数字视频监控系统在国家会议中心的应用

    作为北京2008年奥运会标志性项目之一，国家会议中心具有重要的地位。为保障国家会议中心的运营安全，确保奥运会的正常运行，国家会议中心需建立一套行之有效、高等级的安全防范系统，实现对整个建筑的全面监控。本文主要介绍的是数字视频监控系统在国家会议中心的具体应用情况，供读者参考。

    项目简介

    国家会议中心作为北京2008年奥运会标志性项目致意，具有重要的地位。它位于奥林匹克公园中心区，整个建筑由主体项目以及两栋媒体酒店和两栋写字楼的配套项目组成，总建筑面积约为53．4万平方米。在北京奥运会期间，它除了满足奥运会击剑和现代五项的击剑、射击项目的比赛需求外，还将作为赛时的国际广播中心(IBC)和主新闻中心(MPC)，并在残奥会期间举行轮椅击剑和硬地滚球比赛。

    由于国家会议中心由多个建筑组成，而且功能复杂多样，这样对安防系统的要求差异也很大，需要在同一系统里实现不同的安防需求。为保障国家会议中心的运营安全，确保奥运会的正常运行，国家会议中心需建立一套行之有效、高等级的安全防范系统，实现对整个建筑的全面监控。它的配套工程数字安防系统项目集成了近800台摄像机，是奥运场馆中最大的数字视频安防单体工程。而VisioWave数字视频安防平台为国家会议中心提供了一套完整的、集成的、可靠的、易操作的解决方案，它具有专业级的视频质量，模块化设计，方便扩展，具有智能的本地或远程存储能力，基于图像处理和事件管理自动化视频监控。

    系统组成架构

    该数字视频安防监控平台在国家会议中心项目的应用其系统结构示意图如图1所示。

    从图1可以看出，系统由以下部分组成：

    •系统设备：包括网络视频编码器、网络视频解码器、CCS安保设置服务器、网络存储设备，主要实现视频信号的编解码、管理以及存储功能；

    •视频前端设备：即摄像机，根据不同要求，选用不同的摄像机；

    •报警前端设备：包括双鉴探测器和报警按钮；

    •控制中心设备：包括控制设备和显示设备，其中控制设备包括PC监控终端、模拟摇杆监控键盘，显示设备包括电视墙和42寸液晶大屏幕显示器。

    系统功能

    通过系统编解码和控制设备，结合前端视频和报警设备，基于局域网可组成一个完整的视频监控网络，可实现复杂的视频监控功能。

    灵活的视频编解码功能

    模拟摄像机通过编码器接入，实现数字编码网络传输。多种系列的编码器实现了不同区域的视频接入的需求，使设备资源能在最大程度上得到利用。每个编码器的每路视频图像都可以实现D1、25帧/秒的实时图像编码，编码器的每个视频输入端口完全独立，可以完全独立地由中央配置服务器来进行配置。实现对输入名称、格式、解析度、帧率、压缩比、带宽、质量以及其它一些和传输有关的参数的设置。同时对云镜摄像机可以实现PTZ控制。每个端口的独立管理能力是构建灵活的视频监控系统的主要技术基础。

    视频的解码可以实现视频图像的电视墙浏览。电视墙是通过硬件解码器连接模拟监视器来实现实时D1图像浏览。解码器可通过软件进行设置，每一个视频输出口完全独立，因此每个连接模拟监视器的输出口都可以各自独立地进行配置。主要的配置选项包括输出名称、输出格式、屏幕字符（图标）叠加（位置、字体）等。

    完全的多码流功能

    该系统独特的编码特性能对每一个端口配置不同码流。每一个端口配置都可以看作一个“虚拟视频端口”被系统作为一个摄像机进行管理。对于每个物理视频端口，可以选择不同的分辨率和帧数。

    该系统独特的图像压缩技术使数字视频编码获得了优越的时间和空间伸缩性。空间上可伸缩性是指对于同一个图像源，网络上不同的用户在同一个时间内可以看到不同解析度的画面；时间轴上的可伸缩性是指在播放时帧率的可调性。这两特点是非常重要的，可以满足不同的功能需求。

    中央控制功能

    中央配置服务器中的设备部分对连接在网络上的所有相关设备提供了一个完整的信息列表。其包括摄像机、监视器、警报器、及其它输出控制设备等。它允许新增或者删除设备。中央配置服务器通过一个向导来自动地设置所有连接在网络上的设备的参数，包括设备名、IP地址、磁盘空间等。

    比如，视频编解码器的各项功能就通过中央配置服务器进行设置。每个视频输入或输出端口可以完全独立地由中央配置服务器来进行配置。主要的设置选项有输入名称、格式、解析度、帧率、压缩比、带宽、图像质量，以及其它传输参数。

    事件的管理和动作的执行也由中央配置服务器“绝对忠实”地执行着。事件可以由多种方式触发，包括I/O动作（如烟感装置）、人工的动作（按下一个按钮）、智能视频处理插件（图像处理输出）等等。事件发生后可以启动相应的动作，如监视器切换、PTZ动作、I/O输出、启动存储、顺序扫描等。监视器动作参数包括显示时间、事件显示优先级和视频源类型设定。可用存储动作参数设定包括录像启动、停止、录像时间长度、前置/后置录像时间长度设定。

    中央配置服务器也可实现对模拟摇杆控制键盘的管理。传统的模拟摇杆监控键盘可通过系统中的联网的PC工作站的串口接入，中央配置服务器可通过管理界面实现对模拟摇杆键盘的配置管理，同时通过配置服务器实现视频输入和输出的映射，从而实现模拟摇杆监控键盘对视频的切换和控制功能。

    一体化报警联动功能

    通过前端编码器的I/O输入输出接口板，系统实现了报警探测器的接入。系统可以对每个报警点进行单独的配置，并与相应的报警或视频设备进行联动。

    本地存储和网络存储功能

    本系统可为每路图像实现本地存储，编码器可嵌入大容量硬盘，最大可提供4TB的本地存储空间，中央配置服务器为网络中每一个视频输入和每一个磁盘空间提供一张对应表。同时对于网络上所有的存储空间也提供一张完整的列表。新的存储源可以非常方便地增加入这个列表。新增的存储源也可以方便地由管理员通过中央配置服务器配置存储帧数、记录时间段、空间使用方式、存储路径和特定的磁盘分配大小。

    视频图像智能分析功能

    系统还能提供功强大的视频图像分析平台，能根据需求提供不同功能的图像视频分析。典型的应用包括视频信号中断、视频信号信噪比过低、图像过度曝光、图像对焦错误、摄像头被遮盖、摄像头被移位等的自动检测，以及区域内活动探测等复杂的智能探测功能。

    系统特点

    该系统由于其先进的视频压缩技术和系统功能，给用户的应用带来了极大的便利，其成功应用具有如下典型特性：

    •高清晰、低延时的实时图像、方便的摄像机PTZ控制，连接在系统中的模拟监控键盘完全可以满足视频跟踪监控的需求；

    •压缩编码的可伸缩性带来的多码流技术，使同一摄像机可以同时得到不同分辨率、不同帧数的多种实时码流，满足不同设备的功能需求。在国家会议中心项目中即通过功能参数设置，满足了在电视墙实时监看、本地存储和网络存储对不同码流设置的需求；

    •强大的软件开发包可实现与其它系统的集成联动。国家会议中心实现了消防系统与视频系统的联动，以及与上级监控中心的视频系统联动；

    •报警功能集成，结合强大的软件管理平台，可提供无缝的安防报警联动，该功能比较适合象国家会议中心这样的大型安防系统。强大的视频智能分析功能，可以对监控区域进行主动探测，实现积极防范，可以很大程度地降低操作人员的工作强度；

    •设备配置备份功能使系统在服务器不工作状态下能正常运行，避免了传统C/S结构带来的服务器不工作，系统立即瘫痪的风险。

    结语

    现在，监控系统应用已突破简单的安防监控范畴，成为各行各业行之有效的监督手段和管理资源，呈现规模化，数字化，网络化，智能化，集成化和专业化的发展趋势。数字化视频监控系统处于空前的历史发展机遇，对各行各业而言，这是一个难得的机会，充分利用基于网络的数字监控技术，可以把视频监控系统提升到一个更加有效，灵活，和高扩展性的水平。