华为关于平安城市解决方案

    一、需求与挑战
　　随着视频监控技术在各行业的广泛应用，不同监控系统的视频数据在城市的各个行业形成一个个信息孤岛，以公安为主的城市安全管理部门从城市安全防控角度出发，对各视频监控系统进行整合，形成大型的、综合性非常强的平安城市视频监控系统。
　　平安城市视频监控需要在城市范围内实现由不同设备构成的系统之间的联网和互操作，综合利用各种监控和报警资源，逐步实现全国联网。这给视频传输网络、视频存储以及平台的兼容性带来了更高的要求。
　　目前平安城市视频监控面临的主要问题：
　　看不清――传统的监控摄像头提供的图像质量不清晰，不适应城市安全监控进行安全防控;传不回――视频大联网给回传网络带来巨大的带宽压力，导致某些视频可能不能及时传回监控中心，这就需要对视频进行更高效压缩，同时提升视频网络的带宽，增加网络质量与可靠性;存不下――原有的存储系统已经不能够适应城市视频监控所产生大量的高清视频图像，需要利用先进的技术手段和更可靠的存储方案;找不着――城市视频监控需要丰富的智能分析功能，及时发现警情，通过丰富的应用接口，建设全面立体的城市安全防控体系。同时，需要高效的检索技术，在海量的视频数据中快速找到有用的视频信息,为城市安全管理提供图像证据;易泄露――平安城市作为一个完整的安全技术防范系统，是一个多系统相互配合相互作用来完成安全防范的综合体。监控系统的安全性、可靠性问题日渐突显，如何解决室外设备、传输系统、管理平台信息安全、数据安全等成为重要的问题。
　　二、解决方案
　　华为平安城市视频监控解决方案通过警务视频综合平台，整合公安和社会视频监控资源，提供城市实时监控和历史查询，实现实时高清监控、精准智能分析，同时与应急指挥结合，实现快速响应处置，构建更安全的社会环境。
　　华为华为平安城市视频监控解决方案由6个子系统组成，同时也是彼此较为独立的子解决方案：
　　视频监控前端采集解决方案视频监控网络解决方案视频监控网络安全防护解决方案视频监控存储解决方案视频监控综合管理解决方案视频监控监控中心解决方案。

图1：平安城市视频监控解决方案

图2：解决方案架

   （一）视频监控前端采集解决方案
　　1、场景分析
　　目前城市中正在使用的大部分监控系统，仍存在着图像清晰度不够、质量不高，网络依赖性强，覆盖范围有限等问题，已不能适应城市监控进行事先预警、事中及时响应干预的事后准确回溯、追踪的需求；特别是在城市的街道、商场、广场等一些人群相对集中的区域，由于图像质量不高，难以发挥监控系统的真正作用。
　　华为注意到了这个问题，并积极通过研发的数字视频压缩技术和高清视频处理芯片，推出了以720P、1080P为主的高清视频监控前端产品，形成了高清视频采集方案。
　　2、解决方案

图3：视频监控前端采集解决方案

   华为在丰富的图像和音频技术积累基础上，基于监控平台大规模集成应用，结合模拟摄像机和编码器(DVR/DVS)技术特点，推出室内、室外全覆盖的网络化数字高清视频监控系列化产品，华为网络摄像机采用嵌入式系统，一体化设计，集成智能分析(智)、实时编码传输(传)、网络控制(控)、存储管理、策略管理(管)、告警管理、SFP模块、LTE无线传输模块等功能。同时支持ONVIF、千里眼，GB/T28181等多种主流协议。以标准的、开放的、智能的网络视频监控基础平台，在任何一个具备IP网络接口的地点独立运行。
　　3、方案特点
　　高清低带宽：华为H.264-HP高效编码技术可将全高清(1080P)视频数据流压缩成4~8Mbps码流进行网络传输，缓解了网络传输的压力;低照度：华为视频图像增强技术在直方图变换算法的基础上，对高清图像进行灰度均衡化增强处理，并结合曲线拟合图像边缘提取技术，更好的实现了去雾、沙尘、大雨、低照度等图像增强功能;FEC前向纠错：华为抗丢包FEC专利技术，可以在网路丢包率达到5%时依然保证传输高质量画面。最大限度的降低了网路质量对图像效果的影响，保障图像高质量传输。
　　（二）视频监控网络解决方案
　　1、场景分析
　　随着城市规模的扩大，需要监控覆盖的范围也越来越广。传统的接入方式面对老城区、偏远地区、环境恶劣地区、供电困难、场景复杂等区域，难以有效监控。需要更为多种的接入和传输方式来解决，才能满足更高品质视频质量要求业务的发展。华为的视频监控网路解决方案能够有效的解决这些问题，实现城市监控的快速、广域覆盖。
　　2、解决方案

图4：视频监控网络解决方案

   华为基于成熟、可靠的网络技术，针对视频监控业务的QoS和安全提供保障，打造高可靠、高安全、高质量的视频监控业务网路平台。
　　华为视频监控网络解决方案包括：LAN接入、WI-FI接入、xPON接入、LTE接入回传以及微波远距离传输等全面灵活的组网方案。同时为解决城市监控的快速广域覆盖需求，对如海岛、荒漠，山区等边缘区域，提供混合能源、集装箱数据中心等特色方案，解决客户部署难题。
　　3、方案特点
　　LTE+微波大范围高速接入、长距离流畅回传高清图像，TDD模式上下行带宽最大支持3:1动态可调;与无线统一规划，统一部署，统一运维，TCO节省28%;LTE+混合能源适应多种恶劣环境,广域覆盖，城市监控无死角;xPON满足“线性组网”场景需求，高带宽接入，有效利用已有传输资源;LAN接入部署简单，大功率POE环境适应性强，新旧系统融合即放即用;Wifi免费频谱，低成本快速部署;10km中继支持P2P/P2MP多种组网，解决中远距离监控组网难题;Microwave大带宽多频谱、远距离回传，1024QAM和帧头压缩技术实现单载频最大提供2Gbps带宽，E-Band(71-86G)多达19个250MHz频宽的频点资源，分体式微波适配大业务接入和汇聚能力(最大14个方向)。
　　（三）视频监控安全防护解决方案
　　1、场景分析
　　平安城市作为一个完整的安全技术防范系统，是一个多系统相互配合相互作用来完成安全防范的综合体。历经多年建设，平安城市已经步入了新的阶段，随着平安城市建设日趋成熟和完善，以及安防技术发展的日益革新，公安部门对平安城市的规划和需求日渐成熟和明确，建设的重点也由布点数量向管理应用转变。
　　监控系统的安全性、可靠性问题日渐突显，如何解决室外设备、传输系统、管理平台信息安全、数据安全等成为重要的问题;网络视频监控系统的安全，从物理安全，到接入安全、访问控制，到网络防护与隔离，到传输安全。华为提供接一个全方位的安全系统设计，以保证视频信息的安全。
　　2、解决方案

　图5：视频监控安全防护解决方案

   华为安全防护解决方案，经过10多年安全技术积累从物理安全，接入安全、访问控制到网络防护与隔离已经形成一套完整的安全防护体系。为平安城市监控系统多种视频监控场景,提供全面、立体的安全防护解决方案，保证视频信息的安全。特别对于LTE网络，遵循标准设计，自身有完善的安全设计。
　　华为安全防护解决方案包括：
　　终端接入控制(802.1X/PKI)统一威胁管理网关(攻击防范/AV/入侵检测)数据加密传输(AES/VPN等)视频数据防篡改(数字水印等)
　　3、方案特点
　　终端安全接入管理，提供多种安全接入认证方式，其中802.1x认证，通过Radius扩展EAP认证方式与证书结合，保障前端接入安全芯片级数据网传加密，实现视频数据安全传输统一威胁管理，两网隔离，免受非法攻击全面的权限控制和管理，保障数据安全使用，杜绝人为破坏
　　（四）视频监控存储解决方案
　　1、场景分析
　　视频监控在不同的领域得到了广泛应用，监控摄像机数量越来越多，用户对图像质量要求越来越高，图像记录时间越来越长，而视频监控IP化、网络化进一步推进对于图像数据保存方式的多种要求，前端存储、中心存储、分布式存储以及异地备份的需求都孕育而生。如何选择合适的存储部署模式来适应视频监控存储的多种需求，如何部署视频监控的存储系统，已成为用户在部署视频监控系统时考虑的重点。
　　目前视频监控存储部署时面临着存储模式单一、扩容难、数据安全性差、视频检索或调阅使用不方便、节点存储设备损坏数据丢失等问题，影响着存储系统的整体性能。
　　华为视频监控存储解决方案，利用云存储、IPSAN、VCN等存储方案的组合，以RAID组负载均衡、云节点备份、断点续存，流文件直存等技术实现存储的应用级需求和数据安全保护。
    2、解决方案

图6：视频监控存储解决方案

   华为视频监控存储解决方案，切合用户需求，提供大、中、小不同场景下，分布与集中存储方式的一系列视频存储综合解决方案。
　　IPSAN/NAS集中存储方案IPSAN分布式存储方案服务存储一体化应用云节点云存储华为在业界独创了SafeVideo存储技术，提供7级数据保护措施，确保视频数据持续可用。
　　3、方案特点
　　分布式存储资源池，IPSAN、NVR+磁盘阵列多种存储方案，统一管理，根据数据“冷热”灵活选择存储资源,提高数据访问效率，降低投资成本分布式存储池，依托云存储技术,实现动态弹性扩展，绿色节能IVS+IPSAN，成熟的SmartData技术,多层次数据保护，可靠安全NVR+磁盘阵列，部署简单，维护方便，成本低廉多级分布式存储方案，应用级异地灾备中心，确保数据安全存储
　　（五）视频监控综合管理解决方案
　　1、场景分析
　　随着视频大数据的海量增长，监控各子系统之间互通性不强，视频编码格式各异，无法共享和调用。同时，经过多年的发展，智能分析的实际应用也在逐渐增加。智能分析技术主要包括：身份识别、轨迹识别、环境判断补偿识别。但实际环境中因光照变化而引起的背景的复杂性、目标运动的复杂性、遮挡、目标与背景颜色相似、杂乱背景等等都会增加目标检测与算法设计的难度。面对这些问题，华为在前端设备和后台处理上做了大量的技术创新，如前端摄像头的高清晰度低带宽、图像增强与高帧编码等技术特点，结合后台视频管理系统的智能分析能力，更好的处理监控系统中“找”不到的问题。
　　2、解决方案

图7：视频监控综合管理解决方案

   华为智能视频监控管理平台具有良好的互通性、扩展性、安全性。系统采用了端口加固技术，整个平台架构采用开放式，规范化设计，提供SDK与第三方平台或应用系统对接，实现新建系统与已有监控系统的互联互通。通过包括行为识别、人脸识别、视频诊断、视频摘要等技术可以帮助客户提升实战办案效率，并支持多种移动监控手段让监控更灵活。
　　3、方案特点
　　智能分析系统设置规则，对越界、非法逗留、定点安全监控等情况，实现灯光、音响、门禁等联动报警搜视系统主流格式兼容、短摘要、有标识等功能，实现快速查找，提升效率eSight综合管理系统，实现多领域多厂商设备统一管理，智能化质量评估保障网络质量
　　（六）视频监控监控中心解决方案
　　1、场景分析
　　监控中心是平安城市视频监控系统的重要组成部分。监控中心的设计方案的优劣直接影响安防工程的成败和使用效率。监控中心担负着监控信息的集中控制、管理等功能。视频信号由于监控范围广，覆盖面积大，需要大视野多画面监视。而事故现场的动态报警，硬盘录像，语音控制也都是监控中心必备的功能。同时也应具备与其他系统紧密配合、联合办公，使安防工程真正的实现事前预防到事中处理、事后分析。
　　2、解决方案

图8：视频监控综合管理解决方案

    华为平安城市监控中心子解决方案在具备监控中心应有的功能基础上，实现其他两大功能：视频监控与视讯会议融合、DID/DLP液晶拼接大屏技术，开放的平台特性还能与应急指挥系统、呼叫中心、报警系统等应用系统联动配合，处理各种安全事件的发生。
　　3、方案特点
　　视频监控与视讯会议融合：无缝连接接视频会议系统与视频监控系统，在扩展视频监控系统的应用价值的同时，大大提高应急指挥所需的参考信息获取手段水平DID/DLP液晶拼接大屏技术：采用先进、高速图像处理技术，实现了多路信号的统一处理
　　三、客户价值
　　实现城市范围全高清监控，各种场景下快速、灵活接入，监控无死角平台融合性强，支持业界90%视频格式，SDK与现有平台或应用系统对接，使监控系统大联网成为可能。其高效的视频检索功能，提升视频搜索效率70%，破案率提升27%存储资源高度共享降低了建设成本26%，缩短部署时间33%，降低运维成本70%立体安全防护，信息不泄露，确保视频监控业务“零”风险运营通过监控中心将调度指挥，应急响应与视频会议系统进行融合，在公共安全事件发生时，可以通过多种手段获悉事件状态以及影响范围，辅助领导集体及时作出应对决策，干预事态发展，降低人员伤亡和经济损失成为可能。