李巖 賈澤彥

摘 要：隨著我國城市化進(jìn)程加快，城市人口和規(guī)模迅速增大，建立一個良好的城市運行和提高城市管理效率已經(jīng)成為城市管理的方向。隨著互聯(lián)網(wǎng)、存儲器、攝像機(jī)、投影儀等軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展，為城格化、信息化、共享化、智能化管理提供了支撐。許多城市已經(jīng)引入了數(shù)字化城市管理系統(tǒng)。為此，本文嚴(yán)格按照設(shè)計原則，基于視頻監(jiān)控，對公眾信息數(shù)字化城市管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化城市管理;設(shè)計原則;視頻監(jiān)控

社會主義市場經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的過程中，我國城市人口占全國人口的比重不斷升高，城市化程度明顯提高，城市變得越來越智能、越來越科技。如何提高城市管理水平，保持城市可持續(xù)發(fā)展成為迫切需求。在此背景下，“公眾信息數(shù)字化城市管理系統(tǒng)”，簡稱“數(shù)字城管”應(yīng)運而生。“數(shù)字城管”是依托現(xiàn)代信息技術(shù)的一種高效能城市管理方式，以建設(shè)監(jiān)督中心、指揮中心、監(jiān)督員和協(xié)管員隊伍等為主要內(nèi)容，幫助建立“分工明確、迅速處置、運行流暢、責(zé)任落實到具體”的城市管理體系，從而有效改善城市環(huán)境，為社會公眾創(chuàng)造一個優(yōu)美、現(xiàn)代、和諧的城市環(huán)境。

1 設(shè)計原則

1）統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)建設(shè)部《數(shù)字化城市管理信息系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)指南》，統(tǒng)一建設(shè)信息系統(tǒng)，統(tǒng)一劃分單元網(wǎng)格并進(jìn)行編碼，指定統(tǒng)一的地理編碼，從而保證數(shù)字化城市管理系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性、適應(yīng)性、安全性和便捷性。

2）整合資源：以經(jīng)濟(jì)、高效為重要原則，對目前已經(jīng)具備的城市管理資源進(jìn)行充分的利用，通過高度整合城市管理設(shè)備和相關(guān)信息資源，從而形成一個完整的信息資源共享網(wǎng)絡(luò)，從而有效提高城市管理的效率，并控制相應(yīng)的成本。

3）信息共享：選擇較為穩(wěn)定、發(fā)展較為成熟的先進(jìn)技術(shù)，建立起完善、科學(xué)的數(shù)字化城市管理系統(tǒng)，并實現(xiàn)和其他監(jiān)管系統(tǒng)的連接，從而有效的分享數(shù)據(jù)、傳遞信息。

4）功能先進(jìn)：采用最新推出的較為先進(jìn)的硬件設(shè)備和系統(tǒng)軟件，搭建性能優(yōu)越的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺，提供更加完善的業(yè)務(wù)功能，制定完善安全保障措施系統(tǒng)擴(kuò)展：提高設(shè)備性能，預(yù)留系統(tǒng)接口，方便系統(tǒng)擴(kuò)容。

2 數(shù)字化城管系統(tǒng)功能與設(shè)計

數(shù)字化城市管理系統(tǒng)可以提高城市管理網(wǎng)格化、信息化、智能化管理水平，其將高清晰攝像頭、陣列存儲器、三層交換機(jī)、光纖網(wǎng)絡(luò)或移動通信網(wǎng)絡(luò)、視頻墻等集成在一起，利用無線數(shù)據(jù)傳輸攝像頭采集的數(shù)據(jù)，同時可以在數(shù)字化城市管理系統(tǒng)中引入GPS技術(shù)、圖像處理技術(shù)，實現(xiàn)視頻圖像、語音信息、目標(biāo)位置管理和服務(wù)，強(qiáng)化城市監(jiān)控和管理能力。通過對數(shù)字化城市管理系統(tǒng)進(jìn)行分析，數(shù)字化城市管理系統(tǒng)的功能主要包括以下五個方面，分別是城市現(xiàn)場環(huán)境視頻采集功能、數(shù)據(jù)傳輸和交換功能、大容量數(shù)據(jù)存儲功能、數(shù)據(jù)展示功能、城市集中控制中心功能等五個部分。

1）城市現(xiàn)場環(huán)境視頻采集功能。城市管理者可以在交通卡口、政府機(jī)關(guān)、金融單位、娛樂生活廣場等位置部署高清晰、數(shù)字化、紅外線攝像頭，可以實現(xiàn)24小時無間斷視頻拍攝，并且可以將音視頻信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，利用視頻編碼技術(shù)實現(xiàn)視頻圖像壓縮、編碼，提高視頻傳輸準(zhǔn)確度和便捷性。

2）視頻數(shù)據(jù)傳輸和交換功能。視頻數(shù)據(jù)傳輸和交換功能可以將攝像頭拍攝的現(xiàn)場環(huán)境信息發(fā)送至服務(wù)器。數(shù)字化城市管理系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量非常大，因此構(gòu)建一個高帶寬、高速率的傳輸和交換子功能非常重要，該功能主要由光纖網(wǎng)絡(luò)、三層交換機(jī)等構(gòu)成，這樣就可以支持多媒體視頻信息安全傳輸，并且提供組播和QoS保障，實現(xiàn)多媒體視頻流的無阻塞傳輸和交換，確保城市現(xiàn)場環(huán)境圖像、音頻信息采集功能，具有較高的安全性、可擴(kuò)展性和靈活性。

3）視頻數(shù)據(jù)存儲功能。城市管理系統(tǒng)現(xiàn)場環(huán)境拍攝多采用720P、1080P等高清晰攝像頭，24小時不間斷的持續(xù)拍攝產(chǎn)生的信息量非常大，因此數(shù)字化城市管理系統(tǒng)需要構(gòu)建一個功能完善存儲系統(tǒng)，將海量的多媒體視頻信息保存在數(shù)據(jù)庫匯總，同時引入數(shù)據(jù)遷移、數(shù)據(jù)放置、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效率、安全訪問，引入陣列存儲器構(gòu)建冗余管理機(jī)制，提高數(shù)據(jù)的完整性保護(hù)功能。

4）視頻數(shù)據(jù)展示功能。城市管理系統(tǒng)最為重要的作用是拍攝現(xiàn)場環(huán)境信息，將其投影到多媒體電視墻、PC終端顯示器、智能手機(jī)顯示器等設(shè)備上，展示城市各個重要位置的實時現(xiàn)場環(huán)境信息。目前，許多城市構(gòu)建了數(shù)字城管中心，將城市現(xiàn)場環(huán)境信息利用多媒體矩陣管理模式實現(xiàn)靈活切換、展示和控制，并且具備歷史回放、實時查看和分屏展示功能。

5）城市集中控制中心功能。目前，為了提高城市管理系統(tǒng)的機(jī)動性、靈活性，統(tǒng)一調(diào)度和管理警力、城管等執(zhí)法人員，城市管理中心構(gòu)建了一個集中控制中心，利用云平臺實現(xiàn)控制中心與執(zhí)法管理人員的實時交流、互動，便于及時的處置城市管理事件。

3 基于視頻監(jiān)控的數(shù)字化城管系統(tǒng)中的應(yīng)用與實現(xiàn)

視頻監(jiān)控是數(shù)字化城管系統(tǒng)的重要組成部分，其位于城市管理系統(tǒng)的前端位置，可以完成城市現(xiàn)場環(huán)境視頻采集、視頻編碼處理、視頻信息傳輸和視頻信息接收功能，以便能夠利用多功能攝像頭將現(xiàn)場環(huán)境信息拍攝下來，同時利用攝像頭集成的微處理器進(jìn)行編碼、壓縮和濾波處理，將大容量視頻信息進(jìn)行壓縮，封裝到數(shù)據(jù)包中，利用光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，以便用戶進(jìn)行接收視頻數(shù)據(jù)內(nèi)容。

視頻采集位于智慧城市管理系統(tǒng)的最前端，目前常用的視頻采集攝像頭包括HD攝像頭、紅外攝像頭、網(wǎng)絡(luò)攝像頭，這些攝像頭可以部署在交通要道、十字路口、城市廣場、金融單位門口、政府機(jī)關(guān)單位門口的電線桿上，并且通過光纖網(wǎng)絡(luò)、移動4G網(wǎng)絡(luò)等將采集的信息發(fā)送至服務(wù)器。

視頻處理可以將攝像頭采集的信息進(jìn)行編碼、壓縮、濾波之后轉(zhuǎn)換為數(shù)字碼流。視頻采集完畢之后，可以利用攝像頭自帶的微處理器芯片實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換和視頻圖像編碼，視頻圖像編碼的格式主要為視頻流媒體格式，比如MPEG、RMV、AVG等，由于攝像頭采集的原始數(shù)據(jù)非常大，容量非常高，將這些碼流按照一定的壓縮比進(jìn)行壓縮，傳輸時可以降低占用的帶寬資源，更快的傳輸信息。

視頻傳輸是指利用運營商建設(shè)的光纖網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸經(jīng)過視頻處理的信息。目前，城市中心地帶覆蓋的光纖網(wǎng)絡(luò)較多，因此可以直接利用有線網(wǎng)絡(luò)快速傳輸數(shù)據(jù);城市的邊緣地帶、郊區(qū)等覆蓋的光纖網(wǎng)絡(luò)不足，可以利用TD-LTE、FDD-LTE等4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，靈活組件視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

視頻接收位于用戶端，用戶可以直接使用手機(jī)、平板電腦、陣列電視墻等顯示設(shè)備接收城市現(xiàn)場環(huán)境拍攝信息，以便能夠及時的定位卡口信息，幫助人們進(jìn)行道路選擇，也可以為治安事件處理、消防事件處理選擇便捷的道路。

4 結(jié)束語

綜上所述，數(shù)字化城管作為一種城市管理的新模式，引起了城市管理的深刻變化。它將城市管理工作與現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，形成高效迅捷的協(xié)調(diào)聯(lián)動機(jī)制，提高城市管理的執(zhí)行力，實現(xiàn)城市管理細(xì)致化、多元化、集中化、靈活化的標(biāo)準(zhǔn)要求，成為真正適應(yīng)新形勢、滿足新要求、應(yīng)用新技術(shù)、賦予新理念的現(xiàn)代城市管理方式。為此，必須完善數(shù)字化城管系統(tǒng)設(shè)計，充分發(fā)揮數(shù)字化城管系統(tǒng)的作用，進(jìn)而推動城市管理工作更好更快地發(fā)展。

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