编者按：本文是此前慧聪物联网特约专家顾问-向良璧老师（笔名：乔索），于2006年撰写的文章，现在看来对产业发展仍具有参考价值，为此我们将文章再次发布出来，希望对业界人士有所启示。

公安部从2005年8月开始组织开展全国城市报警与监控系统建设试点工程暨“3111”试点工程建设，并确定武汉、克拉玛依等22个城市作为部级试点单位，批准四川江油、陕西甘泉等470余个市（县、区）作为地方试点单位先期开展试点建设。由于大型视频监控系统是3111工程的重点和难点，占工程投资的主要份额，已经成为监控行业，甚至是整个安防领域的最大热点，且有越来越热的趋势，今年举办的几次大型安防展会都体现了这一特点。安防业内的专家，特别是有丰富实践经验的专家，在看到形势大好的同时，也对市场的发展与国内当前大型监控技术水平及建设、运行经验不足之间的突出矛盾存在着忧虑，担心如果将来建成的多数大型监控系统不能稳定运行，将会对行业的发展产生很大的负面影响。对此我也深有同感。大型视频监控系统能否顺利建成并稳定运行是一个较复杂的技术经济可行性研究课题，鉴于形势发展太快，一下子就铺开了500个左右试点单位（个别科技强警试点城市不属于3111工程试点也要建设大型视频监控系统），使人越发担心起来，有必要对相关的情况做一些分析研究，以求对参与的各方面人士有所帮助。

我们先看看平安城市大型视频监控系统关键技术的一些情况。2002年底我在新华社《经济参考报》工作期间曾采访过国家“９７３”计划之一的“网络环境下海量信息的组织、处理和传输的理论与方法”项目，该项目是由北航校长李未院士任首席科学家，项目的参与单位有北大、清华、北航和国防科大四所著名大学。当时根据项目取得的、居于国际领 先水平的阶段性成果，该项目“基于先进网络的下一代互联网公共服务环境”课题小组提出了多媒体信息实时交互工作平台框架结构，设计并实现了面向组播的ＴＦＲＣ算法及平滑速率调节的控制算法，研制成功了具有自主知识产权的，基于高速网络的多媒体、实时、交互式协同工作环境（Ａｄｍｉｒｅ）系统。Ａｄｍｉｒｅ系统可以在继ＷＷＷ之后的下一代互联网公共服务环境——中国高速互联研究试验网络（ＮＳＦＣ网）上运行，并在北大、清华、北航、中科院及自然科学基金委员会等１２家单位部署安装，ＮＳＦＣ网项目参加单位课题组和９７３海量信息技术项目所有在京课题组已经使用该系统进行实时远程讨论和科学研究。

２００１年１１月中旬“超级计算和通讯”国际会议召开，这是全世界 第一次完全采用高速互联网技术召开的远程多媒体实时会议。该年会联合了几乎所有国际上研究超级计算和先进网络应用研究方面的权威科研单位，会议的中心会场设在美国的丹佛，分会场分布在全球近１０个国家和地区，有４０多个国际科研机构多媒体会场与之相联，中国分会场是唯一没有使用美国ＡｃｃｅｓｓＧｒｉｄ系统，而采用自己的Ａｄｍｉｒｅ系统的分会场。中央电视台新闻联播还特别报道了这一消息。

当时的国际先进水平也只是在继ＷＷＷ之后的下一代互联网公共服务环境下，４０多个国际科研机构多媒体会场之间传输相当于CIF画面质量的图像。而我们现在一个大城市要建设的监控系统摄像头将达到10－20万个，这将是世界 最大的监控系统，但使用的环境与条件与之要求相差甚远，其技术复杂程度与建设、运行费用是非常巨大的。随着这几年技术的进步，如果不计建设与运行成本，其难度将大大降低，但这不是我们所能做到的，一定要有切实可行、量力逐步实施的方案，才能达到事半功倍的效果。

大型视频监控系统面临的第一个问题就是需要传输的数据量巨大（海量），而网络带宽资源不足。

视频信号，特别是高清晰视频信号经过压缩后传输占用带宽仍是语音信号的成百上千倍，而一个大系统就有数以万计的摄像头。分布式结构可以降低上面层次网络的带宽要求，但是哪些图像需要传输、如何传输就需要系统智能判别，因此前端摄像头智能识别、编码器的初步智能化（可以降帧编码、编制不同码流以适应智能摄像头和传输系统环境变化，以及接收显示装置的不同条件）就是需要的。在大规模联网监控系统中采用流媒体服务器作为转发服务器，由负载均衡器控制网络流量，使视频数据分层汇聚，从而构建组播模式的树状网络架构或环型架构。系统对于前端图像数据的调用授权级别与数量的控制也是必要的，各级中心均应设置转发服务器，否则系统的稳定性无法保证。

第二个问题是异构网络和系统的互联、互通、互控。由于大型视频监控系统控制面积大，联网系统覆盖了大量异构网络（无线、有线，宽带、窄带），如何解决处于异构网络中系统间的互联互通是一个必须考虑的问题。3111通用技术条件中提出采用或制定标准的应用层通信协议进行系统间的会话控制、管理以及区域网络的连接（如3111工程采用的SIP协议）。地方的监控系统还要与公安专网互联，在公安专网内部提供支持标准协议的各类服务器以构建标准化安防业务平台。所有监控资源／设备，监控终端需要以标准通信协议及标准视音频编码协议接入或通过网关代理服务器进行协议转换后接入符合标准的公安监控系统。通信协议的统一能够屏蔽底层网络和设备的物理细节，有利于实现多种异构系统的融合。各种异构网络接入条件存在差异性，表现在带宽、时延、误码率等方面。为保证视频流在传输的过程中的实时性、连续性和平稳性，需根据网络的当前状况自适应调节视频的码率、质量，以适应当前的网络环境。

IP网络所提供的是一种“尽力而为”的服务，国内的网络环境条件还比较落后，视频监控网络化还处于初级阶段，产品和技术还不是很成熟，还无法保障实时多媒体业务的服务质量（QoS）。而目前建设的城市监控联网系统，大范围的联网将主要以IP网络为承载网络，缺乏有效的QoS保障机制。因此针对安防系统可靠性、实时性高的业务特点，建立完善的服务质量保障体系也是非常重要的。

第三个问题是规模巨大的视频监控系统的集中管理、调度需要建立智能化的监控报警管理平台，这样一个平台要能满足大系统要求，是一个具有分布式构架、多中心的管理系统，其中的核心系统软件非常关键。城市安防监控系统要求能够实现在监控中心对资源的集中控制、管理和监视等功能，通过授权方式实现用户终端的权限控制。系统中所有注册用户根据权限、所在机构的不同组成树状的管理结构，用户根据级别访问不同内容的视频资源。其中高级别权限用户可以随时掌控其权限范围内用户的客户端使用情况。用户之间根据业务需求也可提供临时的授权，使低级别或其余机构的用户跨级访问非权限范围内的视频资源。这种基于权限的纵深式管理机制使平台的管理更加灵活、方便。

第四个问题是系统组织复杂、系统必须具备多制式设备的兼容能力。大型视频监控系统的建立是由不同公司的产品组成的，它还会接入一些原有的、不同时期建设的视频监控小系统，而我国的视频监控产品的标准化程度很低，各企业自成系列，因此大系统应当能支持主流的摄像产品、网络视频服务器产品、DVR产品，能够集成防盗报警等周边产品，具有很强的兼容能力。这对于系统扩容、升级也提供了便利。把不同企业的设备在标准的互联互通实验室进行试验与考核也是十分必要与紧迫的。

第五个问题是图像数据的分布式存储与管理。

基于网格的海量存储技术是以节点之间的备份为基础，可以在多重节点上进行内容管理与储存，也可以在存储环境上的多重节点进行资料转移与传输。正因为这样，它可以将网络连接存储（NAS）、存储局域网（SAN）等多种不同的技术、不同的管理工具、不同的存储应用融合在一起。网格存储使存储简单化，兼容不同的网络协议，支持不同的系统平台，在各个分布系统上运行而且同步。视频存储数据库可能跟现在网站的数据库不一样，数据量更大、服务器更多，而且分布非常广，这系列技术使安防系统的大规模视频网络化存储成为可能。

第六个问题是系统的智能化应用。与大型视频监控系统联动的城市应急系统是解决治安，防灾问题的关键之一，须建立完善可靠的智能联动指挥系统。如何将基于公安业务的智能化指挥管理与基于监控业务的安防系统紧密结合是目前城市安防系统的难点。这需要较高水平的系统智能化。

大型视频监控系统建成后，其运行成本也是很高的。我曾听说过一个派出所建成小型监控系统后，一年的电费就要1万元，感觉到压力很大.而大型视频监控系的运行费用中电费只占很小一部分，更多的是通信、设备维护及更新费用。由于监控设备大多是24小时连续运行，使用人员水平不齐，设备维护更新周期较短，所需费用较多，因此系统的方案应综合考虑建设费用与运行费用以利于系统长期运行。开辟大型视频监控系统的多领域应用则是发展趋势和必然，灵活运用人脸识别、车牌识别，流量统计、轨迹跟踪，行为分析，图像检索等智能化视频处理技术，有效扩展系统的防治能力和多用途应用，开辟广泛的收入来源，这也是其长期稳定运行所需要的。

第七个问题是系统的建设应该遵从以下原则：实用性，稳定性、安全性，经济性、可维护性、可扩展性。由于各地参与平安城市建设积极性很高，但参与人员对于大型视频监控系统的建设与长期稳定运行的难度普遍估计不足，也有一些企业为了拿到大项目承诺一些很难达到的功能与指标，势必造成建设费用突破、系统不稳定、运行费用高等问题。我认为前4条原则更为重要，切实可行、量力逐步实施，取得经验再推广才是正确的方法。

第八个问题是加快标准与互联互通实验室建设和统一规划。到目前为止视频监控行业的标准与互联互通实验室建设进展缓慢，相应的规范也很少，这对于大型视频监控系统试点建设与今后成功运行影响很大，已经拖了后腿。目前解决的办法除了加快标准与实验室建设之外，组织专家制定相应的规范和指导意见可能速度会快一些，以应急需。各省市制定各地的大型视频监控系统发展规划也可以减少盲目性，试点单位的方案审查也十分必要。

综上所述，大型视频监控系统技术复杂，目前国内条件还较差，缺少成功案例与经验，所需建设与运行费用巨大，因此，我认为大型视频监控系统的建设与稳定运行任重而道远。由于大型视频监控系统技术复杂，涉及面广,笔者知识面有限，以上意见与建议供大家参考。

写于2006年11月