大型港口视频监控系统的分析、设计与应用趋势

　　6.整个系统具备可扩展性、稳定性，适应港口环境；

　　7.满足港口业务系统、海关、港口公安局、海事局、边防等多个监控中心对监控点位合理分配和权限控制的要求；

　　8.实现网上浏览与控制；

　　9.实现船舶、货物进出港的全过程、全方位系统跟踪管理。

　　系统整体拓扑架构

　　按所处地理位置的不同以及实现功能要求的不同，天地伟业港口视频监控系统的整体结构分为三级：前端监控点、各调度中心、总控中心。实现的流程包括：前端信号的采集、信号的传输、后端信号的编码处理、用户访问。根节点是港口的总监控中心，一级父节点是各调度中心，子节点是分布在各个港口的监控前端。系统中虚线部分是用光纤传输，通过光端机将前端的视频信号、控制信号传输至调度中心，由调度中心的矩阵系统进行集中管理。为实现数字化网络监控，在调度中心安放视频编码设备，将模拟信号转换成数字信号，在网络中传输。各调度中心汇集到总监控中心，在总监控中心实现所有系统的集中管理。图1中蓝色实线部分代表网络传输。

　　调度室监控中心系统架构

　　在调度中心，光端机视频输出视频信号首先进入视频分配器，分别向矩阵系统和视频编码设备系统提供视频输入。视频控制矩阵输出到大屏设备，其中视频编码设备将模拟信号进行数字化处理并介入到网络系统中。视频转发服务器（或称：视频代理服务器）统一管理和转发视频数据，以主要解决视频编码设备的性能差异和缓解网络干路的带宽压力。用户登录到视频平台服务器，并从视频转发服务器获得视频数据流完成监控的应用过程。图2是调度室网络监控结构拓扑图。

　　其中，视频监控头（含协议解码器与云台）以及与监控中心连接的视频线，控制线，光纤，电源等属于设备链路层，是整个可视化系统的基础设备，提供影像采集及传输功能。视频矩阵负责前方各监控点的接入在控制室负责各路视图频间的切换输入显示等，视频编码设备与矩阵连接负责将视频信号控制信号转换成IP协议的数据接入到网络，这两部分输入中间耦合层，另外视频编码设备与视频矩阵的连接需要与矩阵的控制协议，波特率，协议编号等对应。管理平台服务器及视频转发服务器对应系统核心层，是整个系统的管理核心，服务器支撑管理平台的运行，为各系统的视频调用提供接口，存储设备提供录像存储与流媒体服务等功能，供其他系统对录像片断及场景抓拍的调用。调度室内工作人员可以在计算机系统内切换视频画面，浏览视频录像等，网络用户可以利用现有网络内计算机在应用系统上使用可视化系统。所有数字视频信号基于MPEG4的高清格式（D1 720×576）传输，带宽占用约2Mbit/S。

　　软件架构及功能

　　如图3所示，主要是基于通用流服务体系架构(Universal Streaming Service Architecture，USSA)，由图形化GIS信息服务、权限分级管理、视频通用接口、后台管理服务、流媒体管理服务、关联触发服务、视频会议管理、自动调度控制台等服务组成，通过应用服务、流媒体传输服务、数据库服务、Web服务、JSP页面、ActiveX控件、各种驱动程序等基本模块实现软件功能，提供现场实时监视、多分屏切换、云镜控制和轮巡、录像和回放、报警和联动、强大的用户权限管理和安全认证等，可以方便地实现远程监控、分布式监控（跨区域多级、多中心监控）、分布式录像、组合报警策略等。与网络设备的组播功能配合，还可以有效减少网络流量，保证网络畅通。