公安分布式网络视频监控平台设计

◆刘 洋

公安分布式网络视频监控平台设计

◆刘 洋

（公安部第三研究所 上海 200031）

网络视频监控系统已经成为城市安防的一个重要组成部分。本文针对大规模多摄像机全景实时视频监控问题，设计了一个适用于全景视频处理中心的公安分布式网络监控平台。其主要包括平台设计分布式架构、客户端功能介绍和网络平台组成及功能介绍。目的是构架大规模多摄像机全景实时视频监控，适用于全景视频处理中心的公安分布式网络监控平台，为轨道交通的视频信息资源共享提供一个规范和方向。

视频监控系统；分布式网络架构；轨道交通；平台设计；公安

城市轨道交通是城市轨道交通系统的一个重要组成部分，对轨道交通车站内人员流动性高、人员杂等情况，城市轨道交通视频监控系统需进行高度整合，并面向不同业务部门进行管理，对各条轨道交通线路进行实时监控并整合。

分布式网络视频监控平台是基于轨道交通高速信息网的顶层视频监控系统，平台可调用所有轨道交通线路接入该传输网络的视频监控资源，供公安上层网用户观看和检索。其目的是实现根据具体情况采取相应的联动处理，以及网络信息化运维管理和智能分析功能接入。本文针对大规模多摄像机全景实时视频监控问题，方便公安上下级站点的联通，为轨道交通的视频信息资源共享提供一个规范和方向，设计了适用于全景视频处理中心的公安分布式网络监控平台。

1 平台设计分布式架构

本平台主要由视频综合管理平台、视频服务、国标平台和人机界面客户端组成。通过该平台的部署，可以有效地提高安全防范系统整体的安防掌控力，资源高度共享，进一步稳固并改善区域的公共安全环境。为重大活动安保、打击违法犯罪、处置突发事件、公共管理和社会面治安控制等工作中提供有效的技术支持。

2 客户端功能介绍简介

2.1 实时图像监控与控制功能

不同的监视器可以显示相同的画面，也可显示不同画面。任一值班员选择观看某一幅画面时，不受其他人员对该画面的任何选择的影响。

图像在监视器上除了显示正常图像外，还可显示线路名、站名、区域号、日期和时间。

各值班员与系统间能做简单的人机交互，并有相应的操作、操作错误的提示。在系统正常的情况下任何错误的操作不会出现黑屏。

各区间、车站、车辆基地、控制中心的周界用摄像机以及车站票务室等处的摄像机在发生入侵告警时，在低照度情况下能够借助辅助照明手段提供清晰画面的能力。

2.2 CU客户端浏览功能设置

支持单画面和多种多画面模式的实时图像浏览；支持4/9/16/25/36等等分屏浏览方式，同时支持N+1方式浏览，支持拖拉交换窗口画面；客户端浏览支持16:9模式、4:3模式、自适应模式、满屏切割显示和满屏拉伸显示，16:9画面支持叠加4:3显示框以方便对4:3 电视墙画面调节。

支持每幅画面的手动或自动轮询，轮询间隔可设置；支；支持对前端编解码器的集中参数设置；支持移动侦测、音频对讲功能的操作与管理。

客户端应支持预案设置和管理，个人预案和公共预案最大分别可创建128个；系统提供图像抓拍功能，监控中心可随时根据需要抓拍监控图像；具备CPU资源监测功能，当浏览图像路数超出CPU负荷时能够给出个性化提示；客户端应支持设置锁屏等待时间，超时后CU自动锁屏或CU自动断链。

同台CU端PC支持一机多显功能，可同时使用CU浏览视频和电子地图功能。

2.3 电视墙浏览功能设置

支持电视墙的实时浏览、录像回放浏览功能；支持CU客户端对电视墙的配置；支持电视墙预案轮巡、电视墙图像轮巡、告警图像上电视墙功能；支持单路4/9/16路合成画面配置；支持监控专用键盘对电视墙图像的切换和控制。

支持监控点摄像机的远程PTZ控制实现镜头的左右、上下转动，视野的拉近拉远等。

可外接键盘和矩阵，实现客户端上图像切换和PTZ控制。

报警时，能够在地图相关位置显示报警，并且能够通过点击报警图标调看现场图像并进行PTZ控制。

不同用户对于同一摄像头可拥有不同的摄像头权限，设置范围包括10级，最低级别无PTZ控制权限，10级为最高级别；

2.4 图像的回放及检索功能

回放功能设置：其要求能够实现多种方式的录像——手动选择录像、定时录像或报警联动录像。支持秒级回放、秒级搜索定位、边录边放，支持使用键盘和鼠标快捷键控制录像回放和预案播放；回放时可实现播放、快放、慢放、拖拽、暂停等功能，可实现多路图像同步回放功能，回放速度可调。并能支持光盘刻录复制（配备刻录机），回放时不影响录制。

检索功能设置：录像文件的检索可按名称、录像方式、时间段等进行检索；支持专用工具对独立录像阵列进行检索和浏览。

2.5 字符叠加编辑功能

系统支持在监控室液晶拼接墙屏上的图像显示区域所显示的图像，同时显示相应的字符信息，包括站名、摄像机位置、编号、日期及时间等，其中，一体化球机可实时叠加操作员用户名。每台摄像机图像叠加字符的内容、大小、显示位置可自由设置；叠加字符的设置可以由上级监控中心的网管软件完成，也可在本地进行设置。

2.6 电子地图功能

支持SVG格式的矢量图或JPEG格式的静态地图的两种方式的百度地图和高德地图；支持在电子地图上拖拽放置摄像机、报警点等图标；支持在电子地图上双击摄像机图标可以播放摄像机所在点的视频图像。报警时，能够在地图相关报警点位显示报警。

3 网络平台的组成以及功能介绍

3.1 平台总体架构设计

3.1.1 ADMIN管理平台

分布式网络监控平台的整体架构中ITTC视频综合管理系统是一个B/S应用，为后台管理类型的系统，为整个平台的核心应用，主要包括设备管理模块、业务管理模块、系统管理模块、Web API支持和日志模块。五大模块分别负责整个系统设备基础信息的管理、业务流转及支撑、全局运行参数的管理、维持平台服务间数据交换和用户查询功能。

3.1.2 流媒体服务

流媒体服务包含媒体源模块、转码模块、分发模块和RTSP四个模块。该四大模块负责接收媒体码流、把码流转换为H264，PS码流、从下级IPC获取码流、和网络上进行分发（200路视频源）。

3.1.3 视频服务

视频服务包含视频业务模块、视频时序模块、OSD模块、键盘模块、解码器模块和屏控模块六个模块。六个模块实现了支撑视频上下级点播、视频轮询、解码器通道叠字、物理键盘切换实时视频上墙、ONVIF国际协议控制操作解码器和视频实时上墙功能。

3.1.4 诊断服务

诊断服务的设计模式为插件式设计，功能的启用或停止，不会影响程序的发布，完全可配置模式。

3.1.5 网关服务

网关服务包含国标28181模块和设备资源过滤模块。首先，国标28181模块，负责国标28181协议的对接，实现多个国标平台的互联；实现了平台信令的级联，支持向多个上级平台进行注册，同时接受多个下级平台注册。

3.1.6 客户端

客户端包含展示模块、国标模块、码流模块、解码模块和视频上墙模块。实现了支撑客户端通过国标28181协议与服务端通信网络上发往客户端的码流解码并播放网络视频。

[1]周凤，王利.基于树莓派与ROS系统的网络视频监控系统研究[J].绥化学院学报，2018，38（02）：148-151.

[2]谢浩鹏.全景视频处理中心的分布式网络计算节点设计与实现[D].深圳大学，2017.

[3]安磊.基于帧差法和背景减除法的视频监控系统设计[D].西安科技大学，2013.

本文为公安部第三研究所基本科研费项目：分布式网络视频监控平台（编号：C19392）。