文｜ 上海理想信息產(chǎn)業(yè)（集團(tuán)）有限公司 于 清

1 前言

智慧城市利用新一代信息技術(shù)和寬帶網(wǎng)絡(luò)的資源，發(fā)揮信息通信優(yōu)勢(shì)，來構(gòu)建城市發(fā)展的智慧環(huán)境，為城市管理與運(yùn)營(yíng)提供高效、靈活的支撐手段，為公眾提供更人性化、更便捷的服務(wù)模式，提高人們美好生活感知度。其中數(shù)字多媒體的應(yīng)用在智慧城市中將發(fā)揮重要作用。

2 數(shù)字多媒體在智慧城市中的作用

城市中現(xiàn)有的各種功能系統(tǒng)，還無法滿足智慧城市的發(fā)展要求，在傳統(tǒng)的信息化、智能化的設(shè)施上，增加感知、交互、智能判斷、協(xié)同運(yùn)作等能力，使得城市設(shè)施具備可監(jiān)控、可管理、可控制的能力，是實(shí)現(xiàn)智慧城市的必要條件。

2.1 打造城市的“智慧之眼”

智慧城市需要智能化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)成城市管理者的眼睛，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路交通、公共場(chǎng)所、重點(diǎn)區(qū)域的有效監(jiān)控，為城市的管理和公眾生活提供服務(wù)和幫助。

現(xiàn)有的城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要存在以下不足：以區(qū)域部署為主，聯(lián)網(wǎng)程度不高，共享能力不強(qiáng)；視頻監(jiān)控的智能化程度不高，主要依賴人眼監(jiān)視；服務(wù)公眾的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)不多。

數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)將有效解決城市監(jiān)控的難點(diǎn)，在數(shù)字監(jiān)控平臺(tái)上可以遠(yuǎn)程共享視頻內(nèi)容，使用戶的不同部門、不同地區(qū)和不同層次的人員充分掌握所需視頻信息，大大提高監(jiān)控資源的利用率，取得較好的效益。同時(shí)，數(shù)字視頻系統(tǒng)也在不斷開發(fā)智能化的應(yīng)用，可以對(duì)數(shù)字視頻圖像進(jìn)行分析、處理和識(shí)別，實(shí)現(xiàn)面容比對(duì)、車牌識(shí)別、人群密度檢測(cè)、行為動(dòng)態(tài)分析、入侵檢測(cè)等，當(dāng)被監(jiān)控的目標(biāo)圖像一旦發(fā)生可疑行為或入侵設(shè)定的范圍，系統(tǒng)即可發(fā)出告警。

隨著電信3G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用發(fā)展，無線視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)可以逐步為公眾提供服務(wù)。用戶可通過3G手機(jī)查看家庭安防、熱點(diǎn)區(qū)域、公共道路等視頻監(jiān)控的圖像，為公眾的生活帶來便利。

數(shù)字視頻技術(shù)還正在不斷朝著高清化、智能化的方向發(fā)展，可以預(yù)見在智慧城市中的數(shù)字視頻監(jiān)控有著廣泛的應(yīng)用前景。

2.2 建設(shè)城市的“智慧之窗”

在現(xiàn)代化的城市大街上、社區(qū)中、公交車輛里、商務(wù)大樓內(nèi)到處都設(shè)有各種各樣的信息屏、廣告屏、互動(dòng)屏等，發(fā)布著大量的信息和廣告，成為人們了解城市運(yùn)行狀態(tài)、文化潮流、時(shí)尚消費(fèi)等的窗口。其中絕大多數(shù)是非聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)立屏幕，信息的更新靠人工完成，工作量巨大，發(fā)布的信息和受眾的需求匹配度不高。

網(wǎng)絡(luò)型的數(shù)字媒體信息發(fā)布系統(tǒng)能較好地實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)更新，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控屏幕的顯示內(nèi)容和工作狀態(tài)，并能根據(jù)受眾的不同及時(shí)調(diào)整展示內(nèi)容，這樣大大提高了信息發(fā)布的效率與效果。

隨著城市光網(wǎng)的推進(jìn)和社區(qū)智能化的建設(shè)，社區(qū)與居民家里逐步配置了電信魔屏、有接受信息功能的可視對(duì)講屏等終端，將這些用戶家中的屏幕和數(shù)字媒體信息發(fā)布平臺(tái)結(jié)合，可以針對(duì)每家每戶的不同需求發(fā)送有針對(duì)性的服務(wù)信息，給人們生活帶來極大的便利和幫助。

2.3 推進(jìn)城市的“智慧之聲”

現(xiàn)在城市里的企業(yè)、社區(qū)、公共場(chǎng)所、部分道路都有各自獨(dú)立的公共廣播系統(tǒng)，可以在本地區(qū)實(shí)現(xiàn)緊急廣播、發(fā)布通知、消防告警等功能。隨著城市信息化的發(fā)展，信息通達(dá)的要求不斷提升，需要在整個(gè)地區(qū)，甚至整個(gè)城市的范圍內(nèi)構(gòu)建一體化的廣播系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、多級(jí)的廣播信息發(fā)布和管理。

數(shù)字廣播系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)可對(duì)各個(gè)廣播終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的管理和控制，并根據(jù)需要針對(duì)不同的廣播終端喇叭播放不同的廣播信息，可在公安交通管理、安保監(jiān)控管理以及重大活動(dòng)管理等方面發(fā)揮重要的作用。

圖1 世博園區(qū)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

3 數(shù)字多媒體技術(shù)在世博會(huì)的應(yīng)用

隨著多媒體技術(shù)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的不斷發(fā)展與完善，數(shù)字多媒體音視頻系統(tǒng)已經(jīng)逐步應(yīng)用到社會(huì)的信息服務(wù)、社區(qū)管理、商業(yè)展示等方面，在上海世博會(huì)期間，園區(qū)建設(shè)了多套數(shù)字多媒體系統(tǒng)并獲得成功應(yīng)用，成為最具亮點(diǎn)的展示之一。

3.1 數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)

程視頻傳輸與回放、自動(dòng)異常檢測(cè)、結(jié)構(gòu)化的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。

世博園區(qū)的數(shù)字視頻監(jiān)控的系統(tǒng)包括前端攝像系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控服務(wù)平臺(tái)等組成。前端攝像機(jī)攝取的視頻信號(hào)以及主控設(shè)備向前端設(shè)備傳送的控制信號(hào)等，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體進(jìn)行傳送。監(jiān)控服務(wù)平臺(tái)具有業(yè)務(wù)管理功能，對(duì)傳送過來的視頻流進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、分發(fā)、顯示和存儲(chǔ)，對(duì)報(bào)警進(jìn)行聯(lián)動(dòng)處理。世博園區(qū)數(shù)字視頻監(jiān)控的拓?fù)鋱D如圖1所示。

世博園區(qū)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)共建設(shè)3000多個(gè)視頻監(jiān)控終端，覆蓋5.28km2，平臺(tái)設(shè)計(jì)了多層次的控制和管理體系，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控信息的資源共享。系統(tǒng)主要有以下應(yīng)用特點(diǎn)：

（1）強(qiáng)大的擴(kuò)展能力和可控性。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端監(jiān)控設(shè)備可利用網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍進(jìn)行布點(diǎn)，實(shí)施簡(jiǎn)便，有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力，監(jiān)控平臺(tái)對(duì)每臺(tái)終端設(shè)備通過地址進(jìn)行識(shí)別和控制，系統(tǒng)有較強(qiáng)的操控能力。

（2）提供遠(yuǎn)程訪問實(shí)現(xiàn)資源共享。用戶通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接到數(shù)字視頻服務(wù)器，經(jīng)身份認(rèn)證后即可實(shí)現(xiàn)視頻圖像的調(diào)閱和對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行管理和控制，系統(tǒng)可同時(shí)供多用戶使用，實(shí)現(xiàn)資源共享。

（3）需要較高的網(wǎng)絡(luò)帶寬和設(shè)備性能。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為獲得較好的監(jiān)控圖像，每一路視頻至少需要1M帶寬，高清視頻需要4M甚至更多。這樣對(duì)主機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)也帶來較高的性能要求，如果帶寬和設(shè)備性能不夠，會(huì)造成視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)丟失、圖像不流暢、監(jiān)控停頓等狀況。

（4）可實(shí)現(xiàn)智能視頻分析。系統(tǒng)中對(duì)部分終端采用了視頻分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人流密度分析、越界告警等功能，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的智能化應(yīng)用。

3.2 數(shù)字媒體信息發(fā)布系統(tǒng)

數(shù)字媒體信息發(fā)布系統(tǒng)采取集中控制、統(tǒng)一管理的方式，將文字、圖片、動(dòng)畫、音頻、

數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以數(shù)字視頻處理技術(shù)為核心，結(jié)合了計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、通信及自動(dòng)控制技術(shù)的一種新型監(jiān)控系統(tǒng)。除了具有傳統(tǒng)視頻監(jiān)視的所有功能外，還具有遠(yuǎn)視頻及滾動(dòng)字幕等各類媒體文件組合成多媒體節(jié)目，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)字媒體控制器，然后由數(shù)字媒體控制器按照控制規(guī)則在相應(yīng)的顯示設(shè)備上進(jìn)行有序的播放和控制。

世博園區(qū)數(shù)字信息發(fā)布系統(tǒng)包括三個(gè)主要部分：中心控制系統(tǒng)、終端顯示系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)[1]。

中心控制系統(tǒng)具有資源管理、播放設(shè)置、終端管理及用戶管理等主要功能，可對(duì)播放內(nèi)容進(jìn)行編輯、審核、發(fā)布、監(jiān)控，同時(shí)設(shè)定各個(gè)終端的顯示模板。中心對(duì)每一臺(tái)播放終端的工作狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)播放終端的異常情況，并對(duì)所有播放終端進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。

終端顯示系統(tǒng)包括媒體播放機(jī)、視音頻傳輸器、顯示終端，主要通過媒體播放機(jī)接收和存儲(chǔ)傳送過來的視頻、圖片、文字等多媒體信息，并按照設(shè)定的顯示模板將信息內(nèi)容展示在LED、PDP等顯示終端上。

網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)利用世博園區(qū)已有業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，構(gòu)建信息發(fā)布系統(tǒng)VPN，為系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供保證。世博園區(qū)數(shù)字媒體信息發(fā)布系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖2所示。

世博園區(qū)數(shù)字媒體信息發(fā)布系統(tǒng)利用園區(qū)業(yè)務(wù)專網(wǎng)，覆蓋了3.28km2的園區(qū)范圍，可以管理和控制上網(wǎng)的每一個(gè)終端。系統(tǒng)能根據(jù)不同區(qū)域和受眾群體，做到分級(jí)分區(qū)管理，有針對(duì)性地發(fā)布信息，使得信息發(fā)布安全、準(zhǔn)確、快捷。本系統(tǒng)在世博會(huì)其間為各類游客發(fā)布了21萬多條信息和180多個(gè)視頻文件，在世博組織管理和運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮了重要作用。

3.3 數(shù)字廣播系統(tǒng)

數(shù)字廣播系統(tǒng)采用IPAudio技術(shù)，將音頻信號(hào)以標(biāo)準(zhǔn)IP包形式在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳送，根據(jù)用戶對(duì)廣播功能的要求，通過計(jì)算機(jī)來控制、管理、播放的廣播系統(tǒng)。數(shù)字廣播系統(tǒng)涵蓋了傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)的所有功能，并充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，只需將數(shù)字音頻終端接入網(wǎng)絡(luò)即可擴(kuò)展數(shù)字化廣播系統(tǒng)，每個(gè)接入點(diǎn)無需單獨(dú)布設(shè)音頻線路，系統(tǒng)設(shè)備使用簡(jiǎn)單，安裝擴(kuò)展方便，每個(gè)終端有獨(dú)立的IP地址，因而可以控制任意一個(gè)終端播放不同的節(jié)目。真正實(shí)現(xiàn)廣播內(nèi)容針對(duì)不同地域、不同人群的可達(dá)、可控。

上海世博會(huì)園區(qū)數(shù)字廣播系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)應(yīng)用范圍最廣、規(guī)模最大的數(shù)字廣播系統(tǒng)。園區(qū)廣播系統(tǒng)構(gòu)建了3200多個(gè)廣播終端，覆蓋了5.28km2的世博園區(qū)，形成三級(jí)垂直管理模式。世博園區(qū)廣播系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖3所示。

圖2 世博園區(qū)數(shù)字媒體信息發(fā)布系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖3 世博園區(qū)數(shù)字廣播系統(tǒng)拓?fù)鋱D

世博園區(qū)的廣播系統(tǒng)分為總控、片區(qū)、地塊三個(gè)層次進(jìn)行管理控制[2]?？偪貦C(jī)房的廣播是園區(qū)廣播的最高優(yōu)先級(jí)別，可對(duì)單個(gè)或者多個(gè)片區(qū)機(jī)房的系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域發(fā)布不同的廣播信息，并可對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行優(yōu)先級(jí)廣播。片區(qū)機(jī)房可以實(shí)現(xiàn)本片區(qū)各地塊的獨(dú)立廣播或組合廣播，也可向總控系統(tǒng)主機(jī)上傳音頻信息或從系統(tǒng)主機(jī)調(diào)出音頻節(jié)目，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的互動(dòng)功能。整個(gè)系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理維護(hù)，總控中心可操作和監(jiān)控到每個(gè)片區(qū)設(shè)備的工作狀況，監(jiān)控各個(gè)終端的播放內(nèi)容，并可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)維護(hù)。

世博園區(qū)整個(gè)數(shù)字廣播系統(tǒng)性能穩(wěn)定、使用便捷，每天播放各種信息幾千次，在世博會(huì)的運(yùn)營(yíng)期間發(fā)揮了重要作用。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下：

（1）系統(tǒng)可擴(kuò)展能力強(qiáng)，依靠網(wǎng)絡(luò)資源，廣播終端直接連入網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)可覆蓋范圍廣。

（2）系統(tǒng)具有通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程軟件升級(jí)的功能。

（3）廣播系統(tǒng)多種分區(qū)廣播功能可自由設(shè)定，包括矩陣分區(qū)、每終端可重復(fù)分區(qū)、自由組合、獨(dú)立廣播、多區(qū)廣播、全體廣播、定時(shí)廣播等，也可對(duì)任意終端進(jìn)行獨(dú)立廣播。

4 結(jié)論與展望

智慧城市采用先進(jìn)的信息化技術(shù)打造安全、高效、便捷的生活、工作和管理模式，為公眾提供精確化、智能化的服務(wù)。數(shù)字多媒體技術(shù)在城市管理和運(yùn)行服務(wù)中已經(jīng)逐步發(fā)揮作用，隨著數(shù)字多媒體在智能化、無線化、高清化技術(shù)方面的不斷發(fā)展，其應(yīng)用也將成為智慧城市重要的管理和服務(wù)手段。正在進(jìn)行的多個(gè)智慧城鎮(zhèn)的規(guī)劃中，數(shù)字視頻監(jiān)控、數(shù)字媒體發(fā)布和數(shù)字廣播系統(tǒng)成為智慧城鎮(zhèn)的重要應(yīng)用。我們可以期待，不久的將來數(shù)字媒體技術(shù)將為人們生活提供更多的智慧服務(wù)。

1 中國(guó)2010年上海世博會(huì)信息化工程.東方出版中心.2011.6

2 于清，黃漢貴.論上海世博園區(qū)公共廣播工程.智能建筑.2010.11