一、项目背景
随着物联网的逐步推广，以及人们对智能化的强烈要求，智能视频监控迎来巨大的发展机遇，物联网必将对视频监控产生深刻的影响。视频监控的智能化为计算机视觉在公共安全领域中的应用提供了广阔的前景，是物联网应用的必然要求。
HEVC压缩标准是以后较长时间内采用的主流压缩标准，现今的图像和视频智能分析与识别是在像素域进行，这些方法需要完全解码出图像，逐个进行像素级处理，造成运算量大，给实际应用的实时性造成了一定的困难。针对这一问题，本项目利用压缩码流中包含的编码信息进行图像和视频智能分析与识别，在压缩域进行分析与识别无需对视频完全解码，可以直接分析摄像头前端传送回来的压缩码流检测目标，可实现与监控系统无缝融合，减少分析和识别算法计算量，提高系统实时性。
二、平台介绍
（一）平台简介
通过对基于HEVC压缩域智能分析技术的研究，在达到提高视频分析和识别实时性的前提下，进一步提高视频分析和识别的精确性，使视频采集设备或系统成为一类可以感知关键有价值信息的物联网感知器，为相关行业提供各种智能行业应用，同时为用户提供创新性的应用体验。本项目研发结果可以广泛应用到危及社会安全的重点国家机构、部门、场所、车辆人员超载、驾驶员疲劳状态检测及识别等方面，为维护社会安全提供一种有效的防护手段。
“基于HEVC压缩域智能分析技术的社会治安监控管理平台”项目于2010年9月份立项，2011年8月完成平台开发及测试，并进行了测试试运行。目前已有信阳市公安局、南阳市公安局、天津河西一幼、华夏未来、多家幼儿园、中国人民保险公司4S店等多家单位应用该项目，经用户反馈平台运行稳定。
（二）平台架构
基于HEVC压缩域智能分析技术的社会治安监控管理平台（以下简称社会治安监控管理平台）由中心管理平台和媒体管理平台组成，中心管理平台承担系统用户、设备、调度、数据等管理职责，媒体管理平台在中心管理平台集中管理下完成媒体转发、分发、转码、存储、回放等功能。该平台采用集中管理、分布部署的设计架构，根据监控业务量大小，系统支持分布部署媒体管理平台，优化监控系统承载网络的数据流量，为用户提供高质量的监控服务。
图1 平台总体架构
图2 中心管理平台网络图
（三）技术特色
1.系统建设方面
（1）灵活的系统部署方案
根据用户监控系统规模，灵活部署系统设备，节省建设投资，便于系统后期扩容。
（2）支持多种组网方式
系统支持模数混合组网，支持防火墙穿越和网络地址转换（NAT），支持动态IP接入方式，监控系统承载网络建设更加灵活。
（3）兼容主流的编码器
在编码器接入方面，很多公司通过SDK方式实现，此方式占用较多的系统资源，接入编码器数据比较有限，不适合建设大型监控系统。社会治安监控管理平台遵循标准通讯协议，采用协议方式接入其他厂家的编码器，系统可靠性高，接入规模无限制。
（4）兼容主流的控制矩阵
在模数混合组网方案中，社会治安监控管理平台能够实现模拟系统与数字系统的互控功能，数字系统能够控制模拟系统的视频切换和云镜控制，模拟系统能够调用数字系统任意视频，模拟系统与数字系统形成统一的整体。
（5）多种系统互联方案
社会治安监控管理平台支持异构系统互联，实现资源共享。系统预留系统互联接口，便于系统之间互联。对于系统安全性要求极高的平安城市等项目，政府相关部门要求能够调用实时监控信息，同时要求保证公安专网的独立性，为此，社会治安监控管理平台采用模拟方式进行系统互联方案。
（6）先进的移动监控技术
社会治安监控管理平台采用双码流技术和转码技术，为摄像机监控用户提供标准的3GPP码流，用户通过智能摄像机，随时随地监控现场的情况。
2.系统管理方面
（1）专业的系统网管
社会治安监控管理平台突破传统监控系统缺少网管的现状，开发出专业的电信级网管软件，具有强大的系统管理功能，为用户的使用和维护工作带来极大的便利。
（2）分级分域管理
社会治安监控管理平台可以按照行政区域或者用户的组织机构划分管理域，域管理员负责管理本域内的系统设备和用户，对本域内的设备进行状态监测和故障维护，并且对本域内的用户进行分组管理，通过给每个用户组赋予权限差异，实现用户的分级管理功能。
（3）全面的网管功能
社会治安监控管理平台网管能够实现摄像机、多媒体接入单元（编码器）、多媒体交换单元（解码器）、接入管理单元、媒体转发单元、媒体存储单元、中心管理单元、数据库管理单元等核心设备的全面监控管理。同时，系统能够检测出监控点网络故障、中心核心设备端口的网络流量等信息，及时处理设备及网络故障，保证系统正常工作。
（4）详尽的系统日志
系统能够自动记录每位用户的登录和退出时间，并且自动记录用户申请视频、控制视频、停止视频、参数更改等主要的操作信息，为业务统计、查询提供原始依据。
（5）丰富的业务报表
社会治安监控管理平台具有强大的报表管理功能，系统可以统计一段时间内的用户量、监控点数量、业务总量、业务量峰值汇总等多种报表信息，并且支持word、excel、html、jpg、txt等多种报表输出格式，方便用户进行监控业务统计分析。
（四）平台优势
1.高质量
电信级的可靠性设计，保证系统稳定运行；
全面的安全保障措施，用户可以放心使用；
先进的网络自适应性，轻松应对网络变化。
图3 平台安全方案示意图
2. 大容量
社会治安监控管理平台具备百万路媒体流并发处理能力，支持多个系统级联，实现更大的系统容量，适合为用户组建全市、全省以及全国的监控网络。
3.广覆盖
社会治安监控管理平台部署方案示意图如图4所示。
图4 平台部署方案示意图
4.多业务
社会治安监控管理平台业务方案示意图如图5所示。
图5 平台业务方案示意图
5.可融合
社会治安监控管理平台融合方案示意图如图6所示。
图6 平台融合方案示意图
6.可管理
通过管理业务台，系统管理人员能够实时了解基于HEVC压缩域智能分析技术的社会治安监控管理平台中核心设备的运行状况，及时发现设备及网络故障信息，保证系统正常运行。
图7 平台管理界面之一
7.可运营
社会治安监控管理平台与营帐系统业务关系示意图如图8所示。
图8 平台与营帐系统业务关系示意图
8.Turn-Key服务
社会治安监控管理平台建设中，公司为用户提供整体的端到端解决方案。
三、平台应用
（一）公司简介
百年金海安防科技有限公司创立于2005年6月，是一家集研发、销售、设计、施工、维保为一体的安防高科技集团公司。现企业总部位于郑州市郑东新区CBD，注册资本5019万，下属5个子公司、6个分公司、9个营销大区、18个办事处，目前拥有员工226人，85%具有本科以上学历，特聘武汉大学李德仁院士为技术顾问。
几年来，在业绩大幅提升的同时，公司不断强化管理，加大研发投入，取得了住建部颁发的建筑智能化施工设计双甲资质、国家工信部颁发的计算机信息系统集成二级资质、国家工信部颁发的“双软”认证资质、CMMI3级、河南省气象局防雷工程设计施工乙级资质，并拥有省公安厅颁发的安防工程设计、施工、维护一级资质证书。同时，公司还被认定为“郑州市物联网智能安防工程研究中心”、“国家级高新技术企业”、 “河南省数字化安防工程技术研究中心”。“百年金海”商标是国家工商总局注册的著名商标。2011年，公司还顺利启动了院士、博士引进工程，与中国科学院、中国工程院两院院士李德仁及武汉大学签署了相关战略合作协议，并就公司院士工作站、博士后流动站的建立事宜达成共识，正式启动了公司“院士工作站”和“博士后流动站”的建设工作。
（二）产品应用情况
社会治安监控管理平台可以采用多种方法对业务实现的功能进行分类，如按照用户使用的方法、业务内容性质等。该平台主要面向行业用户以及公网用户，为用户提供相应的阶梯状业务应用。
1.全面的业务方案
根据用户的实际使用需要，社会治安监控管理平台为用户提供基本业务、增值业务和定制业务三类业务，并且通过模块化的系统结构设计，能够平滑扩展系统的业务内容。
2.实用的增值业务
社会治安监控管理平台已经推出地理信息系统（GIS）、周界防范系统、智能分析系统、动力环境监控系统等多种增值业务，这些增值业务的应用能够更好的发挥平台监控管理职能。
3.个性化定制服务
针对每一个用户的不同业务特点，社会治安监控管理平台能够为用户提供快捷的定制开发服务，满足用户的特殊需求，实现共享用户的现有系统资源。
目前，百年金海已经为天津、重庆、山东、浙江、新疆、河北、河南、吉林、黑龙江等多个城市提供安全保障服务，如中国建设银行郑州分行、开封市商业银行、中国人民保险公司4S店、河南豫东监狱、信阳市交通警察支队、南阳市公安局、天津大方便利店、塘沽酒店、吉林益和大药房、黑龙江同泰药房、河西一幼、华夏未来幼儿园等等，得到了广大用户的一致好评。
图10 应用界面
公司监控产品线成立了业务应用开发小组，为各行各业提供定制化开发服务，公司将陆续推出多个专业的行业监控解决方案，社会治安监控管理平台产品应用前景广阔。近期，公司将推出远程定损、交通管理等行业解决方案，能够为合作伙伴提供更加丰富的业务产品支撑。
四、总结
对图像和视频分析与识别的关键技术进行研究和开发是物联网关键技术研究的一个重要组成部分，而对基于压缩域的研究和开发具备智能分析功能的视频采集设备或系统，可以提高图像视频智能分析和识别的实时性，可以更进一步推动物联网技术在社会各行业的应用，为社会和经济的发展做出贡献。智能图像和视频分析与识别关键技术应用于安防领域将给国家整个安防行业带来巨大的变化。近年来兴起的一些大型安防系统，如平安城市工程、企业广域生产智能监控等都明确地体现了这一点。此外，基于HEVC的图像和视频分析与识别关键技术的研发可以广泛应用于建筑、交通、水利设施和市政管网等基础设施安全监测、预警和应急联动建设等行业，有效的降低了火情、警情等的发生率与误报率，有利于维护社会稳定和节约资源。因此，该项目的应用与推广将带来巨大的社会效益与经济效益。
