当前热门的“平安城市”建设项目，投资大，社会效益明显，推动了视频监控行业的发展。实现这些项目中视频资源联网和高效利用是一个大家共同关心的课题。

        本文列举了“平安城市”建设中视频资源联网的主要模式，分析现行视频资源联网的不足，对实现大规模视频资源联网的技术思路进行了探讨。

        1、平安城市建设中常见视频资源联网模式
　　
        “平安城市”建设中常见的视频资源联网模式有三种，一是光端机远传+硬盘录像机或矩阵联网，二是硬盘录像机分布存储联网模式，三是视频服务器集中或分布存储联网模式。以下进行逐一介绍目前“平安城市”建设中常见视频资源联网模式。（如图01）

        这种模式主要用在道路监控、重要公共场合监控等关键点，视频信号通过光纤和光端机远距离传输到监控中心，进入矩阵或硬盘录像机，中心管理平台安装集中管理软件对矩阵或硬盘录像机进行联网管理。按照国内市场15万对光端机DVR150万路的市场容量推算，采用这种模式联网的视频资源占城市监控视频资源总量不到10%。采用这种方式的应用场合一般具有良好的接入条件，因此这类监控点实现集中管理和联网的比率比较高。（如图02）

        这种方式在小区、智能楼宇中得到了广泛应用，视频信号通过同轴电缆传输到硬盘录像机。硬盘录像机可以连接本地的网络监控客户端，也可以通过专网/公网联入中心管理平台。这类监控点占平安城市监控系统监控点的80%以上。由于网络接入限制，设备多样性等原因，这些监控点大部分没有实现统一的联网和集中管理，视频资源联网比率极低。（如图03）

光端机远程传输+硬盘录像机或矩阵联网

硬盘录像机分布式存储联网模式

视频服务器集中/分布存储联网模式

光端机远程传输+硬盘录像机或矩阵联网

硬盘录像机分布式存储联网模式

硬盘录像机分布式存储联网模式

        这种方式最初在一些网络基础良好的行业应用中较多，如变电站、移动基站等应用较多。视频信号经过视频服务器编码成数字视频码流后通过IP网络传输到管理服务器进行录像和监控，管理服务器通过专网/公网连接中心管理平台。在“平安城市”建设中一些新建的大型项目中这类产品采用也越来越多，按照国内市场年销售5万台视频服务器的销量计算，采用该模式联网的视频资源也不会占到“平安城市”视频资源的5%。

        2、目前视频资源联网模式不足分析

        通过以上分析可见，平安城市建设中视频资源联网比率相当低，造成以上现象的原因大致包括网络接入带宽有限，设备各异，缺乏开放的集成管理平台等方面。

        2.1 网络接入带宽限制视频资源联网

        以下是广东网通提供的企业用户的互联网接入带宽数据（来自广东网通网站http://www.cnc-gd.com）
        虚拟拨 VDSL 互联网LAN共 互联网LAN共
        号xDSL 专线 享接入-虚拟拨 享接入（宽频专线）号服务
        上行 512K 2M-8M 2M-4M 2M-10M
        下行 2M 2M-8M 2M-4M 2M-10M
        以下是深圳电信提供给企业用户的互联网接入带宽数据（来自广东电信网站http://www.sz10000.com.cn）
        DDN FR专线 商务宽带 数字电路 IP互动宽频王
        上行 1.2K-2M 8K-2M 512K 2M-2.5G 10M/100M
        下行 1.2K-2M 8K-2M 2M-5M 2M-2.5G 10M/100M

        在现有压缩技术条件下，每路视频占用的网络带宽在300Kbps-1Mbps左右，按照以上最常见的接入带宽512K-2M,每个网络接入能够上传的视频监控点能在2-6路左右。受带宽资源的限制大量的视频监控点没有联网，利用率非常低。

        由于各厂家产品视频压缩标准、录像格式标准不一样，软件系统各异，各厂家设备互通互联很差。监控中心设置多套管理平台，建立多组服务器。同一监控点设置多个管理部门的多个前端，某些监控点为了接入不同的平台，同时采用DVR、视频服务器甚至更多类编码传输设备的情况很常见，存在重复投资的现象。

        2.3 多个系统并存，系统易用性低

        由于监控中心存在多个平台，用户在访问监控点时，需要使用多个不同的客户端。易用性很低。

        光端机远程传输+硬盘录像机或矩阵联网
        硬盘录像机分布式存储联网模式
        视频服务器集中/分布存储联网模式
        光端机远程传输+硬盘录像机或矩阵联网
        硬盘录像机分布式存储联网模式
        硬盘录像机分布式存储联网模式

        2.4 增加了系统维护工作量
由于存在多个平台，平台的建设方不得不面对不同厂家的服务，而且有时候平台之间在网络资源等方面还存在冲突，增加了维护工作量。

        3、视频资源联网的技术探讨

        针对以上现象，我们提出了从网络视频监控管理平台，网络接入升级和编码设备三方面着手，提高监控点联网比例和资源利用率。
        3.1建立开放集成网络视频监控管理平台（如图04）

        常见的网络视频监控管理平台功能如图4： 平台主要分为三层、接入层、核心层和应用层。
        ● 设备接入层
        设备接入层实现对各种视频设备的接入，设备包括硬盘录像机、视频服务器等视频编码设备、解码卡和硬件解码器等视频解码设备、云镜控制解码器、矩阵、报警输入输出设备等。
        ● 应用层
        应用层功能包括两部分，监控应用客户端提供监控功能的用户界面，实现实时监控、录像查询、云镜控制、相关设置等功能。
        第三方应用SDK接口，用于与其他需要使用视频资源的系统提供接口，如应急指挥系统、城管系统等。
        ● 核心层
        核心层功能包括：系统管理、存储管理、视频转发、数据库等。
        系统管理分为用户管理、设备管理、日志管理、告警处理、系统维护等功能。
        存贮管理对不同的设备实现录像的资料分布存储、集中存储或者两者结合的管理。处理录像资料的回放与调用。
        视频转发功能包括点播处理、跨网关的视频转发等。
        数据库系统为系统数据提供集中或分布式的数据管理。
        ● 开放集成网络视频监控平台特点

        为了最大限度实现平安城市视频资源联网高效利用，开放集成网络视频监控管理平台需要具有如下特点：

        第一、良好的开放性

        平台提供开放的应用接口，可实现其他应用管理系统对视频资源的调用。如城管系统通过该接口调用城管部门关心的视频资源。
        平台可以接入不同厂家设备和其他安防设备或系统，如接入报警设备或系统。

        第二、标准化平台需要对外提供标准设备接入接口，如对视频编码设备使用标准的调用接口，不同厂家的设备只需要使用不同的编解码库就可实对多种设备的接入。系统监控用户不用关心前端设备类型就可以调用不同厂家设备视频。平台能够提供视频监控中标准的功能、如视频转发、存储管理、系统管理等功能。

        第三、可扩展性强

        平台需要采用模块化设计，能够为系统扩展实现可能，如增加人脸识别智能模块。
        平台需要支持将不同的服务部署在同一台服务器或者将不同的服务分布部署在不同的服务器上。
        平台需要支持多级联网。满足现有平安城市建设多级监管的模式。

        第四、高可用性

        平台需要考虑服务器热备份、故障处理等多项措施，当系统某一部分或模块出现故障时，能自动启动备用模块实现系统的高可用性。

        第五、易于维护

        平台中系统管理需要包含维护模块，能够对所有视频资源的运行状态进行侦测，能够对设备进行远程软件升级。

        第六、安全性高

        平台需要包含权限管理, 加密和日志等多项技术，保证视频资源的安全性和系统的安全性。

        3.2 网络升级

        由于数据业务、IP TV等业务的高速增长，各运营商正在升级现有的通讯网络接入技术，如EPON（以太网无源光网络），提高接入层的带宽。
        在监控系统中使用较多的接入是ADSL技术，受线路质量及ADSL接入复用器(DSLAM)的影响，存在速率低、有效传输距离短、服务质量(QoS)无法保证、对组播功能支持有限等问题。网络系统增加了QoS保证也是升级的方向。

        网络接入带宽的升级，系统增加QoS保证和网络接入费用下降也将推动视频资源联网。

        3.3视频编码设备对联网的支持

        视频编码设备通过增加对带宽不够的特殊处理和协议支持也可以推动视频资源联网。

        ● 带宽不够处理
        设备端解决网络接入带宽不够的限制主要方法包括采用双码流技术和网络自适应处理技术。
        一是双码流技术
        双码流技术充分利用编码压缩硬件的性能和对算法的优化，将视音频信号编码成两路码流，一路用于本地录像，一路用于网络传输。
        以下是双码流应用示意图，由于两路码流相互独立，采用双码流技术的视频编码设备，既能保证本地录像效果、又能提高网络传输的效果。（如图05）

        二是网络自适应

        带宽不足的时候，也可以通过其他方法进行传输的优化，如带宽自适应，相对于普通的单码流系统，自适应处理在软件系统中增加了处理模块用于监测网络带宽，根据带宽的情况，进行相关处理，如降低网络传输的帧率，调整压缩硬件的压缩参数等功能，实现较好的网络传输效果。（如图06）

        下表是自适应处理和双码流技术的对比
        录像码流/网络码流 带宽自适应 双码流技术
        分辨率 相同 可以不同
        画质 相同 可以不同
        相互影响 存在 不存在

        ● 支持RTP/RTSP网络传输协议

        数字视频流在完成编码压缩以后，可通过不同的网络传输协议实现数据的传输和控制，目前在监控系统中常用的是TCP协议，但是这些协议最初是用于传送数据的，对实时性的要求不高。视频监控中对实时性的要求很高，否则系统的实用性会很低，最明显的例子就是云台控制，如果传输延迟太大，就无法实现顺畅的控制（“即点即动”）。增加实时传送协议(RTP)和实时流式媒体协议(RTSP)等将会有效解决这些问题。