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視頻監(jiān)控系統(tǒng)在體育場館中的應(yīng)用探討1 前言近年來，隨著全民健身運(yùn)動(dòng)的提倡和國家對(duì)體育環(huán)境的大力投入，越來越多大型體育場館開始或者已完成建設(shè)。特別是剛剛結(jié)束的2012倫敦奧運(yùn)會(huì)，中國體育健兒在奧運(yùn)會(huì)上發(fā)揚(yáng)的體育精神更引燃了市民的運(yùn)動(dòng)熱情。在大型體育場館內(nèi)將會(huì)舉辦盛大體育賽事、大型演出，同時(shí)體育館也會(huì)面向廣大市民開放、使用。體育場館在使用期間的安全問題關(guān)系到運(yùn)動(dòng)員、演員、群眾及財(cái)產(chǎn)的安全。體育場館的安保體系是集功能強(qiáng)大的人防和技防為一體的混合體系。而隨著現(xiàn)代視頻監(jiān)控的高清化和智能化的興起，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為體育場安全防范體系的重要組成部分之一，設(shè)計(jì)一套安全、可靠、實(shí)用、可擴(kuò)展、技術(shù)先進(jìn)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)尤為重要。2 設(shè)計(jì)思路視頻監(jiān)控系統(tǒng)在經(jīng)歷傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)到IP數(shù)字系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變過程，采用網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于能提供高清實(shí)時(shí)視頻、錄像、回放、報(bào)警聯(lián)動(dòng)及智能視頻分析等高新技術(shù)的應(yīng)用，可以大大減輕現(xiàn)場安保人員的人力投入和全局安保。體育場館是為舉行賽事，活動(dòng)的大型建筑群體，在體育賽事或者活動(dòng)舉行時(shí)，其人員出入流動(dòng)大，重要的專業(yè)設(shè)備多，部分區(qū)域人群密集度高。在賽后，體育場館又是市民健身休閑的主要場合，需要保證市民在場館內(nèi)的安全以及體育場館自身的財(cái)產(chǎn)安全。體育場館安防建設(shè)主要包括視頻監(jiān)控、出入口門禁控制、周界入侵報(bào)警、電子放哨及車輛管理等五個(gè)部分。其中能體現(xiàn)技防的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在體育場館有以下幾個(gè)方面的實(shí)際需求：1) 對(duì)體育館內(nèi)外全方位、高清晰、實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控并可以實(shí)現(xiàn)控制。 2) 場館內(nèi)突發(fā)事件的主動(dòng)告警、聯(lián)動(dòng)及與人防相配合的現(xiàn)場指揮。3) 物品丟失及偷盜行為的錄像查詢及回放。4) 特殊場景的智能行為分析，如人員入侵、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、物品遺留等5) 門禁系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，如遇特殊情況將嫌疑人控制在現(xiàn)場，以便安保人員以及警方抵達(dá)現(xiàn)場。6) 系統(tǒng)開放性：由于安防系統(tǒng)功能的特殊性、聯(lián)動(dòng)的復(fù)雜性、集成的層次性，需要充分考慮各子系統(tǒng)之間的開放性。3 系統(tǒng)特點(diǎn)目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在市場上給用戶仍然在宣傳“新技術(shù)、新產(chǎn)品”的概念,其中新技術(shù)當(dāng)仁不讓的會(huì)提到全I(xiàn)P網(wǎng)、高清，智能分析等字眼。那么，這些新興技術(shù)在體育場館的視頻監(jiān)控建設(shè)時(shí)是否能成熟、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)用。接下來讓我們來分析下這些新技術(shù)的特點(diǎn)和實(shí)用性。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無疑，網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展也極大的推動(dòng)了視頻監(jiān)控IP化的發(fā)展。在經(jīng)歷了幾年前玩IP化概念的時(shí)代到今天琳瑯滿目且較為穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻采用網(wǎng)絡(luò)來傳輸視頻，以系統(tǒng)具有強(qiáng)大的無縫擴(kuò)展能力的特點(diǎn)已經(jīng)被市場所認(rèn)可。所有的設(shè)備都以IP地址進(jìn)行標(biāo)識(shí)，增加設(shè)備只是意味著IP地址的擴(kuò)充。而要解決與設(shè)備兼容或者與其它系統(tǒng)融合的問題也異常簡單。采用統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的ONVIF協(xié)議即可完成一系列攝像機(jī)的接入。從實(shí)用性來說，平臺(tái)所提供的接入服務(wù)器功能，能完美的與其它系統(tǒng)進(jìn)行融合。聯(lián)動(dòng)方式靈活，可以由用戶自己定義，能夠充分滿足任何特殊、復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)的要求。高清技術(shù)對(duì)于視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，圖像清晰度是反饋給安保人員最直接、最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的不斷進(jìn)步和各類高效壓縮算法的出現(xiàn)，目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)高清視頻在低帶寬下的傳輸，讓人眼對(duì)體育場館內(nèi)重要區(qū)域能看的更清、更細(xì)致，辨識(shí)效果更好。IP攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)了高清晰的畫質(zhì)及高可靠性。在實(shí)際建設(shè)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需求靈活的選擇前端設(shè)備，比如比賽場地、賽事出入口等采用infinova高清槍式攝像機(jī)。體育場館外及場館內(nèi)空曠區(qū)域等可采用infinova高清快球攝像機(jī)。在光線內(nèi)外差異較大的區(qū)域，可采用infinova的寬動(dòng)態(tài)高清攝像機(jī)解決背光問題。智能分析技術(shù)在安防監(jiān)控領(lǐng)域，智能視頻分析技術(shù)所代表的第四代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，正在快速推向市場。單純的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控技術(shù)僅僅解決了傳輸與控制的問題，而對(duì)于大型體育場館監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)真正的高科技應(yīng)用整合還必須合理運(yùn)用智能化的監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)。Infinova公司自主研發(fā)的核心算法是通過使用國際先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和視頻圖像處理技術(shù)相結(jié)合，能對(duì)樹葉搖晃，光照，陰影特殊處理，在復(fù)雜背景下，性能表現(xiàn)良好；已具備入侵檢測、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、人員徘徊、軌跡跟蹤、物品遺留等智能化的功能。同時(shí)具有較高的檢測率，較低誤報(bào)率和漏報(bào)率。同時(shí)能提供視頻異常檢測的服務(wù)，包括偏色、遮擋、噪聲干擾、視頻信號(hào)丟失、亮度過高。當(dāng)前端攝像機(jī)出現(xiàn)異常時(shí)，立即能告知平臺(tái)報(bào)警，安保人員去現(xiàn)場及時(shí)排除狀況。4 實(shí)際案例剖析某體育館是廣東地區(qū)首個(gè)按NBA國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建設(shè)的體育場館，系統(tǒng)全部采用全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，部分重點(diǎn)點(diǎn)位采用高清IP攝像機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)示意圖如下所示：前端采集主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場音視頻數(shù)據(jù)的采集，并可以通過控制信號(hào)對(duì)現(xiàn)場攝像機(jī)進(jìn)行遙控，達(dá)到收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。前端監(jiān)控點(diǎn)通過IP通信網(wǎng)絡(luò)講編碼后的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街行墓芾砥脚_(tái)集中管理和控制。本系統(tǒng)采用了約300個(gè)攝像機(jī)分別部署于大廳出入口、走廊、場館比賽區(qū)、觀眾區(qū)、場館頂端馬道層、車庫、場館外圍道路、廣場等重要位置，以實(shí)現(xiàn)客戶要求的全方位視頻覆蓋。其中比賽場地、入場閘口采用高清攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控能達(dá)到很好的效果。系統(tǒng)由于前端攝像機(jī)較多，且監(jiān)控點(diǎn)較為分散，故對(duì)前端設(shè)備采用分布式管理。將場館分為A/B/C/D四個(gè)弱電間；室內(nèi)、室外的攝像機(jī)均采用就近接入原則，將其接進(jìn)離攝像機(jī)較近的弱電間，然后統(tǒng)一傳到中央機(jī)房，系統(tǒng)原理圖如下所示：網(wǎng)絡(luò)傳輸交換網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳遞的主要部分，其核心設(shè)備是接入點(diǎn)二層交換機(jī)和中心機(jī)房的核心三層交換機(jī)。主要負(fù)責(zé)將前端IP攝像機(jī)數(shù)據(jù)傳遞到控制中心，經(jīng)由流媒體進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)至電視墻，或者是轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備；將控制中心用戶發(fā)出的控制命令發(fā)送至前端攝像機(jī)，以完成攝像機(jī)的PTZ操作。項(xiàng)目在前端數(shù)據(jù)采集點(diǎn)共配備20臺(tái)24口二層交換機(jī)，分別分布在四個(gè)弱電間一樓以及音頻控制室機(jī)房內(nèi)；在中心機(jī)房配備2臺(tái)三層交換機(jī)。二層交換機(jī)與三層交換機(jī)之間通過光纖連接，中心機(jī)房的三層交換機(jī)之間用萬兆光纖連接已保證高清視頻的帶寬傳輸要求。平臺(tái)管理完成此次視頻監(jiān)控任務(wù)的重要操作平臺(tái)，該平臺(tái)采用英飛拓?cái)?shù)字視頻監(jiān)控軟件，本平臺(tái)管理軟件繼承矩陣系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn)，同時(shí)支持ONVIF協(xié)議能兼容多種IP前端設(shè)備接入，提供語音對(duì)講，錄像檢索、回放，支持各種報(bào)警信號(hào)聯(lián)動(dòng)，支持遠(yuǎn)程視頻控制，支持智能分析模塊，能提供SDK滿足第三方系統(tǒng)的接入。平臺(tái)管理是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，其主要設(shè)備是若干臺(tái)大型數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器（中心服務(wù)器）、流媒體服務(wù)器、錄像服務(wù)器、視頻管理客戶端、視頻解碼器、電視墻、網(wǎng)絡(luò)鍵盤等。平臺(tái)采用C/S架構(gòu)，同時(shí)又支持B/S架構(gòu)。對(duì)于C/S架構(gòu)的應(yīng)用來說，可以分為兩部分：一部分為server即控制中心，一部分為client即客戶端?？刂浦行牟渴鸶鞣N管理服務(wù)器，用于管理網(wǎng)絡(luò)視頻的存儲(chǔ)、媒體轉(zhuǎn)發(fā)、訪問權(quán)限、控制權(quán)限等，屬于管理層；客戶端部署客戶端管理電腦、控制鍵盤及電視墻等，用于實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)操作，屬于操作層。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)由于采用高清監(jiān)控設(shè)備，而且系統(tǒng)為統(tǒng)一管理及統(tǒng)一存儲(chǔ)的模式，采用服務(wù)器+IPSAN的存儲(chǔ)模式能很好的完成統(tǒng)一存儲(chǔ)的需求，IPSAN能提供大容量的存儲(chǔ)同時(shí)能支持大量數(shù)據(jù)的并發(fā)寫入。整個(gè)系統(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)在體育場館的安保中心進(jìn)行集中存儲(chǔ)，方便錄像的統(tǒng)一管理，增加了數(shù)據(jù)管理的便利性，統(tǒng)一的高性能海量存儲(chǔ)設(shè)備提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性和可擴(kuò)展性，數(shù)據(jù)可以方便地進(jìn)行備份。本系統(tǒng)采用的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)解決方案是基于數(shù)字視頻技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l安防監(jiān)控系統(tǒng)，綜合運(yùn)用多媒體視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了視頻/音頻的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用的多媒體化以及管理的智能化。系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號(hào)數(shù)字化，以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，實(shí)現(xiàn)了集中監(jiān)控、集中管理，為客戶的安保工作節(jié)省了大量的人才、物力，提高了工作效率。5 結(jié)束語從目前的整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展來看，高清化的特點(diǎn)已經(jīng)在一些大型體育場館的實(shí)際項(xiàng)目中得到了很好的應(yīng)用，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷提高，高清的高帶寬傳輸要求已經(jīng)基本可以滿足。智能化將是目前發(fā)展的必然趨勢，智能分析技術(shù)算法和分析的準(zhǔn)確率也在不斷提高，將智能分析技術(shù)完美的和目前的視頻監(jiān)控實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，將會(huì)把體育場館目前的數(shù)字化推向智能化的道路上。另外