市域治理視頻建設中的幾點思考＊

楊國偉 蔡競

1. 天津市公安局北辰分局 2. 浙江警察學院

引言

公共安全視頻監控建設的聯網應用，是新形勢下維護國家安全和社會穩定、預防打擊暴力恐怖犯罪的重要手段，對于提高城鄉管理水平、創新社會治理體制具有重要意義。近年來，各地大力推進視頻監控系統建設，為打擊犯罪、治安防范、社會管理、服務民生等提供了極大便利。但隨著視頻監控建設應用的不斷深入，原有的建設模式已經不適用于當下立體化社會治安防控體系的發展。

視頻監控建設的目的是提高社會化管理水平，在實際工作中主要注重場所建設和路面建設兩類，初期建設的目標就定位在“看得見”的基礎上，建設者從經濟成本角度考慮，采用高清視頻監控相機實現了對重點場所和路面的監控管理。但隨著科技的不斷發展，前端相機的分辨率和智能化水平不斷提升，“看得見”已經不能滿足現實工作需求，“看得清”成為追求的目標。而伴隨著大數據、人工智能的發展，社會治理的需求又越來越迫切的從“看得清”轉變為人員身份及軌跡的識別，即“他是誰?”“他從哪里來？”“他要到哪里去？”，并在此基礎上建立全天候、全方位、立體化[1]的社會治安防控體系。

一、視頻監控發展現狀分析

隨著十多年來視頻監控建設經驗的不斷積累和科學技術的不斷進步，視頻監控終端技術標準由模擬轉為數字，由標清轉為高清、超高清。政府各部門、各企事業單位大力投資視頻監控建設，但由于建設者缺乏統一的規劃、設計、應用研究、運維保障等措施，前期視頻監控建設已不能完全滿足現實的需求，主要存在如下幾個方面問題：

（一）缺乏頂層設計，建設標準執行不到位

（1）建設者從自身實際需求出發，按照上級部門的工作要求，考慮本部門的工作情況，開展建設工作，但建設者并非監控系統專業技術人員，一切按照公司給出的實施方案進行，對后期整體運行缺乏考慮。

（2）2012年6月，由公安部科技信息化局提出，中國國家標準化管理委員會發布《公共安全視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》GB/T 28181聯網標準，但各廠商之間出于自身考量，使得該標準執行過程中存在各自的“小標準”，導致視頻監控聯網難度大，應用效果不理想。如20位編碼規則中并未對傳輸類型進行強制規定，既可以采用H.265也可以采用H.264進行傳輸，各廠商使用14～16位（根據視頻監控探頭數量也可以采用14、15兩位）預留編碼進行定義。而采用H.265標準進行傳輸，各廠商之間又存在視頻解析的困難。

（二）視頻監控覆蓋不均衡，盲區多，重復建設問題嚴重

發達地區與欠發達地區由于資金投入的力度不一，視頻監控建設也存在極大的差異，造成區域發展不均衡。部分欠發達地區的視頻監控建設防控網覆蓋范圍有限，無法形成嚴密的防控圈，一些主要道路、出入口等存在視頻監控盲區，導致案件發生后，難以提供有效線索。而在部分發達地區，資金充足，對于主要道路區域，不同部門均投入建設，造成視頻監控重復建設。此外，城市的發展、道路的規劃，使得視頻監控建設滯后，追逐的腳步趕不上發展的速度，距離“全域覆蓋”的目標還有很大差距。

1. 城市中心視頻監控覆蓋面廣，鄉村道路覆蓋面小

城市中心居住人員多，案件發案率高，視頻監控建設設置點位多，覆蓋面較廣，但農村地區由于建設中需要協調（取電、鏈路施工）的居民住戶多，施工難度大，視頻監控建設者多不考慮在農村村中進行施工。

2. 主要道路口視頻監控重復建設多，各個部門相互溝通少

城市中的主要道路是公安、交通、環保、城管、公路等多個政府部門視頻監控的重要布局位置，各建設者多選此處施工，造成一個路口存在多個部門的視頻監控，視頻監控桿體林立，國家資源浪費嚴重，沒有統一規劃、設計，相互之間缺乏溝通，資源沒有實現共享。

（三）視頻監控智能化應用效果不高，達不到實戰要求

由于視頻監控建設前期設計缺陷，未能充分考慮視頻智能化應用，在網絡布局、探頭選型、計算資源等方面存在問題，造成后期智能化應用的水平不高。

1. 網絡布局

監控視頻主要依靠運營商的鏈路進行傳輸，視頻流僅僅能夠滿足一般正常的查看、回放、調取等要求。而部分監控群采用了后端視頻結構化技術，通過同一鏈路回傳多個視頻監控數據流，給網絡帶寬和計算服務器均帶來了一定壓力，導致在查看監控視頻時出現延時、卡頓等情況。

2. 探頭選型

各廠商生產的視頻監控五花八門，都是為了滿足不同場景的實際需求，但前期建設時卻為了降低建設的復雜程度，統一采用某一種型號或是類型的視頻監控，沒有針對各個場景進行設計，造成實際應用效果大打折扣。

3. 計算資源

前端的視頻監控通過運營商鏈路傳輸到機房之后，需要使用大量的服務器進行計算，以滿足實際應用。但由于建設時擔心前端的智能相機會綁定后端的服務器廠商，多考慮在后端進行計算，造成服務器的負載過大。建設者為了節約資金，往往采購計算資源不足，從而限制了監控的智能化應用。

（四）輕視運維改造，視頻監控在線率不高

由于更注重前期建設階段的投入，而對后期運行維護和升級改造所需投入估計不足，出現投入使用后，隨著質保期的結束（一般為1年），視頻監控的在線率出現大幅下降，由于運維方案可行性較低，升級改造資金來源難以落實，嚴重影響系統的正常使用，限制了系統運行的持久性。

二、針對現有痛點相應對策

（一）規劃研究

系統建設必須是自上而下的統一規劃，不以點位數量為標準，應該以滿足各個業務的實際需求為主，做到整體規劃，分步建設，突出重點，前后兼顧，一個典型的系統建設規劃思路如圖1所示。

從實際需求出發考慮需解決的問題，視頻監控建設同實際現狀相結合，分析、研究盲點道路、場所（部位），做好規劃，進行統一踏勘，實施建設、聯網，并嚴格執行《公共安全視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》GB/T 28181聯網標準。采用該標準對接視頻監控最困難的就是視頻編解碼問題，基于H.265、H.264編解碼協議或是采用封裝協議都能滿足日常視頻數據通信需求，但同時也給視頻監控整合對接帶來了一定困難。因此對于不同廠商可進行針對性處置，如針對主流廠商可直接采用GB/T 28181標準進行對接，將視頻編解碼由原來的H.265轉換成H.264；而針對非主流廠商，可以要求對方提供視頻流封裝協議，開發對接程序。此外，針對品牌繁多、數量巨大的情況，可以搭建視頻匯聚平臺，使用國際ONVIF協議（Open Network Video Interface Forum，開放型網絡視頻接口論壇）進行對接，再統一進行轉碼處理。

視頻監控盲區補點是建設規劃中首要考慮的問題，但如何規劃好這一問題要從城市規劃時入手。城市道路的新建、改建、重建要充分考慮視頻監控的布局，在施工中將所需的光纜、電纜提前進行鋪設。這樣既節約了后期建設的破路施工費用，又能保證道路通行時視頻監控即時投入使用。

視頻監控傳輸依賴于運營商網絡建設，但由于各個區域視頻點位分布不均勻，相應鏈路的利用率也存在差異。在規劃視頻監控鏈路時應考慮接入層環狀網絡架構，充分利用網絡光纖的動態分布數據傳輸功能，防止數據在用戶端使用時出現視頻卡頓、跳幀、拖拽等問題，影響使用效果。

監控傳輸網絡系統的主要作用是接入各類監控資源，為中心管理平臺的各項應用提供基礎保障，能夠更好的服務于各類用戶。如圖2所示，主要分為三層傳輸。

1. 核心層

核心層的主要設備是核心交換機，作為整個網絡的中樞，核心交換機需具備高可靠性及高穩定性，一般采用模塊化框式交換機，在可靠性配置上需具備雙電源、雙引擎，在穩定性配置上需選擇合適的背板帶寬及處理能力較高的板卡，對特殊行業還可采用雙核心交換機部署方式。

2. 匯聚層

匯聚層是網絡接入層和核心層的“中介”，因為核心交換機的端口非常有限，而且系統規模大的時候核心的壓力也會非常大。所以需要匯聚層分擔核心壓力，匯聚層交換機需比核心層交換機具有更優的性能，更快的交換速率。同時匯聚層支持實施策略、安全、工作組接入、虛擬局域網（VLAN）之間的路由、源地址或目的地址過濾等多種功能。在匯聚層中，應該采用支持三層交換技術和VLAN的交換機，以達到網絡隔離和分段的目的。

3. 接入層

前端設備通過IP傳輸網絡接入監控中心或者數據機房進行匯聚。對于小于100 米的傳輸距離，可采用超五類或者六類雙絞線就近直接接入交換機；對于大于100米的傳輸距離，可采用一對光纖收發器實現點對點接入或者采用PON實現點對多點接入。此外，接入層的環狀鏈路能及時解決因前端點位光纖斷網而無法進行視頻監控回傳的情況。

（二）設計思路

針對前端布建設計，根據應用需求要解決好“布”和“建”[2]兩個核心問題。設計時應結合各類應用場景，進一步細化位置選取、設備選型、安裝要求等布建規則，提高前端布建科學化水平。

做好整體規劃后，需要對各個業務部門的實際需要進行場景分類和匹配，設計具體的視頻監控類型、種類、位置等。

（三）監控選型

圍繞設計思路，從視頻監控選型上分析：

視頻監控就像人的眼睛，有的適合近距離觀察，有的適合遠距離鎖定，當然探頭的價格也有很大的差異。固定視頻監控探頭（槍機）是一個扇形面的觀察范圍，分辨率低的可以實現看得見的目的，分辨率高的可以實現看得清的效果。球型視頻監控探頭則能360°旋轉觀察，提高視頻資源的采集效率，但相對成本較高，而槍球聯動探頭雖然解決了此類問題，但建設成本高昂。合理地選擇視頻監控探頭需要根據實際工作需要做好安排。具體選型建議如下。

1. 與外區縣交界處視頻監控選型

建設者在規劃、設計時，要充分考慮與外區縣交界處的視頻監控設備的選型要求，保證能夠滿足實際需求，以及相關的采集日期（精確到毫秒）、位置、方向、車牌顏色、車身顏色。

對于機動車道部署的視頻監控可以考慮在監控桿體上雙向部署，獲取車輛的正反雙向抓拍，能夠滿足交通管理的需求。而在非機動車和行人道路上部署的視頻監控可以考慮使用同一根監控桿體，但安裝的高度要有明顯區別。

2. 主要路段的視頻監控選型

在主要路段要求能夠實現監控視場輸出前端高清視頻圖像，并在此基礎上盡量兼顧非機動車道，對過往的非機動車（自行車、三輪車等）進行自動記錄和抓拍。

三、未來發展方向

（一）視頻監控探頭設備改進

目前的視頻監控探頭高度都為固定，從開始建設就已經設計好，想改變探頭的用途時還需要更換桿體。比如說人臉探頭桿體的合理高度為2.5米～3米，當想改變探頭用途只用于視頻監控的時候，需要增高桿體高度。可以考慮采用一種如圖3所示的桿體，為六棱或八棱型，在桿體的2.5米到6米之間，每間隔0.5米做一個活動接口，根據不同的用途，隨意調整桿體高度，材質也可以從鍍鋅鋼管改造為較為便宜的鑄鐵，既節約了成本，又能滿足實際要求。

此外，前端的視頻監控探頭目前只能用于視頻采集工作，在視頻巡查中發現違法犯罪線索時，只能通知最近的民警趕赴現場。如果在前端視頻監控探頭置入音響，巡查中發現問題可以直接通過前端設備發出警告，一方面能震懾違法犯罪活動，另一方面還能有效吸引犯罪嫌疑人的注意力，是阻止或抑制犯罪的有效手段。

（二）視頻監控智能化發展

隨著計算機視覺技術的不斷發展，視頻監控的智能化程度也在不斷提高。伴隨著監控智能化程度的提高、數量的增多，智能分析能力的前端化也將成為趨勢。將傳統的視頻流傳輸轉變為算法處理后的數據流傳輸，能夠有效減輕網絡帶寬的壓力，解放服務器算力，提高日常工作效率。同時，前端智能化視頻探頭可支持多算法融合，未來能實現多模態融合分析應用。

（三）前端設備動態視頻補點

視頻監控的建設始終滯后于城市治理的需求，利用先進的設備，如無人機、安防機器人等，實現視頻監控的補點，是未來視頻監控網絡發展的趨勢。目前，警用無人機已在許多領域發揮了重要作用，如利用無人機巡邏、安保、救災、反恐等。警用無人機的廣泛應用彌補了視頻監控探頭的不足，可根據需要實時改變可視區域的方位、大小和角度，尤其在監控條件不足、視野較差、實時追蹤要求較高的條件下能夠發揮巨大作用。而隨著人工智能技術的不斷發展，安防機器人已逐漸在企業、校園、商場等場所出現。雖然機器人技術的應用目前尚不成熟，但可預見的是，未來安防機器人將在大型活動安保、災害預警及防暴處突等方面發揮不可替代的作用。

（四）視頻監控系統共建共享

現階段，各相關單位根據自身需求均在進行視頻監控建設，缺乏整體規劃，一定程度上導致了重復建設，造成了資源浪費。未來，視頻監控的建設規劃應由公安部門牽頭，相關部門配合，通過視頻監控資源的合理布局，有效整合，分級授權，提供給有需要的部門使用，以加強信息資源互通共享，進而結合具體場景深化智能應用，使公共安全視頻監控系統的規劃、建設、應用、運維實現全方位統一，提高社會治安防控體系建設科技水平。