北京奧運提出的理念是“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”，足見要立足于處于快速發(fā)展進程中的安防技術才能確保奧運會的安全，同時，安全防范市場將國奧運會帶來強勁的需求。為了構建和諧社會，建設平安城市，對安全防范系統(tǒng)，特別是對視頻監(jiān)控網(wǎng)絡的需求將會越來越旺盛。本文論述了安全防范系統(tǒng)的最新技術進展，探討了北京2008年奧運會的安全保障機制。

    第二十九屆奧林匹克運動會即于2008年在北京舉辦，最為世人矚目的首推北京能為奧運提供何種程度的安全保障。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國的建設項目和每年舉辦的大型活動越來越多，與世界其他國家一樣，我國也面臨著社會經(jīng)濟發(fā)展中由于矛盾激化所帶來的社會安全問題，也面臨著恐怖主義的威脅和違法犯罪帶來的種種危害。反恐與保障城市安全已成為關注的熱點，強化治安和反恐的需求增長非常強勁。據(jù)估計從現(xiàn)在到2008年，北京奧運將為公共安全事業(yè)打造500億元人民幣左右的市場。

安全防范的最新技術進展
    安防領域的技術也處于快速發(fā)展的進程之中，到目前為止，已取得的重大突破有：

    1．標準清晰度（SDStandardDefinition）類的模擬彩色CCD攝像機，不僅圖像清晰度已經(jīng)達到540線（彩色）／570線（黑白）水平，出現(xiàn)了全DI高分辨率（72×576）的電視監(jiān)控系統(tǒng)。此外，還推出了百萬像素（1280×1024或更高）級的網(wǎng)絡攝像機，出現(xiàn)了高清（HDHlghDefiniton）系列的新一代攝像機。

    2．在圖像壓縮方面推出了H264（也是MPEG4part10），將會逐步取代MPEG4而占踞圖像壓縮的主導地位。因其能使占用的帶寬和需要的存儲容量比MPEG4下降50％左右，實現(xiàn)GIF格式視頻在普通ADSL上的實時連續(xù)傳輸，同時由于H.264算法具有網(wǎng)絡編碼層和網(wǎng)絡傳輸層結構，使之對于普通寬帶同及無線網(wǎng)絡的適應性大為加強，不會由于網(wǎng)絡的誤碼影響傳輸?shù)馁|量。但H264仍然是基于混合（宏塊）編碼框架標準的，其編碼器是其他編碼器復雜程度的3倍，其解碼器是其他解碼器復雜程度的2倍。此外，在空間壓縮和時間壓縮上有較強可伸縮性的小被壓縮（Wavelet）也受到應用的關注。

    3．推出了SoC（SystemonChiP）單芯片系統(tǒng)，使得系統(tǒng)在復雜性大為提高的情況下，設備體積卻能大為縮小。例如PhilipS公司推出了采用65μm低功耗CMOS工藝具有智能能量管理技術的ARM處理器；Axis公司則有ETRAX（運行簡潔Linux系統(tǒng)的CPU）和圖像壓縮芯片ARTPEC-2。特別是PhiliPs公司近期推出的ViperΠ多媒體SoC平臺，集成有兩個tm3260內核能夠為H.264編碼運算提供強大的處理能力，還集成了MIPS核的PR4450作為操作系統(tǒng)處理器以及繼承7Nexperla強大的協(xié)處理器，使得分辨率可高達1920×1080×60i，功能有極大的提高，將成為安防監(jiān)控的生力軍。[nextpage]

    4．DSP芯片的功能也更加強大，如PhiliPs公司的PNX－1500、1700、TI公司的DM642（720MHz）和Equator公司的BSP—15等，為新型數(shù)字網(wǎng)絡安防設備的研發(fā)奠定了基礎。即將推出的還有達芬奇（Davinci）系統(tǒng)，即DM642＋。

    5．除CCD、CMOS等成像器件外，還推出了新概念的圖像傳感和處理系統(tǒng)DPS（DigitalPxelSystem），DPS是一種純數(shù)字化的圖像拾取系統(tǒng)，它包合圖像傳感器和圖像處理器兩個方面。DPS的核心技術是在每一個拾取的像素上都包含一個ADC（analogtodigital，模數(shù)轉換器），在捕捉到光信號時，直接將其放火并轉換為數(shù)字信號，因此最大限度地減小了模擬信號傳輸操作所產(chǎn)生的噪聲。DPS的優(yōu)勢將使攝像機具備更寬的動態(tài)范圍，便于捕捉目標，能監(jiān)視宏大的現(xiàn)場，并可以得到清晰的圖像細節(jié)，利于細小的物像監(jiān)控，其智能化光學處理系統(tǒng)將遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的CCD。

    6．硬盤錄像機DVR技術水平有很大提高，國內已研發(fā)出24-32路全實時嵌入式硬盤錄像機及高水平的圖像采集壓縮板卡，均具有國際領先水平。網(wǎng)絡視頻錄像機NVR和有雙壓縮技術（MPEG4、JPEG）的雙碼流硬盤錄像機正開始出現(xiàn)。網(wǎng)絡視頻錄像機NVR有可能可支持LAN．WAN、PSTN．ISDN、XDSL等多種網(wǎng)絡結構，并能與智能化分析功能更緊密地結合。

    7．采用100Hz逐行掃描的監(jiān)視器，由于采用了高幀和逐行技術，可使圖像畫面無閃爍和更加穩(wěn)定，使視覺效果得到改善而受到青睞。未來，顯示裝置會從傳統(tǒng)的480隔行掃描（intgrlacedscanning）過渡到1080i或720p的逐行掃描（Progressivescanning），并會出現(xiàn)1080p的全高清（fullHD）顯示格式。

    8．具有視頻圖像的智能化分析被稱之為智能視頻，影像的智能搜索和跟蹤將是重點，攝像機目標跟蹤功能正在成為應用的熱點；“視頻內容分析軟件”需求旺盛，它通過自動識別和提取圖像中蘊含的信息，而在人流統(tǒng)計（peopleconning）及自動行為識別（behaviorrecognition）方面得到應用。最新的視頻錄像解決方案將完全基于服務器，并使用PCI＄硬件或者帶有編碼功能的軟件，系統(tǒng)不僅采用多PCI十的PC機，更有可能采用最新的刀背式服務器（Blade－sever），以其來實現(xiàn)捕獲位于公共存儲子系統(tǒng)內的影像。同時，為實現(xiàn)分布立智能，更要求智能視頻技術前移到攝像機當中，以能在本身進行預先處理，并可決定何時向后端發(fā)送數(shù)據(jù)。

    9．IP攝像機及軟件正在成為CCTV的大眾餐而日益普及；除IP攝像機外，還推出了網(wǎng)絡球型攝像機、網(wǎng)絡矩陣等。網(wǎng)絡攝像機的發(fā)展趨勢是要能支持TCP、RTP、Multlcast組播協(xié)議、Uncast單播協(xié)議等多種網(wǎng)絡協(xié)議，并有高分辨率和日夜自動轉換功能。此外，可以通過以大網(wǎng)供電（PoEPoweroverEthernet）及實現(xiàn)網(wǎng)線上1000m長距離傳輸?shù)腖RE（LongRangeEthernet）也受到矚目。[nextpage]

    10．網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)正逐漸成為應用的主流，推出了虛擬矩陣切換系統(tǒng)和基于流媒體技術的網(wǎng)絡監(jiān)控解決方案。磁盤陣列以及存儲區(qū)域網(wǎng)絡（SAN）和外接聯(lián)同存儲器（NAS）將會成為理想的存儲介質。

    11．夜視攝像機的應用通過海灣戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭而揭開了其神秘的面紗，熱成像攝像機可在1km以內識別人，在2km以內識別車輛，在15－20km以內跟蹤飛機，還能發(fā)現(xiàn)和識別經(jīng)過一般偽裝的目標，隱蔽地進行晝夜觀察，并具有較高的抗干擾能力。此外，還出現(xiàn)了使用主動紅外的夜視攝像系統(tǒng)，即通過主動照射并利用目標反射紅外先來實施觀察的夜視技術，共圖像的分辨率要比通過目標自身發(fā)射的紅外幅射的熱成像系統(tǒng)（一般為320×240象素）高出許多。

    12．人體生物特征識別開始有較多實際應用。在人體生物特征識別系統(tǒng)中，目前分布狀況是指紋識別系統(tǒng)占48％、臉形識別系統(tǒng)占14％、虹膜識別系統(tǒng)占10％、聲音識別系統(tǒng)占7％、掌紋識別系統(tǒng)占6％。正在推出的還有掌靜脈生物識別包括：手拿靜脈識別（Painvein）、手背筋脈識別（backvein）、手指靜脈識別（fingervein）。未來，生物識別可能將會是多模態(tài)的應用，而不是靠單一技術進行識別。

    13．RFID正呼之欲出，2006年之后全球商業(yè)巨頭沃爾碼公司將帶頭以其替代傳統(tǒng)的條形碼，但頻譜的劃分和國家的標準尚待確定。

    14．數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化將是未來安防技術發(fā)展的主流，數(shù)字化監(jiān)控軟件與標準將會舉足輕重，越來越要求具有開放性和便于系統(tǒng)升級。在標準普及之前，為了能進行各種功能模塊的組合，能夠適用于分布式的網(wǎng)絡結構，以及能接入不同廠家的產(chǎn)品，提出了安防中間件的概念和技術，并倡導軟件構件優(yōu)（SoftwareComponent）以從根本上提高軟件生產(chǎn)的效率。

日益高漲的奧運安全保衛(wèi)需求
    由于國際安全局勢日趨復雜化，各個奧運會主辦國對奧運會安全保衛(wèi)的投入也在逐屆迅速增加。2004年的雅典奧運會；希臘政府花費了116億美元的巨資，僅用于安保一項的費用就高達15億歐元，幾乎相當于2000年舉辦悉尼奧運會的全部費用。其中以325億美元的天價購進了美國國際科技技術公司（SAIC）的C41（CommunicationControlCommandCoordination）安保系統(tǒng)，C4I安保系統(tǒng)集指揮、控制、通訊、計算機等功能于一體，協(xié)調警察、消防隊員和海岸警衛(wèi)隊的工作，雅典奧運會在250平方公里面積內監(jiān)控的47個場館、設立的63個指令中心都靠該系統(tǒng)協(xié)調工作。雅典奧運會之所以安保投入如此上高，是由希臘國家的半島型地理因素，以及希臘國家自身的安保能力等條件所決定的，在雅典奧運期間，美國甚至派出了海軍陸戰(zhàn)隊和FBI等機構參與了奧運安保工作。

    由于中國的情況和雅典奧運會有很大的不同，中國已經(jīng)具備了獨立自主應對大規(guī)模奧運安全事務的能力，而且中國警方的能力也已經(jīng)通過了奧運火炬?zhèn)鬟f等大型活動的檢驗。因此北京奧組委對外確認2008年北京奧運的安保支出預算為3億美元，北京的安保投入只占到總體預算的1/5左右。

    據(jù)FBI官方網(wǎng)站資料顯示，在北京奧運會上，F(xiàn)BI北京辦事處不會涉足2008年北京奧運會的安全保衛(wèi)工作，只會在應中國方面要求的前提下；提供相應的協(xié)助工作。[nextpage]

北京2008年奧運安全的構成要求分析
    1．奧運比賽和訓練場館的安全需求。北京為此要新建19個場館（合6個臨時賽場），改擴建13個，共計32個場館。因此面臨新建場館技防設施的建設，以及原有場館技防設施的完善；與奧運相關配套服務設施的安全；還有奧運會期間為奧林匹克大家庭成員、各國政要．新聞記者和觀眾提供服務的區(qū)域．建筑及設施的安全。

    2．重點要害目標，包括為奧運會提供服務的重要通信設施。水電氣熱以及其它需特別保護的目標。按照北京市科技創(chuàng)安總體規(guī)劃的要求，到2007年底，全市要害部位、重點地區(qū)、繁華場所的科技創(chuàng)安要百分之百達標，奧運場所周邊地區(qū)乃至整個城市，都要為奧運會創(chuàng)造安全穩(wěn)定的外部環(huán)境。

    3．社區(qū)的科技創(chuàng)安將是重頭戲。未來幾年中，北京市將對九百多萬平方米的危舊住房實施改造，建成數(shù)千個新型安全小區(qū)，各類新建城鎮(zhèn)居民住宅都要符合技防規(guī)范要求，已建住宅也將逐步投入技防建設。2006年全市人防、技防、物防有機結合的安全社區(qū)比例將要達到95％，奧運周邊社區(qū)要達到100％。

    4．建立城市應急系統(tǒng)，以有效應付“氣候、污染、交通．火災、地震、生物”等幾大類災害，例如發(fā)生危險化學品或有毒氣體泄漏等緊急事件、人為的恐怖活動、突發(fā)公共衛(wèi)生事件等需要應急處理的事故，也可服務于火災消防、安防報警等城市功能，以減少城市災害可能造成的損失。

    5．在奧運會期間的交通保障。為此要劃出奧運專用車道，并嚴罰其他車輛對其的隨意占用，可以在很大程度上改進奧運期間的交通流暢。智能交通系統(tǒng)（ITS）中的公交優(yōu)先和公交專用道要強化執(zhí)法，絕不能停留在空談。

    6．實施電子票務系統(tǒng)。電子門票是一種將智能芯片撩人到紙質門票等介質中，用于快捷檢察和驗票，并能實現(xiàn)對持票人進行實時和精準定位跟蹤以及查詢管理。電子門票直接與相應的管理信息系統(tǒng)相連，包括一般觀眾、重點嫌疑人員、參賽運動員＼場館工作人員在內的每一位人員都可以被準確地跟蹤。通過對電子門票進行授權，可限定人員在場館中各個區(qū)域的準入范圍，如果該人進入了禁止其入內的區(qū)域或位置，監(jiān)控人員可以通過電話或對講機通知其附近的安保人員或工作人員出面制止，或者進行連續(xù)跟蹤。

奧運視頻監(jiān)控方案的選擇原則
    奧運監(jiān)控選用何種技術，既能滿足需求又能節(jié)省開支是人們所關心的?？蛇x擇的方案主要有IP攝像機、傳統(tǒng)模擬攝像機加網(wǎng)絡視頻服務器、網(wǎng)絡型DVR這三類。[nextpage]

    1．DVR是一種低成本的選擇，但是此時要將DVR轉換成網(wǎng)絡錄像系統(tǒng)NVR（NetworkVideoRecorder）才有可能實現(xiàn)。

    2．從長遠來說，IP攝像機將會更普遍，但是，IP攝像機需具有真正的監(jiān)控功能，要將目前先進的DVR或動態(tài)偵測系統(tǒng)所具有的存儲和智能化結合起來，并實現(xiàn)低價位或有獨特的性能優(yōu)勢才行。

    3．當前，最現(xiàn)實的是利用原有模擬系統(tǒng)來創(chuàng)建需耍的IP視頻網(wǎng)絡。即繼續(xù)使用現(xiàn)有模擬設備，同時將平攝像機、數(shù)字攝像機、數(shù)字硬盤錄像機、PC機和服務器直接與網(wǎng)絡連接起來，模擬攝像機可通過視頻服務器接入到網(wǎng)絡中。這樣，通過該平臺就可以用于需要視頻監(jiān)控的任何地方。雅典奧運會就采用700多臺英國Indigovision8000編解碼器，對經(jīng)MPEG4壓縮的視音頻信號及控制數(shù)據(jù)通過IP網(wǎng)絡進行傳輸，構成大型IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)。這種解決方案既將模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)聯(lián)接起來，同時，解決了各類用戶環(huán)境中復雜的安全問題。

采用流媒體技術優(yōu)化奧運監(jiān)控網(wǎng)絡平臺
    雖然網(wǎng)絡監(jiān)控能使監(jiān)控工作在任何時候、任何地點均能進行，但是網(wǎng)絡的帶寬不足、網(wǎng)絡線路的不穩(wěn)定性等常常會使得網(wǎng)絡監(jiān)控中出現(xiàn)圖像延遲時間較長、圖像幀率不夠、圖像畫質不理想等現(xiàn)象。而使用如圖7所承的流媒體技術，就能在保障圖像相對良好的同時增大壓縮比例，減少傳輸、存儲資源的占用。

    流媒體（StreamngMedia）指在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上按時間先后次序傳輸和播放的連續(xù)音/視頻數(shù)據(jù)流。在安防行業(yè)中應用流媒體技術，主要是實現(xiàn)視頻圖像的傳輸、轉發(fā)和點播，并具有下列優(yōu)勢：

    1．流媒體技術可將監(jiān)控圖像、聲音等信息由服務器向用戶計算機進行連續(xù)、不間斷地傳送，用戶不必等到整個文件全部下載完畢，而只需經(jīng)過幾秒或十幾秒的啟動延時即可進行觀看。當聲視頻在用戶的PC機上播放的同時，影像文件的剩余部分還會從服務器上繼續(xù)下載。

    2．流媒體技術在一定程度上突破了網(wǎng)絡帶寬對多媒體信息傳輸?shù)南拗啤＠?，一路GIF分辨率、25幀的實時視頻圖像約需占用30Mbps的帶寬，而采用流媒體技術僅著占用500Kbps－1Mbps的帶寬。

    3．采用流媒體技術，能夠進行遠程管理和集中存儲，從而保證了監(jiān)控系統(tǒng)的時效性。與采用光纖或同軸電纜的視頻傳輸方式相比，具有明顯的成本優(yōu)勢以及靈活性和拓展性。

    當然，為了在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上傳輸視頻流，流媒體技術需要解決從音/視頻源的編碼/解碼到網(wǎng)絡端的媒體服務、媒體流傳輸，到用戶端的授權監(jiān)視、控制和存貯等一系列問題。但是，隨著寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展，流媒體技術和相關的應用已被認定是未來高速寬帶網(wǎng)絡的主流應用。