隨著技術的發展與應用，目前我國很多城市將在公共場所和重要監控區域建設高清系統。為提高公安聯網高清視頻建設的規范性、應用的可靠性和聯網的安全性，切實發揮高清視頻監控系統在安全技術防范工作中的積極效能，按照統一規劃、統一管理、統一標準的原則，現對公安聯網高清視頻監控系統建設的技術方案進行規劃構思。

　　一、目前高清視頻監控技術的比較

　　現階段高清視頻監控系統主要有兩種技術模式，一是HD-SDI非壓縮高清視頻監控模式，二是IPC編碼高清視頻監控模式。

　　1、HD-SDI非壓縮高清視頻監控技術

　　HD-SDI非壓縮高清視頻監控技術是廣電的高清輸入與輸出標準， 采用了級的高清數字串行接口技術，具有以下特點。

　　圖像未經壓縮傳輸。每路數據高達1.485Gbps，圖像幀率可達到60幀以上，高清圖像還原度高，細節損失少，為公安偵查破案及視頻分析提供最佳的高清圖像資源。

　　高清圖像傳輸時延低。在傳輸過程中沒有產生壓縮與封包化處理，高清圖像傳輸調控幾乎零延時，滿足公安實戰中的應急指揮、跟蹤調控要求快速準確的應用需求。

　　系統穩定性高。非壓縮數字技術的交換系統擁有較高的穩定性，很少出現系統死機，圖像丟失等不穩定現象。

　　整體安全性高。前端通過或同軸傳輸非壓縮數據，無IP接口，可做到網絡充分，系統整體安全性高。

　　接口技術成熟。HD-SDI傳輸的物理形態是BNC接口，接口技術成熟，將已有的傳統模擬框架系統轉為高清監控系統非常方便。

　　2、IPC編碼高清視頻監控技術

　　網絡又叫IP CAMERA(簡稱IPC)，是由網絡編碼模塊和模擬攝像機組合而成，攝像機前端直接將視頻信號進行高清編碼壓縮并IP封裝，利用IP網絡來傳輸承載高清視頻流，IPC網絡高清視頻監控技術，具有以下特點。

　　組網靈活。IPC網絡高清視頻監控系統布點簡易，只需連接即可將視頻信號傳輸，安裝方便，后期容易進行二次開發應用。

　　圖像前端壓縮。IPC高清視頻監控系統采用前端壓縮的編解碼方式，圖像質量有所損失。

　　存在控制和顯示延時。IPC高清視頻監控系統采用網絡傳輸，需要對數據封裝、編碼等原因，導致圖像控制和顯示延時較大。

　　IP接口外露。IPC高清視頻監控技術存在IP接口外露的情況，不能直接構建在公安網上，不能直接與公安網內眾多應用系統關聯。

　　3、HD-SDI模式更適用于公安網的一類攝像點建設

　　公安一類攝像點高清視頻監控系統是直接構架在公安網上，與公安網內的眾多系統進行直接關聯應用。鑒于HD-SDI高清視頻監控技術具有圖像傳輸非壓縮，圖像顯示及控制快速低延時，充分做到公安網與外網的隔離，具有非?？煽康陌踩院涂煽啃?，綜上所述，在一類點的建設中應首選HD-SDI的高清視頻建設方案。

　　二、公安高清聯網視頻監控系統建設構思

　　鑒于HD-SDI非壓縮高清視頻監控模式更適用于公安網的一類攝像點建設，我們將HD-SDI的建設模式運用于公安高清視頻監控系統的建設中，具體技術構思如下。

　　1、系統總體要求

　　公安高清聯網視頻監控系統擬采用不少于二百萬像素(1080P)的高清，使視頻采集、存儲、顯示均達到不少于二百萬像素的高清視頻監控效果；同時采用HD-SDI高清技術和后端網絡高清視頻技術相融合的解決方式，系統既有HD-SDI高清視頻監控的高清、實時、安全、穩定、操作簡單的優點，又具有后端IP網絡高清視頻監控的開放性、易擴展性、便于視頻瀏覽、存儲的先進性。

　　2、系統聯網要求

　　根據公安高清聯網視頻監控系統的技術特點，擬采用三級聯網構架；通過公安視頻信息綜合應用管理平臺，實現HD-SDI實時高清視頻監控子系統和網絡高清視頻監控子系統的融合.

　　派出所級監控中心：派出所級監控中心負責管理本地高清視頻的接入、傳輸、匯聚、編碼、存儲和顯示，前端通過HD-SDI光傳輸網絡接入本地HD-SDI高清視頻，并實現與分局高清視頻聯網。通過公安網編碼接入本地的高清視頻和調用系統內的高清視頻及錄像。

　　分局級監控中心：分局級監控中心負責管理本地高清視頻的接入、傳輸、匯聚、編碼、存儲和顯示，前端通過HD-SDI光傳輸網絡接入本地的HD-SDI高清視頻，并實現與派出所級監控中心和市局級監控中心的高清視頻聯網。通過公安網編碼接入本地的高清視頻和調用系統內的高清視頻及錄像。

　　市局級監控中心：市局級監控中心負責管理本地高清視頻的接入、傳輸、匯聚、編碼、存儲和顯示，前端通過HD-SDI光傳輸網絡接入本地的HD-SDI高清視頻，并實現與分局級監控中心的高清視頻聯網。通過公安網編碼接入本地的高清視頻和調用系統內的高清視頻及錄像。

　　3、系統建設內容

　　公安高清聯網視頻監控系統建設內容包括三級監控中心，分別是派出所級監控中心(或警務室)、分局級監控中心、市局級監控中心。各級監控中心連續圖像編碼存儲優先采用HD-SDI高清硬盤(DVR)或高清網絡(NVR)實現編碼存儲功能。同時采用連續圖像與圖片相結合的方式進行存儲，連續圖像存儲碼流6M以上，無損壓縮存儲JPEG高清圖片1-2幀/秒。

　　派出所級監控中心由HD-SDI高清(匯聚)、HD-SDI、HD-SDI前端和組成HD-SDI實時高清視頻監控子系統；網絡高清視頻子系統由網絡視頻管理平臺、存儲和編解碼設備組成。

　　分局級監控中心由HD-SDI高清矩陣(匯聚)、HD-SDI光端機、HD-SDI前端和顯示器組成HD-SDI實時高清視頻監控子系統；網絡高清視頻子系統由網絡視頻管理平臺、存儲和編解碼設備組成。

　　市局監控中心由HD-SDI高清矩陣(匯聚)、HD-SDI光端機、HD-SDI前端、顯示器組成HD-SDI實時高清視頻監控子系統；網絡高清視頻子系統由網絡視頻管理平臺、存儲和編解碼設備組成。通過IP網絡視頻管理平臺可擴展集成PGIS地理信息系統、高清卡口等系統。

　　派出所、分局、市局的監控中心之間可根據實際需要通過HD-SDI高清實時監控系統實現視頻的互聯互控，也可通過IP網絡視頻管理平臺實現所有高清網絡視頻的遠程調用、實時瀏覽、錄像回放等功能。

　　4、系統技術要求

　　高清視頻監控要求。前端、傳輸、匯聚、存儲、顯示滿足視頻分辨率為1080P，幀率≥25fps。

　　高清視頻聯網要求。本高清視頻監控系統的聯網要求，包括傳輸、交換、控制等應滿足GB/T28181-2011《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》的相關規定。

　　高清前端要求。傳感器尺寸：或≥1/3英寸，或≥1/3英寸；有效像素不低于200萬，采用逐行掃描方式

　　圖像比例為16：9，1920×1080 逐行掃描

　　幀率：不小于25fps

　　最：≤0.1 lux(模式下)

　　高清：鏡頭靶面尺寸應不小于攝像機圖像傳感器的靶面尺寸；

　　鏡頭的有效像素值應不小于攝像機的像素值，分辨率≥200萬像素。

　　5、高清傳輸要求

　　HD-SDI實時高清視頻傳輸要求。能同時傳輸HD-SDI高清視頻信號和RS485/RS422/RS232數據信號

　　支持傳輸1080p/25fps/30fps HD-SDI視頻

　　傳輸延遲時間要求：

　　傳輸控制命令數據的延時應小于5毫秒

　　傳輸視頻圖像數據的延時應小于10毫秒

　　HD-SDI光纖傳輸質量要求：

　　網絡時延上限應小于 2毫秒

　　端到端通信的時延抖動上限應小于 0.5毫秒

　　端到端通信的丟包率上限應小于1×10ˉ5

　　安全性要求。本系統安全性要求高，需保持公安網的獨立性，社會視頻專網必須通過安全隔離平臺調用網絡視頻和錄像，可通過HD-SDI光纖向外共享非壓縮實時視頻?！?/p>

   　6、高清匯聚要求

　　匯聚延遲時間要求： 延時應小于20ms

　　匯聚視頻指標要求：

　　視頻格式：HD-SDI

　　輸入阻抗為75歐，接口為BNC

　　信號幅度：800mV±10%

　　上沖(下沖)： -10% ~ +10%

　　校準抖動：HD(100KHZ處)<0.2UI； SD(1KHZ)<0.2UI

　　定時抖動：HD：(10HZ處)<1UI；SD(10HZ處)<0.2UI(和源有關)

　　分辨率/幀率： 1280x720P/25fps，1280x720P/30fps，1920x1080P/25fps； 1920x1080P/30fps　　具有輸入線纜均衡能力，輸出線纜驅動能力

　　支持時鐘恢復，去除信號抖動

　　7、高清編碼要求

　　支持H.264(或SVAC)編碼和MJPEG編碼；

　　H.264編碼：主碼流分辨率不小于1080P，輔碼流分辨率支持D1(或4CIF)編碼，幀率≥25fps；支持ISO/IEC 14496–10(即ITU-T H.264/AVC)，視頻碼流的語法內容應依據ISO/IEC 14496-10標準，不應包含非法私有數據格式；

　　H.264編碼支持CBR(定碼流)和VBR(變碼流)兩種碼率控制方式，CBR碼率波動不應超過15%，編碼帶寬范圍宜為2Mbps~8Mbps可設；　

  　MJPEG編碼：分辨率不小于1080P；支持ISO/IEC 10918標準， 支持比特率控制，支持編碼質量設置；

　　8、高清平臺功能要求

　　視頻監控管理平臺由管理、索引、視頻轉發、存儲、點播、GIS模塊、實時監控、告警、網管、解碼等模塊組成：

　　管理模塊應具有對高清設備的管理、配置，操作日志審計，用戶、機構管理功能；

　　視頻轉發模塊應具有對高清、標清混合媒體流的轉發功能；

　　存儲點播模塊應具有對高清視頻的存儲、管理、檢索、點播回放等功能；

　　GIS模塊應以PGIS為基礎，將一類點高清、標清視頻進行圖上標注，并整合卡口、警用及350M數字集群等警用業務信息數據，實現可視化圖上調控；

　　實時監控模塊應具有對高清、標清視頻混合多畫面調控、圖像、編輯、本地錄像和錄像拼接等功能；

　　告警模塊應具有對前端設備的故障、前端報警信息、異常操作等信息進行報警轉發和管理；

　　網管模塊應具有對前端設備、網絡、系統服務和用戶等相關信息進行實時監測及歷史數據統計分析功能；

　　解碼模塊應具有對高清、標清視頻統一解碼輸出的功能；

　　分局及派出所的高清視頻監控平臺必須與市局公安視頻信息綜合應用管理平臺做到無縫對接。

　　9、高清存儲需求

　　存儲H.264編碼不小于1080P/25fps的高清視頻，碼流不低于6Mbps，存儲時間不少于30天，無損壓縮存儲JPEG高清圖片不少于1-2幀/秒；

　　采取在派出所、分局、市局分布式存儲和集中管理的模式，在網絡中可方便調用所有存儲的高清視頻和圖片；

　　根據實際的應用需要，優先采用DVR存儲或NVR網絡存儲方式。

　　10、高清顯示要求

　　采用高清顯示器或高清拼接屏顯示；

　　單屏分辨率支持分辨率1920×1080P；

　　支持HD-SDI、或HDMI、DVI、CVBS、VGA等視頻接口。

　　三、結語

　　目前我國很多城市將在公共場所和重要監控區域建設高清視頻，對于直接接入公安網的高清視頻監控系統，實現與公安網內的眾多警用系統進行智能化關聯應用；我們認為前端采用HD-SDI的高清視頻建設方案，能很好地滿足公安實戰的整體需求，隨著HD-SDI設備的普及和價格的逐步下降，HD-SDI監控系統在公安高清聯網視頻監控建設中，將發揮重要的、積極的應用效能。