淮安市市区道路关键点高清视频监控建设方案.docx

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淮安市市区道路关键点高清视频监控建设方案

淮安市市区道路关键点高清视频监控建设方案

文/浙江红苹果电子有限公司陈磊、成勇

一、需求分析

淮安市交巡警支队，前期由于本市对视频监控系统的建设进行了规划，按照数模结合多级联网的方式已实现了行业范围内的大联网，已经具备了成熟的模拟抓拍系统。

目前交巡警支队监控矩阵都是使用红苹果PE60模拟矩阵直接进行切换上电视墙的，在矩阵联网时，以模拟视频矩阵构成的视频监控系统为节点，通过一对一的光纤传输系统进行联网。

各中队负责抓拍的管理平台分设在各个大队监控室，分别由支队指挥中心模拟矩阵输出管理，目前抓拍系统对图像质量的要求较高。

对本次建设方案市区新增的视频监控点选定为HD-SDI高清视频，选用高清的HD-SDI标准的1080P@25P的高清球机，图像经过SDI光端机传至各大队监控室，再有SDI视频采集卡进入交警支队抓拍系统平台内，由操作人员通过矩阵和PC控制主机的配合完成抓拍操作。

但是，由于早期全部采用模拟视频矩阵和光纤传输视频图像信息，因此图像相对于目前的质量已经过时，图像质量较低，原有的模拟联网系统经过多年的实际应用和需求的升级，其自身的设计的问题亟待解决：

1、前期建立的视频监控点大部分是标清的模拟视频点，本区域在后期的局部的补点过程中还增加了少数的网络标清摄像机和网络高清摄像机，网络摄像机的品牌是国内三个主流的品牌。

这些网络的标清、高清视频只是通过高清解码器实现图像解码显示，通过各自的客户端分别管理，与前期建立的模拟系统没有实现统一。

2、目前基本的要求是需要沿用数模结合、多级联网的构架，将系统中的设备逐步从标清升级到高清，在此构架基础上，将原有标清模拟系统视频和已有的标清高清网络视频整合到统一的平台上进行综合管理，在充分发挥SDI高清实时性优点的同时，将所有各种类型的视频统一上拼接大屏电视墙进行任意调看和应急指挥。

3、有效实现图像资源的共享，为应急指挥系统提供视频图像的一个广泛的视频资源库，同时，还可以为不同政府单位之间提供视频共享，实现可视化的视频协调管理，并解决传统的多级联网所带来的干线管理和用户级别权限管理等问题，实现全网内的统一权限管理。

4、充分利用模拟视频和SDI视频图像优点，包括信息高保真、无延迟、方便互联等，视频图像的传递将主要采用非压缩视频传输的方式，在需要进行数字化的时候，再将其数字化，实现既有模拟，又有数字的混合组网。

5、结合全市建设现状及用户需求，在最大程度地保护已有投资的同时，努力取得最好的经济和社会效应，对已经建立的道路视频监控工程在城市建设总体规划中进行整合，解决现有联网无法兼容或没有考虑其它厂家的模拟和高清SDI进入和多品牌多协议网络摄像机解码显示的问题。

二、违法抓拍系统功能要求

2.1总体方案要求

2.1.1视频监管系统功能要求

随着监控系统技术的日益成熟，人们已渐渐不再满足只通过观看前端视频图像的基本功能。

随之而来的是更希望通过视频监控系统达到辅助（非现场）执法的目的。

违法抓拍功能，便是利用前端视频图像辅助执法的方式之一。

通过人工控制监视、记录、重放、打印各种所需监管情况和画面，如：

车辆违法压线、停车、逆行等违法行为。

效果如下图：

图11路段车辆违法照片

图12车辆违法逆行

2.2抓拍系统与系统框架图

动态违法抓拍系统是一个监控城市各个路口的交通状况、对路口违法行为进行取证的系统。

它要安装的计算机上需要安装视频卡和视频卡数据采集软件。

本系统既可以抓拍视频文件作为违法的证据，抓拍多张图片作为违法证据，也可以抓拍视频文件后同时截取多张图片作为违法证据，为违法城市交通秩序起到了很大的帮助。

抓拍后的违法信息上传到指挥中心违法数据库，由指挥中心对违法信息统一处理。

其系统结构采用视频采集卡采集图像模式。

2.3系统逻辑架构

（1）软件结构模块化，具有安装操作简单、适用范围广、专业性强等特点。

（2）系统采用C/S结构，可以采用NetFramework2.0三层体系架构。

（3）基本功能：

抓拍操作员利用摄像机操作键盘迅速地将车辆违法过程录入下来，然后利用空闲时间抓取几张违法信息关键的图片，输入车牌号码、车牌类型，还有违法时间、违法类型、违法地点，将数据保存起来。

界面设计应该充分考虑使用者的操作技巧，多设置快捷的功能键。

（4）扩展功能：

利用视频提供信息，由抓拍操作员利用所有摄像机观察道理拥堵情况，包括道路畅通、拥堵、缓慢等，是否具有治安事件，信号灯状态是否正常，交通民警执勤情况是否在岗，逐个记录，发送消息到指定的消息服务器。

集成平台接受到消息后存储到各自业务表，可以统计查询使用。

界面设计应该充分考虑使用者的操作技巧，多设置快捷的功能键。

设备连接拓扑

对设备连接图的简要说明：

违法信息采集设备，即数据来源，可以是动态违法抓拍客户端，数码相机和移动DV等设备，通过违法管理系统录入到数据库服务器和文件服务器上，实现数据来源的录入。

IE客户端，即用户使用界面，由于系统采用的B/S架构，客户端界面是以网页形式展现，所以客户端需要安装IE程序。

服务器部署分为WEB服务器、文件服务器、数据库服务器和FTP服务器。

WEB服务器用于部署本系统，并发布。

文件服务器用于存储违法信息的证据文件。

数据库服务器用于存放Oracle数据库，存储违法信息，FTP服务器用于接受以FTP形式上传的证据文件，并存储。

所有设备都需要部署在公安网上，实现与公安网中其他系统进行交互。

2.4系统功能分类图

2.4.1

基本功能：

抓拍操作员利用摄像机操作键盘迅速地将车辆违法过程录入下来，然后利用空闲时间抓取几张违法信息关键的图片，输入车牌号码、车牌类型，还有违法时间、违法类型、违法地点，将数据保存起来。

界面设计应该充分考虑使用者的操作技巧，多设置快捷的功能键。

扩展功能：

利用视频提供信息，由抓拍操作员利用所有摄像机观察道理拥堵情况，包括道路畅通、拥堵、缓慢等，是否具有治安事件，信号灯状态是否正常，交通民警执勤情况是否在岗，逐个记录，发送消息到指定的消息服务器。

集成平台接受到消息后存储到各自业务表，可以统计查询使用。

界面设计应该充分考虑使用者的操作技巧，多设置快捷的功能键。

2.4.2违法信息录取

视频信息抓取

抓拍操作员利用键盘操作摄像机迅速地将车辆违法过程录入下来，存储到本地的临时文件夹里。

操作员可以方便地使用快捷键完成录像和结束录像，以及放弃录像等操作。

图片信息抓取

抓拍操作员利用键盘操作摄像机迅速地将车辆违法过程抓取几个关键过程记录下来，存储到本地的临时文件夹里。

操作员可以方便地使用快捷键完成开始抓图，以及放弃抓图等操作。

2.4.3违法信息录入

视频违法信息录入

对视频信息抓取几张违法信息关键的图片，输入车牌号码、车牌类型，还有违法时间、违法类型、违法地点，将数据保存起来。

充分地考虑利用文件名含有违法地点的信息，这样解析文件名就可以得到违法地点，用户就不用在很多地点列表中选择地点。

图片违法信息录入

挑选几张违法信息关键的图片，输入车牌号码、车牌类型，还有违法时间、违法类型、违法地点，将数据保存起来。

充分地考虑利用文件名含有违法地点的信息，这样解析文件名就可以得到违法地点，用户就不用在很多地点列表中选择地点。

其它违法信息的录入

电子警察、数码相机将图片和视频信息分成一组违法信息，然后输入车牌号码、车牌类型，还有违法时间、违法类型、违法地点，将数据保存起来。

2.4.4违法信息录入查询

提供车牌号码、车牌类型、违法时间、违法地点、抓拍操作员条件的查询，点击详细信息后显示与该车相关的信息，包括违法信息、图片信息，以及视频信息，

2.4.5交通状况监测

利用视频提供信息，由抓拍操作员利用所有摄像机观察道理拥堵情况，包括道路畅通、拥堵、缓慢等，是否具有治安事件，信号灯状态是否正常，交通民警执勤情况是否在岗，逐个记录，发送消息到指定的消息服务器。

2.4.6交通状况监测统计

统计抓拍操作员每个月的监测交通状况的工作量。

2.5其他

 提供特殊车辆、套牌车辆、盗抢车辆等特殊违法处理；

允许对已校对已处理的数据进行纠错复查，进行数据的删除和修改；

 界面设计综合考虑操作员的视觉效果，具有可视化导航条，界面友好。

三、HD-SDI高清监控视频的采集、传输与控制

3.1现状

目前交巡警支队监控矩阵使用的模拟矩阵直接进行切换，在矩阵联网时，以模拟视频矩阵构成的视频监控系统为节点；通过一对一的光纤传输系统进行联网。

支队指挥中心模拟矩阵输出图像，经过光端机传至各个大队分指挥中心，再由模拟视频采集卡进入视频监管系统平台内，由操作人员通过矩阵和PC机的配合完成操作控制。

3.2技术方案：

新增SDI视频系统架构

（1）系统功能需求分析：

前端新建HD-SDI高清智能球机32台。

通过HD-SDI高清光端机及裸光纤回传至交巡警支队监控中心。

在交巡警支队监控中心操作终端实现视频图像的操作控制功能。

（2）实现架构（见系统拓扑图）

前端32路高清HD-SDI信号经由SDI高清分配器分为两组：

一组接入新建的SDI高清混接矩阵，另一组经由SDI高清编码器编码后进入集中存储系统进行存储备份和录像回放使用。

同时，监控中心原有的模拟视频矩阵环通输出32路接入新建的SDI高清混接矩阵输入，由SDI高清混接矩阵作为主控矩阵实现统一的输出上墙显示，所有矩阵控制键盘均通过网络对SDI高清混接矩阵进行切换操作控制。

SDI高清混接矩阵输出约32路，其中20路直接上DLP拼接显示屏，另外12路输出分配给交警支队抓拍平台进行图像抓拍使用。

12路高清SDI输出分为3组，每组4路通过4路SDI高清视频采集卡，通过协议对接，交警支队高清抓拍系统可直接控制SDI高清混接矩阵的该4路输出，从而实现交巡警支队监控室对辖区内SDI高清视频的各项抓拍功能。

（3）后期扩展或者其他信号接入

使用红苹果SDI矩阵，优势在于可把原先模拟信号环通输出（优势：

环通接入HD-SDI矩阵，保留模拟实时图像保证不丢帧、不延时）和在建的网络高清信号（优势：

纯硬件解码，支持GB/28181协议，避免私有协议导致后期扩展产生分歧）以及后期规划的HD-SDI高清实时信号全部汇聚集到矩阵中上墙显示和图像控制，另外公安GIS地图和视频会议也可接入，真正做到统一指挥和统一图像调度。