城市视频监控系统的设计与实现

王强

摘要：本文对城市视频监控系统关键技术的应用情况分析后，对城市视频监控系统设计和实现加以研究，旨在合理设计城市视频监控系统，实时获取相关关键信息，为确保城市安全打下良好的基础。

关键词：互联网;技术应用;监控

我国国民经济水平的快速发展下，社会治安情况越来越复杂，公共安全问题成为社会各界关注的重点。为有效维护城市的治安、秩序，建议在城市中安装视频监控系统，便于为安全部门提供相关信息、及时作以相应的决策，从而有效保障我国城市交通的安全问题。

一、城市视频监控系统关键技术的应用分析

（一）双流分离技术的应用

结合网络监控实时流、存储流的需求，建议在系统创新性编码器产品中进行双流设计，以便确保实时流输出、存储流输出的效果。实时流支持单和组播存储流支持单播流，编码器——IP SAN盘阵间可实行两端连接，以此达到实时流低延时需求、访问需求的效果，并且确保存储流分布存储、大量存储满足相关要求。如此一来，有效处理媒体服务器转发存储流问题的同时，利于不断完善系统的功能。

（二）图像处理技术的应用

系统方面会使用专业图像技术提高图像的分辨率，支持不同的编码格式，H.264可支持MainProfile，编码带宽能达到4M～8M，特别为在高动态图像监控中应用效果更加理想，能为用户提供清晰的图像[1]。经组播优化的方式，于专网方案下在系统<300ms性能时，达到城市动态视频监控的效果。

（三）IP网管、业务控制技术的应用

在IP技术只能监控基础上，应用IP网管技术、业务控制平台技术，转变以往监控人工系统管理、维护的弊端，获得编解码、网络传输，以及业务软件等同时管理的效果。

（四）海量存储技术的应用

系统支持网络存储、本地缓存，均为比较常用的存储模式，网络存储中可使用IP SAN监控图像或是影音存储设备，分布并集中管理、分享、兼容等。如果发生网络故障问题，本地编码器会经内置缓存的方式，将相关图像信息保存起来，然后利用IP SAN存储、本地缓存融合的方式，达到海量存储的目的。

（五）控制、交换分离技术的应用

系统架构可按照NGN架构，建议在大规模扩展系统中应用，而系统控制、交换为分离状态，因网络承载交换存储流码流、实时流码流，因而能够通过管理服务器，对相关信息进行有效的处理。

二、城市视频监控系统设计和实现的研究

（一）系统设计及实现

城市视频监控系统主要通过前端采集设备、监控平台，以及传输线路几个部分构成。城市卡口系统监控点、电子警察监控点的前端采集设备均经地感线圈、摄像机及编码器等构成。所有的编码器对应负责一台摄像机信号编码方面工作，车辆通过后摄像机触发、工作，这时摄像机所采集图像信号会借助编码器的作用编码，而卡口存在较多摄像设备，会提供编码器连接、传输数据的通道。城市治安监控点摄像机，会联系具体状况应用枪机/球机进行全日监控，从而充分发挥出监控设备的最大作用。不仅如此，城市卡口系统、电子警察监控点有较多编码器ONU，能进行光纤网络、OLT进行连接，获得IP网络传输信号的效果。使用ONY進到光分系统中，结合具体状况汇集交换机信号，在此之后利用光网络介入主要的交换机[3]。一般来讲，核心网络设备会通过监控平台管理数据、调用数据，达到实时监控的效果，核心设备经交换机互联，通过IP形式传输数据信息并加强管控。

中心机房中合理配置以太网交换机，核心交换机配置电源和主控板，于管辖区内监控点，利用EPON及时将视频数字信号传输于中心机房，这时监控中心部署汇集交换机能介入硬件解码器、VC客户端，下属部门可介入交换机并和核心交换机实行连接。需要注意的是，中心机房内部部署了IP SAN存储设备，使用DM能对海量数据存储、管理，对于前段存储、视频数据生命周期和全局存储等均能进行严格的管理，而且管控的效果较好。如若某一监控点图像集中存储，这时前端编码器、IP SAN设备可构建有效连接，存储视频流协议封装处理后，能通过数据块写入数据信息于存储设备[4]。趋于该种状态下，监控视频数据存储不需转换视频，可避免发生文件系统错误问题，同时不会对流媒体服务器性能构成不良影响，系统可扩展性较好。

（二）系统组播专网设计及实现

1、信令流设计和实现

VM视频管理服务，为系统管理、信令服务器中的重点部分，可对编码解码器、客户端，以及DM数据管理服务器等作集中处理，同时DM数据管理服务器能合理配置IP SAN架构NVR。

2、实时流设计和实现

客户端、解码器阅读图像期间，会于视频管理服务器发出请求，待认证后会向前端发出相应的指令，这时以组播形式接入交换机，实时传输信息于核心交换机。然后利用组播的形式，将视频流传输VC客户端、远程访问媒体交换服务器，如果系统存在远程单播的访问需求，媒体交换服务器能将组播实时流——单播视频流转换，并且在第一时间传输于中心交换机，远程接入交换机后发送到VC客户端，供客户远程访问[5]。

3、存储流设计和实现

前端编码器输出、实时流为独立存储的格式，经单播形式接入交换机后，将存储流传输于中心核心交换机、预先设定NVR网络视频系统中，获得端——端IP SAN存储的效果。

4、本地回放流设计和实现

本地VC客户端调取图像需向视频管理服务器提出调取请求，通过认证后做好请求信息记录工作、明确存储位置。在此之后，将历史图像信息通过单播形式传递于中心交换机、VC客户端，回放数据流后以iSCSI格式接收信息、解码还原图像信息。

结语：

城市视频系统，直接关系到国家、城市的安全问题，因此需要构建城市视频监控系统。主要目的：为相关安全管理目标提供有利信息、规范人们的行为，顺应时代的发展需求发挥出视频监控系统的最大作用。

参考文献：

[1]朱世明.面向视频监控系统的云存储运维系统的r设计与实现[J].中国信息化，2018，000（003）：59-60.

[2]田先彬.有轨电车视频监控系统设计与实现[J].智能建筑与智慧城市，2018，262（09）：52-55.

[3]闫春旺，吕运洲，黄毅，等.沧州市实景视频监控系统的设计[J].数码设计（下），2019，000（007）：117.

[4]徐耀林，梁旭.基于树莓派的智能视频监控终端系统的设计和实现[J].科技风，2018，363（31）：15-16+25.

[5]姚玲，彭霞.基于云业务构架的城市视频监控网络设计[J].绵阳师范学院学报，2019，038（005）：95-99.