一、公安三級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的意義
近幾年，平安城市的建設(shè)正在如火如荼的進行中，有不少地方提出分級的城市監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，即市局、分局、基層派出所各自建立自己的監(jiān)控平臺系統(tǒng)，然后通過三級平臺聯(lián)網(wǎng)的形式來整合，最終實現(xiàn)實時運行、實時監(jiān)控、實時保存、實時調(diào)用。分級規(guī)劃可以依照城市的規(guī)模及人口密度來定，對于系統(tǒng)規(guī)模稍小的城市可以通過調(diào)整分級級數(shù)，如市局、分局的兩級平臺部署，甚至可以市局為主的一級平臺部署建設(shè)，視具體情況而定。目前，這種分級平臺建設(shè)的方案符合現(xiàn)實的狀況，也有著積極的意義。
首先分級建設(shè)是發(fā)展的必然，因為城市監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)在很早之前就已經(jīng)開始，當時并沒有統(tǒng)一的頂層設(shè)計，因此形成了許多信息的孤島，后來的平安城市建設(shè)，除了增加新的設(shè)備外，其中有很重要的部分就是對原有系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)的整合，考慮到相關(guān)系統(tǒng)的建設(shè)、使用和維護單位，自然以行政單位作為劃分，形成分級建設(shè)與管理的模式。
其次從應(yīng)用本身考慮，最多的應(yīng)用在基層單位，其次是分局，最后才是市局。在基層派出所中，民警每天會應(yīng)對大量的侵財案件、民事糾紛、治安管理及群眾求助等日常事物，對監(jiān)控系統(tǒng)的利用率會很高。因此，分級建設(shè)，從帶寬、存儲、數(shù)據(jù)服務(wù)等軟硬件資源上保障了基層需求，而通過聯(lián)網(wǎng)，打通上下層級間的數(shù)據(jù)通路，也能確保分局、市局對于基層的資源的應(yīng)用需要，這樣的系統(tǒng)架構(gòu)也相對科學。
二、公安三級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)
1、系統(tǒng)分級架構(gòu)
以下是平安城市建設(shè)中三級以市局、分局、派出所為分層單位的系統(tǒng)建設(shè)的理想的架構(gòu)圖：
從圖中看，每個派出所轄區(qū)內(nèi)都建立有自己的一個平臺，負責各自轄區(qū)內(nèi)的設(shè)備資源接入和整合。
在分局也建立平臺，主要的整合下轄各個派出所的數(shù)據(jù)，還有其他以分局層面建設(shè)、管理的監(jiān)控系統(tǒng)。
以此類推，各個分局的系統(tǒng)也將整合到市局的統(tǒng)一平臺中，除此之外，市局的平臺也將整合一些由市局層面建設(shè)、管理的監(jiān)控系統(tǒng)。
3、網(wǎng)關(guān)聯(lián)網(wǎng)接入
在集成實施時，面對眾多的舊有系統(tǒng)，面對以前林林總總系統(tǒng)中的不同格式與協(xié)議，往往讓實施廠商感到頭疼，現(xiàn)在已經(jīng)出臺了國家GB/T 28181的聯(lián)網(wǎng)標準，給集成廠商一個明確的行動依據(jù)，但真正實施的時候還是需要人力與時間的投入。
以往的改造工程往往是使用通用的服務(wù)器集群來完成，現(xiàn)在廠商推出硬件化一體集成產(chǎn)品。此類產(chǎn)品采用電信級機柜框架及功能插板式硬件架構(gòu)，保證硬件運行穩(wěn)定性與性能擴展性，包括路由交換、轉(zhuǎn)碼、媒體服務(wù)、協(xié)議轉(zhuǎn)換等一系列的功能。同時內(nèi)部集成了多家主流廠商的協(xié)議和編碼格式，
下圖是海康威視聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的架構(gòu)平臺。
云存儲
面對日益增長的視頻數(shù)據(jù)，海康威視等主流安防廠商都給出了視頻云存儲解決方案。該技術(shù)方案是在業(yè)內(nèi)公認的hadoop基礎(chǔ)上依據(jù)視頻特點進行深度定制的一套分布式系統(tǒng)管理軟件，適合大型的監(jiān)控存儲系統(tǒng)改造，與可基于目前通用的服務(wù)器與存儲陣列設(shè)備的基礎(chǔ)上組建一個內(nèi)部云系統(tǒng)，在添加少量的硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上，帶來的云存儲的特有優(yōu)勢：
靈活的空間管理：支持線性拓展
海量數(shù)據(jù)的快速檢索
系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)安全
高兼容性
5、平臺應(yīng)用技術(shù)
近幾年，監(jiān)控平臺除了資源聯(lián)網(wǎng)外，注重實際應(yīng)用的開發(fā)，方向在于把視頻的應(yīng)用與公安業(yè)務(wù)應(yīng)用結(jié)合起來，以下是海康威視應(yīng)用平臺的部署邏輯：
海康威視應(yīng)用平臺有以下的特點：
應(yīng)用與聯(lián)網(wǎng)、共享平臺分離：
應(yīng)用作為獨立的平臺，從邏輯架構(gòu)上設(shè)計在聯(lián)網(wǎng)平臺之上，把視頻的聯(lián)網(wǎng)工程與深度應(yīng)用兩個環(huán)節(jié)分離。因為聯(lián)網(wǎng)本身面對的大量異構(gòu)系統(tǒng)的匯聚，其重點在于穩(wěn)定與效率。而應(yīng)用則是注重挖掘視頻對于業(yè)務(wù)的價值，特點是要關(guān)注越來越多的應(yīng)用方法。因此，兩者的分離設(shè)計更為科學。同時在實際項目中，也為已經(jīng)完成聯(lián)網(wǎng)工程的客戶提供更加經(jīng)濟的實戰(zhàn)應(yīng)用部署方案。
總線式架構(gòu)：
整個應(yīng)用平臺采用總線與子系統(tǒng)設(shè)計模式，每個子系統(tǒng)都會根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求而進行專門的UI設(shè)計，如針對刑偵子系統(tǒng)會更突出錄像查看的快捷性、應(yīng)急指揮子系統(tǒng)則是突出實時視頻的快捷性。另外，平臺還包含一系列的視頻工具集：如智能目標檢索、摘要、人臉識別等。在相關(guān)的子系統(tǒng)中可以調(diào)用。下圖是海康威視平臺中的視頻類工具。
關(guān)聯(lián)其他信息及業(yè)務(wù)系統(tǒng)
應(yīng)用平臺將緊密關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，目前關(guān)聯(lián)最多的是PGIS/GIS系統(tǒng)。基于此實現(xiàn)的視頻可視化定位、調(diào)取極大的提高了視頻應(yīng)用的操作效率，對視頻偵查和指揮中心中都非常適用。
其他經(jīng)常用的還有車輛注冊信息系統(tǒng)及電警卡口記錄系統(tǒng)。海康威視通過關(guān)聯(lián)卡口系統(tǒng)，成功的實現(xiàn)了技站法的功能化。這對刑偵業(yè)務(wù)應(yīng)用起到了極大的作用。
下圖是區(qū)域相同車輛碰撞的軟件界面，碰撞法是刑偵單位中常用的偵查手段之一。
視頻圖像信息庫：
海康威視視頻圖像信息庫為實戰(zhàn)平臺提供了視頻偵查的電子流程，同時也提供了一個案件視圖信息的數(shù)據(jù)庫，用戶通過查詢關(guān)聯(lián)案件進行分析研判。下圖是對案件信息的搜索界面。
三、目前待突破解決的問題
公安三級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)正在通過不斷的項目實踐來完善自身。但在目前的建設(shè)中，仍然有不少的問題需要技術(shù)上的解決，筆者列舉了以下幾條比較典型的問題。
1、兩網(wǎng)間安全網(wǎng)閘的帶寬瓶頸問題
出于信息安全需要，視頻專網(wǎng)與公安網(wǎng)之間需要設(shè)置安全網(wǎng)閘進行人工的隔離，由于實現(xiàn)的是數(shù)據(jù)擺渡，其傳輸效率必然受到制約。
在實際的應(yīng)用中，大量的資料信息在公安網(wǎng)，而大量的視頻信息又在視頻專網(wǎng)，如果需要在公安網(wǎng)內(nèi)應(yīng)用這些視頻，就必須要經(jīng)過安全網(wǎng)閘，也是瓶頸所在。
安全網(wǎng)閘本身的設(shè)計是傳輸信息類數(shù)據(jù)，而非視頻類數(shù)據(jù)。因此，要在目前的雙網(wǎng)架構(gòu)中突破安全網(wǎng)閘帶來的瓶頸，可以考慮根據(jù)視頻及圖片數(shù)據(jù)的特點來開發(fā)出專門用于視頻傳輸?shù)摹耙曨l安全網(wǎng)閘”來解決這個問題。
2、不同層次平臺間的權(quán)限管理問題
在設(shè)計分級架構(gòu)頂層設(shè)計時，本意是想在突發(fā)事件時上級平臺能掌握對下級平臺的控制權(quán)，但是在現(xiàn)實的建設(shè)中，幾乎沒能實現(xiàn)類似的功能的案例。
原因有多種，首先業(yè)界缺少權(quán)限管理的規(guī)范，包括上下級、平級之間的資源優(yōu)先占用標準，而這不能依照簡單的行政級別來劃分。其次各級平臺本身建設(shè)、管理、及平臺廠商的主體不同，在建設(shè)時也是各自為政，在所有平臺都建成后再來考慮跨平臺權(quán)限管理問題就顯得“為時晚矣”。希望在下一次平臺更新之前能有統(tǒng)一的標準規(guī)范來解決這個問題。
3、上下級平臺間異常情況處理機制問題
目前按照國標標準，平臺間通過UDP傳輸視頻數(shù)據(jù)，通過SIP傳輸信令，而SIP服務(wù)與UDP服務(wù)是獨立的，目前當出現(xiàn)異常情況，如死機、服務(wù)線程鎖死時，目前缺少統(tǒng)一的因?qū)C制。例如在上級平臺對下級平臺進行視頻調(diào)取時，當雙方的信令通信出現(xiàn)異常而導致程序鎖死，如果沒有任何機制，則下級平臺還會持續(xù)不斷的向上級推送視頻，會占用正常的帶寬，嚴重時導致聯(lián)網(wǎng)的完全中斷。
對于類似異常情況的解決方案有很多，關(guān)鍵在于平臺之間的配合，而由于獨立建設(shè)的原因，此類問題往往會給實施帶來不少的困擾。
4、編碼標準不兼容
目前國標中規(guī)定了聯(lián)網(wǎng)中以H.264作為編碼的標準，但在現(xiàn)實情況中，雖然各大廠家都能兼容H.264的編碼，并通過權(quán)威機構(gòu)認證，但卻仍然會出現(xiàn)相互碼流不能解的情況。
原因在于國標中對于視頻編解碼的詳細定義部分參考2008年左右制定的TR669規(guī)范，主要面向當時主流的CIF、4CIF分辨率應(yīng)用給出了編解碼的詳細要求。在當時技術(shù)條件下，編碼設(shè)備的能力有限，大部分只支持H.264中的Baseline Profile（基本檔次），所采用的技術(shù)工具相對較少。因此，當時規(guī)范中對解碼設(shè)備必須支持的檔次、級別和技術(shù)工具提出的要求也相對較低，類似Main Profile（主檔次）中的B幀、場編碼等較為新穎的技術(shù)只作為推薦支持項。
2010年后，隨著技術(shù)的發(fā)展進步，尤其是高清設(shè)備的大規(guī)模采用，壓縮碼流的帶寬成倍增加，碼流的傳輸和存儲的負擔也越來越重。為了緩解這一問題，越來越多的編碼芯片、產(chǎn)品開始支持H.264的主檔次、高級檔次，采用其中的先進工具來提高壓縮比，改進圖像質(zhì)量。而由于解碼產(chǎn)品的的能力要求沒有同步地進行提高，就導致了編解碼不兼容的情況出現(xiàn)。
四、總結(jié)
公安三級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控集成技術(shù)方案可以看成是各地建設(shè)的一個樣本模型，各地在實際建設(shè)中會有本地化的差異，同時，隨著實戰(zhàn)應(yīng)用需求及技術(shù)的不斷深入和發(fā)展，對其本身的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、建設(shè)標準有著不斷的產(chǎn)生更新與推動的作用，說不定在不久的將來會有耳目一新的變化。
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