百萬(wàn)像素監(jiān)控

　　百萬(wàn)像素已經(jīng)不僅僅是個(gè)別廠家宣傳的口號(hào)，整個(gè)市場(chǎng)已經(jīng)呈現(xiàn)出由標(biāo)清監(jiān)控過(guò)渡到百萬(wàn)像素監(jiān)控的趨勢(shì)，入門級(jí)百萬(wàn)像素產(chǎn)品(720P)攝像機(jī)已成為各網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)廠家最基本的產(chǎn)品，超高清1080P產(chǎn)品也在近期國(guó)內(nèi)外的大型展會(huì)中頻繁亮相，500萬(wàn)甚至千萬(wàn)級(jí)的攝像機(jī)已經(jīng)開始在市面上出現(xiàn)。下圖是4cif(44萬(wàn)像素)畫面同uxga(200萬(wàn)像素)畫面對(duì)比，我們可以看出兩者間在畫面尺寸、細(xì)節(jié)表現(xiàn)上的巨大差異。

4cif畫面

uxga畫面

　　在對(duì)比過(guò)百萬(wàn)像素產(chǎn)品后，我們對(duì)傳統(tǒng)的標(biāo)清監(jiān)控產(chǎn)品的效果越來(lái)越不滿意，可以肯定的講，百萬(wàn)像素監(jiān)控會(huì)成為安防監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展趨向，并在未來(lái)的幾年間占據(jù)相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額。

　　百萬(wàn)像素監(jiān)控對(duì)芯片能力的要求更高，目前在200萬(wàn)像素級(jí)別，能做到25幀全實(shí)時(shí)監(jiān)控的廠家為數(shù)不多，300萬(wàn)、500萬(wàn)像素目前仍要降幀監(jiān)控。百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對(duì)生產(chǎn)廠家核心研發(fā)能力的要求更高，相機(jī)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(shí)力的最重要戰(zhàn)場(chǎng)。 [nextpage]

　　智能視頻監(jiān)控

　　智能視頻監(jiān)控(intelligent video surveillance)技術(shù)起源于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)(computer vision)，它對(duì)視頻進(jìn)行一系列分析，從視頻中提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息，發(fā)現(xiàn)感興趣事件，根據(jù)用戶設(shè)置的報(bào)警規(guī)則，自動(dòng)分析判斷報(bào)警事件，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，從而可以在許多場(chǎng)合替代或者協(xié)助人為監(jiān)控。

　　智能分析技術(shù)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(shù)廠家一直在大力宣傳視頻智能分析技術(shù)，但由于清晰度、準(zhǔn)確率和成本方面的原因，智能技術(shù)在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用還不多，由其在大型視頻監(jiān)控項(xiàng)目中。隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，尤其是百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的進(jìn)一步普及，智能技術(shù)在大型項(xiàng)目中的應(yīng)用成為可能。

　　智能技術(shù)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(cè)、人臉檢測(cè)等應(yīng)用，產(chǎn)品形態(tài)多為基于硬件設(shè)備(板卡、DVS)和軟件平臺(tái)實(shí)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(shù)的發(fā)展，智能技術(shù)呈現(xiàn)出產(chǎn)品形態(tài)多樣化、行業(yè)性應(yīng)用的特點(diǎn)。下圖展示了使用現(xiàn)有的固定攝像機(jī)和球機(jī)，結(jié)合智能DVS進(jìn)行“雙機(jī)跟蹤”功能的效果圖。

雙機(jī)跟蹤功能效果圖

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

人數(shù)統(tǒng)計(jì)功能

　　另外，在智能交通、金融、公安等領(lǐng)域的智能應(yīng)用呈現(xiàn)出更為明顯的行業(yè)性特征。智能應(yīng)用之所以在項(xiàng)目中越來(lái)越多的應(yīng)用，是因?yàn)橹悄芊治黾夹g(shù)開始同各行業(yè)應(yīng)用的實(shí)際業(yè)務(wù)需求相結(jié)合，解決客戶關(guān)心的問題，并挖掘出了更多符合行業(yè)應(yīng)用的新需求，開發(fā)了更多實(shí)用的新功能。 [nextpage]

　　視頻監(jiān)控同其他安防應(yīng)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(guó)際安防巨頭們大力宣揚(yáng)，但針對(duì)中國(guó)的國(guó)情，實(shí)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(bào)警、消防等弱電系統(tǒng)和IT系統(tǒng)的大融合，能夠真正實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)整合的手段是協(xié)議互通。整體解決方案的實(shí)現(xiàn)，可以顯著的降低建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，而且適合新技術(shù)、新產(chǎn)品在現(xiàn)有平臺(tái)的整合。但之前所謂的整體解決方案主要是通過(guò)設(shè)備SDK的方式將設(shè)備接入某一平臺(tái)。真正的整體解決方案的實(shí)現(xiàn)，還是需要各行業(yè)各領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)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(tái)。

　　隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，特別是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)，作為整體解決方案中最終要的視頻監(jiān)控平臺(tái)肩負(fù)著整合各個(gè)安防子系統(tǒng)的任務(wù)。整合需要一個(gè)過(guò)程，在今后的幾年中，隨著經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和技術(shù)的發(fā)展，這種融合會(huì)走向一個(gè)新的高度。

　　除了上述的幾個(gè)新趨勢(shì)外，3G監(jiān)控產(chǎn)品隨著3G網(wǎng)絡(luò)的不斷成熟也成為近幾年視頻監(jiān)控領(lǐng)域的熱點(diǎn)，相信3G技術(shù)會(huì)推動(dòng)視頻監(jiān)控領(lǐng)域走向更廣闊的空間。

　　分析完整個(gè)數(shù)字視頻發(fā)展的趨勢(shì)，下文將針對(duì)機(jī)場(chǎng)這一重要的垂直行業(yè)作進(jìn)一步的分析。

　　機(jī)場(chǎng)安防趨勢(shì)

　　伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，中國(guó)民航業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，隨著奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)、亞運(yùn)會(huì)等國(guó)際級(jí)賽會(huì)、會(huì)議的召開，航空業(yè)安全在國(guó)內(nèi)提高到了一個(gè)前所未有的高度。作為全球服務(wù)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(guó)際恐怖主義的威脅，安全形式越發(fā)嚴(yán)峻。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在整個(gè)機(jī)場(chǎng)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(shù)的不斷發(fā)展，結(jié)合機(jī)場(chǎng)安防建設(shè)的新需求，目前在民航安全領(lǐng)域呈現(xiàn)出三大發(fā)展趨勢(shì)：

　　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(shù)體系，國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)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(jī)或編解碼器完成視頻傳輸?shù)姆绞?，?shí)現(xiàn)多級(jí)視頻聯(lián)網(wǎng)。

　　然而隨著系統(tǒng)日趨復(fù)雜及遠(yuǎn)程管理的需求，在路網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，監(jiān)控距離不斷增長(zhǎng)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(jí)管理模式下的圖像傳輸方式為例說(shuō)明：

三級(jí)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(luò)時(shí)，矩陣增容費(fèi)用遽增;

　　2、不同矩陣之間聯(lián)網(wǎng)非常困難;

　　3、視頻信號(hào)經(jīng)每節(jié)點(diǎn)時(shí)，均需進(jìn)行A/D、D/A變換，聯(lián)網(wǎng)級(jí)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(shè)備的重要性，同時(shí)必然會(huì)想到一個(gè)問題，如何才能避免數(shù)據(jù)多級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)造成的控制延遲和視頻多級(jí)級(jí)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(yīng)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(kuò)充、存儲(chǔ)以及與多區(qū)域多部門聯(lián)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，更適合機(jī)場(chǎng)安防應(yīng)用龐大的后臺(tái)管理，提高安全系數(shù)的同時(shí)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(jī)場(chǎng)需要的高清化和智能化應(yīng)用不單是事后取證，更希望通過(guò)技術(shù)手段實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提升系統(tǒng)的整體預(yù)警能力，防范于未然。 [nextpage]

　　多系統(tǒng)融合

　　機(jī)場(chǎng)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(shè)和升級(jí)，各子系統(tǒng)的集成被正式擺上臺(tái)面。軟件平臺(tái)的集成，可通過(guò)開發(fā)中間協(xié)議、中間件等形式實(shí)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(shí)問題，要通過(guò)硬件和軟件來(lái)那個(gè)方面來(lái)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(duì)機(jī)場(chǎng)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(jī)、高清攝像機(jī)這些信息采集設(shè)備外，平臺(tái)級(jí)的軟硬件產(chǎn)品是保障整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性的重點(diǎn)。平臺(tái)級(jí)硬件產(chǎn)品在前幾年以矩陣為代表廣泛應(yīng)用于各機(jī)場(chǎng)的視頻監(jiān)控項(xiàng)目中，矩陣在整個(gè)系統(tǒng)中起到核心的視頻交換作用，因此我們稱其為平臺(tái)級(jí)產(chǎn)品。隨著數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)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(guò)三種方案的對(duì)比闡述這一問題。

　　傳統(tǒng)模數(shù)系統(tǒng)同視頻綜合平臺(tái)對(duì)比

　　以下三種方案均實(shí)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(chǔ)等功能。三種方案重點(diǎn)對(duì)比“接入及編碼部分”的差異。其中，方案三采用了海康威視最新設(shè)計(jì)開發(fā)的視頻綜合平臺(tái)產(chǎn)品，該產(chǎn)品是集合了數(shù)字矩陣、機(jī)架式編解碼器、高清上墻等一些列功能的平臺(tái)級(jí)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(jī)場(chǎng)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(guò)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(jìn)行編碼后傳入后端存儲(chǔ)設(shè)備;IP數(shù)字視頻通過(guò)解碼器解碼傳入模擬矩陣上墻。

　　方案二：視頻服務(wù)器方案

視頻服務(wù)器方案

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

　　方案三：視頻綜合平臺(tái)方案

視頻綜合平臺(tái)方案

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

　　方案一和方案二較方案三會(huì)增加大量編碼器、解碼器、視頻分配器和傳輸設(shè)備，建設(shè)成本極大提高。多系統(tǒng)并存的隱患在于對(duì)調(diào)試和維護(hù)帶來(lái)極大不確定性，系統(tǒng)故障排查及系統(tǒng)升級(jí)會(huì)增加更多成本。視頻綜合平臺(tái)只采用一套標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件，系統(tǒng)調(diào)試工具均內(nèi)置，自身集成容錯(cuò)機(jī)制，系統(tǒng)升級(jí)和調(diào)試均在一臺(tái)主機(jī)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(tái)較傳統(tǒng)模數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

表 視頻綜合平臺(tái)同傳統(tǒng)模數(shù)方案對(duì)比

　　視頻綜合平臺(tái)同現(xiàn)有的全數(shù)字系統(tǒng)對(duì)比，采用了全數(shù)字交換方案，減少了編解碼操作，時(shí)延更小，并發(fā)能力更強(qiáng)。視頻綜合平臺(tái)的這些特點(diǎn)，體現(xiàn)了數(shù)字視頻監(jiān)控發(fā)展趨勢(shì)，滿足了項(xiàng)目隊(duì)高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等的需求，而平臺(tái)級(jí)的硬件產(chǎn)品保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，配合平臺(tái)級(jí)的軟件產(chǎn)品，可以進(jìn)一步滿足機(jī)場(chǎng)安防走向大集成的要求。

　　結(jié)語(yǔ)

　　隨著機(jī)場(chǎng)對(duì)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(shù)的不斷發(fā)展和完善，硬件和軟件平臺(tái)、視頻監(jiān)控和門禁、報(bào)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(jī)場(chǎng)安防中占有主導(dǎo)地位的視頻監(jiān)控系統(tǒng)起到了關(guān)鍵作用，架構(gòu)更加開放、功能更加強(qiáng)大的平臺(tái)級(jí)產(chǎn)品將成為整個(gè)安防系統(tǒng)的核心。