◎文/孙 斐 胡先锋(合肥学院 安徽省公安厅科技信息化处)
2005年,公安部下发《关于开展城市报警与监控技术系统建设工作的意见》,拉开了全国城市报警与监控技术系统建设即“3111”试点工程的序幕。随后,视频监控建设从“平安城市”到“天网工程”,前两年又开始了“雪亮工程”,以“全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”为总目标,推动重点行业、重点公共区域的视频监控系统建设。
目前,安徽省已建视频图像信息采集设备100余万台,基本做到主要公路和城市道路、学校、医院、银行、宾馆、商场等公共区域、公共场所视频图像信息采集设备全覆盖。这些设备采集的信息,在打击犯罪、治安防范、社会管理、服务民生等方面发挥了积极作用。为了规范公共安全视频图像信息系统的规划、建设、维护、使用和相关管理活动,安徽省于2016年10月也颁布了《安徽省公共安全视频图像信息系统管理办法》(安徽省人民政府令第270号)。然而,以视频监控为中心的监控系统呈现出高清、智能化和融合应用的特点,且目前数据正在呈现爆炸性增长,因此快速存储及检索海量数据的技术显得尤为重要,存储系统成为视频监控技术未来发展的决定性因素。
随着高清技术的普及,高清视频和图像对存储设备的容量、读写性能、可靠性、扩展性等都提出了更高的要求,因此数据存储也成为视频监控中一个重要的环节,网络化、智能化的存储技术在监控系统中已发挥着越来越重要的作用,需要综合考虑存储的性能、数据安全性、数据稳定性、数据的查询及传输性能、系统可扩展性及成本等各方面因素。
为了规范安徽省范围内新建、改建、扩建的社会公共安全视频数据存储系统建设,按照安徽省政府270号令的要求,根据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则》、GB50348-2018《安全防范工程技术规范》,结合安徽省公共安全视频监控建设的需求及行业的现行状况,拟制定安徽省地方标准《社会公共安全视频存储规范》。
该标准计划从视频数据存储的存储模式、技术要求、系统检测、验收与维护等方面进行考虑。
随着高清技术的普及,视频监控从“看得到”到“看得清”,再到“看得好”,公众对视频图像清晰度的要求在不断提高。而随着视频图像清晰度的不断提高,视频图像的存储需求也在不断发生变化[1],高清视频和图像对存储设备的技术、容量、读写性能、可靠性、扩展性等都提出了更高的要求。公共安全视频监控系统应能实现多层结构,系统进行联网时,应按照GB/T 28181《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》给出的技术要求,确保系统互联互通、资源高度共享、信息安全可靠。在安防视频监控行业,主要的存储方式有4种:NVR存储模式、编码设备直连存储模式、网络存储模式和云存储模式。
前端采用数字摄像机或模拟摄像机经编码器采集现场图像,NVR通过IP网络获取编码后的视频流存储在NVR硬盘,同时NVR可通过IP网络上联至上一级存储中心。该模式适用于小规模监控系统应用。
编码设备通过IP网络连接网络存储设备,采用流媒体传输协议直接将视音频流写入网络存储设备,网络存储设备、编码设备可支持上级对录像数据的直接调用。该模式适用于中、小规模的监控系统应用。
存储服务器和网络存储设备之间构建基于IP网络的存储区域网络(IP-SAN),实现数据高速存储。存储服务器通过IP网络获取编码后的视音频流,可采用流媒体服务器写入或直接存取方式写入网络存储设备。该模式适用于中大规模的监控系统应用。
分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,但对服务器硬件的依赖性较高[2]。
分布式云存储将成为未来平安城市、智慧城市系统的基石,有效支持原始视频存储、卡口图片存储、视频图像信息库等数据集中存储与共享业务,以及智能实战系统、警务政务综合系统、大型数据挖掘系统等数据分析业务,成为便捷、统一管理和高效应用的大数据基础平台[3]。
存储介质主要是硬盘,应采用企业级SATA和NL_SAS硬盘,单盘容量支持 2T、4T、6T、8T、10T及以上,高端的可以采用高性能的SAS或SSD硬盘。不建议采用普通硬盘,因为普通硬盘的稳定性差,故障率高,不适合7*24h工作。
社会公共安全视频监控系统采用前端存储和接入平台存储相结合的分布式存储策略。视频图像数据库应当具备完善的查询、对比、归档和存储功能,并采取动态管理方式,确保信息及时、准确、有效。
依据安徽省人民政府270号令的要求,前端和接入级图像信息存储时间不少于30天[4],重点图像在汇聚级存储应不少于90天,重点关注或涉案信息存储到相应的卷宗库。
各级监控平台要存储本级关注的视频图像信息,应自动轮询调阅平台内重点监控区域摄像机的图像并进行录像,要配备足够容量的存储设备,用于对重点图像信息进行分类和备份存储。
监控中心的数据库应能同时存储与录像资料相关的检索信息,如设备、通道、时间、报警信息等。
录像。应支持多种录像方式,包括手动、定时、移动侦测触发、告警触发、移动侦测和告警复合触发、事件触发等。应支持周期性的录像计划定制。
检索。应具备录像检索、定位功能,提供多种检索条件,包括时间、地点(通道)、事件(技防告警、移动侦测等)、标记等的精确查询功能,并实现视频录像的秒级精确定位。
回放。应支持授权用户访问、回放等操作,具备关联视频通道的单路、多路同步检索回放,支持快放、慢放、单帧播放、抓图等功能。
下载。应支持录像下载功能,宜支持下载断点续传功能。
录像标记。应具备对录像文件、片段进行标记的功能,便于后期检索。
录像锁定。应具备录像文件锁定功能,避免重要录像文件被覆盖。对于被锁定的录像文件,可通过相关机制自动或手工转移至指定的存储介质进行二级存储。
存储格式要求。高清视频监控系统分辨率应不低于720p(1280×720),对于部分重要场所,宜采用UXGA(1600×1200)、1080p(1920×1080)分辨率或更高,帧率宜采用25fps,应不低于15fps。720p分辨率的码率建议选择2~4Mbps;UXGA或1080p分辨率的码率建议选择4~8Mbps。
应保证存储图像质量,对于支持多码流功能的编码设备,应采用最优图像质量进行存储。
系统安全应满足现行国家标准GB 50348《安全防范工程技术规范》的相关要求,系统访问、控制安全、数据安全应符合国家标准GB 28181《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》。
视频监控系统检验前,系统试运行应不少于一个月。视频监控系统试运行、竣工后,应对视频监控系统功能、性能、设备安装、线缆敷设、安全性、电磁兼容性、环境适应性、防雷接地等项目进行检验。
视频监控系统检测应符合GB 50348《安全防范工程技术规范》和GA 793.1-2008《城市监控报警联网系统合格评定第1部分:系统功能性能检验规范》的要求。视频监控系统的检验应由国家或行业授权(认可)的法定检验机构实施。
视频监控系统中所使用的设备、材料应符合相关法律、法规的规定,满足相应的国家标准、行业标准的要求,并经国家认可、行业授权的认证机构、检验机构检验/认证合格,具有检验报告/认证证书或相关质量证明文件。视频监控系统所实现的功能、性能应与正式设计文件、工程合同等文件内容相符合。
视频监控系统验收应该符合GB 50348《安全防范工程技术规范》、GA 793.3-2008《城市监控报警联网系统合格评定第3部分:系统验收规范》相关要求。
系统运维管理应参照安徽省地方标准DB34/T 2134-2014《安防视频监控系统维保规范》给出的规定执行。运行部门应建立安全管理制度、系统维护机制,定期进行检查与维护,确保系统正常运行。
综上所述,现阶段编制安徽省公共安全视频存储规范地方标准,有助于各单位明确存储的规范要求及建设内容,节约资源,提高存储效率,为将来的安防大数据互联互通打下坚实的基础。随着计算机技术、网络技术和存储技术的不断发展,如何对存储的视频流和其他信息的关联进行智能分析和深度的数据挖掘,把前端智能处理和后端智能检索更好地结合起来,提高数据的使用效率,是未来的研究方向。