【安防知識網(wǎng)】本文以寧波網(wǎng)球中心的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用為例，來探討網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢，以說明網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控融入數(shù)字化體育場館的發(fā)展之路。

　　建設(shè)目標及面臨的挑戰(zhàn)

　　寧波網(wǎng)球中心位于寧波市高教園區(qū)南區(qū)，與已建成的鄞州體育中心一期相鄰。建成后多用于舉辦國際級賽事，同時兼顧市民的日常鍛煉和比賽。項目占地約110畝，總建筑面積約2.3萬平方米，由網(wǎng)球場和游泳館兩部分構(gòu)成。其中，網(wǎng)球區(qū)域由中心球場、室內(nèi)網(wǎng)球館以及室外網(wǎng)球場三部分組成;游泳館則由室內(nèi)外標準泳池和室內(nèi)兒童游泳池共三個泳池組成。

　　寧波網(wǎng)球中心的建設(shè)目標從一開始就設(shè)定為打造一流的現(xiàn)代化、數(shù)字化體育場館，具備完備的計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字通信轉(zhuǎn)播、比賽支持、安全監(jiān)控等高科技系統(tǒng)。安全監(jiān)控系統(tǒng)作為其四大系統(tǒng)之一，其設(shè)計伊始即面臨一大挑戰(zhàn)—— 如何與場館的全數(shù)字化相融?這一問題對于其他系統(tǒng)的建造不成問題(計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)字通信轉(zhuǎn)播系統(tǒng)、比賽支持系統(tǒng)以及設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了全數(shù)字化)，然而在安全監(jiān)控系統(tǒng)的市場上，模擬和半模擬的監(jiān)控系統(tǒng)仍然是主要的選擇，全數(shù)字的“網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)”則仍然披著“新技術(shù)，新產(chǎn)品”的外衣。因此，建設(shè)方面臨的主要挑戰(zhàn)首先是選擇“成熟的監(jiān)控解決方案，作為孤島系統(tǒng)”還是選擇“新興技術(shù)解決方式實現(xiàn)全數(shù)字化”。最終，打造全數(shù)字化一流場館的決心促使網(wǎng)球中心建設(shè)方充分去了解“新興”的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　首先，要越過新技術(shù)，新方案是否穩(wěn)定可靠的迷思。建設(shè)方通過了解和進一步調(diào)研和測試后認為，建設(shè)體育館全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以進入真正的設(shè)計階段。

　　下一個挑戰(zhàn)就是融合網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他三大系統(tǒng)。之前，建設(shè)方認為這可能是最大的技術(shù)障礙之一，因而邀集了眾多集成商、軟件開發(fā)商和設(shè)備提供商進行商討，然而這一問題的解決卻出乎意料簡單——采用網(wǎng)絡(luò)攝像機API接口完備而且標準，并統(tǒng)一支持全系列攝像機。有了API接口，集成和軟件開發(fā)的工作在系統(tǒng)設(shè)計初期即可展開，這樣不僅可以降低集成的難度，還能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的聯(lián)動。

　　各個系統(tǒng)的共同協(xié)作，保證了寧波網(wǎng)球中心安全、有序的運行。在比賽情況下，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用即保證了比賽的順利進行，又為賽事提供了方便、快捷的系統(tǒng)支持，此外，其還促使網(wǎng)球中心的智能化系統(tǒng)成為名副其實的科技含量高、應(yīng)用效果好、升級能力強、操作控制簡單方便、運行安全穩(wěn)定的信息化系統(tǒng)。

　　解決方案

　　全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案采用和其他系統(tǒng)一致的C/S構(gòu)架：前端采用IP攝像機;傳輸采用IP網(wǎng)絡(luò);后臺管理;存儲等采用服務(wù)器。

　　IP攝像機實現(xiàn)了前端的高畫質(zhì)、高智能和高可靠性。建設(shè)方根據(jù)需要靈活的選擇了前端：如比賽場地、進出閘口等采用了高清HDTV攝像機;地下建筑部分，采光不足的走廊選擇低照度日夜轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)攝像機;停車場選用高速快球型網(wǎng)絡(luò)攝像機等等。同時這些IP攝像機均支持移動偵測、破壞報警和音頻偵測等智能功能。部分攝像機還具備ACAP智能應(yīng)用安裝功能，可升級越線偵測、人數(shù)統(tǒng)計等功能。通常，我們依靠一下四個依據(jù)來為場館選擇在何處和何種位置部署高清網(wǎng)絡(luò)攝像機：

[nextpage]　　選擇依據(jù)一：你需要用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機做什么?

　　在體育場館中，比賽場地、入場閘口的監(jiān)控就非常適合采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機。

　　選擇依據(jù)二：根據(jù)特定的應(yīng)用計算出需要網(wǎng)絡(luò)攝像機的分辨率?

　　在確定合適的像素數(shù)方面，應(yīng)該提前知道你需要通過監(jiān)控鏡頭獲取哪些細節(jié)信息。例如，假設(shè)你要為場館VIP區(qū)安裝監(jiān)控攝像機。面部識別的目標像素數(shù)是：兩耳之間60像素，這是能夠識別一個人的最基本像素。HDTV高清網(wǎng)絡(luò)攝像機可以在更遠的距離識別人臉等目標。

　　選擇依據(jù)三：更清晰還是更實時?

　　常規(guī)的百萬像素技術(shù)存在兩個缺點，其中一項即是與人眼相比，缺乏色彩質(zhì)量，在高分辨率下，可能無法獲得完整的幀速(每秒25/30幀)。此外，如果你需要流暢的幀速，某些百萬像素攝像機在最高分辨率下可能只能達到5fps或10fps的幀率。在這種情況下，應(yīng)該使用HDTV高清攝像機，它具有完整的30fps的速度和色彩再現(xiàn)能力，能夠達到人眼色彩分辨能力并且基于標準(SMPTE)。 對于監(jiān)控比賽場地，甚至是監(jiān)控比賽都可以完全勝任。

　　選擇依據(jù)四：是否希望從一個網(wǎng)絡(luò)攝像機查看多個畫面?

　　百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機具備在廣角下依然表現(xiàn)不錯的清晰度，其經(jīng)?？梢蕴娲鷰着_4CIF普通攝像機，這也是百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機高性價比的體現(xiàn)。

　　監(jiān)控系統(tǒng)傳輸完全以場館的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，充分利用結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，完全遵循標準的通信接口和協(xié)議，并提供QoS支持和網(wǎng)絡(luò)安全配置和接口開發(fā)功能。

　　后臺中控系統(tǒng)采用智能化中心管理和中心存儲，系統(tǒng)可以管理前端各種不同的畫質(zhì)分辨率和前端智能功能。特別值得一提的是，系統(tǒng)全部使用H.264編碼，節(jié)省了約50%的存儲和網(wǎng)絡(luò)帶寬占用。其他系統(tǒng)也通過標準的VAPIX API與安全監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)。

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息通訊系統(tǒng)、比賽支持系統(tǒng)的緊密集成，使得寧波網(wǎng)球中心真正實現(xiàn)了全數(shù)字化。如上面解決方案部分所述，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是由前端、網(wǎng)絡(luò)傳輸、后臺中控三大部分組成，并提供了API 接口與系統(tǒng)聯(lián)動或集成。

　　監(jiān)控前端子系統(tǒng)

　　前端由網(wǎng)絡(luò)攝像機、防護罩、支架和傳感器網(wǎng)絡(luò)組成，分布于網(wǎng)球中心區(qū)域各個主要出入口、內(nèi)部重要區(qū)域、公共區(qū)域、人流集中位置、周邊重要位置和主要道路口以及重要路段等。實時監(jiān)控各監(jiān)控點的人員流動情況，監(jiān)控各重要地點的防火、防盜、安全情況等。

　　傳輸子系統(tǒng)

　　對于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，視頻、音頻、IO、PTZ控制均通過網(wǎng)絡(luò)線(4對屏蔽雙絞線或光纖)傳輸，結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)和IP以太網(wǎng)交換機均為標準網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和協(xié)議。

　　后臺監(jiān)控中心

　　監(jiān)控中心由裝有智能監(jiān)控管理軟件的企業(yè)級服務(wù)器、大型存儲設(shè)備、大屏幕監(jiān)視系統(tǒng)組成，其不但可以實時接收監(jiān)控前端子系統(tǒng)傳遞的現(xiàn)場視頻、數(shù)據(jù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)的報警，并且能進行顯示、記錄、查詢、報警處理等，除此之外，還可以進行系統(tǒng)設(shè)置，如攝像機控制、用戶管理、系統(tǒng)日志管理等。通過在視頻監(jiān)控軟件中的任務(wù)設(shè)置，存儲服務(wù)器中的音視頻數(shù)據(jù)可以按要求自動清空，循環(huán)記錄。

　　與其他系統(tǒng)的聯(lián)動、互聯(lián)和集成

　　其他系統(tǒng)通過標準的VAPIX API和安全監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)。API可以使其他系統(tǒng)調(diào)用監(jiān)控系統(tǒng)的視頻，根據(jù)訪問權(quán)限控制前端攝像機。用戶可根據(jù)場館的實時應(yīng)用需要調(diào)整整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

[nextpage]　　取得成效

　　寧波網(wǎng)球中心作為一個大型的體育場館，安全是一個非常重要的問題。此次該項目運用IP網(wǎng)絡(luò)攝像機建立了一套智能化的安保系統(tǒng)，具備24小時不間斷工作的能力，并裝備電源后備系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)緊急情況，如停電，火災(zāi)或遇到突發(fā)事件等，即刻能做出相應(yīng)決策，在保障寧波網(wǎng)球中心的日常工作和安全保衛(wèi)的同時，還能直接和外部的安全保衛(wèi)單位(如，公安、消防單位等)迅速取得聯(lián)系，實施安全保衛(wèi)工作。

　　從安防角度來看，由于體育比賽的集中性，加之場館內(nèi)外人員流量大，對于安防監(jiān)控系統(tǒng)而言，如何在人流極限的情況下，避免突發(fā)事件，是關(guān)注的重點，然而是在體育賽事歇息期，人員流量會近乎于零。所以，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，要充分考慮靈活性、可靠性的需要，使得其比一般的系統(tǒng)更為可靠。IP攝像機可以遠程完全控制其工作狀態(tài)適應(yīng)不同的需要，并且具備智能開放平臺，可安裝第三方的智能應(yīng)用加強安全監(jiān)控。本項目采用的產(chǎn)品均支持3年原廠質(zhì)保，MTBF(Min Time Between failure)時間可達10萬小時，是市場上可靠性級別最高的產(chǎn)品。

　　該網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實時監(jiān)視體育場館：包括出入口人員監(jiān)控、觀眾擁擠情況、場地中心狀態(tài)、有無急診病人或可疑人物等功能。根據(jù)需要選擇的攝像機具備即使在夜間戶外、光線暗淡的地方也具有監(jiān)視可疑人物的高靈敏度，滿足體育場館室外的監(jiān)控需要，其主要優(yōu)勢如下。

　　全面采用H.264壓縮技術(shù)，大大降低帶寬和存儲需求

　　該項目采用新一代的H.264壓縮技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)攝像機所采用的ARTPEC芯片在高達1080P分辨率條件下可達到30幀/S的傳輸速率。本項目采用的攝像機具備不同的圖像分辨率、圖像壓縮率以及圖像內(nèi)容，每臺攝像機輸出的視頻碼流所占用的帶寬資源位于幾十K到6M之間，只是同畫質(zhì)，同分辨率傳統(tǒng)MPEG-4壓縮算法的一半，大大節(jié)省與優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。

　　采用真正的高清IP HDTV攝像技術(shù)，最高分辨率達1080i

　　比賽和練習場地采用了高清攝像機，完全兼容HDTV標準，在最高分辨率1080i情況下可達25幀/秒，清晰度可達廣播級圖像畫質(zhì)，從視覺效果來看，其圖像質(zhì)量可達到或超過高清電視節(jié)目的水平，從畫質(zhì)來看，畫面清晰度、色彩還原度都要遠勝過標清網(wǎng)絡(luò)攝像機，特別適合體育場館監(jiān)控運動場景的需要。HDTV高分辨率攝像機1臺即可覆蓋整個網(wǎng)球比賽場地，傳統(tǒng)4CIF攝像機是無法比擬的。

　　結(jié)語

　　因此，安全監(jiān)控系統(tǒng)作為比賽場館數(shù)字化建設(shè)的最后環(huán)節(jié)，其數(shù)字化的實現(xiàn)有助于場館的完全數(shù)字化，實現(xiàn)安全監(jiān)控的按需監(jiān)控、智能監(jiān)控。