利用网络技术及数字图像处理技术建立数字化视频监视系统

一、概述

随着社会经济的发展，城市建设速度和规模也逐渐加大，但是相应产生的城市安全问题也倍受人们的关注，城市的发展需要很多外来人口，外来流动人口的增加也就增加了很多人为的犯罪因素，按照公安部的统一部署和建议，基于金盾网的城市安全监控也提到了日程。现在以派出所为基层单位建立监控报警设备，能够解决在发生紧急事件时警方能够即时得到现场图像信息和声音信息以使得警方可以针对现场的实际情况做出快速反应，保障人民财产和人身的安全，达到预防犯罪和打击犯罪。本方案采用了国际上先进的基于IP网络的数字安防产品，为使用者提供功能齐全、应用新颖、投资合理的网络视频解决方案。在本次设计中充分体现出可持续发展的理念，利用网络技术及数字图像处理技术提供多种综合服务功能。 利用网络（LAN）扩展传统模拟CCTV系统和现有的报警系统，利用现有网络（宽带网）建立数字化视频监视系统可以为用户节省费用，并且可以完全达到用户对安全的要求。

监视点配置情况

以每个派出所为基层单位，监控点设置在派出所直辖的主要社区、街道、商业场所、金融机构、学校、医院等。每个派出所至少设置根据情况数十个监控点。

网络环境

监控点到派出所都是采用公网传输（ADSL或小区宽带）

派出所到分局是公安专线或者光纤

远程视频监控系统要求

远程监视、控制、录像文件本地存储，远程调用等

二、方案功能与特点

网络化图像传输

在互联网（专网）内以及公安系统内部网，任意一个授权用户都可以通过浏览器均可以观看来自现场摄像机的实时图像。每一个授权用户可以观看的图像在数量理论上没有限制。

多存储服务器图像记录

图像记录在若干个录像服务器上，利用普通IDE硬盘记录图像，分散在网络内各个主机系统中。图像的存储是灵活的、分布式结构。这一点对于要求长时间、大容量记录场所至关重要。多个录像服务器可以同时提供几千支摄像机连续24小时记录要求。

图像回放

网络内的任意授权用户可以通过录像服务器回放其授权范围内的任意图像即使这路图像在其他的区域。

图像监视

网络内部的用户（操作员）通过计算机显示器（或模拟监视器）可以观察已经授权的所有摄像机的图像。

虚拟矩阵

系统支持软件方式完成的“虚拟矩阵”（Virtual Matrix）功能。支持通过ET8511解码器将来自远端的网络视频信号还原为模拟视频信号，利用模拟监视器（电视墙）来显示所有的远端摄像机的画面。支持使用软件代替模拟硬件矩阵，完成图像的矩阵切换功能。当然，也支持点-点的给予硬件的还原。

图像输出

支持各种格式的图像、图片输出。录像文件可以转换为AVI格式文件制作为光盘，使用标准的播放软件播放。

图像远程传输

如网络已经连接到公网，那么公网内部任意授权合法用户均可以登录到服务器服务器，通过服务器远程观看现场图像（授权范围内）、历史记录图像。

报警管理

服务器可以管理ET8511的DI报警输入节点。每一个ET8511具有3个独立的输入节点。这三个输入节点可以连接传统的入侵探测器，如门磁、红外运动探测器等入侵检测设备。这样，通过服务器的报警管理功能，用户不必再额外安装专门的报警管理系统。在发生入侵时，服务器会自动记录现场情况，调用相应的摄像机，以声、光方式通知值班人员。服务器具有同时处理多任务能力，对于多个地方的同时报警情况也可以及时处理。

三、系统拓扑图

每个派出所系统结构（前端子系统）

网络拓扑图见下图：

说明：每个派出所设置的数十个点监控点，进行编码后，通过公安内网专线或公网ADSL传输到派出所的监控中心（三级中心），再三级中心通过客户端对前端的监控点进行管理、浏览和控制，还可以在三级中心的电视墙上输出模拟信号进行浏览监视，采用系统中的VM（虚拟矩阵）功能；可以在监控中心的少数的监视器上浏览前端的任意监控点。

三级中心的服务器是一个独立的系统，可脱离二级、一级中心运行实施的方案如上图：

ET8511提供视频压缩、打包（语音可选）。

ET8511的报警输入可以连接报警系统进行联动。

ET8511的继电器输出端子可以传输报警信号，例如：红外、门磁、烟感等。

二级监控中心（分局监控中心）

拓扑图见下图：

二级监控中心（分局监控中心）配置服务器，其中目录服务为系统的二级目录，二级中心范围内的设备可由安装在二级中心的网关服务管理，将所有监控点建成了一个完全基于网络，功能非常强大的网络视频系统。实现了各派出所的联网监控管理。

录像服务器提供图像的存储、回放、服务。每一个录像服务器可支持多个摄像机图像存储、浏览。这多个摄像机可以是网络内的任意位置的摄像机，不必按照顺序或区域设置。

在二级监控中心为了保障系统的正常运转，目录服务器和录像服务器等都采用双机备份方式。通过服务器软件中的虚拟矩阵功能，在监控中心的电视墙上可以任意显示前端编码设备的图像。原则上由多少个监视器就配置多少个解码设备。

互联网的授权用户都可通过登陆服务器目录服务器查看各自家中的任意一路图像及录像文件。

系统整体构架图：

整个城市联网视频监控系统，通过网通提供的网络进行联网，实现了主管人员浏览直辖片区的安全情况，若有报警则在监控中心可以对报警点进行声光报警和录像，并可以联动道110 指挥中心或直属派出所，能及时地处理报警信息。

具体构架图如下：

所有的模拟摄像机的图像数字化、网络化，并通过TCP/IP协议挂在LAN。通过强大的服务器以及数据库对网络上的视频流进行管理。所以我们认FAMer软件非常适合作为本系统的完整、专业的解决方案。ET8511版本软件具有管理几千个视频流的能力，支持多服务器结构，客户端的数量理论上没有限制。

固件（firmware）升级免费并可以通过网络远程进行。所有的维护、参数设置全部通过网络远程进行。

系统管理

网络内合法用户可以按照它的级别权限使用IE浏览器，通过登陆Server观看摄像机图像。系统管理员实现站点管理，设备管理、用户管理等各项管理，包括配置、修改、删除等。

站点管理，自动搜索并显示设备服务器、转发服务器、录像服务器的信息，包括名称、IP地址，可修改站点名称，可删除无效站点。设备站点下会显示所有曾经出现过的设备，若不再使用某设备，可将其删除。提供4种用户类型，包括管理员、超级用户、一般用户和浏览用户，分别授予不同的权限范围，同一类型的用户又可以设置更具体的权限，共有64级，以各自的用户名和密码登录。可以单独为各个用户分配镜头组和电子地图。

设备管理提供编码器、解码器、矩阵及附属设备等的增加、修改、删除及参数配置，以及设置某编码器归属哪个录像站点。能方便地设置电子地图，布置镜头，并将地图分配给用户。

设备分组将系统中的镜头进行分组管理，便于监控管理。可将整个组的设备一次性地分配给某个用户，而不必一个个地单独配置。

完善的日志管理，对各个用户的操作进行不可人为修改的记录，以备查询。

由于网络视频系统的传输方式是组播，网络内的编码器在没有客户浏览时并不向网络发送视频流，仅仅发送数量非常小的监听IP包，因此网络内部的码流压力并不是很大。同时，我们使用了若干个分布式Server以及对应的具有组播管理功能的交换机对组播进行管理，这样有效的降低了各个区域之间的网络压力。

SOS报警

老人/安保等相关人员佩戴的终端上具有SOS报警功能按钮，一旦发生紧急状况，可以按下报警按钮（为了避免可能碰到按钮而误操作，设置为长按3秒），然后平台上会收到报警信息，及时显示人员所在的位置，可以随时调出人员的信息，以及老人个人的健康状况、曾患过的疾病等相关信息，为医护人员的快速响应、紧急求助提供指引，工作人员可迅速进行支援。

短信提醒

在老人的档案管理中，在数据库建立老人联系人的表单视图，系统根据信息的收集和处理，设置短信提醒功能，可以对老人子女、亲属定期发送短信，老人家人能够了解老人的各种生活情况。体现养老院机构的主动人文关怀，让老人家人能够对养老院和老人有更多的了解，使得家人更加的放心。能够让人们了解远方的父母，了解他们的日常生活情况才是实实在在的。

移动考勤

在小区内部需要执勤的特定区域，或规定在某个时间段需要进行巡逻的例行巡查路线，通过部署一定的读写器设备进行区域覆盖，一旦携带有RFID手腕或设备卡的安保人员进入该区域，系统自动识别并实时显示在后台的电子地图中。同时，也可以对任意时间段内，某人的行走轨迹进行查询并回放。同时，通过后台的配置与设定，可以根据企业内部安保管理的需要，输出相应的考勤报表。

报表统计

老人的信息收集和处理后，按照不同的因素可产生不同的报表，进行统计。比如可以针对老人的日常活动情况，进行数据挖掘分析，可以更合适的安排老人的活动，以及作息时间的调整。用更科学、更明显的方式来管理和安排，工作人员能够更加的便利顺畅，为老人提供更好的更主动的服务。

任一时间查询并显示受控区域目标的数量、分布情况及身份。

查询一个或多个受控目标现在的实际位置。

可实现信息多点共享，供多个部门及领导同时在不同地点查看。

丰富的地图功能：具有放大、缩小、移动、标尺测距、视野控制、中心移动、土层控制、地图打印等功能。

禁区报警功能：对于指定的禁区，如果有非授权进入，实时报警，并显示进入禁区的目标及身份。

目标轨迹查询：可查找某目标在某个时间段内所经历的路径，并在图中画出线路轨迹。

丰富的受控目标考勤能力：可对出入布控区域的目标进行统计，实现目标的考勤记录，建立目标的各种信息报表（如：时间报表、出勤月报表、加班报表、缺勤报表等等）。

突发事件控制：一旦有突发事件，上位机上立即能显示出该现场的目标数量、信息，位置和历史情况等信息，大大提高安全管理工作的效率和效果。