一、概述

    近年來，我國大力宣揚(yáng)和倡導(dǎo)“構(gòu)建社會主義和諧社會”這一惠及全民的國家建設(shè)目標(biāo)，和諧是城市社會建設(shè)的最新理念和最高要求，平安則是社會經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是社會和諧的重要保障。有計(jì)劃、有目標(biāo)地大力開展平安城市建設(shè)，通過人防、物防與技防相結(jié)合的模式建立一套穩(wěn)定、高效地城市安全防范體系是構(gòu)建和諧社會，達(dá)到長治久安目標(biāo)的必要途徑之一。這其中“技防”是指通過現(xiàn)代化的科技手段進(jìn)行防范措施，它是決定著社會安全防范體系成敗的關(guān)鍵因素。

    從2004年第一批平安城市建設(shè)至今，以城市為單位的視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)正經(jīng)歷著從無到有，從點(diǎn)到面，從簡單到復(fù)雜，從功能單一到智能靈活的發(fā)展和革新，曾經(jīng)系統(tǒng)前端以模擬監(jiān)控?cái)z像機(jī)為主的應(yīng)用模式如今正朝著以構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、整合化、智能化和高清化為目標(biāo)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控新模式全速前進(jìn)。本文著眼于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的前端——網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)，在分析和總結(jié)目前各平安城市項(xiàng)目在建設(shè)和使用中遇到的有關(guān)攝像機(jī)的諸多不足和瓶頸后，著重介紹索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品在平安城市構(gòu)建中的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢。

    二、平安城市項(xiàng)目中監(jiān)控?cái)z像機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀和瓶頸分析

    目前，各地市正在大力推進(jìn)平安城市項(xiàng)目的建設(shè)，從實(shí)際使用的情況來看還存在一些問題亟待解決和完善。這其中以視頻監(jiān)控圖像的源頭——監(jiān)控?cái)z像機(jī)存在的問題尤甚。本節(jié)將在分析眾多平安城市項(xiàng)目中監(jiān)控?cái)z像機(jī)暴露出的種種缺陷和不足的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)這些問題發(fā)生的原因和本質(zhì)。

    1、看得見圖像，卻看不清圖像細(xì)節(jié)。

    通常情況下，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)性事件需要調(diào)看錄像回放時(shí)，安保人員會發(fā)現(xiàn)事件發(fā)生的來龍去脈都可以被監(jiān)控?cái)z像機(jī)從頭到尾，毫無遺漏地捕捉，但是當(dāng)公安人員希望看清事件發(fā)生現(xiàn)場的細(xì)節(jié)之處（例如犯罪嫌疑人的面貌，機(jī)動車牌照等）時(shí)，就遇到了難題，如圖2-1所示。當(dāng)把一副看上去還算清晰的圖像的某些關(guān)鍵區(qū)域放大時(shí)，會出現(xiàn)嚴(yán)重的“馬賽克”以致無法獲取任何有價(jià)值的信息，這正是由于傳統(tǒng)圖像的畫面分辨率過低造成的。

圖2-1 放大后的細(xì)節(jié)無法為破案提供依據(jù)

    還有另外兩種在使用中經(jīng)常遇到的尷尬情形。一是由于攝像機(jī)的動態(tài)范圍小，無法同時(shí)兼顧到畫面中的亮處和暗處，導(dǎo)致當(dāng)監(jiān)控場景明暗對比非常強(qiáng)烈時(shí)，要么亮處非常亮，只能看到一片白，要么暗處非常暗，只能看到一片黑，要么亮處和暗處都看不清楚，如圖2-2所示。二是由于平安城市的監(jiān)控?cái)z像機(jī)需要24小時(shí)連續(xù)不間斷地工作，尤其是夜間更是惡性事件的高發(fā)期，這就要求攝像機(jī)對相同的監(jiān)控場景在夜晚也能做到清晰地成像。然而有時(shí)攝像機(jī)白天的效果無可挑剔，但是到了夜晚時(shí)，拍攝的效果則一片漆黑，無法為破案提供必要的線索，這種情形的出現(xiàn)與攝像機(jī)的靈敏度有直接的關(guān)系，靈敏度不高的攝像機(jī)在夜晚?xiàng)l件下對可見光或紅外光感光能力偏弱，從而導(dǎo)致無法充分還原監(jiān)控現(xiàn)場的夜間效果。

圖2-2 無法同時(shí)兼顧到亮處和暗處的圖像細(xì)節(jié)

    2、差異化的使用環(huán)境對攝像機(jī)參數(shù)設(shè)定提出不同的要求

    城市街道路面以及道路卡口等處的攝像機(jī)，承擔(dān)著實(shí)時(shí)監(jiān)看，違章拍攝，應(yīng)急指揮等重要任務(wù)。以實(shí)時(shí)監(jiān)看道路上正常速度行駛的機(jī)動車為例，白天由于光照條件充足，為了拍攝流暢無拖尾的視頻圖像，通常情況下攝像機(jī)使用高速快門，例如快門速度設(shè)置為1/250或者更高。而夜間的光線條件差，這時(shí)就需要降低快門速度以保證有充足的曝光時(shí)間，從而提高畫面的可視性。這組相互矛盾的參數(shù)是由于攝像機(jī)的成像原理造成的，如圖2-3所示。考慮到實(shí)際使用過程中的易用性，不可能要求客戶對參數(shù)改來改去。那么既然必須固定同一組參數(shù)，又要同時(shí)保證白天和晚上的拍攝效果，能否使用圖像處理技術(shù)來達(dá)到要求呢？

圖2-3 使用1/250秒快門時(shí)白天和夜間的圖像效果

    3、室外攝像機(jī)的物理安全和網(wǎng)絡(luò)安全問題

    平安城市項(xiàng)目中的攝像機(jī)大部分需要被安裝在室外環(huán)境中，為了保證這些攝像機(jī)可以正常工作，設(shè)備自身的物理安全防范也尤為重要。一方面有些地區(qū)的自然環(huán)境溫差較大，這就要求攝像機(jī)在各種惡劣環(huán)境下，都具備出色的穩(wěn)定性；另一方面，安置在室外的攝像機(jī)偶爾會受到人為的蓄意破壞，例如可能會遭到彈弓或石塊的襲擊等。具有堅(jiān)固的外殼并且遇到襲擊或故障時(shí)能夠及時(shí)自檢報(bào)警，才能最大程度滿足室外環(huán)境的使用要求，同時(shí)有效降低項(xiàng)目實(shí)施后的維修成本。

    此外，曾經(jīng)一度被忽視的網(wǎng)絡(luò)安全也尤為重要。惡意入侵者可能會透過安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問攝像機(jī)，獲取攝像機(jī)實(shí)時(shí)視頻的同時(shí)窺探隱私區(qū)域，或者修改攝像機(jī)內(nèi)部的參數(shù)使之無法正常工作。如果一款網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)可以提供多種手段來驗(yàn)證訪問者的信息并對訪問者的操作行為加以判斷，則可以大大提高系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性能，避免不必要的損失。

    4、依賴于人工方式的被動監(jiān)控的監(jiān)控效率亟待提高

    目前大多數(shù)的平安城市項(xiàng)目中，仍然是依賴于人工的方式去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。有時(shí)一名安保人員要同時(shí)面對多達(dá)幾十個(gè)監(jiān)控畫面，既要集中精神去發(fā)現(xiàn)問題，又要第一時(shí)間對突發(fā)事件做出響應(yīng)。在這種長時(shí)間精神高度集中的工作狀態(tài)下，很容易產(chǎn)生疲勞感而降低工作效率。盡管攝像機(jī)或軟件平臺具有分析報(bào)警功能，可是其誤報(bào)率和漏報(bào)率很高，難以達(dá)到令人滿意的程度。如何提高攝像機(jī)的監(jiān)控效率，成為能否解放警力，及時(shí)處置突發(fā)事件的重要因素。

    5、維修率高，后期維護(hù)工作量大

    監(jiān)控?cái)z像機(jī)的質(zhì)量與使用年限密切相關(guān)。應(yīng)用在平安城市項(xiàng)目中的攝像機(jī)一般實(shí)際使用時(shí)間長達(dá)五年甚至更多，這就要求攝像機(jī)具備出色的穩(wěn)定性和可靠性，以保證在自然環(huán)境中，即使在惡劣的天氣狀況下也能保證全天候不間斷地工作。這與攝像機(jī)的物理架構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，做工用料是否考究密切相關(guān)。攝像機(jī)的故障會導(dǎo)致過高的維修費(fèi)用，由此帶來的維修成本和后期維護(hù)成本也將是一筆不小的開銷，而通常這筆開銷在項(xiàng)目招投標(biāo)期間和系統(tǒng)使用初期是很容易被忽略的。

    6、能耗過大，電費(fèi)支出不可小覷

    節(jié)能減排是實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展，構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的重要舉措，是國家“十一五”規(guī)劃確定的兩個(gè)約束性指標(biāo)之一，也是國家“十二五”規(guī)劃的重中之重。以目前平安城市項(xiàng)目中使用的監(jiān)控?cái)z像機(jī)為例，大功率高耗能的設(shè)備時(shí)常可見。而如果每臺攝像機(jī)的功率降低10w，按照一個(gè)省會級城市需要安裝15萬只攝像機(jī)計(jì)算，一年可以節(jié)約用電量超過1314萬度，一年可節(jié)省的電費(fèi)將超過1000萬元。

    以上幾點(diǎn)簡要列舉了目前應(yīng)用于平安城市項(xiàng)目中的前端監(jiān)控?cái)z像機(jī)在使用過程中遇到的比較常見的一些亟待我們解決的難題。除此之外，還有諸如“如果設(shè)備故障了，如何能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題和找到故障原因？”等需要從系統(tǒng)的角度來分析的情形。在此，本文將把主要精力放在對監(jiān)控?cái)z像機(jī)的探討上，所以這部分的內(nèi)容不作過多闡述。