高清数字视频监控平台联网建设方案

高清数字视频监控平台联网建设
目录
前言（待补） (4)
1.全局高清数字视频监控平台联网总体架构 (4)
1.1总体联网架构 (5)
1.2三级平台的统一管理 (6)
1.2.1高/标清模拟域概述 (8)
1.2.2高/标清数字域概述 (8)
1.2.3统一控制权限 (9)
2.XX联网平台 (9)
2.1总体架构 (9)
2.2功能要求 (10)
2.2.1业务功能 (10)
2.2.2管理功能 (11)
2.3性能要求 (11)
2.4接口要求 (11)
2.4.1安全接入平台 (11)
2.4.2与身份认证系统对接 (12)
2.4.3与XX部联网平台对接 (12)
2.4.4与XX网视频应用系统对接 (12)
2.4.5与PGIS平台对接 (13)
2.4.6与警综、情报等平台对接 (13)
2.4.7与视频图像信息库对接 (13)
3.高/标清数字平台 (13)
3.1总体架构 (13)
3.2功能要求 (15)
3.2.1业务功能 (15)
3.2.2管理功能 (17)
3.3性能要求 (20)
3.3.1扩展性能 (20)
3.3.2联网容量和并发性能 (20)
3.3.3单机能力 (20)
3.3.4时延要求 (20)
3.3.5图像质量 (21)
3.3.6可靠性 (21)
3.4存储设备要求 (21)
3.4.1存储体系结构 (21)
3.4.2存储架构 (23)
3.4.3存储系统功能 (23)
3.4.4存储格式要求 (25)
3.5IPv6的支持 (25)
3.6接口要求 (25)
3.6.1与身份认证系统对接 (25)
3.6.2上下级平台对接 (25)
3.6.3与非标下级平台对接 (27)
3.6.4与GIS平台对接 (27)
4.高/标清模拟监控平台 (28)
4.1总体架构 (28)
4.2功能要求 (30)
4.2.1业务管理 (30)
4.2.2管理功能 (31)
4.3性能要求 (39)
4.3.1联网容量 (39)
4.3.2时延要求 (39)
4.3.3可靠性 (40)
4.4主要设备要求 (40)
4.4.1管理控制服务器 (40)
4.4.2视频接入网关 (41)
4.4.3前端设备 (41)
4.4.4矩阵系统 (41)
4.4.5存储设备 (43)
4.4.6字符叠加设备 (44)
5.模拟监控平台与数字平台互联及统一权限管理 (44)
5.1.1统一控制权限的实现原则 (45)
5.1.2统一控制权限的实现要求 (46)
5.1.3平台互联协议转换要求 (46)
6.增值应用扩展 (48)
附录A 节点和摄像机编号规则 (48)
A.1编号结构 (48)
A.2模拟节点与数字节点编号规则 (48)
A.3高清与标清摄像机编号规则 (49)
A.4一级、二级节点编号表 (49)
附录B 摄像机编号转换规则 (52)
B.1国标与地标的转换规则 (52)
B.2国标与9位编号的转换规则 (52)
B.3地标与9位编号的转换规则 (52)
前言（待补）
目前，北京的各个分县局都建设了图像信息系统，市XXX也实现了图像信息系统的部分联网，平安城市的建设正处于由传统的模拟监控转向高标清数模混合视频监控系统的现状，逐步过渡数字化高清监控系统。

本文参照《GB/T 28181安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》和《DB11 384.3-2006图像信息管理系统技术XXX第3部通信控制协议》，制定了全局高清数字视频监控平台的联网架构，为本市XX各分县局的图像系统联网建设提供XXX指导。

1.全局高清数字视频监控平台联网总体架构
图1是XXX高清数字视频监控平台联网总体架构图。

图1 总体架构图
根据联网图像资源、承载网络、共享需求的不同，XXX视频监控联网建设平台可分为XX联网平台、市局一级监控平台、分局二级监控平台和派出所三级监控平台。

XX联网平台又叫XX信息网子平台。

XX联网平台在XX网部署，通过XX网直接与XX部XX联网平台进行级联，主要用于与监控平台对接并联网XX网内图像资源，XX联网平台可与XX网内各业务信息系统进行信息共享。

每级的监控平台包括高/标清数字域和高/标清模拟域。

高/标清数字域在视频专网部署，主要用于联网视频专网图像资源以及汇接社会图像资源，同时可向XX以外单位提供图像信息资源。

高/标清模拟域既是实现已建设的模拟摄像机接入的平台，又是实现未来HD-SDI高清摄像机接入的平台，同时高/标清模拟域实现统一权限、统一编号。

全市高清数字视频监控平台建设的基础，是在全市推广基于高清视频监控标准的数字视频监控摄像机的建设。

结合首都XX工作的实际，全局高清视频监控摄像机的架设应按照如下原则开展建设：一是，在警卫路线涉及的道路沿线、重要场所以及对摄像机的操控要求低延时的布控地点，必须架设无损压缩的HD-SDI高清视频监控摄像机，通过HD-SDI光端机回传至图像控制中心，从高清视频监控矩阵接入。

在图控中心接入点通过SDI视频分配器至少分出两路：一路进HD-SDI矩阵的输入端，作为高清模拟监控域的输入；另一路接入HD-SDI DVR或HD-SDI DVS设备，作为高清数字监控域的输入。

二是，在涉及治安巡控的一般公共区域，应架设具有IP接口的高清网络摄像机（高清IPC），通过高清视频专网接入高清数字域。

1.1总体联网架构
按照《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T 28181）和《全国XX机关图像信息联网总体技术方案》的要求，XX联网平台完成：一是通过与XX部数字视频监控平台的对接，实现为XX部提供全市视频监控资源；二是通过内外网物理隔离和安全接入平台与高清数字域进行对接，实现在XX信息网内对全市监控资源的联网共享；三是与环京检查站等数字平台进行对接、与现有113卡口等系统进行关联应用，实现视频资源共享。

XX联网平台只在市局建立一级平台，未来有需要的时候，可以考虑扩充到分县局和派出所。

XX联网平台按照《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T 28181）与XX部联网平台互联。

XX联网平台与高清数字域的对接也需要遵循该标准。

1.2三级平台的统一管理
全市按照管理要求分成市局一级监控平台、分局二级监控平台和派出所三级平台。

各级平台包括高/标清数字域和高/标清模拟域。

图2 高清数字视频监控数模混合平台联网模型
1.2.1高/标清模拟域概述
全局高/标清模拟域包括（高/标清）模拟视频监控矩阵和运行在高清视频专网上的智能管理单元、高/标清混合切换器、高/标清模拟摄像机、模拟监视器和高清监视器、监控键盘等设备的管理系统组成。

其中，全局的模拟视频监控管理系统主要由各分县局自行配置，实现对本分局二三级模拟视频监控域的管理以及与市局一级模拟视频监控域管理系统的互联互控。

（高、标清）模拟监控平台主要完成以下功能：一是兼容已建设并且正在使用的以MAX1000矩阵为主的模拟系统以及新配置的高清视频监控矩阵；二是实现将要建设的HD-SDI高清设备的模拟接入、交换、显示和管理控制；三是实现将要建设的高清网络摄像机的接入、交换、显示和管理控制；四是实现将要建设的HD-SDI高清设备和高清网络摄像机的下变换接入到已有的标清模拟监控系统。

五，键盘；六；显示
（高、标清）模拟监控平台建设为三级平台，市局平台又称为一级模拟平台，分县局平台又称为二级模拟平台，派出所平台又称为三级模拟平台。

高、标清模拟监控平台间要实现视频信号的双向联网。

（高、标清）模拟平台之间通过管理控制服务器级联，按照DB11 384.3-2007《图像信息管理系统技术XXX 第3部通信控制协议》互联互通，DB11 384是GB/T 28181在模拟系统中使用的一个补充协议。

1.2.2高/标清数字域概述
高/标清数字域是依托全市统一的高清数字视频专网搭建的三级平台。

市局平台又称为一级数字平台，分县局平台又称为二级数字平台，派出所和街乡平台又称为三级数字平台。

按照《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T 28181）和《全国XX机关图像信息联网总体技术方案》的要求，高/标清数字域完成：一是实现与现有的各分县局的数字视频监控平台的对接，实现全市高清、标清数字视频监控资源的共享；二是通过内外网物理隔离设备和安全接入平台实现与XX联网平台的对接，实现在XX网内部对视频资源的获取和调用；三是实现
与各级各委办局和XX关注的社会单位的数字平台对接，实现全市各区县视频资源的联网和共享。

高/标清数字域按照《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T 28181）实现互联互通。

高/标清数字域与XX联网平台的对接也需要遵循该标准。

高/标清数字域应支持基本业务功能和管理功能，同时，高/标清数字域也为视频智能分析、视频图像信息数据库和其它XX业务系统等视频深度应用提供数字化的视频源。

1.2.3统一控制权限
需要实现资源的统一管理、统一编码和统一控制权限。

统一控制权限的实现，一是需要按照DB11 384.11-2007《图像信息管理系统技术XXX 第11部分控制权限分类与管理》的要求，二是需要完整支持相互关联的分布式独立控制域的总体逻辑架构。

2.XX联网平台
根据首都XX网络视频监控应用发展的现状，原则上XX联网平台只建在市局科信部，分县局暂且不开展此平台建设。

2.1总体架构
图3是XX联网平台架构图。

图3 XX联网平台架构图
从图3可以看出，XX联网平台是运行在XX信息网上的平台，该平台向上级联XX部联网平台，同时与XX网视频应用系统对接。

2.2功能要求
2.2.1业务功能
XX联网平台的业务功能与高清数字平台的业务功能一致，请参见相关章节。

2.2.2管理功能
XX联网平台的管理功能是高清数字平台的管理功能的子集，只需要实现其中的用户管理、权限管理、日志管理和时钟同步。

2.3性能要求
XX联网平台的性能要求与高清数字平台的业务功能一致，请参见相关章节。

2.4接口要求
2.4.1安全接入平台
XX联网平台因为没有建设视频源，需要从高清数字平台中获得。

XX联网平台与高清数字平台联网时，需要通过安全接入平台。

如图4所示：
图4XX联网平台与高清数字平台对接
2.4.2与身份认证系统对接
XX联网平台需要与XXPKI数字认证系统对接。

PKI数字认证系统检查用户的身份是否合法，XX联网平台检查是否具备相应的权限。

XX联网平台与PKI数字认证系统的实现协议依据国标GB/T 28181-2011的第8章和附录H的要求。

2.4.3与XX部联网平台对接
XXXXX联网平台与XX部联网平台通过XX信息网直接对接，对接时需要满足GB/T 28181的规定。

一般至少需要两台服务器：信令网关服务器和媒体服务器。

信令网关服务器作为视频高清数字平台一级平台的上级服务器，实现上联服务；作为XX部联网平台的下级服务器，实现下联服务。

媒体服务器满足GB/T28181的要求，接受一级数字平台的音、视频媒体流，根据信令网关服务器的调度指令将数据转发给XX部的媒体服务器。

2.4.4与XX网视频应用系统对接
XXXXX联网平台与视频应用系统通过XX信息网直接对接，对接时需要满足GB/T 28181-2011的规定。

如果视频应用系统不满足GB/T 28181-2011的要求，需要对该平台进行标准化改造。

一般至少需要两台服务器：信令网关服务器和媒体服务器。

信令网关服务器作为视频应用系统的上级服务器或下级服务器，实现上联服务和下联服务。

媒体服务器满足GB/T28181-2011的要求，接受视频应用系统的音、视频媒体流，根据信令网关服务器的调度指令将数据转发给监控客户端、电视墙等视频调用者；同时接受一级数字平台的音、视频媒体流，根据信令网关服务器的调度指令将数据转发给XX网应用系统的媒体服务器。

2.4.5与PGIS平台对接
XX联网平台应与市局的PGIS平台通过XX部《PGIS平台服务二次开发手册》中的接口进行对接，由PGIS系统提供基础地图数据、地图引擎服务以及二次开发接口。

数据共享要求满足《全国XX机关图像信息联网总体技术方案》中的规定。

2.4.6与警综、情报等平台对接
XX联网平台应建立与市局警综、情报平台等XX业务系统的接口，实现警情、案事件等信息的数据交互。

数据共享要求满足GB/T 28181-2011附录G和XX部关于情报系统的相关规定。

2.4.7与视频图像信息库对接
按照《全国XX机关视频图像信息整合与共享工作任务书》的要求，XXXXX 图像信息数据库在XX信息网上承载和运行，图像信息数据库的建设既要符合XX 部的相关规定和要求。

图像信息数据库的视频主要通过XX联网从高清数字平台获取，数据共享要求满足GB/T 28181-2011附录G的规定。

3.高/标清数字平台
3.1总体架构
图5是高/标清数字平台架构图。

图5市政府高清数字视频监控平台架构图
从图5可以看出，高/标清数字平台是一个三级架构的运行在视频专网上的平台。

高/标清数字平台整体上需要符合《GB/T 28181-2011 安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》、《DB11 384.18-2007图像信息管理系统技术XXX 第18部分：系统平台技术要求》，数字编码格式除了需要符合GB/T 28181-2011外，也需要符合《DB11 384.2-2006图像信息管理系统技术XXX 第2
部视频格式与编码》的要求。

3.2功能要求
3.2.1业务功能
3.2.1.1实时视频点播
实时浏览：网络客户端在权限范围内可实时监视多路实时图像信息并实现一机多屏同时监视；多个网络客户端也可以同时监控任一前端图像。

摄像机分组：支持按照监控区域、管理权限和实际使用情况（如行进路线）分组，设置简单；同时支持服务器的统一分组（物理分组）和客户端的每个用户自定义分组（逻辑分组）。

轮巡：系统具备视频自动巡视功能，在可设定的间隔时间内对全网的监控点进行图像巡检，参与轮巡的对象可以任意设定，轮巡间隔时间可设置。

轮巡可分为组内轮巡和组间轮巡。

视频参数修改：支持实时设定音视频编解码器的各种参数，如码率、品质、分辨率、制式、帧频、色彩、音量等；可在图像的任意位置叠加名称、时间、场地等字符信息；可在图像的任意位置叠加图片和黑屏框以屏蔽需隐藏的图像区域。

云台和快球控制：支持方向控制、自动扫描、预置位管理、巡航、光圈焦距管理、镜头缩放、三维定位；云台速度可调；支持灯光、雨刷、电源开关控制；支持自定义辅助开关控制；支持摄像机锁定与解锁；方便进行云台／快球控制器的参数设定。

画面抓拍：将任意实时直播图像存放成JPEG或BMP等常用格式的图像。

框选放大：对于特殊协议高速球摄像机，在电脑屏幕图像上框选一个区域，即可自动控制高速球的云台镜头动作，将所选区域放大至全屏显示。

点击居中：对于特殊协议高速球摄像机，在电脑屏幕图像上任意部位单击鼠标左键，即可自动控制高速球的云台镜头动作，将所点部位移动到屏幕中心显示。

电子放大：在电脑屏幕图像上任意部位滚动一下鼠标滚轮，即可将所点部位移动到屏幕中心并电子放大显示。

解码输出：能够按照指定设备、指定通道进行图像实时解码，能够输出视频信号上墙显示，可在电视墙上可以实时显示前端任意一个监控点的图像，可以在
1、4、6、8、9、10、1
2、16、全屏等多种画面分割模式中切换显示。

3.2.1.2历史视频调用
分布式录像存储策略：录像内容可存储在共享平台的录像服务器上、授权的客户端、存储服务器、专用存储设备或带硬盘的视频编码器上，用户可通过客户端软件对全网的录像文件进行统一管理。

录像文件检索：按日期、时间、类型、服务器、通道检索客户端本地或远程服务器端录像文件，检索后还可以按日期时间、通道、服务器、类型来过滤。

智能录像检索和回放：具备标清及高清录像视频检索和回放功能，检索包括设置规则、设定时间、进行检索、显示检索结果，回放包括登录存储服务器、浏览选择摄像机、设置时间进行播放等。

录像回放的转发：客户端检索和回放过程中，当网络不能提供直接访问有历史存储的设备时，系统要提供录像数据的服务器转发能力。

多画面同时回放：支持同时回放多个服务器或本地的多个存储通道的同一时间的录像文件，多达16画面同时同步回放，支持1、4、6、9、16画面显示。

多种回放操作：回放时可以进行暂停、播放、停止、快放、慢放、单帧步进、单帧后退、循环播放、精确定位到某帧、打印、缩放、备份、调节音量、调节亮度／色度／对比度／色调等操作。

录像按帧添加视频标记：系统可以在录像时自动或手动为每一个图像帧添加文字标记，从而实现类似于搜索引擎的方式进行录像资料的文字查询与比对，可实现录像资料的快速检索。

3.2.1.3视频流媒体发布
流媒体系统主要负责视频流数据的转发，结合XXX整体网络实际情况，以及视频资源的整体应用，为更可靠、更灵活的实现视频资源的高效浏览，在主要网络核心节点部署流媒体服务系统，此次部署的流媒体服务器能实现以下功能： 基于用户级别的资源抢占策略
基于链接的资源抢占策略
基于应用的分发、转发策略
基于组播的分发、转发策略
基于业务的流媒体负载均衡与级联
流媒体负载均衡功能是在平台中某一区域逻辑上配置多台流媒体（一台管理流媒体，多台资源流媒体），客户端可以通过管理流媒体获取所有资源中负载相对较小的流媒体进行取流，可以起到平衡流媒体压力的作用。

该实现将流媒体划分为两种角色：一是管理者，用于管理其他流媒体相关信息，负载计算，请求重定向；二是资源，用于流媒体资源提供流转发服务。

其中管理流媒体自身仍可以作为资源流媒体使用。

3.2.2管理功能
3.2.2.1用户管理
具备用户注册、身份认证、权限管理、访问控制等功能，支持平台间的用户身份传递和审计。

3.2.2.2权限管理
联网平台采用统一的权限控制策略和权限分配机制，遵循《全国XX机关图像信息联网总体技术方案》的权限控制要求。

全市统一的权限控制使用与PKI数字证书结合的实现方式，实现协议依据国标GB/T 28181-2011第8章和附录H的要求。

3.2.2.3设备管理
对本级平台的联网设备进行管理，同时向上级平台上传管理信息；支持设备进入联网系统时向管理平台进行注册登记并进行合法性认证，同时进行时钟校正；信令安全路由网关应逐步支持信令认证，保证信令安全；对设备厂商、设备型号、版本、支持协议类型等基本信息进行查询；设备主要参数应能够进行远程配置和软件批量更新升级。

前端摄像机的管理应该兼容“一头一标签”的编码规则。

3.2.2.4带宽管理
数字共享平台的节点或控制域之间，要求对相同的视频源做带宽的复用管理，即同一个资源在同一段网络上不能占用多个带宽；当带宽不够时，要求按正确的权限或级别实现抢占管理和抢占通知。

3.2.2.5运行管理
能够自动搜索、检测、查询联网系统内设备数量、在线情况以及运行状态，当发现系统设备故障或出现异常时，能够发出告警信息。

设备异常状态除了上报给本级管理服务器外，还能上报给上级平台，并触发告警联动。

应当具备应用层网管功能，能够在应用层进行流量控制、统计、视频质量保障等。

3.2.2.6网络管理
网络管理主要针对网络设备的流量统计和行为审计。

流量统计是指系统可以按网络设备统计进出该设备的网络流量，并通过组合查询，以柱状图、饼状图、折线图等多种方式展现，同时可以输出报表。

行为审计是指系统可以按用户维度、设备维度、功能操作维度统计执行情况，并通过组合查询，以柱状图、饼状图、折线图等多种方式展现，同时可以输出报表。

3.2.2.7视频质量检测
视频质量检测是指对前端设备的图像质量进行智能分析，并对视频图像的清晰度（图像模糊）、噪声干扰（雪花点、条纹、滚屏）、亮度异常（过量、过暗）、偏色、画面冻结、视频丢失、云台失控等常见摄像机故障进行检测。

平台应能够自动巡检平台内所有前端摄像机的运行情况，可以识别无视频信
号等常见质量问题，能够对平台内联网监控数量、在线率、完好率等主要指标进行统计。

3.2.2.8日志管理
包括记录系统运行状态的运行日志以及记录操作人员操作情况的操作日志，支持日志信息查询和报表制作等功能。

关于日志管理和运行维护的详细要求，可参考《DB11 384.17-2007 图像信息管理系统技术XXX 第17部分：运行维护要求》。

3.2.2.9时钟同步
按照国标GB/T 28181-2011要求，高/标清数字平台应采用NTP协议或SIP协议进行时钟同步。

实现平台设备时钟同步、前端设备时钟同步、平台时钟同步。

市局一级数字平台提供统一的时钟源。

时钟同步宜按以下的顺序进行：
1.一级数字平台的中心管理服务器同步到统一的时钟源；
2.一级数字平台的设备、前端、模拟监控平台同步到一级数字平台的中心
管理服务器；
3.二级数字平台的中心管理服务器同步到一级数字平台的中心管理服务器；
4.二级数字平台的设备、前端、模拟监控平台同步到二级数字平台的中心
管理服务器；
5.三级数字平台的中心管理服务器同步到二级数字平台的中心管理服务器；
6.三级数字平台的设备、前端、模拟监控平台同步到三级数字平台的中心
管理服务器。

时钟同步周期可以设置。

3.3性能要求
3.3.1扩展性能
高/标清数字平台根据系统容量、存储要求、视频并发量等要求规划和部署服务器。

当平台需要扩容时，可做到灵活扩展，平滑升级。

高/标清数字平台除了具备强大的功能外，还对外提供标准的开放接口，方便扩展支持其他深度应用，并易于与其他业务平台实现数据共享。

3.3.2联网容量和并发性能
系统可管理的视频摄像机数可达百万个数量级，并支持平滑扩容。

系统可管理的用户数可达万个数量级，并支持动态增加。

系统可管理的平台节点数可达千个数量级，并支持平滑扩容。

一级平台支持的实时图像点播并发路数不小于1000路，能够支持的历史图像回放并发路数不小于200路，能够支持的用户数不小于1000个；二级和三级平台能够支持的实时图像点播并发路数不小于400路，能够支持的历史图像回放并发路数不小于100路，能够支持的用户数不少于300个（以上视频图像至少要求4CIF/D1格式，25帧/秒，传输码率1536kbps）。

3.3.3单机能力
单台服务器同时处理并发视频码流不低于400M。

单台信令网关服务器支持在线前端设备数量不少于1000个，支持在线监控客户端数量不少于500个，每秒处理不少于200 个连接。

3.3.4时延要求
当信息（包括视音频信息、控制信息及报警信息等）经由网络传输时，时延指标应满足下列要求：
1、前端设备与接入平台的信息延迟应≤2000ms；
2、前端设备与用户端设备间端到端延迟时间（不含解码缓存的延时），即用户端首次发起点播信令到接收到前端设备视频流数据包的时延，应≤2500ms。

其中：
二级数字平台和三级数字平台前端设备与用户端设备间延迟时间≤1500ms，控制指令响应时延≤1000ms。

一级数字平台前端设备与用户端设备间延迟时间≤2000ms，控制指令响应时延≤1500ms。

3.3.5图像质量
联网系统内视音频信息的显示、存储、播放应具有原始完整性，即在色彩还原性、图像轮廓还原性（灰度级）、事件后继性等方面均应与现场场景保持最大相似性（主观评价），最终显示图像应不低于四级图像质量。

图像质量的评价要求参见<<GAT 669.6-2008城市监控报警联网系统技术标准第6部分：视音频显示、存储、播放技术要求>>。

3.3.6可靠性
核心的管理控制服务器（如：信令网关服务器、卡口接入服务器）支持双机热备，主、备用倒换所需时间小于1分钟。

管理软件应能保证当某一子系统、子网络发生故障时，不影响其他子系统、子网络的运行。

媒体服务器、存储服务器支持N+1备份，备用服务器切换所需时间小于1分钟。

由核心服务器提供的系统整体的平均无故障时间（MTBF）应≥5000小时。

3.4存储设备要求
3.4.1存储体系结构
视频监控存储系统架构分为三级：市局为一级、分县局为二级、派出所为三级。