百萬像素監(jiān)控

　　百萬像素已經(jīng)不僅僅是個別廠家宣傳的口號，整個市場已經(jīng)呈現(xiàn)出由標清監(jiān)控過渡到百萬像素監(jiān)控的趨勢，入門級百萬像素產(chǎn)品(720P)攝像機已成為各網(wǎng)絡攝像機廠家最基本的產(chǎn)品，超高清1080P產(chǎn)品也在近期國內(nèi)外的大型展會中頻繁亮相，500萬甚至千萬級的攝像機已經(jīng)開始在市面上出現(xiàn)。下圖是4cif(44萬像素)畫面同uxga(200萬像素)畫面對比，我們可以看出兩者間在畫面尺寸、細節(jié)表現(xiàn)上的巨大差異。

4cif畫面

uxga畫面

　　在對比過百萬像素產(chǎn)品后，我們對傳統(tǒng)的標清監(jiān)控產(chǎn)品的效果越來越不滿意，可以肯定的講，百萬像素監(jiān)控會成為安防監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展趨向，并在未來的幾年間占據(jù)相當?shù)氖袌龇蓊~。

　　百萬像素監(jiān)控對芯片能力的要求更高，目前在200萬像素級別，能做到25幀全實時監(jiān)控的廠家為數(shù)不多，300萬、500萬像素目前仍要降幀監(jiān)控。百萬像素網(wǎng)絡攝像機對生產(chǎn)廠家核心研發(fā)能力的要求更高，相機內(nèi)DSP算法的水平?jīng)Q定了成像質(zhì)量、算法效率，算法水平的優(yōu)劣是今后各廠家比拼實力的最重要戰(zhàn)場。 [nextpage]

　　智能視頻監(jiān)控

　　智能視頻監(jiān)控(intelligent video surveillance)技術起源于計算機視覺技術(computer vision)，它對視頻進行一系列分析，從視頻中提取運動目標信息，發(fā)現(xiàn)感興趣事件，根據(jù)用戶設置的報警規(guī)則，自動分析判斷報警事件，產(chǎn)生報警信號，從而可以在許多場合替代或者協(xié)助人為監(jiān)控。

　　智能分析技術在之前還是處于起步階段，雖然很多專業(yè)的視頻智能技術廠家一直在大力宣傳視頻智能分析技術，但由于清晰度、準確率和成本方面的原因，智能技術在實際項目中的應用還不多，由其在大型視頻監(jiān)控項目中。隨著智能技術的不斷發(fā)展和完善，尤其是百萬像素網(wǎng)絡監(jiān)控的進一步普及，智能技術在大型項目中的應用成為可能。

　　智能技術在初期階段主要包括線規(guī)則、區(qū)域規(guī)則、物品遺留檢測、人臉檢測等應用，產(chǎn)品形態(tài)多為基于硬件設備(板卡、DVS)和軟件平臺實現(xiàn)。下圖展示了線規(guī)則和區(qū)域規(guī)則的功能。

線規(guī)則功能

區(qū)域規(guī)則功能

　　隨著技術的發(fā)展，智能技術呈現(xiàn)出產(chǎn)品形態(tài)多樣化、行業(yè)性應用的特點。下圖展示了使用現(xiàn)有的固定攝像機和球機，結(jié)合智能DVS進行“雙機跟蹤”功能的效果圖。

雙機跟蹤功能效果圖

　　下圖展示了使用固定攝像機+智能主機進行“人數(shù)統(tǒng)計”功能效果圖。

人數(shù)統(tǒng)計功能

　　另外，在智能交通、金融、公安等領域的智能應用呈現(xiàn)出更為明顯的行業(yè)性特征。智能應用之所以在項目中越來越多的應用，是因為智能分析技術開始同各行業(yè)應用的實際業(yè)務需求相結(jié)合，解決客戶關心的問題，并挖掘出了更多符合行業(yè)應用的新需求，開發(fā)了更多實用的新功能。 [nextpage]

　　視頻監(jiān)控同其他安防應用走向大融合

　　整體解決方案(Total solution)的概念在幾年前就先有國際安防巨頭們大力宣揚，但針對中國的國情，實際成功的案例還不多。整體解決方案意味著視頻監(jiān)控、門禁、防盜報警、消防等弱電系統(tǒng)和IT系統(tǒng)的大融合，能夠真正實現(xiàn)各個子系統(tǒng)整合的手段是協(xié)議互通。整體解決方案的實現(xiàn)，可以顯著的降低建設和運營成本，而且適合新技術、新產(chǎn)品在現(xiàn)有平臺的整合。但之前所謂的整體解決方案主要是通過設備SDK的方式將設備接入某一平臺。真正的整體解決方案的實現(xiàn)，還是需要各行業(yè)各領域的領導廠家做到協(xié)議開放和協(xié)議互通，建立開放的綜合管理平臺。

　　隨著視頻監(jiān)控技術的發(fā)展，特別是數(shù)字化、網(wǎng)絡化的趨勢，作為整體解決方案中最終要的視頻監(jiān)控平臺肩負著整合各個安防子系統(tǒng)的任務。整合需要一個過程，在今后的幾年中，隨著經(jīng)濟復蘇和技術的發(fā)展，這種融合會走向一個新的高度。

　　除了上述的幾個新趨勢外，3G監(jiān)控產(chǎn)品隨著3G網(wǎng)絡的不斷成熟也成為近幾年視頻監(jiān)控領域的熱點，相信3G技術會推動視頻監(jiān)控領域走向更廣闊的空間。

　　分析完整個數(shù)字視頻發(fā)展的趨勢，下文將針對機場這一重要的垂直行業(yè)作進一步的分析。

　　機場安防趨勢

　　伴隨著國家經(jīng)濟發(fā)展，中國民航業(yè)發(fā)展勢頭強勁，隨著奧運會、世博會、亞運會等國際級賽會、會議的召開，航空業(yè)安全在國內(nèi)提高到了一個前所未有的高度。作為全球服務行業(yè)的一部分，“9.11事件”發(fā)生后，民航業(yè)的發(fā)展面臨國際恐怖主義的威脅，安全形式越發(fā)嚴峻。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在整個機場安全保障系統(tǒng)中居于核心地位。隨著數(shù)字視頻監(jiān)控技術的不斷發(fā)展，結(jié)合機場安防建設的新需求，目前在民航安全領域呈現(xiàn)出三大發(fā)展趨勢：

　　全數(shù)字化系統(tǒng)

　　模擬系統(tǒng)和數(shù)字化(IP)系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)中兩大技術體系，國內(nèi)機場在之前幾年中普遍采用模擬矩陣系統(tǒng)，以視頻矩陣為核心，以視頻光端機或編解碼器完成視頻傳輸?shù)姆绞?，實現(xiàn)多級視頻聯(lián)網(wǎng)。

　　然而隨著系統(tǒng)日趨復雜及遠程管理的需求，在路網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，監(jiān)控距離不斷增長的情況下，傳統(tǒng)的視頻聯(lián)網(wǎng)和傳輸模式體現(xiàn)出多方面的局限性。在此以三級管理模式下的圖像傳輸方式為例說明：

三級管理模式下的圖像傳輸方式的局限性

　　由上圖我們可以分析出，目前監(jiān)控系統(tǒng)存在的主要問題有：

　　1、構(gòu)建大型網(wǎng)絡時，矩陣增容費用遽增;

　　2、不同矩陣之間聯(lián)網(wǎng)非常困難;

　　3、視頻信號經(jīng)每節(jié)點時，均需進行A/D、D/A變換，聯(lián)網(wǎng)級數(shù)有限。

　　從傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)架中我們可以看出主干傳輸設備的重要性，同時必然會想到一個問題，如何才能避免數(shù)據(jù)多級轉(zhuǎn)發(fā)造成的控制延遲和視頻多級級聯(lián)造成的視頻損耗?

　　全數(shù)字系統(tǒng)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應用可以很好的解決這些問題，數(shù)字系統(tǒng)具有不受地域限制、易擴充、存儲以及與多區(qū)域多部門聯(lián)動的優(yōu)勢，更適合機場安防應用龐大的后臺管理，提高安全系數(shù)的同時提高管理效益。

　　高清化、智能化

　　高清化、智能化是伴隨著數(shù)字系統(tǒng)的成熟而成熟的，我們將720P(1080×720)以上的分辨率稱為高清的“入門門檻”。機場需要的高清化和智能化應用不單是事后取證，更希望通過技術手段實時發(fā)現(xiàn)問題，提升系統(tǒng)的整體預警能力，防范于未然。 [nextpage]

　　多系統(tǒng)融合

　　機場安防系統(tǒng)的整合在多年前已開始提出，近兩年，隨著數(shù)字系統(tǒng)的建設和升級，各子系統(tǒng)的集成被正式擺上臺面。軟件平臺的集成，可通過開發(fā)中間協(xié)議、中間件等形式實現(xiàn)各系統(tǒng)的互聯(lián)互通，多系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換的延時問題，要通過硬件和軟件來那個方面來解決，即高速數(shù)字交換硬件系統(tǒng)和允許海量數(shù)據(jù)交換的協(xié)議或中間件。

　　針對機場安防系統(tǒng)的這些需求，我們不難看到，除了傳統(tǒng)的數(shù)字化攝像機、高清攝像機這些信息采集設備外，平臺級的軟硬件產(chǎn)品是保障整個系統(tǒng)穩(wěn)定性和可擴展性的重點。平臺級硬件產(chǎn)品在前幾年以矩陣為代表廣泛應用于各機場的視頻監(jiān)控項目中，矩陣在整個系統(tǒng)中起到核心的視頻交換作用，因此我們稱其為平臺級產(chǎn)品。隨著數(shù)字視頻監(jiān)控技術向網(wǎng)絡化的發(fā)展，模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的弊端開始逐漸暴露，下文通過三種方案的對比闡述這一問題。

　　傳統(tǒng)模數(shù)系統(tǒng)同視頻綜合平臺對比

　　以下三種方案均實現(xiàn)如下功能：數(shù)模視頻接入及切換、高清(1080P)上墻、集中存儲等功能。三種方案重點對比“接入及編碼部分”的差異。其中，方案三采用了?？低曌钚略O計開發(fā)的視頻綜合平臺產(chǎn)品，該產(chǎn)品是集合了數(shù)字矩陣、機架式編解碼器、高清上墻等一些列功能的平臺級硬件產(chǎn)品。

　　方案一：矩陣為中心的模數(shù)方案

　　傳統(tǒng)行業(yè)包括機場監(jiān)控系統(tǒng)大多采用此種方式。如上圖可見，“接入及編碼部分”需要通過視頻分配器將前端模擬視頻分為兩路，一路傳送至模擬矩陣上墻，一路傳入編碼器進行編碼后傳入后端存儲設備;IP數(shù)字視頻通過解碼器解碼傳入模擬矩陣上墻。

　　方案二：視頻服務器方案

視頻服務器方案

　　“接入及編碼部分”中，前端模擬視頻傳入編碼器進行編碼后傳入后端存儲設備，同時碼流傳入解碼器解碼上墻;IP數(shù)字視頻通過解碼器解碼上墻。 [nextpage]

　　方案三：視頻綜合平臺方案

視頻綜合平臺方案

　　對比三種方案，方案三的“接入及編碼部分”最為精簡，整合度最高，僅用視頻綜合平臺即可完成“視頻分配器+模擬矩陣+視頻編解碼設備”的功能。同時，由于采用了全數(shù)字交換方案，視頻綜合平臺可解決方案二中模擬視頻先編碼后解碼上墻的延時問題。

　　方案一和方案二較方案三會增加大量編碼器、解碼器、視頻分配器和傳輸設備，建設成本極大提高。多系統(tǒng)并存的隱患在于對調(diào)試和維護帶來極大不確定性，系統(tǒng)故障排查及系統(tǒng)升級會增加更多成本。視頻綜合平臺只采用一套標準的軟硬件，系統(tǒng)調(diào)試工具均內(nèi)置，自身集成容錯機制，系統(tǒng)升級和調(diào)試均在一臺主機完成，總體擁有成本較其他方案有大幅下降。下表列舉了視頻綜合平臺較傳統(tǒng)模數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢。

表 視頻綜合平臺同傳統(tǒng)模數(shù)方案對比

　　視頻綜合平臺同現(xiàn)有的全數(shù)字系統(tǒng)對比，采用了全數(shù)字交換方案，減少了編解碼操作，時延更小，并發(fā)能力更強。視頻綜合平臺的這些特點，體現(xiàn)了數(shù)字視頻監(jiān)控發(fā)展趨勢，滿足了項目隊高清化、網(wǎng)絡化、智能化等的需求，而平臺級的硬件產(chǎn)品保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，配合平臺級的軟件產(chǎn)品，可以進一步滿足機場安防走向大集成的要求。

　　結(jié)語

　　隨著機場對安防系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)大集成、大融合的要求，以及視頻監(jiān)控技術的不斷發(fā)展和完善，硬件和軟件平臺、視頻監(jiān)控和門禁、報警、消防系統(tǒng)已經(jīng)開始打破原有的界限，走向大集成。在機場安防中占有主導地位的視頻監(jiān)控系統(tǒng)起到了關鍵作用，架構(gòu)更加開放、功能更加強大的平臺級產(chǎn)品將成為整個安防系統(tǒng)的核心。