文｜ 上海理想信息產(chǎn)業(yè)（集團）有限公司 于 清

1 前言

智慧城市利用新一代信息技術和寬帶網(wǎng)絡的資源，發(fā)揮信息通信優(yōu)勢，來構(gòu)建城市發(fā)展的智慧環(huán)境，為城市管理與運營提供高效、靈活的支撐手段，為公眾提供更人性化、更便捷的服務模式，提高人們美好生活感知度。其中數(shù)字多媒體的應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、智能化的設施上，增加感知、交互、智能判斷、協(xié)同運作等能力，使得城市設施具備可監(jiān)控、可管理、可控制的能力，是實現(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，實現(xiàn)對道路交通、公共場所、重點區(qū)域的有效監(jiān)控，為城市的管理和公眾生活提供服務和幫助。

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；視頻監(jiān)控的智能化程度不高，主要依賴人眼監(jiān)視；服務公眾的視頻監(jiān)控業(yè)務不多。

數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)將有效解決城市監(jiān)控的難點，在數(shù)字監(jiān)控平臺上可以遠程共享視頻內(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，數(shù)字視頻系統(tǒng)也在不斷開發(fā)智能化的應用，可以對數(shù)字視頻圖像進行分析、處理和識別，實現(xiàn)面容比對、車牌識別、人群密度檢測、行為動態(tài)分析、入侵檢測等，當被監(jiān)控的目標圖像一旦發(fā)生可疑行為或入侵設定的范圍，系統(tǒng)即可發(fā)出告警。

隨著電信3G網(wǎng)絡的應用發(fā)展，無線視頻監(jiān)控業(yè)務可以逐步為公眾提供服務。用戶可通過3G手機查看家庭安防、熱點區(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)字視頻技術還正在不斷朝著高清化、智能化的方向發(fā)展，可以預見在智慧城市中的數(shù)字視頻監(jiān)控有著廣泛的應用前景。

2.2 建設城市的“智慧之窗”

在現(xiàn)代化的城市大街上、社區(qū)中、公交車輛里、商務大樓內(nèi)到處都設有各種各樣的信息屏、廣告屏、互動屏等，發(fā)布著大量的信息和廣告，成為人們了解城市運行狀態(tài)、文化潮流、時尚消費等的窗口。其中絕大多數(shù)是非聯(lián)網(wǎng)的獨立屏幕，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)絡型的數(shù)字媒體信息發(fā)布系統(tǒng)能較好地實現(xiàn)信息的實時更新，同時實時監(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)的推進和社區(qū)智能化的建設，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)布平臺結(jié)合，可以針對每家每戶的不同需求發(fā)送有針對性的服務信息，給人們生活帶來極大的便利和幫助。

2.3 推進城市的“智慧之聲”

現(xiàn)在城市里的企業(yè)、社區(qū)、公共場所、部分道路都有各自獨立的公共廣播系統(tǒng)，可以在本地區(qū)實現(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，信息通達的要求不斷提升，需要在整個地區(qū)，甚至整個城市的范圍內(nèi)構(gòu)建一體化的廣播系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程、多級的廣播信息發(fā)布和管理。

數(shù)字廣播系統(tǒng)通過網(wǎng)絡可對各個廣播終端實現(xiàn)遠程的管理和控制，并根據(jù)需要針對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)拓撲圖

3 數(shù)字多媒體技術在世博會的應用

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

3.1 數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)

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

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、監(jiān)控服務平臺等組成。前端攝像機攝取的視頻信號以及主控設備向前端設備傳送的控制信號等，通過網(wǎng)絡傳輸媒體進行傳送。監(jiān)控服務平臺具有業(yè)務管理功能，對傳送過來的視頻流進行轉(zhuǎn)發(fā)、分發(fā)、顯示和存儲，對報警進行聯(lián)動處理。世博園區(qū)數(shù)字視頻監(jiān)控的拓撲圖如圖1所示。

世博園區(qū)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)共建設3000多個視頻監(jiān)控終端，覆蓋5.28km2，平臺設計了多層次的控制和管理體系，實現(xiàn)了監(jiān)控信息的資源共享。系統(tǒng)主要有以下應用特點：

（1）強大的擴展能力和可控性。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端監(jiān)控設備可利用網(wǎng)絡覆蓋范圍進行布點，實施簡便，有較強的擴展能力，監(jiān)控平臺對每臺終端設備通過地址進行識別和控制，系統(tǒng)有較強的操控能力。

（2）提供遠程訪問實現(xiàn)資源共享。用戶通過遠程網(wǎng)絡連接到數(shù)字視頻服務器，經(jīng)身份認證后即可實現(xiàn)視頻圖像的調(diào)閱和對攝像機進行管理和控制，系統(tǒng)可同時供多用戶使用，實現(xiàn)資源共享。

（3）需要較高的網(wǎng)絡帶寬和設備性能。根據(jù)運行經(jīng)驗，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。這樣對主機設備和存儲也帶來較高的性能要求，如果帶寬和設備性能不夠，會造成視頻監(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）可實現(xiàn)智能視頻分析。系統(tǒng)中對部分終端采用了視頻分析技術，實現(xiàn)人流密度分析、越界告警等功能，實現(xiàn)視頻監(jiān)控的智能化應用。

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)字視頻處理技術為核心，結(jié)合了計算機多媒體技術、通信及自動控制技術的一種新型監(jiān)控系統(tǒng)。除了具有傳統(tǒng)視頻監(jiān)視的所有功能外，還具有遠視頻及滾動字幕等各類媒體文件組合成多媒體節(jié)目，通過網(wǎng)絡傳輸?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)則在相應的顯示設備上進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)包括三個主要部分：中心控制系統(tǒng)、終端顯示系統(tǒng)和網(wǎng)絡平臺[1]。

中心控制系統(tǒng)具有資源管理、播放設置、終端管理及用戶管理等主要功能，可對播放內(nèi)容進行編輯、審核、發(fā)布、監(jiān)控，同時設定各個終端的顯示模板。中心對每一臺播放終端的工作狀態(tài)進行自動檢測，能及時發(fā)現(xiàn)播放終端的異常情況，并對所有播放終端進行統(tǒng)一管理和控制。

終端顯示系統(tǒng)包括媒體播放機、視音頻傳輸器、顯示終端，主要通過媒體播放機接收和存儲傳送過來的視頻、圖片、文字等多媒體信息，并按照設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)絡平臺利用世博園區(qū)已有業(yè)務網(wǎng)絡系統(tǒng)，構(gòu)建信息發(fā)布系統(tǒng)VPN，為系統(tǒng)的可靠運行提供保證。世博園區(qū)數(shù)字媒體信息發(fā)布系統(tǒng)拓撲圖如圖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)的每一個終端。系統(tǒng)能根據(jù)不同區(qū)域和受眾群體，做到分級分區(qū)管理，有針對性地發(fā)布信息，使得信息發(fā)布安全、準確、快捷。本系統(tǒng)在世博會其間為各類游客發(fā)布了21萬多條信息和180多個視頻文件，在世博組織管理和運營中發(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，將音頻信號以標準IP包形式在網(wǎng)絡上進行傳送，根據(jù)用戶對廣播功能的要求，通過計算機來控制、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)絡資源，只需將數(shù)字音頻終端接入網(wǎng)絡即可擴展數(shù)字化廣播系統(tǒng)，每個接入點無需單獨布設音頻線路，系統(tǒng)設備使用簡單，安裝擴展方便，每個終端有獨立的IP地址，因而可以控制任意一個終端播放不同的節(jié)目。真正實現(xiàn)廣播內(nèi)容針對不同地域、不同人群的可達、可控。

上海世博會園區(qū)數(shù)字廣播系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)應用范圍最廣、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多個廣播終端，覆蓋了5.28km2的世博園區(qū)，形成三級垂直管理模式。世博園區(qū)廣播系統(tǒng)拓撲圖如圖3所示。

圖2 世博園區(qū)數(shù)字媒體信息發(fā)布系統(tǒng)拓撲圖

圖3 世博園區(qū)數(shù)字廣播系統(tǒng)拓撲圖

世博園區(qū)的廣播系統(tǒng)分為總控、片區(qū)、地塊三個層次進行管理控制[2]?？偪貦C房的廣播是園區(qū)廣播的最高優(yōu)先級別，可對單個或者多個片區(qū)機房的系統(tǒng)進行控制，實現(xiàn)不同區(qū)域發(fā)布不同的廣播信息，并可對這些區(qū)域進行優(yōu)先級廣播。片區(qū)機房可以實現(xiàn)本片區(qū)各地塊的獨立廣播或組合廣播，也可向總控系統(tǒng)主機上傳音頻信息或從系統(tǒng)主機調(diào)出音頻節(jié)目，實現(xiàn)強大的互動功能。整個系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡進行遠程監(jiān)控和管理維護，總控中心可操作和監(jiān)控到每個片區(qū)設備的工作狀況，監(jiān)控各個終端的播放內(nèi)容，并可對系統(tǒng)進行遠程升級維護。

世博園區(qū)整個數(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，在世博會的運營期間發(fā)揮了重要作用。該系統(tǒng)的主要特點如下：

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

（2）系統(tǒng)具有通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程監(jiān)控、遠程診斷和遠程軟件升級的功能。

（3）廣播系統(tǒng)多種分區(qū)廣播功能可自由設定，包括矩陣分區(qū)、每終端可重復分區(qū)、自由組合、獨立廣播、多區(qū)廣播、全體廣播、定時廣播等，也可對任意終端進行獨立廣播。

4 結(jié)論與展望

智慧城市采用先進的信息化技術打造安全、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。數(shù)字多媒體技術在城市管理和運行服務中已經(jīng)逐步發(fā)揮作用，隨著數(shù)字多媒體在智能化、無線化、高清化技術方面的不斷發(fā)展，其應用也將成為智慧城市重要的管理和服務手段。正在進行的多個智慧城鎮(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)的重要應用。我們可以期待，不久的將來數(shù)字媒體技術將為人們生活提供更多的智慧服務。

1 中國2010年上海世博會信息化工程.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