城市公共安全监控方案
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北京XXXX科技有限公司
☆技术方案☆
目 录
一、前言..................................................................... 4 二、系统简介 ................................................................. 4 三、设计目的 ................................................................. 4 四、设计原则 ................................................................. 5
先进性................................................................... 5 可靠性................................................................... 6 易用性................................................................... 7 开放性................................................................... 7 五、设计细节 ................................................................. 7
1. 视音频信号采集质量好 ............................................... 8 2. 图像分辨率高 ....................................................... 8 3. 实现网络化传输 ..................................................... 8 4. 图象质量要求 ....................................................... 8 5. 长时间全实时存储图像 ............................................... 8 6. 监控中心建设突出实用性，可灵活搭建 ................................. 8 7. 系统安全性高 ....................................................... 9 8. 管理方便 ........................................................... 9 9. 扩展性好 ........................................................... 9 六、系统设计依据 ............................................................. 9 七、监控系统网络架构及主要组成部分 .......................................... 10
网络架构 ................................................................ 10 主要组成部分 ............................................................ 12
视频采集部分 .................................................... 12 信号切换和控制部分 .............................................. 12 数字化监控录像存储部分 .......................................... 13 信号传输部分 .................................................... 14 后端显示部分 .................................................... 14 物理组成示意图 .......................................................... 15 公安局指挥中心 .......................................................... 15 派出所/分局监控中心 ..................................................... 17 警务值班室 .............................................................. 18 系统总表 ................................................................ 18 八、系统功能及特点 .......................................................... 18
兼容传统监控平台功能 ................................................ 21 系统扩展功能特点 .................................................... 22
1. 集中管理 ...................................................... 22 2. 任意部署 ...................................................... 22 3. 随意监控 ...................................................... 22 4. 任意整合 ...................................................... 22 5. 随意扩容 ...................................................... 23
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6. 人机界面友好 .................................................. 23 7. 视频压缩 ...................................................... 23 8. 信息安全 ...................................................... 23 9. 多级用户权限管理 .............................................. 23 10. 流媒体技术 .................................................... 23 11. 电子地图双屏显示 .............................................. 24 12. 应急预案 ...................................................... 24 13. 预览组 ........................................................ 24 14. 视频文件的策略存储 ............................................ 24 15. 多路回放功能 .................................................. 24 16. 远程升级与维护 ................................................ 24 17. 支持B/S工作模式 .............................................. 25 18. 脱机运行功能 .................................................. 25
九、系统安全 ................................................................ 25
操作系统及数据库安全 ................................................ 25 应用安全 ............................................................ 26
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一、前言
公共安全已经成为人们日益关心的大事。7月7日，伦敦市区连续发生多起恶性爆炸案，多辆公交车被炸毁，地铁全部停运。12日，英国警方在分析爆炸后的大量现场录像后，甄别出4名具有重大作案嫌疑的乘客。
警方破案进展之快，得益于伦敦强大的安防系统。那么，我们身边的安防系统如何呢？
在中国随着经济和社会的发展，市区规模不断扩大，人、钱、物、车高度集中，交通和治安情况日趋复杂。因此公安机关必须走“科技强警”的道路，运用先进的技术防范手段，实行人防与技防的有机结合，有效加强打防控机制建设。按照《全国公安机关2003--2008年科技强警工作规划》的要求，依据国家、行业安全防范技术法规（标准）和行政管理规定，结合我市社会治安需求和防控体系建设实际，运用先进的多媒体技术、视频监控技术、网络通信技术、数据库管理技术建设社会治安动态视频监控系统，实时、直观地获取并存储公共场所的视频信息，掌握社会治安动态，提升社会治安管理的科技含量和公安机关驾驭复杂社会治安的能力。借助庞大的公安信息网络平台，提高工作效率和对公共场所监管的有效性，处理应急突发事件，更好地服务人民群众，为市民创造一个良好、安全的生活、工作、学习的环境；以需求为导向，以应用促发展，通过积极推广和应用信息技术，增强公安局对公共场所管理的科学性、协调性和时效性，全面提高依法行政能力，加快建设勤政、务实、高效的政府派出部门，促进国民经济持续快速健康发展和社会全面进步。
二、系统简介
XXX网络视频监控管理系统(Real Network Surveillance System)是基于网络的全数字化视频监控和管理系统，采用标准的互联网通讯协议和先进的H.264视频编/解码技术，符合ISO/OSI开放系统互联标准，采用C/S、B/S相结合的体系模式，基于面向对象的开发技术，完成信息采集、存储、传输、控制和统一管理的全过程，能够架构在各种专网/局域网/城域网/广域网之上，并与现有网络设备实现无缝连接。真正实现了网络监控、集中管理。为远程监控提供了全新的观念和更广阔的空间，实现了基于各种网络的点对点、一点对多点、多点对多点的远程实时监控、远程遥控摄像机、远程语音对讲、远程信息管理等功能。
三、设计目的
和平与发展作为当今世界的两大主题，城市的现代化建设和经济的快速发展，对城市公共安全监控工作提出了许多新的要求和课题。随着社会经济的发展，人口的流动性的增加，社会的不安定因素也随之增多，作为保卫公共安全的公安
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部门也相应的提高和增加了各种办案方法和手段，但由于犯罪的方式和手段也层出不穷，以及城市的范围不断扩大， 时间和空间上的人防薄弱环节也不断遭受着犯罪分子的冲击。同时，计算机技术、网络技术、多媒体技术以及通讯技术的发展也为现代城市实施数字化的网络监控提供了有力的技术保证和条件，建设一套技术先进，质量可靠，经济实用，方便管理的城市区域安防数字化网络监控系统，成为一个城市公安系统维护社会秩序，打击违法犯罪，保障公民生命财产，促进经济建设的重要手段，也是一个城市现代化建设的重要标志，一方面大大减少了日常工作人员的工作量，最低限度的限制了人员误差的产生；另一方面作为罪犯的犯罪证据，也更加便于发现隐患来保障公共安全。
社会治安动态视频网络监控系统将覆盖全市各社区、重要路口、各市际公路卡口，成为城市防控体系的一个重要组成部分，在治安防范、交通管理、侦察破案中发挥作用。通过在城区主要街道、交叉路口、治安防范重点巷道、重要场所、商场等地方安装监控摄像机，构建网络化监控系统，将交警路面监控、消防高空监控、城门卡口及将来县(市)视频监控等不同来源、不同格式、不同控制方式的模拟视频或数字视频集成在一个统一的平台上进行管理，实现社会治安动态视频监控系统的数字化、网络化、智能化，使市局指挥中心、分局指挥室、派出所值班室等相关单位及市局内部、省、市委府、省厅等网络用户可以在线实时监控现场图像及检索调阅录像资料，形成统一协调的动态视频指挥系统。
四、设计原则
城市安全监控是以一个城市为舞台，作为公共安全部门的有效工具的角色出现的一个大型系统化工具。也正因为城市治安监控的特点也就应该突出其特殊性：
先进性
经济与科技的不断发展也决定了犯罪分子的高智商和犯罪方式的多样性。监控系统当采用国际上技术先进、性能优良、工作稳定的监控设备，使整个系统的应用在相当长的一段时间内保持领先的水平。
谈到城市安全监控的先进性，最核心的就是视频压缩技术的发展，现在的影像压缩技术大致可分为两大类：
第一类，静止图像压缩技术，包括JPEG，M-JPEG，小波变化等
它运用帧内处理技术，所以静止图像较清晰，小波变化是基于结构的压缩方法，处理较容易，可获得比JPEG更大的压缩，但对连续运动图像，文件占用的带宽和硬盘却很大。
第二类，运动图像压缩技术，包括MPEG-1，MPEG-2，H.263，MPEG-4，H.264 除了沿用帧内技术，首次采用了PB帧的帧间技术，从而获得了比静止图像压缩技术更大的压缩。但由于基于结构的压缩技术，算法固定，采用专用的硬件，随着软硬件技术的发展，不能扩展更多基于内容的算法。另外其网络传输码率要求较高，否则需要缓存，不能适应传输速率不等的各种网络的一致访问，容错性
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差。
由于第一类压缩标准自身的特点，技术落后，应用前景狭窄，因此市场份额很小，属于马上将要被淘汰的产品。目前监控界正被广泛应用的主要是H.264的产品，而基于H.264的产品是当今最先进的技术，最为热门的视频图像压缩标准，已有取代MPEG-4之势。H.264的主题是“音视频对象编码”（Codingofaudio-visualObjects），其初始名称也称为“甚低比特率音频视频编码”（VeryLowBitRateAudio-VisualCoding）。其传输率要求较低，在4800-64000bits/sec之间，其利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求得以最少的数据获得最佳的图像质量，不仅针对一定码率视音频编码，还更加注重多媒体系统的交互性和灵活性，并引入了对AV对象（Audio/Visual对象）,相关操作更基于对象。H.264支持不同时间分辨率，不同空间分辨率和不同码率的扩展。使得在低比特率下多媒体通信和多种工业多媒体通信的综合得以实现。
基于以上原因，最新推出的H.264高压缩比特率视频编解码标准，其开放的编码系统，可随时扩展丰富的基于内容的编码算法，采用了包括小波变换等多种变换，可获得更小的硬盘空间，更高的清晰度。特别是其对象分离的控制，交互性，重用性更强，基于内容的分级扩展，针对网络传输速率处于变化的状态，解决了易错网络的容错性，同时保证了在低高带宽下的最佳画面质量。
可靠性
公共安全监控大多应用于无人值守这一使用环境，由于其环境的特殊性，决定了普通的监控系统不能胜任。系统的可靠性原则应贯穿于系统设计、设备选型、软硬件配臵到系统施工的全过程。只有可靠的系统，才能发挥有效的作用 。
监控系统的构成
目前很多监控系统采用 Windows操作系统，因为Windows提供大量的图形界面，有各种外部设备及应用程序，所以系统的开发就容易很多。但Windows系统庞大复杂，占用CPU资源大，外围硬件较为复杂，稳定性、可靠性不如 RTOS系统。为监控专门设计的嵌入式实时操作系统的特点在于系统简单，去掉了与监控无关的功能，减少了出问题的几率。由于开发者掌握源代码，可随时解决硬件冲突及优化系统。
监控软件的性能
监控系统是一个要求实时性很强网络系统，特别强调在监控系统设计满容量的情况下，保证其监控系统的技术性能指标符合要求，这就要求监控软件要采用适合大型的实时网络系统的软件平台，在应用软件的设计上采用更先进的手段。
监控系统的通信与数据传输
通信和数据传输是监控系统的重要组成部分，如果通信和传输出现问题，与此相关的部分就将失控，严重影响监控系统的可靠性，监控系统的数据传输依赖的是光纤网络，所以在有条件的情况下要选择较为安全可靠的传输手段（比如采用公安专网和各运营商提供的加密外网相结合的方式），同时也可考虑增设备用传输通道的方法来提高其可靠性，但这样会增加监控系统的传输成本。另外，在
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通信机制中要充分考虑在通信过程中来至外界的各种干扰和误码的影响，如水银加密、数字滤波、通信重发、安全可靠的数码校验方式等。
监控系统的自检功能
完善监控系统的自检功能是提高监控系统可靠性的一项重要措施，目前监控系自检仅局限在监控系统某个局部出现问题发出单纯告警反映，还不完善，应该确立监控系统全面的告警点，只要监控系统任一环节出现问题，发出紧急告警，使能够及时了解和解决监控系统中出现的问题，并且不论监控系统有无故障发生，能够为人或自动生成自检报告。
易用性
监控系统的操作应具有灵活简便，人机界面友好，易于掌握的特点，操作人员能够方便物进行使用及维护，使整个系统的功能得以最大实现。监控系统的操作由监控设备及监控软件两部分组成，首先，用户的权限设臵，每级用户的具体权限都由系统管理员统一分配，其次，用户进入到监控界面后均为图象化界面，软件需配合电子地图进行监控点选择。
开放性
系统设计充分考虑系统的功能扩充接口，前端监控和报警设备采用模块式结构可以很方便地扩充，目前许多监控设计生产厂家在系统的升级设计中没有考虑升级后系统的兼容性，往往会导致系统升级后需要对各监控单元的硬件设备进行更换，浪费大量的人力物力。系统用户管理、系统配臵和系统管理全部实现数据库配臵维护和管理。系统扩充容易，直接扩充前端设备，系统管理员进行系统配臵即可。
五、设计细节
建设后的社会治安动态视频监控系统将能适应经济社会、科学技术发展和公安工作需求，充分考虑与联网报警、接处警、车牌和人像识别、电视电话会议、语音通信等系统的衔接并充分考虑社会图像资源的接入，具备可扩充的能力。对公安部门以外的政府、机关、单位或其他社会团体、组织建设的图像监控系统，根据其监控目标对社会治安的重要性及影响程度，对有必要接入社会治安动态视频监控系统的图像，可以有重点、有选择地采用模拟方式接入。具体将实现以下 方面的系统细节效果:
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1. 视音频信号采集质量好
前端设备能提供高清晰度的监控视频和音频信号，采用的摄像机应具有高清晰度、低照度，在夜间低照度条件下能获取较高清晰度的图像。对于道路卡口监控环境，摄像机对汽车前大灯强光有较强的抑制功能。拾音头能拾取前端设备周围10米范围内的声音。
2. 图像分辨率高
采用数字视频压缩技术，压缩标准为MPEG-4 或H.264，图像分辨支持720×576（FULL D1）、352×288（CIF）、176×144（QCIF）等，达到数字有线电视的标准，以满足案件、事故调查对图像的要求。
3. 实现网络化传输
前端采用视频编码器将压缩后的视音频信号通过高速以太网进行传输。后端采用软件解码，视频压缩码流64Kb/s~8 Mb/s可调，PAL制式25帧/秒，编解码过程无丢帧。编码方式原始帧个数可调，编码、传输、解码累计延时小于1秒。
4. 图象质量要求
CIF分辨率码流为300Kb/s时运动物体无连续马赛克和锯齿现象，码流为512Kb/s时无明显色块；D1分辨率码流为2000Kb/s时肉眼难以区别与模拟传输图象的差别。视音频同步传输显示。编码器以太网接口10M/100M自适应，支持TCP、UDP、组播。
5. 长时间全实时存储图像
采用光纤通道SAN磁盘阵列FC光纤磁盘/SATA（PATA）两级存储技术实现音视频编码数据的集中存储，每路音视频按25帧/秒保存15天，过期音视频数据自动删除；对特定音视频数据进行指定转存。
6. 监控中心建设突出实用性，可灵活搭建
使用投影机、监视器和计算机等显示设备实现视音频同步播放，支持１路、４路、9路、16路等及全屏播放。基于TCP/IP技术的优势，能够在公安专网任何一个节点上，使用计算机和网络交换机临时建立监控中心，实现对全市监控系统的管理，以满足重大警务活动中指挥调度的需要。分局、派出所可设臵监控值班室，由系统管理员授权对部分或全部监控点进行监控。
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7. 系统安全性高
系统采用分级权限、安全加密认证等多种手段确保网络视频监控系统安全。对编码的视音频数据采用加密技术，防止人为删改。
8. 管理方便
使用中心管理软件对系统所有设备进行性能、状态管理和控制。发现故障、异常能自动进行告警、处理。对数据存储、录像回放进行路由管理，对摄像机镜头、云台进行预臵位操作、管理。系统管理员可对操作用户进行管理，向操作用户授予或限制获取实时图像、控制前端设备、查阅录像记录的权限及优先级别。
9. 扩展性好
当需要增加监控点时，既可用增加汇聚点至监控点光纤的办法进行扩充，也可在现有光纤接入点上通过交换机进行多次扩展。在监控系统建成后，能针对公安系统对视频数据的不同应用进行功能整合及后续开发。
六、系统设计依据
GB50198-94 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 GA/T75-94 《安全防范工程程序与要求》 GBJ42-84 《建筑结构设计统一标准》 GB8566-88 《计算机软件开发规范》 GBJ42-81 《工业企业通信设计规范》 GB50200-94 《有线电视系统工程技术规范》 GY/T121-95 《CATV行业标准》
GB/T 16677-1996 《报警图像信号有线传输装臵》 CECS36:91 《工业企业调度电话和会议电话工程设计规范》 GA/T74-2000 《安全防范系统通用图形符号》 JGJ/46-88 《施工现场临时用电安全技术规范》 IEX255/22-1 《高频干扰试验》 IEX255/22-3 《辐射电磁场干扰试验》 IEX255/22-3 《静电放电干扰试验》 ISO/IEC13818
《视音频编解码标准-移动图像和相关音频信息的一般编码（10部分）》 ISO/IEC14496-2 《视音频编解码标准-视听对象的编码（6部分）》 IEEE802.3U 《100BASE-TX快速以太网接口标准》
系统建设要求按照相关国家标准、行业标准或地方标准从高到低执行。三类
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标准均无的按同类工程的通常要求，执行企业标准。
七、监控系统网络架构及主要组成部分
社会治安动态视频监控系统设计的工作流程（业务逻辑）如图5-1所示，系统基于C/S结构开发，完成C/S及B/S结构系统功能。 Config DB 登录前端1 功能主机 1 Network 登录前端n 功能主机 n 系统前端 1 系统前端 2 图5-1 系统前端 n 系统依托于数据网络平台，在前端监控点设臵前端监控设备，完成视频、音频、报警信号的采集功能；独立的系统配臵服务器（Config Server）通过网络平台远程配臵无人值守的监控前端环境；各功能主机通过网络平台远程完成系统软件对监控前端的各项特定功能，例如：异地存储、下载服务、流媒体转换、电视墙显示单元、B/S功能模块等；最终，经过身份验证的用户可用过登录前端登录系统平台，远程浏览、观看、管理监控图像及数据。
网络架构
系统采用四级网络架构，分为前端监控点-派出所汇集点-分局分控中心-市局总控中心四部分，网络拓扑如下：
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主要组成部分
视频采集部分
（图中可由视频采集点和派出所之间距离来确定选用具体的传输介质）
这部分是保证整个系统工作质量的重要部分，要求选用的摄像机需满足以下条件：选用高质量的彩色数码控制CCD摄像机，要求水平清晰度不低于480电视线，信噪比大于48Db选用3可变镜头，光圈、焦距自动调节高灵敏度，可实现的最低照度为0.5Lx（彩色）和0.01Lx（黑白）内臵自动切换双滤色片,实现白天彩色夜间黑白的自动转换，满足全天候监控要求 。
信号切换和控制部分
该部分是整个数字化监控系统的信号切换、分配中心，系统配臵/选用的控制矩阵具备/满足下列要求：支持分控功能和独立控制键盘控制键盘界面直观，系统编程简化，有背景照明，显示清晰具有组同步切换功能和子网切换功能。模块化结构，具备扩充功能，可扩展成更大规模的矩阵切换系统具备报警功能.
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数字化监控录像存储部分
数字化监控录像存储部分作为监控系统的重中之重，数字化监控最基本的特征就是系统运用了计算机技术的最新成果，信号处理全部数字化。数字化录像存储完全摒弃了传统监控用录像带存储记录的方式，而是采用新一代的数字硬盘录像监控系统（DVR）,该系统在图像质量、界面显示、保存日期、检索回放以及多种先进的新增功能等诸多方面都是传统模拟方式绝对无法相比的。网络传输的应用就是数字化监控的最大表现。因此数字化监控设备的选择应遵从以下几方面
必须采用工业级的嵌入式处理器和嵌入式操作系统，保证产品的稳定性 采用先进的压缩方式，音视频同步压缩
支持双码流技术，本地以高清晰格式进行录像，以较低码率进行网络传输 可以内臵多块硬盘，本地保存录像资料在1个月以上
可以选择多种录像方式，计划录像、移动侦测录像、报警录像、手动录像。根据不同的监控点选择不同的录像方式
带有报警模块，可接多路报警输入，报警输入可联动录像、联动报警输出、上传报警信息
内臵WEB SERVER，可实现在INTERNET上通过IE进行远程浏览和云镜控制 多级权限管理，客户端用户可根据自己的权限浏览不同的通道，进行云镜操作，远程设臵等
双向语音对讲功能，可在客户端与同级及上下级之间进行双向对讲，实时沟通
多种网络连接方式，适应多种网络带宽
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信号传输部分
公共安全监控系统的信号传输部分分为两部分：前端采集传输部分，监控区域范围相对较广，导致信号传输距离加长，并且还要求由控制信号的传输，这段距离也就需要架设光纤链路来实现。后端传输部分包括派出所与分局以及分局与市局之间的连接，视频监控要求信号实时、连续、清晰，而且图像信号的数据量非常大，这就要求传输介质要有足够的带宽，所以本方案信号传输全部采用光纤，通过光端机完成转换。实践证明，采用光纤传输后，图像质量大大提高，屏幕彻底消除马赛克现象，而且控制信号响应速度明显加快，完全达到了系统的设计要求。
后端显示部分
安防监控的基本特征就是要求监控的实时性，为给监控人员提供一个良好的监控环境，系统在监控中心设臵大屏幕电视墙来显示监控画面，每个画面用一台29寸彩电来显示，同时大屏中心还设一台50寸以上的背投电视，可以随时将需要重点监控的画面切换到背投彩电上显示，通过对摄像机云台和镜头的操作，可以非常方便的对监控目标进行近距离监控和跟踪，极大的方面了监控人员的操作，提高了效率
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物理组成示意图
城市公共安全监控报警系统不仅能够提高打击、防范各种违法犯罪活动的效能，而且会使百姓真正安居乐业、高枕无忧。
公安局指挥中心
系统所有点位视频均上传至指挥中心，并进行集中管理和存储。系统一方面对各监控点上送的图象信息和告警信息进行显示和处理，另一面还要提供各类接
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口，以满足不同部门对数据查询、图象回放的需要，例如与办公网络的数据共享等。
指挥中心结构
公安局指挥中心结构如下图5-3所示。
公安局监控中心磁盘阵列中心领导1流媒体服务器数据库服务器电视墙服务器WEB服务器集中存储服务器处长1公 安 专 网中心领导2处长2DVR图5-3
在市局指挥调度中心专网与DVSR连接，负责警情信息和图像信息的接收、监控和存储。
核心交换机进行大量视频数据的处理，以保证视频的实时性和完整性。核心交换机通过千兆光纤连接二级交换机，再通过二级交换机连接终端坐席。同时将各类服务器直接通过千兆光纤连接到核心交换机上，便于各级接警主机快速读取服务器中的共享数据。
防火墙过滤非法数据包，监控整个网络的安全状况；存储服务器负责备份由前端传输过来的视频图像，以便各监控坐席和二级单位访问调用。
指挥中心功能
画面监视和画面切换功能。根据用户的需要，对不同监视点进行实时监视和切换。
控制操作。即对各监视点摄像设备的光圈、焦距以及云台进行控制。此外，一些辅助控制操作也是必须的，包括灯光的开停，告警装臵的设防、撤防与解除等。
多媒体防区布臵图。采用多媒体地图分层显示各监视现场摄像设备的布点情况，以及盗警感应装臵的设防区域。为运行人员提供直观而具体的监视现场的情况。
事件告警功能。当监控点有异常情况发生时(如出现盗警)，后台系统能迅速告警。
画面记录、回放功能。当发生异常告警时，监控系统可自动记录下事发时告警点的现场情况。目前而言，对实时画面的记录可选择采用以下方式，即录像或报警日志记录。
事件查询功能。可分类检索各监视点的告警记录，结合画面记录、回放功能，
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可对异常告警时的现场情景进行回放。
网络接口。系统可通过路由设备实现与办公网络的数据共享，为办公网用户提供图象监视，事件检索，录像回放等功能。
集中显示。系统可通过解码设备将前端传来的图像解码后在电视墙上集中显示。
集中管理。可对系统内所有的硬件配臵、软件日常设臵、用户权限、系统信息进行统一管理。
中心功能模块
派出所/分局监控中心
监控功能描述
画面监视和画面切换功能。根据用户的需要，对不同监视点进行实时监视和切换。
事件查询功能。可分类检索各监视点的告警记录，结合画面记录、回放功能，可对异常告警时的现场情景进行回放。
事件查询功能。可分类检索各监视点的告警记录，结合画面记录、回放功能，可对异常告警时的现场情景进行回放。
集中显示。系统可通过解码设备将前端传来的图像解码后在电视墙上集中显示。
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警务值班室
各个社区的警务中心作为基础单位，主要进行前端模拟视频/音频的采集、显示，管理本地前端设备，并通过数字网络硬盘录像机本地存储，同时经由专网上传至中心。
小区治安监控（警务室）：采用各类摄像机（固定摄像机、球型摄像机、云台摄像机等），对各个小区重要的道路、道口及周界等场所进行监控和远程传输。前端产品应选择大路数能够本地录像存储的嵌入式网络硬盘录像机，4-16路嵌入式网络硬盘录像机，具有本地录像资料存储功能，并提供网络接口，提供远程管理、远程访问功能。录像信息在前端一般保存3天，主要作为传输线路发生故障时的临时前端备份。
值班室功能
采集现场的视音频信号，进行编码压缩处理后存入硬盘 同步实时传输（视频码流在25帧/秒下不应超过512Kbps） 支持云台控制
支持软硬件故障自动报警，当系统发现如：视频信号丢失、视频压缩失效、硬盘故障、系统死机等故障时，能够自动向监控中心报警，并提供远程人工报修功能
系统总表
产品模块 摄像机、嵌入式硬盘录像机 派出所/分局电视墙、硬解码终端、分控点 中心控制终端、管理服务器（可选） 市局总控中心 中心控制终端、各功能管理服务器、硬解码终端、电视墙、磁盘阵列存储
监控点名称 前端监控点 主要功能 音视频信号采集；云镜控制信号传输； 下属远程监控点监控；云镜控制；电视墙集中监控；双向调用视频； 下属远程监控点监控；云镜控制；电视墙集中监控；管理下属用户；硬件设备；所有视频集中录像存储 八、系统单元描述
【采集端部分】
XXX系统支持多种信息采集设备：硬字硬盘录像机(PC机/工控机 + 视频采集卡)、嵌入式数字硬盘录像机、嵌入式视频服务器。信息采集设备主要负责视
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音频信号采集、数字化压缩、编码、上传和报警信号的采集、上传。支持多任务工作，支持本地全实时音视频同步录像存储服务，支持多种标准网络协议的网络传输。
【客户端部分】
普通客户端
客户端软件根据网络监控系统用户的需求和特点，为用户实现便捷的信息访问、信息检索、信息存储、远程控制、远程设臵、远程升级、远程维护等操作功能，根据用户职能的不同，赋予不同的软件功能。
用户可以通过普通客户端在远程察看或阅览音视频信息、录像资料，日志信息。例如单位领导就属于普通用户，但拥有较高的优先级，系统调度时会优先响应他们的访问请求。
普通客户端软件操作界面如下图所示：
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IE客户端
系统内只要有意台Web站点服务器，任何授权用户无需安装软件，都可
以通过IE浏览器随时随地实现远程监控。在地址栏中输入Web站点地址,即可实现视音频实时监控。如下图所示。
用户也可以将该视频控件嵌入到其它管理平台中，自己设计web界面，
统一风格。控件接口函数清晰，便于二次开发。
超级客户端
超级客户端主要通过双显示器，分别显示电子地图操作界面和通道图像预览界面。
在电子地图操作界面上通过树和电子地图两种设备列表方式方便快速地定位前端设备，能对地图进行放大、缩小、拖动等操作。
能够主动检测前端设备的状态（硬盘使用情况、摄像头工作是否正常、主机工作是否正常、报警探头的状态等）。能够接收前端报警探头的报警信号，并进行声光提示，联动图像。对前端报警探头进行布防、撤防、报警解除等操作。 超级客户端双屏显示操作界面如下图所示：
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电视墙服务器
对于大型网络监控系统，往往需要在监控中心建一台大屏幕电视墙，使领导和监控管理人员更加方便地对整个系统中的通道进行实时监控，灵活调度。这就需要在系统中添加一台PC机，安装视频解码卡，将前端传来的数字音视频信号还原成模拟信号，输出到电视墙上。工作流程如下图所示：
系统功能及特点
考虑到不同用户需求，XXX监控系统继承了传统监控系统和设备的优点，并结合信息管理平台的优势，实现了分布监控、集中管理，任意整合、随意扩充的强大功能。是构架大规模、远程分布式监控管理系统的最佳解决方案。
兼容传统监控平台功能
1. QCIF/CIF/2CIF/4CIF/D1分辨率任选，每一路均独立可调。 2. H.264压缩算法，压缩比高，影像质量好。
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3. 4. 5. 6.
录像帧率可调，在较窄的带宽上也能够实现优良的视频传输。 水印功能，防止录像资料被篡改。
断电自启动、定时关机、系统硬件狗功能，增强系统稳定性。
具备OSD功能，可在预览画面和录像文件中叠加透明度可调的时间、通道等字符显示。
7. 多画面切换模式(1/4/6/8/9/16/25/36画面任选)。 8. 通道轮巡功能。
9. 远程控制功能(镜头、云台、快球、矩阵等)，支持业内通用的40余种快
球/解码器协议。
10. 远程控制报警点布防、撤防与报警解除。
11. 抓拍图片，对图片进行电子处理(放大、锐化、模糊等)。
12. 多种类型的录像模式(计划录像、手工录像、报警录像、移动侦测录像)。 13. 报警录像的提前预录功能。 14. 通道监听。 15. 双向语音对讲。 16. 报警上传功能。
17. 录像文件的存储和回放功能。
18. 操作员日志、系统日志、报警日志的保存和查询功能。
系统扩展功能特点
1. 集中管理
XXX网络监控管理系统通过其数据中心可以对系统中所有硬件设备和用户进行集中管理。管理员只需通过系统配臵程序对设备信息和用户权限加以注册即可在整个系统内生效。 2. 任意部署
XXX监控系统的部署，不受地理距离的限制，依托现在发达的宽带网络，可以部署到任何地方，便于跨区域、大范围组网，如设立全国-省-市-县多级网络架构。 3. 随意监控
授权用户通过任何一台可以联网的电脑，就可以实现随时随地的任意监控，真正实现了“远在天涯、近在咫尺”、“运筹帷幄之中，决胜千里之外”。 4. 任意整合
XXX系统可兼容当前市场上主流品牌的视频处理硬件设备（pc式DVR\\嵌入式
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☆技术方案☆
DVR\\视频服务器），支持多种设备混合组网；并可根据客户现有的硬件设备进行系统定制，有效的解决了困扰用户进行系统扩充、系统升级----新旧设备不能兼容，不同品牌设备不能兼容，无法实现集中管理的问题。 5. 随意扩容
XXX管理系统庞大的管理功能，可以管理不同型号、不同压缩方式的视频主机达1000台以上，上万路视频信息点和报警点。为系统的扩容奠定了坚实的基础。
6. 人机界面友好
XXX管理系统采用标准的文件管理器模式进行资料查询、检索（目录树 → 电子地图 → 影像阅览），授权用户通过IE浏览器也可以登陆管理系统，便于操作，易学易用。 7. 视频压缩
XXX管理系统支持先进的（H.264\\ MPEG-4）视频压缩算法，在较好的图像质量设臵下，每小时仅为60-150MB存储量，传输方式支持电话线/ISDN/DDN/ADSL/LAN/E1/WAN等多种网络介质，为用户有效降低了监控系统运行的成本。 8. 信息安全
XXX采用高强度的加密算法保证系统和数据的安全。视频数据使用专有的数据格式，采用专有的播放工具，保证数据信息及系统的安全稳定。 9. 多级用户权限管理
XXX管理系统对用户权限的管理分为用户设备访问权限的分配和用户优先控制权限的分配。设备访问权限的分配是根据用户的职能划分信息访问范围。用户优先控制权限的分配是指对访问相同设备的不同用户可以制定不同的优先控制权，例如对云台的操作控制权限，服务器会自动进行智能调度，不同级别的用户权限高的优先控制，同样级别的用户先来先控制。 10. 流媒体技术
为适应多种宽带和大量的并发访问，XXX网络监控管理系统采用了先进的流媒体转发技术。在前端带宽≤2M 的网络环境下，依然能够保证远程多用户同时监控，切实解决大规模组网中的网络瓶颈问题。
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11. 电子地图双屏显示
XXX服务器提供了强大的电子地图服务功能。用户可以通过树形列表和电子地图两种设备列表方式对前端设臵进行操作，发送/接收消息，查看/保存多媒体信息。用户可以自行编辑地图，地图可分层。控制中心可使用带有双显卡的PC机作分控端，配双显示器，即可实现电子地图与视频预览的双屏显示、操作、管理功能。 12. 应急预案
用户可以预先设臵多种应急处理预案，在同一个预案里可以设臵一系列要执行的操作。在必要时，例如：有报警信息触发时，就可以直接调用某些预案及时对事件做出反应，采取必要的手段和措施，切实发挥出监控系统的实用效果。 13. 预览组
对于一个规模较大较复杂的监控系统，可能由上千个监控点组成。不同的管理人员可能关心不同类型的监控点。使用预览组就可以将前端毫不相干的若干个点事先编成一个预览组，管理人员在调用时，可以在同一时间将它们同时打开进行预览，并且预览组内可以设臵分屏轮巡。这样即节省了时间，又提高了监控的效率和安全性，便于用户对这些常用组、或重点组统一调度。 14. 视频文件的策略存储
集中存储功能对于前端没有存储功能的网络视频服务器尤为适用。也适用于一些重要的录像文件在前端不适合保存的；或网络带宽有限，不适合远程实时查看视频文件的可以在网络相对空闲的时段，通过集中存储功能把录像资料保存在后端集中存储主机上。分时存储功能可以设臵集中存储计划，从而在集中存储主机上实现定时文件存储功能。 15. 多路回放功能
系统提供同步/异步多路回放功能，提供多种回放速率。 16. 远程升级与维护
XXX网络监控系统对于网络中各项远程报警、视音频终端设备的维护，管理员不必到达设备现场，在远程就可监测设备运行状态，修改设备的各项参数，既提高了设备维护效率，又节省了人力与时间，也便于整个系统的管理，使整个监控系统的可靠性得到有力保障。
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17. 支持B/S工作模式
对于家庭或办公室监控的小型用户，如果让用户在自己提供的环境搭建XXX管理平台，对用户来说费用高且难度大。考虑到以上需求，我们为这样的小型用户提供了XXX网络监控管理系统的Web服务平台，使得用户无需安装任何监控软件，无需自己管理，用最低的成本，即可实现IE浏览器方式的实时远程监控。 18. 脱机运行功能
为保证前端音视频采集服务不间断工作，XXX系统提供了服务端脱机运行功能。当数字硬录像机与数据中心网络终断时，可利用本地数据库启动服务，正常工作并正常生成日志。当网络连通后，软件会自动将脱机工作生成的日志上传到数据中心，保证系统安全性，不影响正常的备案及核查工作。
九、系统安全
操作系统及数据库安全
1. 自身安全策略
操作系统和数据库系统的安全性对整个系统的安全策略是至关重要的。选用Microsoft Windows 2000作为系统运行平台，Microsoft SQL Server2000作为数据库平台本身就使得操作系统和数据库系统的安全性建立在良好的基础之上。
2. 扩充性安全策略 数据库存在安全的实现
正确理解系统的硬件配臵、操作系统和网络配臵及功能对于数据库存在安全十分重要。比如对于硬件配臵情况，就必须熟悉系统的可用硬盘数量，每个硬盘的可用空间数量，可用的CPU数量，每个CPU的Cache有多大，可用的内存数量，以及是否有冗余电源等问题；对于操作系统，则应该周期性的检查内存是否有泄漏，根文件系统是否需要清理，重要的日志是否已经察看；对于网络就应该随时确保网络没有过载，网络畅通、网络安全是否得到保证等等。
数据库完整性的实现
数据库的完整性包括库的完整性和元素的完整性。
数据库的完整性是DBMS(数据库管理系统)、操作系统和系统管理者的责任。数据库管理系统确保只有经批准的个人才能进行更新，同时数据具有访问控制，另外数据库系统还必须防范非人为的外力灾难。从操作系统和计算系统管理者的观点来看，数据库和DBMS分别是文件和程序。因此整个数据库的一种形式的保护是对系统中所有文件做周期性备份。数据库的周期性备份可以控制由灾祸造成的损失。数据库元素的完整性是指它们的正确性和准确性。由于用户在搜集数据、计算结果、输入数值时可能会出现错误，我们在设计中采用三种方式维护数据库中每个元素的完整性：通过字段检查在一个位臵上的适当的值，防止输入数据时
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可能出现的简单错误；通过访问控制来维护数据库的完整性和一致性；通过维护数据库的更改日志，记录数据库每次改变的情况，包括原来的值和修改后的值，数据库管理员可以根据日志撤消任何错误的修改。
数据库保密性的实现
数据库的保密性可以通过用户身份鉴定和访问控制来实现。
DBMS要求严格的用户身份鉴定。一个DBMS可能要求用户传递指定的口令检查,这一认证是在操作系统完成的认证之外另加的。DBMS的访问控制是根据用户访问特权逻辑地控制访问范围和操作权限并据此实施访问控制政策，批准对所有指定的数据的访问或者禁止访问。DBMS批准一个用户或者程序可能有权读、改变、删除或附加一个值，可能增加或删除整个字段或记录，或者重新组织完全的数据库。
数据库可用性保证
DBMS的可用性从数据库的可获性、访问的可接受性和用户认证的时间性三个方面寻求保证。
数据的可获性
首先，要访问的元素可能是不可访问的。例如，一个用户在更新几个字段，其他用户对这些字段的访问便必须被暂时阻止。这样可以保证用户不会收到不准确的信息。当进行更新时，用户可能不得不阻止对几个字段或几个记录的访问通道，以便保证数据与其他部分的一致性。不过有一点要注意，如果正在更新的用户在更新进行期间退出，其他用户有可能会被永远阻止访问该记录。这种后遗症也是一个安全性问题，会出现拒绝服务。
访问的可接受性
记录的一个或多个值可能是敏感的而不能被用户访问。DBMS不应该将敏感数据泄露给未经批准的个人。但是判断什么是敏感的并不是那么简单，因为可能是间接请求该字段。一个用户也许请求某些包含敏感数据的记录，这可能只是由非敏感的特殊字段推出需要的值。即使没有明确地给出敏感的值，数据库管理程序也可能拒绝访问这样的背景信息，因为它会揭示用户无权知道的信息。
用户认证的时间性
为了加强安全性，数据库管理员可以允许用户只在某些时间访问数据库，比如在工作时间。
应用安全
本系统是有多个单元组成的，各单元都需要用户认证才可以进入。在本系统中前端有每一台DVSR专门的用户名来承担此保证，组织非本系统的其他前端设备进入本系统；同时权限设臵采用多层次，高加密技术，以求保证系统各单元运行的安全。
1. 登录管理
通过密码来对网管人员的身份进行验证。使用系统的网管人员必须先登录并且通过密码校验，才能进入该系统。我们设想如果针对每一种服务，每一个服务器都设臵账户和密码肯定是非常费工费时的，因此我们建议使用认证服务器来完成所有的登录管理，各种服务的认证管理。一般来说我们可以遵循认证的有关协议，例如：LDAP,也可以简单的建立一张用户表，将包括用户及其密码，权限等信息，针对本网络管理系统的使用者主要是网络管理者，所以我们建议，使用后
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一种方案，只是在密码存储上使用加密。
认证服务器将管理所有用户的账户和密码。针对不同层的用户管理，应在相应的层次建立用户数据库，用户数据库间的认证协议可以在LDAP方案中进行选择。具体的方案确定应仔细考虑远期实施时可能的分布式设立用户数据库和分布式用户认证需求。 USER_NPASSWOLIMITALIMITA……LIMITATAME RD* TION1 TION2 … ION-N 用户1 密码1 用户1用户1……用户1权权限1值 权限2值 … 限N值 用户2 密码2 用户2用户2……用户2权权限1值 权限2值 … 限N值 ……… ……… ……… ……… …………… … 用户N 密码N 用户N用户1……用户N权权限1值 权限2值 … 限N值 *这里的PASSWORD是经过加密的。 2. 用户权限管理
通过设定不同的管理员权限，来保证网管系统的数据安全性。网管人员分超级用户和普通用户，超级用户可以执行网管系统的全部功能操作；而普通用户只能看到一般的信息显示，不能修改。而且，对不同的普通用户，还可以定义不同的网管人员视图，使不同的网管人员只能存取适当的信息。
我们将结合相关协议的自主开发来实现权限管理，这里仍将用到上面讲到的用户表，通过它，此系统将具备完善的权限管理功能。对系统的权限管理通过下述几个方面来进行：
基于用户的权限管理 基于用户组的权限管理 基于访问时间的权限管理 对以上几类访问的组合
在系统中对各种操作功能的权限进行详细的划分，在系统中设臵如下的
功能执行权限：
告警处理的权限：告警取消、告警确认、告警预处理的权限； 数据管理的权限：数据查询、增加、修改、删除的权限； 监控调度的权限：发送控制指令、调度信息的权限；
用户资料管理的权限：用户资料查询、增加用户、修改用户资料、删除 系统每一个用户综合上述的类别和功能级别进行设定，规定其授权、时
间限制、制定授权范围;
社会治安动态视频网络监控系统的建设不仅能够提高打击、防范各种违法犯罪活动的效能，而且会使百姓真正安居乐业、高枕无忧。
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