作為北京2008年奧運會標志性項目之一,國家會議中心具有重要的地位。為保障國家會議中心的運營安全,確保奧運會的正常運行,國家會議中心需建立一套行之有效、高等級的安全防范系統,實現對整個建筑的全面監控。本文主要介紹的是數字視頻監控系統在國家會議中心的具體應用情況,供讀者參考。
項目簡介
國家會議中心作為北京2008年奧運會標志性項目致意,具有重要的地位。它位于奧林匹克公園中心區,整個建筑由主體項目以及兩棟媒體酒店和兩棟寫字樓的配套項目組成,總建筑面積約為53.4萬平方米。在北京奧運會期間,它除了滿足奧運會擊劍和現代五項的擊劍、射擊項目的比賽需求外,還將作為賽時的國際廣播中心(IBC)和主新聞中心(MPC),并在殘奧會期間舉行輪椅擊劍和硬地滾球比賽。
由于國家會議中心由多個建筑組成,而且功能復雜多樣,這樣對安防系統的要求差異也很大,需要在同一系統里實現不同的安防需求。為保障國家會議中心的運營安全,確保奧運會的正常運行,國家會議中心需建立一套行之有效、高等級的安全防范系統,實現對整個建筑的全面監控。它的配套工程數字安防系統項目集成了近800臺攝像機,是奧運場館中最大的數字視頻安防單體工程。而VisioWave數字視頻安防平臺為國家會議中心提供了一套完整的、集成的、可靠的、易操作的解決方案,它具有專業級的視頻質量,模塊化設計,方便擴展,具有智能的本地或遠程存儲能力,基于圖像處理和事件管理自動化視頻監控。
系統組成架構
該數字視頻安防監控平臺在國家會議中心項目的應用其系統結構示意圖如圖1所示。
從圖1可以看出,系統由以下部分組成:
•系統設備:包括網絡視頻編碼器、網絡視頻解碼器、CCS安保設置服務器、網絡存儲設備,主要實現視頻信號的編解碼、管理以及存儲功能;
•視頻前端設備:即攝像機,根據不同要求,選用不同的攝像機;
•報警前端設備:包括雙鑒探測器和報警按鈕;
•控制中心設備:包括控制設備和顯示設備,其中控制設備包括PC監控終端、模擬搖桿監控鍵盤,顯示設備包括電視墻和42寸液晶大屏幕顯示器。
系統功能
通過系統編解碼和控制設備,結合前端視頻和報警設備,基于局域網可組成一個完整的視頻監控網絡,可實現復雜的視頻監控功能。
靈活的視頻編解碼功能
模擬攝像機通過編碼器接入,實現數字編碼網絡傳輸。多種系列的編碼器實現了不同區域的視頻接入的需求,使設備資源能在最大程度上得到利用。每個編碼器的每路視頻圖像都可以實現D1、25幀/秒的實時圖像編碼,編碼器的每個視頻輸入端口完全獨立,可以完全獨立地由中央配置服務器來進行配置。實現對輸入名稱、格式、解析度、幀率、壓縮比、帶寬、質量以及其它一些和傳輸有關的參數的設置。同時對云鏡攝像機可以實現PTZ控制。每個端口的獨立管理能力是構建靈活的視頻監控系統的主要技術基礎。
視頻的解碼可以實現視頻圖像的電視墻瀏覽。電視墻是通過硬件解碼器連接模擬監視器來實現實時D1圖像瀏覽。解碼器可通過軟件進行設置,每一個視頻輸出口完全獨立,因此每個連接模擬監視器的輸出口都可以各自獨立地進行配置。主要的配置選項包括輸出名稱、輸出格式、屏幕字符(圖標)疊加(位置、字體)等。
完全的多碼流功能
該系統獨特的編碼特性能對每一個端口配置不同碼流。每一個端口配置都可以看作一個“虛擬視頻端口”被系統作為一個攝像機進行管理。對于每個物理視頻端口,可以選擇不同的分辨率和幀數。
該系統獨特的圖像壓縮技術使數字視頻編碼獲得了優越的時間和空間伸縮性。空間上可伸縮性是指對于同一個圖像源,網絡上不同的用戶在同一個時間內可以看到不同解析度的畫面;時間軸上的可伸縮性是指在播放時幀率的可調性。這兩特點是非常重要的,可以滿足不同的功能需求。
中央控制功能
中央配置服務器中的設備部分對連接在網絡上的所有相關設備提供了一個完整的信息列表。其包括攝像機、監視器、警報器、及其它輸出控制設備等。它允許新增或者刪除設備。中央配置服務器通過一個向導來自動地設置所有連接在網絡上的設備的參數,包括設備名、IP地址、磁盤空間等。
比如,視頻編解碼器的各項功能就通過中央配置服務器進行設置。每個視頻輸入或輸出端口可以完全獨立地由中央配置服務器來進行配置。主要的設置選項有輸入名稱、格式、解析度、幀率、壓縮比、帶寬、圖像質量,以及其它傳輸參數。
事件的管理和動作的執行也由中央配置服務器“絕對忠實”地執行著。事件可以由多種方式觸發,包括I/O動作(如煙感裝置)、人工的動作(按下一個按鈕)、智能視頻處理插件(圖像處理輸出)等等。事件發生后可以啟動相應的動作,如監視器切換、PTZ動作、I/O輸出、啟動存儲、順序掃描等。監視器動作參數包括顯示時間、事件顯示優先級和視頻源類型設定。可用存儲動作參數設定包括錄像啟動、停止、錄像時間長度、前置/后置錄像時間長度設定。
中央配置服務器也可實現對模擬搖桿控制鍵盤的管理。傳統的模擬搖桿監控鍵盤可通過系統中的聯網的PC工作站的串口接入,中央配置服務器可通過管理界面實現對模擬搖桿鍵盤的配置管理,同時通過配置服務器實現視頻輸入和輸出的映射,從而實現模擬搖桿監控鍵盤對視頻的切換和控制功能。
一體化報警聯動功能
通過前端編碼器的I/O輸入輸出接口板,系統實現了報警探測器的接入。系統可以對每個報警點進行單獨的配置,并與相應的報警或視頻設備進行聯動。
本地存儲和網絡存儲功能
本系統可為每路圖像實現本地存儲,編碼器可嵌入大容量硬盤,最大可提供4TB的本地存儲空間,中央配置服務器為網絡中每一個視頻輸入和每一個磁盤空間提供一張對應表。同時對于網絡上所有的存儲空間也提供一張完整的列表。新的存儲源可以非常方便地增加入這個列表。新增的存儲源也可以方便地由管理員通過中央配置服務器配置存儲幀數、記錄時間段、空間使用方式、存儲路徑和特定的磁盤分配大小。
視頻圖像智能分析功能
系統還能提供功強大的視頻圖像分析平臺,能根據需求提供不同功能的圖像視頻分析。典型的應用包括視頻信號中斷、視頻信號信噪比過低、圖像過度曝光、圖像對焦錯誤、攝像頭被遮蓋、攝像頭被移位等的自動檢測,以及區域內活動探測等復雜的智能探測功能。
系統特點
該系統由于其先進的視頻壓縮技術和系統功能,給用戶的應用帶來了極大的便利,其成功應用具有如下典型特性:
•高清晰、低延時的實時圖像、方便的攝像機PTZ控制,連接在系統中的模擬監控鍵盤完全可以滿足視頻跟蹤監控的需求;
•壓縮編碼的可伸縮性帶來的多碼流技術,使同一攝像機可以同時得到不同分辨率、不同幀數的多種實時碼流,滿足不同設備的功能需求。在國家會議中心項目中即通過功能參數設置,滿足了在電視墻實時監看、本地存儲和網絡存儲對不同碼流設置的需求;
•強大的軟件開發包可實現與其它系統的集成聯動。國家會議中心實現了消防系統與視頻系統的聯動,以及與上級監控中心的視頻系統聯動;
•報警功能集成,結合強大的軟件管理平臺,可提供無縫的安防報警聯動,該功能比較適合象國家會議中心這樣的大型安防系統。強大的視頻智能分析功能,可以對監控區域進行主動探測,實現積極防范,可以很大程度地降低操作人員的工作強度;
•設備配置備份功能使系統在服務器不工作狀態下能正常運行,避免了傳統C/S結構帶來的服務器不工作,系統立即癱瘓的風險。
結語
現在,監控系統應用已突破簡單的安防監控范疇,成為各行各業行之有效的監督手段和管理資源,呈現規模化,數字化,網絡化,智能化,集成化和專業化的發展趨勢。數字化視頻監控系統處于空前的歷史發展機遇,對各行各業而言,這是一個難得的機會,充分利用基于網絡的數字監控技術,可以把視頻監控系統提升到一個更加有效,靈活,和高擴展性的水平。