開啟LED補(bǔ)光燈時，左右兩個車道的車輛能看清輪廓和清晰車牌。

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　　(一) 自動白平衡功能色彩還原度最佳

　　公安系統(tǒng)應(yīng)用視頻監(jiān)控時，對圖像色彩還原度有極高要求。圖像色彩還原不真實將嚴(yán)重影響到刑偵破案。比如：需要搜捕的車輛顏色為鮮紅色，結(jié)果監(jiān)控圖像呈現(xiàn)為橘黃色，那么以此為線索來破案，將對刑偵過程起到嚴(yán)重的誤導(dǎo)。視頻監(jiān)控中影響圖像色彩還原度的主要因素是攝像機(jī)的自動白平衡功能，即在任何光照條件下，攝像機(jī)均可自動、準(zhǔn)確地還原現(xiàn)場畫面的真實色彩。

　　攝像機(jī)支持自動白平衡功能，在不同的燈光環(huán)境下，攝像機(jī)根據(jù)色溫的變化，自動調(diào)整白平衡，使色彩逼真亮麗、還原度最佳。

　　白平衡主要是模擬人眼的視覺功能，使攝像機(jī)經(jīng)白平衡處理以后與人眼觀測與視覺理解一致。攝像機(jī)在不同的光源條件下具有不同的光譜成分與分布規(guī)律，不同色溫條件下即使對同一目標(biāo)物體也會有不同的色彩表現(xiàn)，如低色溫下目標(biāo)物體整體偏向橙色，高色溫下目標(biāo)物體整體偏向藍(lán)色。人眼經(jīng)過漫長的進(jìn)化過程后，能夠自動適應(yīng)色溫變化，使在各種色溫條件下看到的目標(biāo)物體色彩始終一致。自動白平衡使目標(biāo)物體在各種色溫條件下所拍攝的圖像呈現(xiàn)與人眼觀測理解一致的色彩。

　　(二) 高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)支持光模塊

　　本項目采用的海康威視的高清攝像機(jī)同時具備BNC(HD-SDI)接口和已預(yù)留光模塊接口，未來直接插入光通信模塊即可完成無縫升級，支持用戶根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境選用不同功率和鏈損的LC接口光模塊。高清攝像機(jī)直接與路面光纖連接，將視頻圖像傳回派出所。該方式具有以下幾種好處：

　　1. 光接口不用配置IP地址，可避免IP地址暴露在外部，有利于提高公安圖像網(wǎng)信息安全。

　　2. 光接口對攝像機(jī)防止雷擊、抗電磁干擾起到重要作用。

　　3. 直接輸出光信號，光信號在光纖中傳輸有利于信息傳輸?shù)乃矫苄浴?/p>

　　本項目采用的?？低暤臄z像機(jī)帶有BNC(HD-SDI)電接口，通過加裝高清視頻防雷器來防止雷擊造成設(shè)備損壞。在固定高清監(jiān)控模式下，高清編碼器前置，通過將高清編碼器MAC地址與IP地址捆綁方式來確保圖像網(wǎng)的信息安全。

　　(三) 高清編碼卡支持光模塊并預(yù)留HD-SDI環(huán)通

　　本項目采用的?？低暩咔寰幋a卡已預(yù)留光模塊接口，未來直接插入光通信模塊即可與前端高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)配套使用，高清視頻圖像可從高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)直接輸入高清編碼卡，無需額外借助以太網(wǎng)光端機(jī)傳輸。

　　高清編碼卡預(yù)留HD-SDI環(huán)通接口，能將高清視頻圖像環(huán)通輸出至高清視頻交換設(shè)備，供非壓縮實時上墻顯示，省卻了HD-SDI高清視頻分配器。

　　(四) 采用先進(jìn)1GHz TI處理芯片

　　本項目海康威視采用的高清攝像機(jī)處理芯片為最先進(jìn)的1GHz TI TMS320DM6467處理芯片。該處理芯片運(yùn)算能力強(qiáng)，適合高清數(shù)字圖像處理所必須的運(yùn)算要求，同時芯片處理能力保有余量，為未來公安所需要在攝像機(jī)上增加新的業(yè)務(wù)功能提供良好的擴(kuò)充性，可做到無縫擴(kuò)展新應(yīng)用。

　　(五) 支持遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)高清攝像機(jī)參數(shù)

　　高清攝像機(jī)安裝在立桿上，一旦高清攝像機(jī)安裝完畢，若需要在使用過程中需要調(diào)節(jié)高清攝像機(jī)參數(shù)，則必須要求高清攝像機(jī)支持遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)其內(nèi)部參數(shù)，否則將帶來調(diào)試的難度。

　　本項目采用的?？低暤母咔鍞z像機(jī)支持遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)參數(shù)，包括色度、亮度、飽和度、對比度、自動聚集、中遠(yuǎn)焦調(diào)節(jié)等等。

　　(六) 高清編碼器支持輸出三路以上視頻流

　　本項目要求高清編碼器能輸出碼流至流媒體服務(wù)器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、輸出碼流至IP SAN進(jìn)行存儲、輸出碼流至NVR緩存等等。并且當(dāng)直寫IP SAN無法實現(xiàn)時，能自動切換至NVR進(jìn)行緩存。若NVR緩存策略無法自動實現(xiàn)，則將導(dǎo)致錄像文件丟失。

　　本項目采用的?？低暤母咔寰幋a器支持輸出多路視頻流，包括H.264實時流至流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給圖像工作站觀看、MJPEG碼流至IP SAN進(jìn)行存儲、能自動切換到NVR進(jìn)行緩存，無需人工干預(yù)。

　　(七) 支持全網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)一校時

　　支持整網(wǎng)設(shè)備校時，統(tǒng)一設(shè)備的時間，保障系統(tǒng)的高效管理和應(yīng)用。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)整網(wǎng)校時在公安業(yè)務(wù)應(yīng)用中具有非常重要的作用和意義，尤其是在公安刑偵過程中，需要基于視頻圖像精確的時間進(jìn)行監(jiān)控取證和資料對比等工作，對于擁有龐大監(jiān)控點(diǎn)浦東新區(qū)視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)，若各種前端設(shè)備或中心設(shè)備時間不一致，將導(dǎo)致各種不良后果，不能高效地實現(xiàn)如基于時間的人員或車輛軌跡查詢、錄像資料的按時查詢回放、對報警事件的快速響應(yīng)等。

　　目前市局已建立了NTP網(wǎng)絡(luò)校時服務(wù)器，海康威視提供的高清視頻編碼器、數(shù)字硬盤錄像機(jī)等產(chǎn)品均可提供SDK開發(fā)包，可支持平臺應(yīng)用服務(wù)器對設(shè)備的主動校時。對前端設(shè)備具備NTP功能的產(chǎn)品如?？低晹?shù)字硬盤錄像機(jī)，將主動向市局NTP時鐘服務(wù)器進(jìn)行自動校時。[nextpage]

　　二、 項目啟示

　　啟示一：高清技術(shù)整體應(yīng)用能力成角逐重點(diǎn)

　　本項目新建視頻監(jiān)控點(diǎn)達(dá)到13,002個，其中高清視頻監(jiān)控點(diǎn)達(dá)到12,037個，高清視頻監(jiān)控技術(shù)達(dá)到前所未有的應(yīng)用規(guī)模。采用200萬像素高清攝像機(jī)覆蓋浦東新區(qū)重要監(jiān)控點(diǎn)，滿足公安部門對視頻圖像清晰度的高要求，全面捕獲路面上行人、車輛的特征，真正實現(xiàn)不僅看得見，而且看得清楚。出于公安取證的嚴(yán)謹(jǐn)性和圖像質(zhì)量的考慮，所有高清攝像機(jī)均以H.264實時監(jiān)看和MJPEG存儲雙碼流輸出。高清攝像機(jī)實現(xiàn)高清視頻采集，只是完成了高清監(jiān)控的第一步，接下來需要進(jìn)行高清編碼和高清碼流的傳輸，實現(xiàn)對高清數(shù)字信號進(jìn)行交換控制，以及高清碼流的存取和高清顯示等。此次浦東全高清項目，對廠商在“高清與智能”時代的競爭中，所需要具備的整體解決方案的能力提出了極高的要求。

　　甲方從前端傳感器開始，便提出了采用大尺寸CCD芯片的要求，從而進(jìn)一步要求攝像機(jī)需要具備更清晰的圖像處理和圖像表現(xiàn)能力。這直接考驗廠商對高清攝像機(jī)核心處理技術(shù)的掌握能力，而這在過去，往往是歐美品牌的角逐點(diǎn)。作為國內(nèi)品牌代表，?？低暿侨虻谝患野袶.264算法引進(jìn)視頻監(jiān)控產(chǎn)品的企業(yè)。通過多年的研發(fā)投入，?？低曔€突破性地掌握了ISP等多項視頻處理與分析技術(shù)，擁有世界一流的圖像處理技術(shù)：比如3D去噪、動態(tài)對比度、固態(tài)噪聲過濾等等一系列的圖像采集后處理技術(shù)，最大限度保證了高品質(zhì)的圖像源，加上高效的H.264編碼算法，成功實現(xiàn)了200萬像素CCD實時視頻采集，并在高清攝像機(jī)上滿足了甲方提出的各種功能和性能的要求，成為該項目中國內(nèi)唯一的高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)提供商。

　　再到傳輸、編解碼等環(huán)節(jié)，由于高清圖像包含的信息量大，因此傳輸帶寬要求額外高，以1路為例，至少需要800Mb/s的傳輸帶寬;如此之大的傳輸帶寬，給傳輸、匯聚、交換等環(huán)節(jié)都帶來了很大的壓力，傳統(tǒng)方式面臨前所未有的挑戰(zhàn)。在這次浦東項目中，海康威視凝聚多年在TI芯片開發(fā)和處理上的深厚積累，基于最新的TI芯片，通過不斷優(yōu)化、調(diào)試，最終，開創(chuàng)性地提供了嵌入式高清圖像編碼器，將前端圖像進(jìn)行數(shù)字化壓縮后傳輸，到后端進(jìn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用，例如存儲、顯示等，較好地滿足了本項目中甲方對圖像編碼的要求。

　　雖然高清監(jiān)控系統(tǒng)在圖像清晰度等方面有一個質(zhì)的飛躍，但隨之也帶來一系列的問題，尤其是網(wǎng)絡(luò)帶寬、存儲空間將成倍增加，想要實現(xiàn)系統(tǒng)性的變革，首先應(yīng)解決高清監(jiān)控系統(tǒng)存在的傳輸、壓縮、存儲、成本等各方面的問題，推出真正成熟、穩(wěn)定、實用的，包含了前端、平臺、存儲、瀏覽、顯示等各個環(huán)節(jié)的高清系統(tǒng)整體解決方案。通過北京奧運(yùn)、上海世博等大型安保項目，?？低暼〉昧艘幌盗屑夹g(shù)突破和積累，在高清攝像機(jī)、高清編解碼器、高清傳輸、高清存儲等前后端系統(tǒng)化的高清設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)上，均獲得了大幅度的提升;同時，大量前后端設(shè)備的應(yīng)用，促進(jìn)了?？低暩咔搴椭悄芟到y(tǒng)解決方案的成熟，為接下來推出更優(yōu)化的全套高清和智能解決方案打下了堅實的基礎(chǔ)。

　　啟示二：新建高清系統(tǒng)需考慮與已建系統(tǒng)的無縫融合

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過了模擬監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)模結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)、全數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)三個發(fā)展階段的建設(shè)，已占據(jù)了絕大部分安防市場，高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)只有實現(xiàn)與目前已建視頻監(jiān)控系統(tǒng)的無縫融合，實現(xiàn)同一平臺的統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一應(yīng)用，成為其重要的有機(jī)組成部分，才能逐步為客戶所接受和認(rèn)可，在市場中站穩(wěn)腳跟。

　　浦東項目建設(shè)的總點(diǎn)位數(shù)量在13000以上，如此龐大的數(shù)量，不管是從業(yè)務(wù)應(yīng)用要求、還是從管理要求來看，匯聚于一點(diǎn)，顯然是不合適的。整個浦東全區(qū)有40多個派出所，如果按40多個派出所分別建設(shè)機(jī)房中心進(jìn)行設(shè)備安裝調(diào)試，耗費(fèi)的基建費(fèi)用相當(dāng)昂貴，對原來的老派出所來說，空間上較難實現(xiàn)，未來設(shè)備也難于管理。

　　從現(xiàn)狀分析可知，過去已建成的浦東新區(qū)城市圖像監(jiān)控系統(tǒng)按“派出所—分控中心—分局中心”三級架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計完工。那么，從系統(tǒng)總體架構(gòu)垂直層次上分，本期新建項目依然按照“派出所—分控中心—分局中心”三級架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。在大的管理架構(gòu)中，本次項目采取了建設(shè)6個分控中心，將前端圖像通過自有敷設(shè)的光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脚沙鏊?，匯聚進(jìn)入分控中心，在分控中心實現(xiàn)存儲和流媒體圖像的轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)用。如此，每個分控中心約承擔(dān)2000路左右的高清圖像接入，達(dá)到了資金節(jié)約、空間利用和系統(tǒng)風(fēng)險的平衡。

　　按照這個思路，存儲和流轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)應(yīng)用集中于分控中心，而派出所則是真正投入實戰(zhàn)應(yīng)用的使用者。在監(jiān)控中心內(nèi)設(shè)置高清電視墻解碼服務(wù)器主機(jī)，既可以調(diào)閱實時圖像上本地高清監(jiān)視器，又可以查閱歷史錄像。這種建設(shè)方式，和以往的道路監(jiān)控建設(shè)方式存在一定的差異，這種差異類似于本地服務(wù)器和無盤工作站之間的區(qū)別。

　　啟示三：云存儲和云分析在高清監(jiān)控中的應(yīng)用

　　出于公安取證的嚴(yán)謹(jǐn)性和圖像質(zhì)量的考慮，浦東高清項目所用的高清攝像機(jī)均以H.264實時監(jiān)看和MJPEG存儲雙碼流輸出，系統(tǒng)存儲容量高達(dá)20PB，每秒約會產(chǎn)生200Gbps以上的數(shù)據(jù)流量，每小時產(chǎn)生10300多個圖像文件，15天約370萬個圖像文件，需要存儲的海量視頻數(shù)據(jù)有如潮水般的沖擊著存儲系統(tǒng)，信息規(guī)模呈現(xiàn)爆炸式增長，對存儲設(shè)備的容量、讀寫性能、可靠性提出了更高要求。系統(tǒng)已無法適應(yīng)傳統(tǒng)的存儲模式，需要引入高可靠、可伸縮、PB級的分布式文件系統(tǒng)，也就是云存儲。系統(tǒng)采用云存儲技術(shù)，從整體架構(gòu)上進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)統(tǒng)一管理和虛擬化集群服務(wù)，按需分配，有效提高了數(shù)據(jù)的可管理性和利用率;各類數(shù)據(jù)流的分離與文件系統(tǒng)優(yōu)化，增強(qiáng)了存儲系統(tǒng)的性能;簡單的網(wǎng)絡(luò)接入應(yīng)用、便捷的擴(kuò)容技術(shù)、系統(tǒng)多設(shè)備的冗余等，充分體現(xiàn)了云存儲技術(shù)的可用性與可靠型。

　　系統(tǒng)每天都會有大量的錄像數(shù)據(jù)，日積月累就會形成海量的視頻數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被訪問的頻率非常低，它們都是一些“死”數(shù)據(jù)。要將這些“死”數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可供檢索的情報數(shù)據(jù)，就需要對這些海量數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的圖像分析算法，將有用的信息提取出來，如人臉、車牌、行為以及相關(guān)的抓圖和錄像片段截取。這些情報數(shù)據(jù)同樣也是海量的，我們還需要“大海撈針”，在海量的情報數(shù)據(jù)中快速找出用戶關(guān)心的人、事、物，這就涉及到復(fù)雜的圖像比對和海量檢索。對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分析，對海量的情報數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像比對和快速檢索，運(yùn)算量非常巨大，用單臺普通的計算機(jī)不可能完成，必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行云分析。云分析就是把云計算引入到視頻監(jiān)控系統(tǒng)中來，是圖像分析技術(shù)和分布式計算相結(jié)合的產(chǎn)物。也就是將大量相對廉價的服務(wù)器通過高性能網(wǎng)絡(luò)相連接，進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度和管理，它們相互協(xié)調(diào)，共同完成海量的數(shù)據(jù)存儲、分析以及檢索任務(wù)。

　　啟示四：智能分析等技術(shù)在大型高清項目中的應(yīng)用

　　由于攝像頭數(shù)量太多，靠人力查看屏幕無法做到萬無一失，唯有結(jié)合智能化分析才可以實現(xiàn)全面掌控。系統(tǒng)以插件形式提供了可靈活配置的智能視頻分析功能，發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫面中的異常情況后，通知監(jiān)控人員進(jìn)行告警處理，從而減少大量的人員配置，更加有效地協(xié)助監(jiān)控人員處理突發(fā)情況，并最大限度的降低誤報和漏報現(xiàn)象，真正變被動監(jiān)控為主動監(jiān)控，減少人工干預(yù)，確保被防護(hù)對象的安全。

　　但必須認(rèn)識到，智能分析技術(shù)的實時應(yīng)用，限于各種技術(shù)條件、現(xiàn)場條件及經(jīng)濟(jì)因素考量，并非所有監(jiān)控點(diǎn)位都具備該技術(shù)，而一旦事件發(fā)生，豈不又陷入了大海撈針式的人海戰(zhàn)術(shù)視頻檢索之中?對此，系統(tǒng)提供了事后智能視頻分析技術(shù)，即使事發(fā)時攝像機(jī)未啟用智能分析技術(shù)，仍能夠通過事后分析將事件檢索出來，將實時智能分析與事后智能分析技術(shù)無縫緊密結(jié)合，在大大減少人員成本的同時，極大提高了案件偵破效率。[nextpage]

　　實施成效

　　上海浦東高清監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項目滿足了當(dāng)前上海平安城市建設(shè)過程中模擬與IP標(biāo)清，以及IP高清交叉使用、舊有系統(tǒng)與新建平臺整合的需求，并解決了困擾主管部門的大型數(shù)據(jù)的存儲、管理與綜合應(yīng)用等問題。

　　浦東高清覆蓋項目建成后，在浦東全區(qū)內(nèi)，等于設(shè)置了一張高清圖像大網(wǎng)，配合頻閃LED補(bǔ)光措施，可以非常清晰的將過往車輛牌照特征記錄下來，以備查詢的需要，這改變了以往道路監(jiān)控中由于錄像模糊造成的錄像錄而無用狀況。通過實地測試和安裝期間的試運(yùn)行，200萬像素的攝像機(jī)，1600*1200的分辨率，大約可以覆蓋12-15米寬度的區(qū)間，將這范圍內(nèi)的車牌清晰的記錄下來，便于公安各業(yè)務(wù)單位應(yīng)用的需要。

　　項目的建成全方位提高了浦東新區(qū)監(jiān)控覆蓋面,夯實了平安浦東新區(qū)建設(shè)根基。同時，該項目作為上海平安城市建設(shè)工程的重要組成部分，在上海世博會期間，發(fā)揮治安監(jiān)控系統(tǒng)在加強(qiáng)社會管理、組織群防群治、預(yù)防打擊犯罪等方面的特殊作用。

　　結(jié)語：通過參與本次浦東高清覆蓋項目，?？低曉诟咔鍞z像機(jī)和高清編碼器的生產(chǎn)、研發(fā)，在高清前后端系統(tǒng)化能力等方面均有了大幅度的提升?？偭?/7的前端設(shè)備總數(shù)促進(jìn)了?？低暩咔逑到y(tǒng)解決方案的成熟，為后一步?？低曂瞥龈鼉?yōu)化的全套高清解決方案打下了堅實的基礎(chǔ)。事實證明，?？低暩咔褰鉀Q方案已經(jīng)走在了行業(yè)的前列，在未來的數(shù)年間，?？低暠貙{借自主掌握的一個個核心技術(shù)——ISP技術(shù)、壓縮算法、大規(guī)模生產(chǎn)管理經(jīng)驗、編解碼設(shè)備制造技術(shù)、圖像優(yōu)化分析技術(shù)等，提供一套又一套精品高清系統(tǒng)，始終站在國內(nèi)甚至全球安防行業(yè)的前列!