鏡頭。事件檢測接入接入高速集團（零公里處）信息中心事件檢測提示信號，將發(fā)生事件的視頻信號自動切換到大屏幕顯示。泰安棗莊段信號接入泰安棗莊段信號接入的是廣州美電貝爾公司的矩陣，要求實現(xiàn)（AB80-80）矩陣對其控制，接入集成方式同德州濟南段信號接入，即通過光端機將視頻模擬信號接入，接入的模擬視頻通過的視頻服務器將圖像數(shù)字化后接入高速公路視頻監(jiān)控平臺。在網(wǎng)絡視頻監(jiān)控平臺上看切換顯示美電貝爾矩陣的任意圖像，并可控制云臺鏡頭。其控制要求同德州至濟南段要求。濟青視頻監(jiān)控接入濟青高速濰坊段（文化東路高速股份監(jiān)控中心）：該段視頻監(jiān)控信號是以IP的方式回傳到高速集團監(jiān)控中心，原系統(tǒng)設備為北京亞邦公司的產(chǎn)品。要求將數(shù)字信號在高速股份監(jiān)控中心還原成模擬視頻信號后，再通過光端機將視頻數(shù)字信號接入，經(jīng)視頻編碼器接入視頻監(jiān)控集成平臺。由于該段監(jiān)控設備的通用性較低，因此只要求接入6路視頻信號到，不要求對其控制。濟南繞城模擬視頻接入接入方式同京福高速視頻接入。利用與濟南的直連光纖鏈路，所有繞城監(jiān)控信號經(jīng)有線方式回傳濟南后，在濟南指揮中心矩陣端增加4路視頻光端機，完成繞城高速模擬視頻到的接入。視頻信號上傳后經(jīng)視頻分配器接入到的視頻編碼器，將圖像數(shù)字化后接入高速視頻監(jiān)控平臺。濟南指揮中心現(xiàn)有BOSCH公司的矩陣（型號8800），在濟南繞成監(jiān)控系統(tǒng)中將增加與其協(xié)議兼容的矩陣，要求矩陣(AB8080)實現(xiàn)對新增矩陣的控制。無線視頻接入無線視頻接入包括6臺移動指揮車和12路固定監(jiān)控點的視頻信號。高速無線視頻監(jiān)控采用4個CDMA（1X/EVDO）模塊捆綁傳輸，待3G網(wǎng)絡覆蓋完善后，再更換傳輸模塊。建立無線視頻流媒體服務器（外網(wǎng)的流媒體服務器），利用無線安全接入平臺，接入18路無線視頻監(jiān)控信號。采用圖像清晰度較低的CIF（352X288）格式時，其單路上傳網(wǎng)絡帶寬為512kbps。因此，為減輕并發(fā)訪問對無線接入網(wǎng)帶來的壓力，通過在外網(wǎng)（Internet）建立的流媒體（分發(fā)存儲）服務器，緩解對監(jiān)控點全部錄像時對網(wǎng)絡產(chǎn)生的壓力。視頻監(jiān)控集成平臺應完全兼容無線視頻信號，實現(xiàn)對各無線監(jiān)控點的實時訪問、控制以及錄放像。卡口可視指揮系統(tǒng)接入卡口可視指揮系統(tǒng)前端信號通過音視頻編碼器進行數(shù)字化編碼（編碼設備具有雙向視頻、音頻傳送功能），經(jīng)本地光纖將卡口的音視頻圖像傳送到公安網(wǎng)絡。在指揮中心可將視頻流信息通過解碼器還原為模擬信號，在現(xiàn)有大屏或監(jiān)視器上進行顯示。視頻監(jiān)控集成平臺除了完成視頻監(jiān)控信號的管理外，通過系統(tǒng)控制，完成對卡口點的遠程可視化指揮。特殊情況時，可作為視頻會議使用，實現(xiàn)可視化的語音雙向交流和指揮調度?？傮w架構設計本方案主要采用比較成熟的數(shù)字+模擬混合的視頻接入方案：整個網(wǎng)絡架構屬于二級架構，其中高速集團零點信息中心、文化東路高速股份監(jiān)控中心和濟南監(jiān)控中心屬于二級中心，它們負責對前端攝像機進行管理和直接調用；省廳屬于一級監(jiān)控中心，它與二級監(jiān)控中心建立光纖直連鏈路，通過在二級中心的模擬矩陣的輸出端加視頻光端機將視頻上傳至中心矩陣切換到電視墻上顯示，同時將上傳到中心的模擬視頻經(jīng)過編碼數(shù)字化后接入到視頻監(jiān)控集成平臺，我司提供的視頻監(jiān)控集成平臺可以集