平安城市大联网项目解决方案

“平安城市”是一个宽泛的概念，2004年以来我国先后开展的第一批城市报警与监控试点、第一批科技强警示范城市建设试点、第二批城市报警与监控系统建设试点、”3111″工程试点、第二批科技强警示范城市建设试点皆与平安城市建设有关。五批试点其实都是为了一个共同的目的?–提高社会治安防控能力，让我们的城市更安全。

新问题的出现

由公安部、科技部联合开展的第一批科技强警示范城市建设历时近两年来，21个示范城市累计投入经费近百亿元，基本实现公安业务信息管理，网络化、流程化的数字警务运行模式。随着平安城市在中国遍地开花，客户需求也越来越高。特别在一些重点行业中，由于安保的重要性，客户开始注重系统的架构、扩展性、安全性、易用性等实际问题，如提出多品牌设备无缝接入，需要解决前端存储，甚至前端主动连接指定服务器，自动上传视频等功能。这也说明国内用户慢慢走向成熟。

在平安城市大联网的项目中，为确保网络安全，各地政府、技防办等机构定义一些特殊的属于私密的协议不被外界广泛认知，通信的协议控制非常严格，保密性很高。这些平安城市或大联网的项目都有共同特征，如项目规模大、周期短，而最为重要的是每个项目都有保密要求。随着对前端设备数量需求的增大和前端设备协议门槛的提高，同时越来越多的厂家希望自己的前端设备进入像平安城市大联网这样的项目中，那怎么办呢?

解决方案的提出

针对不同行业的应用，解决方案会有不同调整，但整体思路是为前端摄像机提供一个代理程序。这个代理程序像翻译软件将摄像机原有的通用协议转换成为行业性的私有协议，使摄像机在协议上能与行业内私有协议的平台对接。而针对项目不同，代理程序还可满足不同需求，如把摄像机原有的基础流(ES)转换成节目流(PS)，音频ADPCM格式转化为G.711格式，在摄像机允许开放的前提下增加OSD图层传输，甚至把摄像机的数据进行加密传输防止传输过程中被截取破译。摄像机的接入改造使其能在行业中有更广泛的应用，以下通过两个案例来更深入了解这种做法的能力。

平安城市案例分享

此平安城市项目的当地技防办出于数据传输时的保密性需求，要求入围产品的IP摄像机在协议接入时需使用私有通信协议，包括摄像机参数设定、获取视频流方法和码流格式，大致如下。

视音频编码要求

视频封装采用PS流封装，RTP浏览；

・必须支持CBR和VBR两种码率控制方式，CBR码率波动不超过15%；

・帧率1~25fps连续可调，强制1帧；

・应支持双码流编码模式，即主码流和子码流(子码流CIF)；

・主码流128kbps-5Mbps连续可调，子码流至少为64Kps-1Mbps；

・心跳侦测设备状态；

・必须支持时间OSD和通道名称OSD，位置可调整。

这些要求对本系统是缺一不可的入围条件。对于已成型的摄像机和所有国外品牌，都不能完全满足以上要求。因此，如何高效地满足需求成为摄像机厂家关注的主要问题。

针对项目为摄像机提供代理程序，可把协议转换成为符合项目要求的私有协议，同时丰富摄像机的功能以满足项目的需求。代理程序可看作为摄像机的一个通信接口，发送到摄像机的数据，先通过代理程序的翻译，然后再由代理和摄像机进行通信。

功能层面的访问接口：

・访问音视频码流：HTTP，RTP/RTSP，私有协议；

・设备的控制：PTZ，I/O；

・访问录像文件和索引；

・设备配置信息：型号、IP和MAC地址、编码格式、I/O状态、OSD更改方法。

需要厂家提供的信息多数都在原有公开的CGI基础上满足，以私有协议接入平台中。加入代理后为设备增加功能如下：

・以私有协议接入基础功能：Camera名称、ID、服务器地址、注册登录、设备状态、远程升级；

・心跳侦测，保证摄像机工作正常；

・扩展：可配置触发条件的报警通知，增加PT功能(需要与云台设备组合)，前端录像检索方式转换；

・转换：如ES转PS，ADPCM转G.711，多种网络封装协议(UDP,RTP/RTSP、TCP、私有协议)；

・安全：数据加密，用户管理；

・DVR存储视频查找，按文件名回放。

通过代理转换，不只是协议上的翻译，同时还有功能增多，最明显即摄像机由原先ES视频流，扩展到具有PS视频流的功能，且通过原先没有的RTP数据包推送出去，增加数据加密、心跳侦测等功能，就满足项目的私有协议。

特殊行业应用案例分享

这种应用在某些特殊行业里面更具有应用价值，下面分享某行业的视频接入代理案例。

某行业地域分散，每个地域都需大量安保设备确保安全，在这种情况下，该企业为避免不同品牌间接入的差异性，根据自身需要制定一套特定接入标准，入围摄像机品牌必须能使用该协议与平台进行通信。且需求从量变变为质变，所有摄像机除私有协议外，须具备主动连接平台的功能。该行业要求入围摄像机在接入平台前就设置好平台接入地址、摄像机名称、视频流格式等，免去摄像机接入调试工作，只需安装完成后，摄像机自动注册到平台上。

在 IP Camera 中开发的代理程序：

・该代理程序负责接收该企业技术规范中接入服务器发往IP Camera的数据包，将这些数据包的内容解析后，再利用IP Camera中原有的HTTP、私有协议等，发送给IP Camera；

・该代理程序完成的是一个协议转换功能，将PGCP、PGSP等报文格式，转换为IP Camera原有的协议格式；

・增加该代理程序，不影响原有IP Camera功能，也不需IP Camera的source code；

・该代理程序可先在桌面Linux系统中进行模拟开发，功能实现后在移植到IP Camera内部；

・增加主动注册功能，可以针对每台上传到IP Camera中的代理去注册的IP地址，摄像机名称，码流格式等参数进行设置。只要网络一同，代理就会主动去申请链接(注：这里的主动连接方式也是私有协议，与SIP协议不同)。

采用与之前相似的做法，使用程序去编写对应摄像机的代理就可以设置该摄像机注册服务器的IP地址，名字，图像连接方式等信息，不需要厂家进行调整，这个是配合厂家完成行业性私有协议转换的最有效的方式。

结语

上面提到了两个使用代理去更改摄像机协议，丰富摄像机功能的案例。但归根到底，代理只是在摄像机原有基础上进行的调整，代理并不是万能的，也没有对摄像机核心的编码和外部物理接口进行干涉，所以有些功能是无法满足的，如以下的一些功能：

・跟编解码相关的功能：MJPEG、MPEG4、H264等编码转换，多编码，图像质量和码率控制，OSD；

・满足最低性能要求，否则流媒体也没有效果；

・PTZ需要透明通道支持；