一、前言
　　 广州25万个监控点，深圳20万个监控点，上海20万个监控点……这些数字不断地刺激着安防业内企业家们的神经。2005年9月，公安部在北京、苏州、杭州、济南4个城市公安机关先期试点的基础上，决定在全国范围内确定辽宁鞍山、黑龙江大庆、广西玉林、湖南衡阳、山西大同等22个城市公安局作为部级试点单位，全面开展报警与监控的网络化建设。截止到目前，全国各省、市、自治区公安厅先后确定“3111”工程试点县、市、区达470多个，有条件的省市则已经全面开展。
　　 与此同时，全国安全防范报警系统标准化技术委员会也加紧城市报警与监控系统的相关标准的制订工作，其中《城市监控报警联网系统通用技术要求》的制订工作已完成并正式发布，从而为“3111”工程建设提供了有力的技术支撑。
　　 2007年是“3111”工程全面开展规模建设的一年，上半年试点城市将陆续完成一定数量的监控点的建设，从9、10月份起将陆续接受公安部科技局组织的专家组的验收。不过对于如此庞大的系统建设，还是有很多问题亟待解决的：系统建设规范、验收标准、传统视频监控系统的整合、系统间互联互通以及系统后续发展等等。应该说每个问题都是必需面对和解决的，本文将结合先进视讯公司iDVR3.5大型视频管理系统重点讨论一下大型网络视频系统如何整合传统视频监控系统的问题。
　　
　　 二、整合传统系统的内容
　　 视频监控行业在国内已经发展了20多年，其中网络数字化视频监控是近几年才迅猛发展起来的，传统的视频监控系统在社会上已经建设了许多项目，充分利用已经建设的这些系统将会避免重复投资和资源浪费。北京先进视讯公司针不同类型的系统，提出了。相应的解决方案。传统的视频监控系统大致可以分为三种类型：模拟视频矩阵系统、PC DVR系统（PCI插卡系统）、嵌入式DVR系统。
　　 模拟视频矩阵系统是通过矩阵直接对模拟视频信号进行管理和控制，其系统的核心部分是物理矩阵，针对这个特点，先进视讯利用前端DVS（AV1320/2300）的透明通道在iDVR系统平台中直接发送控制命令给物理矩阵，从而实现控制整个模拟视频矩阵系统的目的。模拟视频矩阵系统中的视频信号也可以直接通过DVS传送到iDVR系统中，从而实现远程视频浏览的目的。
　　 PC DVR系统是模拟视频监控转为数字视频监控的标志性系统，一卡四路，一机四卡的配置已经非常成熟，尤其在金融系统中广泛采用。PC DVR系统在每台机器上运行一套视频管理软件，对本机上的视频信号进行实时浏览和录像等功能的管理。针对这个特点，先进视讯公司采取两套方案来解决PC DVR系统与iDVR系统的整合问题。如果PC DVR系统采用主流的板卡，则只需要在每台PC机上安装一套我公司开发的PC DVR代理服务软件即可，iDVR系统通过代理服务软件可以调用PC DVR系统的实时图像、录像文件，实现控制指令等，每个PC DVR系统被模拟成一个嵌入式的DVR设备；如果PC DVR系统采用的是非主流的板卡，那么则需要通过增加DVS设备来完成系统的改造，先进视讯公司推出的AV5304/AV5316产品就是针对这个需求而设计，AV5304是可以将4路视频合成为一路图像并在500K以下带宽实时传输的DVS，AV5316是可以将16路视频信号分时传输的DVS，两款设备都支持模拟视频无损环出（这样可以保证原来的PC DVR系统视频输入没有衰减），再配上先进视讯的iDVR视频管理软件，这样既保证了原有PC DVR系统正常工作，同时可以实现网络数字化的改造。
　　 嵌入式DVR系统是数字视频监控的又一个重要进步，它摆脱了对PC机稳定性的依赖，极大的提高了系统的稳定性。嵌入式DVR的发展比较迅速，早期的产品网络功能较为简单，主要以本地录像和管理为主，后期的产品网络功能有所加强，可以直接进行数字化联网。针对嵌入式DVR系统，先进视讯公司也提供两套整合改造方案。如果系统DVR是主流的新型产品（如海康、大华、汉邦等公司的产品），则先进视讯公司的iDVR系统支持直接接入管理；如果系统使用非主流的DVR或者网络功能简单的DVR设备，则通过增加AV5304和AV5316来进行改造整合。

　　 三、先进视讯iDVR系统介绍
　　 先进视讯iDVR大型网络视频管理系统基于目前最流行的Browser / Server构架，可以通过任何IP网络进行数字视频/音频的传输和管理；同时提供基于Client / Server构架的网络视频监控管理系统，使视频监控与企业局域网或广域网实现真正的结合。
　　 与国内其它视频管理系统相比，除了大家都具有的各项功能外，iDVR系统采用的多目录（中心）管理、多服务模块、故障服务、设备指向多个网关（设备接入服务）、网关指向多目录服务器等特有技术，使得系统领先于业内的同类系统，被用户所广泛接受，目前已经应用到了两千多个视频监控系统中。如图一
　　 1、分布式、多目录管理结构
　　 分布式、多目录管理（中心）为了适应大型、分布式网络视频监控项目的实施，解决分布式系统中，安装目录服务（中心）的计算机一旦出现网络或计算机故障，整个系统就不能正常工作的问题而设计的。
　　 系统可以分为多级，级数没有限制，同一级中又可以有多个目录，每个目录独立工作，这构成一个树状的结构，理论上来讲，系统规模可以无限扩展，同时系统中某一部分的故障只是影响局部，保证了整个系统的鲁棒性。系统中设备信息逐级向上传递，每一级目录中的设备管理、镜头分组、用户分组、报警联动等均独立创建，互不影响。
　　

　　 图一为i DVR系统结构示意图
　　 2、多服务模块
　　 整个系统由目录服务（中心）、认证服务、网关服务（设备接入服务）、数据转发服务以及录像服务五个模块组成（如图一），每个模块都可以独立安装到一台计算机上。其中，一个目录服务可以管理多个网关服务、多个录像服务、多个数据转发服务。这样每级系统都具备很强的设备接入能力和扩展能力，同时由于各服务模块独立分开运行，从而大大提高了系统整体的稳定性。
　　 3、故障服务
　　 整个系统具有故障服务能力（简称FOS=fail over service）。故障服务包括故障发生时的切换服务和故障修复后的系统自愈合能力。
　　 3.1 故障切换服务
　　 故障切换服务就软件技术来讲分为三个方面，一是目录服务故障切换服务，二是转发、存储故障切换服务，三是设备接入服务故障切换。
　　 3.1.1 目录服务故障切换（Directory Failover）
　　 由于目录服务负责整个系统中各种应用的分配和管理，一旦目录服务发生故障时，通过实时监视工具和录像回放工具完成的实时监视和图像回放应用就不能完成。
　　 目录服务故障切换是指在系统配置一个或多个目录故障切换服务器，在某一级目录服务器出现故障时，由它的上一级目录服务器替代故障目录服务器的功能（如图二）。若是顶级目录服务器发生故障，需要建立双机热备（如图三）或多个顶级目录服务器互为备份（如图四）。详见下面的故障切换服务。
　　 3.1.2 设备接入服务与故障切换服务（Gateway Failover）
　　 在整个系统中，设备接入服务（我们的术语是网关服务）管理所有的视频编码器、解码器等设备的身份认证、编码器设备的视频流转发（单播Unicast 设备的单播转发，多播Multicast 设备的多播转发）、编解码器设备事件向目录服务器的发送、设备网关备份功能。

　　 图二：多级目录服务备份以及网关备份示意图
　　
　　 图三：顶级目录服务备份示意图
　　
　　 图四：顶级目录服务备份示意图２
　　 比如一个前端视频编码器在5 秒内与自己的设备服务联系不上，该前端编码器会自动与另一个备份网关服务进行联系，在获得备份网关服务的认证后，由备份网关服务接替故障网关的功能，详见图五。
　　 3.1.3 转发、存储故障切换服务（IVS 、Archiver Failover）
　　 转发（IVS）、存储服务（Archiver ）在整个系统中主要完成两个任务，一是将由设备（设备与转发服务在同一多播环境）或网关服务（设备单播到网关）多播的视频流转发给有需求的目的地，二是将设备（设备与转发服务在同一多播环境）或网关服务（设备单播到网关）多播的视频流图像进行记录存储。当转发服务、存储服务器出现问题时，由于系统与前端网络视频设备的通讯被切断，图像将不被记录，实时视频图像的监视也就停止了。转发、存储故障切换服务是指当这些转发、存储服务器出现故障时系统应具备的服务切换能力，详见图五。
　　 3.2 系统自愈合能力
　　 故障切换服务保证了系统内的各种应用在出现故障时仍然可以继续工作，在故障排除后，系统自动（或）手动恢复到故障前的状态。
　　 4、设备指向多个网关（设备管理服务器）与网关指向多目录服务器
　　 先进视讯公司自主研发的DVS除了支持被软件寻找接入系统的能力，还具有主动连接系统目录的寻址能力，在设备连接属性中可以设置主动连接的目录地址，并且可以设置多个地址，设备优先寻找连接一的目的地址，如果无法连接到连接一的目录则自动转为连接二，如果还是不行依次向下并循环类推。设备的这种主动多目的地址寻址能力，既保证了其可以穿越NAT这样的特殊网络环境，又同时增加系统故障处理以及负载平衡能力。

　　 与此类似，网关也具有同样的功能。如下图：
　　
　　 图五：主动多连接寻址示意图

　　 四、iDVR系统具有的整合功能
　　 1、已有整合功能
　　 除了整合了传统的模拟视频矩阵系统、PC DVR系统以及嵌入式DVR系统外，iDVR系统还整合了报警主机、数字矩阵、短信主机、PTZ控制设备、三台合一系统、GIS系统等，随着行业的发展以及系统的完善，越来越多的需求会被整合进来。
　　 2、智能化产品的整合
　　 视频监控技术正在向着数字化、网络化、智能化的方向发展，网络化、智能化的基础是数字化。而智能化是“三化”的最高境界。系统由目视解释转变为自动解释是视频监控技术的飞跃，是安防技术发展的必然。
　　 通过实际经验和客户的需求，我们对网络视频服务平台的智能化有很深体会，根据多来在智能化方面做了大量调研、论证工作，即将推出：
　　 1）具有“人脸识别”功能的编码器
　　 在AV2302的基础上增加“人脸动态捕捉功能”，其中一路视频实现Half-D1的MPEG4压缩编码，主要用于整个场境的拍摄。另一路视频（近距离）用于动态人脸实时捕捉，可以实现每秒约10~15张图片（bmp）人脸捕捉功能，通过IP（MDIP扩展协议）将图片传到后台iDVR服务器，iDVR服务器将需要识别的bmp图片通过“人脸设别服务器”进行比对，实现人脸识别功能。
　　 iDVR系统可对“比对成功”的人脸实现联动功能，在客户端可以将“人脸”叠加到第一路视频上显示，对于“比对功能”的人脸显示从“人脸识别服务器”库找到的相关资料（识别库中保存的图片，姓名、年龄、性别等等）。
　　 2）具有“车牌识别”功能的编码器
　　 在AV2302的基础上增加“车牌识别功能”，其中一路视频实现Half-D1的MPEG4压缩编码，主要用于整个场景的拍摄。另一路视频（近距离）用于实时动态捕捉车牌，并提供实时识别，将识别出来的“车牌号”和“JPEG图片”通过IP（MDIP扩展协议）传到后台iDVR服务器保存作相应的处理。
　　 3）智能编码器产品
　　 这款产品主要利用ObjectVideo智能行为识别中的“目标物体分类、多绊网事件探测、‘进入’事件探测、‘离开’事件探测”等功能，实现对编码器参数的自动调节。例如：摄像机监测着某一场景，在没有运动物体时，设备只需要工作在CIF5帧/S的状态下，一旦有若干个运动物体进入场景中，设备可自动调整到Half D125帧/S，若有很多运动物体进入可自动调整D1@25帧，并可以自动聚焦到运动物体。
　　 4）智能交通产品
　　 这款产品主要利用ObjectVideo智能行为识别中的“目标物体分类、多绊网事件探测、逗留事件探测、多预置位探测”等多个功能，实现对车辆识别（大车、小车）、违章行驶识别、道路控制的功能。
　　 例如：某十字路口架设了一台我公司智能交通产品，利用多绊网技术可以探测车辆违章掉头、逆行、超速等行为，同时还可以监测道路流量，实时控制交通灯变化；通过“逗留事件探测”可以识别车辆违章停车，再配套我公司的车牌识别产品，可以轻松记录违章；通过多预置位探测功能可以分时监测不同场景。
　　 5）平安城市专用产品
　　 平安城市产品是对前两款产品的一个融合升级，在前两款产品功能的基础上再增加“物品遗留探测、取走探测”等功能，这样对一些重要场所监测可疑包裹遗留、防止物品丢失起到重要作用。
　　 3、视频增值应用
　　 大型的视频监控系统在紧锣密鼓地建设着，但最严重的问题是如何确保建成后，系统的“可持续发展问题”。因为这样的大系统，前期投入可能上亿元，即使是建成后每年至少需要投入数千万的维护费用，如果系统不能产生很大作用的话，数千万的维护费用对于公安或政府来说也将会是很大的负担，所以解决系统的可持续发展问题将成为最大难题。
　　 那么如何解决这些问题？先进视讯公司提出了“视频增值应用”的概念，也就是说利用平安城市平台为社会各界提供有价值的服务，然后通过服务获取的收益来维持平台的持续发展。
　　 目前，视频监控已经遍布到城市的各个位置，在提高治安保障的同时，也可以为其它的行业应用提供有价值的服务。如城市交通信息探测、商场人流信息统计、黑牌车辆城市布控、旅游景点视频服务等。视频监控管理平台的建设是其它行业的核心基础，通过这些增值应用的开发，这些建设中大型视频监控系统才有持续的发展可能。
　　 4、面向增值开发商的开发平台
　　 针对“视频增值应用”的需要，先进视讯公司在系统设计之初就考虑到了这个问题，系统提供了开放的二次开发接口，系统中视频管理核心模块与业务管理模块分离，让更多的增值应用开发商可以根据先进视讯提供的核心视频管理系统开发出不同的视频应用系统。

　　 五、小结
　　 iDVR系统整合传统视频系统的方案包括：
　　 1、iDVR已全面在IP层支持海康威视、大华、汉邦高科的DVR/DVS设备；
　　 2、也可以通过编码器的485接口控制其它品牌的DVR产品，实现整合的目的，包括：大华、大立、诚丰、蓝色之星等；
　　 3、支持目前市场主流的物理矩阵，包括：PELCO、Philips、AB/AD、BOCOM、ViCOM、霍尼韦尔、GE等；
　　 4、支持目前市场主流的PTZ控制协议；
　　 5、支持对报警主机的接入和联动（例成都理想科技的神眼等），实现传统报警系统和网络视频报警系统的整合；
　　 6、整合短信主机，支持报警联动可以向预先设定的手机发送短信息。
　　 我们认为用户不断的新需求是大型网络系统的走向成熟的前提， 电信运营商的介入对大型网络视频系统面临的挑战，不同大型网络视频系统的互联互通带来的新问题都需要我们不断解决与完善。