公安与商网视频音频报警一体化系统设计与实现

王洪革　云微

摘要：设计和开发的公安与商网视频音频报警一体化系统实现了视频、音频、报警三位一体，系统分为视频音频报警采集、设备管理服务和报警监控管理中心三个子系统。视频音频报警采集系统对前端摄像机进行嵌入式系统开发；设备管理服务系统采用模块化设计方式，不同的模块都是独立的应用程序；报警监控管理中心系统为用户提供一系列完整的远程监控功能的系统。

关键词：公安；商网；一体化；报警

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）12-2851-05

目前随着网络技术和通信技术的发展，视频监控报警系统向网络化、智能化、一体化方向发展。该文所设计和开发的公安与商网视频音频报警一体化系统将实现视频、音频、报警三位一体，第一时间捕捉案发现场的视频音频，同时快速反应给公安机关监控中心，公安机关及时获得报警和直观了解现场情况，并通过语音双通功能实现与现场的互动，同时进行警力调配，有效控制、打击、威慑犯罪行为，对辅助案件侦破、解决纠纷、防盗抢、特殊行业管理、警力调度起到积极的作用。

1 系统总体架构

该系统利用民用带宽实现海量前端设备的视频、音频、报警的一体化，系统共由三部分组成：一是视频音频报警采集系统；二是设备管理服务系统；三是报警监控管理中心系统，系统结构图如图1所示。

2 视频音频报警采集系统

视频音频报警采集系统开发包括通信协议制定、网络配置、用户管理、远程访问、外置报警、移动侦测、报警联动、定时抓拍功能。

1）前端摄像机采用Linux嵌入式系统开发，通讯协议采用TCP/IP协议，通过路由器与服务器进行网络通讯。

2）网络配置：网络可以支持有线网络，同时支持WiFi无线网络。

3）用户管理：用户可以设定3种模式，管理员模式、操作员模式、参观者模式，可以分别设定不同密码。

4）远程访问：前端摄像机通过动态域名，与服务器进行通讯，服务器将解析IP地址传送给报警软件，进行音视频连接。

5）外置报警：前端摄像机有I/O输入、输出接口，输出信号为闭合开关信号，设备如警号、声光报警器等。输入信号为闭合开关信号，设备如报警按钮、烟感、温感、红外报警等。

6）移动侦测：前端摄像机嵌入式系统含有移动侦测功能，能检测画面变化，同时可以调节灵敏度，当系统侦测到图像变化，将信号传递给服务器，同时传递给输出接口设备；同时触发录像、邮件发送、抓拍、上传图片等功能。

7）报警联动：前端摄像机嵌入式系统侦测到报警信号（如触发手动按钮、移动侦测、传感器等信号），将信号传递给服务器，同时传递给输出接口设备；同时触发录像、邮件发送、抓拍、上传图片等功能。

8）定时抓拍：前端摄像机嵌入式系统按照设定时间，进行图像抓拍，并上传至FTP服务器。

以上功能的实现主要通过CGI，CGI是IP Camera提供的一套基于HTTP协议的接口，客户端程序（可以是Web浏览器上运行的网页或者其他的应用程序）可以通过CGI对设备进行各种操作。CGI分为二种权限认证，一种是HTTP的Basic认证方法，这种认证方法更多是get相关参数的CGI；另外一种认证方法是通过CGI带入用户及密码的方法，这种主要是set相关的CGI。

3 设备管理服务系统

设备管理服务系统采用模块化设计方式，不同的模块都是独立的应用程序，可以同时运行于一台服务器上，也可以分布运行于不同服务器上。系统共有五个模块，如图2所示，具体模块如下：

权限验证模块：该模块与总控服务模块连接，用于验证接入的网络摄像机的有效性，管理系统内所有网络摄像机机身编码。

总控服务模块：用于动态IP域名解析、报警信号分发、P2P服务、摄像机心跳检测等。

应用服务模块：该模块与总控服务模块连接，提供报警时拍照、报警短信通知、定时拍照、手机访问等增值应用的实现，提供客户访问帐号的管理等。

短信模块：该模块连接应用服务模块，联动报警发送短信，可以接入短信网关，也可以采用短信猫等短信设备。

录像模块：该模块连接应用服务模块，用于实时和报警时录像，接收应用服务模块的业务指令。

3.1 权限验证模块

网络摄像机连接网络时，向总控模块发送登记请求，总控接收到请求后，提交给权限验证模块，来确认该网络摄像机是否有权限登陆到系统。权限验证模块通过Web方式进行后台管理，如图3所示。

实现如下功能：

1）终端管理：修改指定的机身编码的网络摄像机的信息。

2）终端列表：列出当前系统内的所有机身编码。

3）操作员管理：对后台的操作员进行管理。

4）日志查看：对日志进行查看。

3.2 总控模块

总控模块实现如下功能：

1）网络摄像机的动态IP域名解析。

2）除支持私有协议外，同时兼容DynDns，3322.org等第三方协议。

3）接收网络摄像机报警信号并分发到客户端软件。

4）穿透NAT的配套服务。

5）网络摄像机心跳检测。

6）实时提供给应用服务器网络摄像机IP地址等动态信息。

7）提供客户端查询网络摄像机IP地址等动态信息。

3.3 应用服务模块

应用服务模块主要实现对帐户的管理、设备的管理、增值业务的管理及统计的管理，如图4所示。

3.4 短信模块

短信模块的主要功能是进行发送和系统设置、发送测试，查看发送和接收记录、操作日志等。应用服务器端有设置短信服务的帐户，通过该端口接收和发送短信，如图5所示。endprint

3.5 录像服务模块

录像是系统的基本功能，具有所有时间录像、按计划录像和报警时录像（在报警设置内设定）3种录像方式，其中按计划录像可以指定录像的星期和时间段。录像文件可以保存在指定的多个分区上，可以设置录像保留时间，磁盘满了自动循环覆盖。对于MJPEG格式的网络摄像机，可以把数据压缩成MPEG4再保存，大大减少数据所占磁盘空间。点击“录像”设置页，打开录像设置界面进行相应设置，如图6所示。

4 报警监控管理中心系统

本系统主要实现报警视频和音频接入展示、报警记录查询、报警点电子地图浏览、实时视频播放、录像视频回放等功能，设计一个界面友好、功能实用的报警监控管理中心系统。

4.1 系统主窗体

系统的主窗体包括系统标题栏、菜单栏、导航栏、状态栏和主窗口。系统标题栏用于显示系统名称；系统菜单栏是系统主要功能的操作入口；系统导航栏包括摄像机的导航栏或者地图节点，以树形模式显示；系统状态栏用于显示当前用户以及系统其他信息；系统主窗口是系统主要功能的操作窗口，每个主要功能都有单独的操作窗口。主窗体界面如图7所示。

4.2 报警功能

系统报警功能包括能接收网络摄像机的报警触发信息，进行录像、拍照、短信通知等动作，并提供了报警记录查询功能。系统接收网络摄像机的报警触发通知信息，然后可以进行预设的报警动作。系统支持多种报警触发方式、多种报警动作，并可以指定布防时间段。报警发生时显示界面如图8所示。

4.3 记录查询

进行记录查询首先要选择摄像机和记录方式，然后点击“查找”按钮进行查询，报警记录列表列出查询结果，未读的报警记录显示为红色。选择报警记录后，预览区显示拍照和录像文件，选择具体文件后，显示该文件内容，如图9所示。

4.4 电子地图

本系统提供了多级多层电子地图功能，可浏览各个节点的地图及地图上的报警点，便于用户直观、形象地在客户端上查看各报警点的位置，并可直接在地图上操作地图设备。系统只要添加了地图节点及添加了地图设备，就可在地图上进行操作，支持的操作有：上下左右移动及缩放基本操作及地图热区的链接操作、多个地图的多窗口操作、地图设备的功能操作等。

在电子地图页面上，显示出预先设置摆放好的设备图标，如果设备是摄像机，双击设备会显示摄像机的实时视频画面，或者点击右键菜单的“查看实时视频”， 显示结果如图10所示。

4.5 录像回放

录像视频回放也是本系统提供的一个主要功能，可选择相应的录像数据进行回放查看。系统提供了两种进行录像回放的方式：按时间回放和按文件回放。按时间回放操作界面如图11所示，按文件回放操作界面如图12所示。

5 结束语

系统采用无图像连接技术，设计和实现了利用ADSL线路或无线网络的有限带宽，实现前端摄像机与服务器之间视频、音频和报警信息的通信。该系统能够第一时间捕捉案发现场的视频音频，同时快速反应给公安机关监控中心，公安机关及时获得报警和直观了解现场情况，并通过语音双通功能实现与现场的互动，同时进行警力调配，以有效控制、打击、威慑犯罪行为。

参考文献：

[1] 邵文涛.基于B/S模式的嵌入式智能视频监控报警系统的研制[D].沈阳：东北大学，2010.

[2] 张凡夫.社会治安监控报警系统建设概况及要点[J].智能建筑，2010（12）.

[3] 谭忠理.报警与监控系统建设概要及发展方向[J].中国公共安全：综合版，2012（10）.

[4] 吴震.联网报警与视频监控系统平台实现技术[J].通信技术，2010（5）.endprint

3.5 录像服务模块

录像是系统的基本功能，具有所有时间录像、按计划录像和报警时录像（在报警设置内设定）3种录像方式，其中按计划录像可以指定录像的星期和时间段。录像文件可以保存在指定的多个分区上，可以设置录像保留时间，磁盘满了自动循环覆盖。对于MJPEG格式的网络摄像机，可以把数据压缩成MPEG4再保存，大大减少数据所占磁盘空间。点击“录像”设置页，打开录像设置界面进行相应设置，如图6所示。

4 报警监控管理中心系统

本系统主要实现报警视频和音频接入展示、报警记录查询、报警点电子地图浏览、实时视频播放、录像视频回放等功能，设计一个界面友好、功能实用的报警监控管理中心系统。

4.1 系统主窗体

系统的主窗体包括系统标题栏、菜单栏、导航栏、状态栏和主窗口。系统标题栏用于显示系统名称；系统菜单栏是系统主要功能的操作入口；系统导航栏包括摄像机的导航栏或者地图节点，以树形模式显示；系统状态栏用于显示当前用户以及系统其他信息；系统主窗口是系统主要功能的操作窗口，每个主要功能都有单独的操作窗口。主窗体界面如图7所示。

4.2 报警功能

系统报警功能包括能接收网络摄像机的报警触发信息，进行录像、拍照、短信通知等动作，并提供了报警记录查询功能。系统接收网络摄像机的报警触发通知信息，然后可以进行预设的报警动作。系统支持多种报警触发方式、多种报警动作，并可以指定布防时间段。报警发生时显示界面如图8所示。

4.3 记录查询

进行记录查询首先要选择摄像机和记录方式，然后点击“查找”按钮进行查询，报警记录列表列出查询结果，未读的报警记录显示为红色。选择报警记录后，预览区显示拍照和录像文件，选择具体文件后，显示该文件内容，如图9所示。

4.4 电子地图

本系统提供了多级多层电子地图功能，可浏览各个节点的地图及地图上的报警点，便于用户直观、形象地在客户端上查看各报警点的位置，并可直接在地图上操作地图设备。系统只要添加了地图节点及添加了地图设备，就可在地图上进行操作，支持的操作有：上下左右移动及缩放基本操作及地图热区的链接操作、多个地图的多窗口操作、地图设备的功能操作等。

在电子地图页面上，显示出预先设置摆放好的设备图标，如果设备是摄像机，双击设备会显示摄像机的实时视频画面，或者点击右键菜单的“查看实时视频”， 显示结果如图10所示。

4.5 录像回放

录像视频回放也是本系统提供的一个主要功能，可选择相应的录像数据进行回放查看。系统提供了两种进行录像回放的方式：按时间回放和按文件回放。按时间回放操作界面如图11所示，按文件回放操作界面如图12所示。

5 结束语

系统采用无图像连接技术，设计和实现了利用ADSL线路或无线网络的有限带宽，实现前端摄像机与服务器之间视频、音频和报警信息的通信。该系统能够第一时间捕捉案发现场的视频音频，同时快速反应给公安机关监控中心，公安机关及时获得报警和直观了解现场情况，并通过语音双通功能实现与现场的互动，同时进行警力调配，以有效控制、打击、威慑犯罪行为。

参考文献：

[1] 邵文涛.基于B/S模式的嵌入式智能视频监控报警系统的研制[D].沈阳：东北大学，2010.

[2] 张凡夫.社会治安监控报警系统建设概况及要点[J].智能建筑，2010（12）.

[3] 谭忠理.报警与监控系统建设概要及发展方向[J].中国公共安全：综合版，2012（10）.

[4] 吴震.联网报警与视频监控系统平台实现技术[J].通信技术，2010（5）.endprint

3.5 录像服务模块

录像是系统的基本功能，具有所有时间录像、按计划录像和报警时录像（在报警设置内设定）3种录像方式，其中按计划录像可以指定录像的星期和时间段。录像文件可以保存在指定的多个分区上，可以设置录像保留时间，磁盘满了自动循环覆盖。对于MJPEG格式的网络摄像机，可以把数据压缩成MPEG4再保存，大大减少数据所占磁盘空间。点击“录像”设置页，打开录像设置界面进行相应设置，如图6所示。

4 报警监控管理中心系统

本系统主要实现报警视频和音频接入展示、报警记录查询、报警点电子地图浏览、实时视频播放、录像视频回放等功能，设计一个界面友好、功能实用的报警监控管理中心系统。

4.1 系统主窗体

系统的主窗体包括系统标题栏、菜单栏、导航栏、状态栏和主窗口。系统标题栏用于显示系统名称；系统菜单栏是系统主要功能的操作入口；系统导航栏包括摄像机的导航栏或者地图节点，以树形模式显示；系统状态栏用于显示当前用户以及系统其他信息；系统主窗口是系统主要功能的操作窗口，每个主要功能都有单独的操作窗口。主窗体界面如图7所示。

4.2 报警功能

系统报警功能包括能接收网络摄像机的报警触发信息，进行录像、拍照、短信通知等动作，并提供了报警记录查询功能。系统接收网络摄像机的报警触发通知信息，然后可以进行预设的报警动作。系统支持多种报警触发方式、多种报警动作，并可以指定布防时间段。报警发生时显示界面如图8所示。

4.3 记录查询

进行记录查询首先要选择摄像机和记录方式，然后点击“查找”按钮进行查询，报警记录列表列出查询结果，未读的报警记录显示为红色。选择报警记录后，预览区显示拍照和录像文件，选择具体文件后，显示该文件内容，如图9所示。

4.4 电子地图

本系统提供了多级多层电子地图功能，可浏览各个节点的地图及地图上的报警点，便于用户直观、形象地在客户端上查看各报警点的位置，并可直接在地图上操作地图设备。系统只要添加了地图节点及添加了地图设备，就可在地图上进行操作，支持的操作有：上下左右移动及缩放基本操作及地图热区的链接操作、多个地图的多窗口操作、地图设备的功能操作等。

在电子地图页面上，显示出预先设置摆放好的设备图标，如果设备是摄像机，双击设备会显示摄像机的实时视频画面，或者点击右键菜单的“查看实时视频”， 显示结果如图10所示。

4.5 录像回放

录像视频回放也是本系统提供的一个主要功能，可选择相应的录像数据进行回放查看。系统提供了两种进行录像回放的方式：按时间回放和按文件回放。按时间回放操作界面如图11所示，按文件回放操作界面如图12所示。

5 结束语

系统采用无图像连接技术，设计和实现了利用ADSL线路或无线网络的有限带宽，实现前端摄像机与服务器之间视频、音频和报警信息的通信。该系统能够第一时间捕捉案发现场的视频音频，同时快速反应给公安机关监控中心，公安机关及时获得报警和直观了解现场情况，并通过语音双通功能实现与现场的互动，同时进行警力调配，以有效控制、打击、威慑犯罪行为。

参考文献：

[1] 邵文涛.基于B/S模式的嵌入式智能视频监控报警系统的研制[D].沈阳：东北大学，2010.

[2] 张凡夫.社会治安监控报警系统建设概况及要点[J].智能建筑，2010（12）.

[3] 谭忠理.报警与监控系统建设概要及发展方向[J].中国公共安全：综合版，2012（10）.

[4] 吴震.联网报警与视频监控系统平台实现技术[J].通信技术，2010（5）.endprint