數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)在國家會議中心的應(yīng)用

    作為北京2008年奧運會標志性項目之一，國家會議中心具有重要的地位。為保障國家會議中心的運營安全，確保奧運會的正常運行，國家會議中心需建立一套行之有效、高等級的安全防范系統(tǒng)，實現(xiàn)對整個建筑的全面監(jiān)控。本文主要介紹的是數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)在國家會議中心的具體應(yīng)用情況，供讀者參考。

    項目簡介

    國家會議中心作為北京2008年奧運會標志性項目致意，具有重要的地位。它位于奧林匹克公園中心區(qū)，整個建筑由主體項目以及兩棟媒體酒店和兩棟寫字樓的配套項目組成，總建筑面積約為53．4萬平方米。在北京奧運會期間，它除了滿足奧運會擊劍和現(xiàn)代五項的擊劍、射擊項目的比賽需求外，還將作為賽時的國際廣播中心(IBC)和主新聞中心(MPC)，并在殘奧會期間舉行輪椅擊劍和硬地滾球比賽。

    由于國家會議中心由多個建筑組成，而且功能復(fù)雜多樣，這樣對安防系統(tǒng)的要求差異也很大，需要在同一系統(tǒng)里實現(xiàn)不同的安防需求。為保障國家會議中心的運營安全，確保奧運會的正常運行，國家會議中心需建立一套行之有效、高等級的安全防范系統(tǒng)，實現(xiàn)對整個建筑的全面監(jiān)控。它的配套工程數(shù)字安防系統(tǒng)項目集成了近800臺攝像機，是奧運場館中最大的數(shù)字視頻安防單體工程。而VisioWave數(shù)字視頻安防平臺為國家會議中心提供了一套完整的、集成的、可靠的、易操作的解決方案，它具有專業(yè)級的視頻質(zhì)量，模塊化設(shè)計，方便擴展，具有智能的本地或遠程存儲能力，基于圖像處理和事件管理自動化視頻監(jiān)控。

    系統(tǒng)組成架構(gòu)

    該數(shù)字視頻安防監(jiān)控平臺在國家會議中心項目的應(yīng)用其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

    從圖1可以看出，系統(tǒng)由以下部分組成：

    •系統(tǒng)設(shè)備：包括網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器、網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器、CCS安保設(shè)置服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，主要實現(xiàn)視頻信號的編解碼、管理以及存儲功能；

    •視頻前端設(shè)備：即攝像機，根據(jù)不同要求，選用不同的攝像機；

    •報警前端設(shè)備：包括雙鑒探測器和報警按鈕；

    •控制中心設(shè)備：包括控制設(shè)備和顯示設(shè)備，其中控制設(shè)備包括PC監(jiān)控終端、模擬搖桿監(jiān)控鍵盤，顯示設(shè)備包括電視墻和42寸液晶大屏幕顯示器。

    系統(tǒng)功能

    通過系統(tǒng)編解碼和控制設(shè)備，結(jié)合前端視頻和報警設(shè)備，基于局域網(wǎng)可組成一個完整的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)復(fù)雜的視頻監(jiān)控功能。

    靈活的視頻編解碼功能

    模擬攝像機通過編碼器接入，實現(xiàn)數(shù)字編碼網(wǎng)絡(luò)傳輸。多種系列的編碼器實現(xiàn)了不同區(qū)域的視頻接入的需求，使設(shè)備資源能在最大程度上得到利用。每個編碼器的每路視頻圖像都可以實現(xiàn)D1、25幀/秒的實時圖像編碼，編碼器的每個視頻輸入端口完全獨立，可以完全獨立地由中央配置服務(wù)器來進行配置。實現(xiàn)對輸入名稱、格式、解析度、幀率、壓縮比、帶寬、質(zhì)量以及其它一些和傳輸有關(guān)的參數(shù)的設(shè)置。同時對云鏡攝像機可以實現(xiàn)PTZ控制。每個端口的獨立管理能力是構(gòu)建靈活的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要技術(shù)基礎(chǔ)。

    視頻的解碼可以實現(xiàn)視頻圖像的電視墻瀏覽。電視墻是通過硬件解碼器連接模擬監(jiān)視器來實現(xiàn)實時D1圖像瀏覽。解碼器可通過軟件進行設(shè)置，每一個視頻輸出口完全獨立，因此每個連接模擬監(jiān)視器的輸出口都可以各自獨立地進行配置。主要的配置選項包括輸出名稱、輸出格式、屏幕字符（圖標）疊加（位置、字體）等。

    完全的多碼流功能

    該系統(tǒng)獨特的編碼特性能對每一個端口配置不同碼流。每一個端口配置都可以看作一個“虛擬視頻端口”被系統(tǒng)作為一個攝像機進行管理。對于每個物理視頻端口，可以選擇不同的分辨率和幀數(shù)。

    該系統(tǒng)獨特的圖像壓縮技術(shù)使數(shù)字視頻編碼獲得了優(yōu)越的時間和空間伸縮性。空間上可伸縮性是指對于同一個圖像源，網(wǎng)絡(luò)上不同的用戶在同一個時間內(nèi)可以看到不同解析度的畫面；時間軸上的可伸縮性是指在播放時幀率的可調(diào)性。這兩特點是非常重要的，可以滿足不同的功能需求。

    中央控制功能

    中央配置服務(wù)器中的設(shè)備部分對連接在網(wǎng)絡(luò)上的所有相關(guān)設(shè)備提供了一個完整的信息列表。其包括攝像機、監(jiān)視器、警報器、及其它輸出控制設(shè)備等。它允許新增或者刪除設(shè)備。中央配置服務(wù)器通過一個向?qū)�來自動地設(shè)置所有連接在網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備的參數(shù)，包括設(shè)備名、IP地址、磁盤空間等。

    比如，視頻編解碼器的各項功能就通過中央配置服務(wù)器進行設(shè)置。每個視頻輸入或輸出端口可以完全獨立地由中央配置服務(wù)器來進行配置。主要的設(shè)置選項有輸入名稱、格式、解析度、幀率、壓縮比、帶寬、圖像質(zhì)量，以及其它傳輸參數(shù)。

    事件的管理和動作的執(zhí)行也由中央配置服務(wù)器“絕對忠實”地執(zhí)行著。事件可以由多種方式觸發(fā)，包括I/O動作（如煙感裝置）、人工的動作（按下一個按鈕）、智能視頻處理插件（圖像處理輸出）等等。事件發(fā)生后可以啟動相應(yīng)的動作，如監(jiān)視器切換、PTZ動作、I/O輸出、啟動存儲、順序掃描等。監(jiān)視器動作參數(shù)包括顯示時間、事件顯示優(yōu)先級和視頻源類型設(shè)定�？捎么鎯�動作參數(shù)設(shè)定包括錄像啟動、停止、錄像時間長度、前置/后置錄像時間長度設(shè)定。

    中央配置服務(wù)器也可實現(xiàn)對模擬搖桿控制鍵盤的管理。傳統(tǒng)的模擬搖桿監(jiān)控鍵盤可通過系統(tǒng)中的聯(lián)網(wǎng)的PC工作站的串口接入，中央配置服務(wù)器可通過管理界面實現(xiàn)對模擬搖桿鍵盤的配置管理，同時通過配置服務(wù)器實現(xiàn)視頻輸入和輸出的映射，從而實現(xiàn)模擬搖桿監(jiān)控鍵盤對視頻的切換和控制功能。

    一體化報警聯(lián)動功能

    通過前端編碼器的I/O輸入輸出接口板，系統(tǒng)實現(xiàn)了報警探測器的接入。系統(tǒng)可以對每個報警點進行單獨的配置，并與相應(yīng)的報警或視頻設(shè)備進行聯(lián)動。

    本地存儲和網(wǎng)絡(luò)存儲功能

    本系統(tǒng)可為每路圖像實現(xiàn)本地存儲，編碼器可嵌入大容量硬盤，最大可提供4TB的本地存儲空間，中央配置服務(wù)器為網(wǎng)絡(luò)中每一個視頻輸入和每一個磁盤空間提供一張對應(yīng)表。同時對于網(wǎng)絡(luò)上所有的存儲空間也提供一張完整的列表。新的存儲源可以非常方便地增加入這個列表。新增的存儲源也可以方便地由管理員通過中央配置服務(wù)器配置存儲幀數(shù)、記錄時間段、空間使用方式、存儲路徑和特定的磁盤分配大小。

    視頻圖像智能分析功能

    系統(tǒng)還能提供功強大的視頻圖像分析平臺，能根據(jù)需求提供不同功能的圖像視頻分析。典型的應(yīng)用包括視頻信號中斷、視頻信號信噪比過低、圖像過度曝光、圖像對焦錯誤、攝像頭被遮蓋、攝像頭被移位等的自動檢測，以及區(qū)域內(nèi)活動探測等復(fù)雜的智能探測功能。

    系統(tǒng)特點

    該系統(tǒng)由于其先進的視頻壓縮技術(shù)和系統(tǒng)功能，給用戶的應(yīng)用帶來了極大的便利，其成功應(yīng)用具有如下典型特性：

    •高清晰、低延時的實時圖像、方便的攝像機PTZ控制，連接在系統(tǒng)中的模擬監(jiān)控鍵盤完全可以滿足視頻跟蹤監(jiān)控的需求；

    •壓縮編碼的可伸縮性帶來的多碼流技術(shù)，使同一攝像機可以同時得到不同分辨率、不同幀數(shù)的多種實時碼流，滿足不同設(shè)備的功能需求。在國家會議中心項目中即通過功能參數(shù)設(shè)置，滿足了在電視墻實時監(jiān)看、本地存儲和網(wǎng)絡(luò)存儲對不同碼流設(shè)置的需求；

    •強大的軟件開發(fā)包可實現(xiàn)與其它系統(tǒng)的集成聯(lián)動。國家會議中心實現(xiàn)了消防系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)的聯(lián)動，以及與上級監(jiān)控中心的視頻系統(tǒng)聯(lián)動；

    •報警功能集成，結(jié)合強大的軟件管理平臺，可提供無縫的安防報警聯(lián)動，該功能比較適合象國家會議中心這樣的大型安防系統(tǒng)。強大的視頻智能分析功能，可以對監(jiān)控區(qū)域進行主動探測，實現(xiàn)積極防范，可以很大程度地降低操作人員的工作強度；

    •設(shè)備配置備份功能使系統(tǒng)在服務(wù)器不工作狀態(tài)下能正常運行，避免了傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)帶來的服務(wù)器不工作，系統(tǒng)立即癱瘓的風(fēng)險。

    結(jié)語

    現(xiàn)在，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用已突破簡單的安防監(jiān)控范疇，成為各行各業(yè)行之有效的監(jiān)督手段和管理資源，呈現(xiàn)規(guī)模化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，集成化和專業(yè)化的發(fā)展趨勢。數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)處于空前的歷史發(fā)展機遇，對各行各業(yè)而言，這是一個難得的機會，充分利用基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字監(jiān)控技術(shù)，可以把視頻監(jiān)控系統(tǒng)提升到一個更加有效，靈活，和高擴展性的水平。