陳世鵬，謝 芳，程賜豪

（海峽之聲，福州 350001）

眾所周知，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在社會(huì)上各行各業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，如防盜、道路交通，數(shù)據(jù)監(jiān)控等等，它不僅可以有效減少勞動(dòng)力，還能實(shí)時(shí)錄像，為事后取證提供渠道。鑒于不斷升級(jí)的安全形勢(shì)要求，傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控慢慢被淘汰，改造升級(jí)的監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字、智能技術(shù)相結(jié)合，將以往“被動(dòng)監(jiān)控”轉(zhuǎn)化為“主動(dòng)監(jiān)視”，在達(dá)到傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)要求的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、識(shí)別安全威脅等功能[1]。

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造項(xiàng)目背景

1.1 傳統(tǒng)模擬監(jiān)控結(jié)構(gòu)介紹

傳統(tǒng)模擬監(jiān)控采用視頻線傳輸模擬信號(hào)，依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況，如圖1所示，門(mén)崗值班室分三個(gè)方向共設(shè)三路模擬攝像頭，一臺(tái)DVR 硬盤(pán)錄像機(jī)，視頻記錄時(shí)間大概為28天。DVR 硬盤(pán)錄像機(jī)設(shè)一臺(tái)獨(dú)立顯示器，可供門(mén)衛(wèi)查看，但對(duì)監(jiān)控設(shè)備無(wú)統(tǒng)一操作功能。該套系統(tǒng)僅具備實(shí)時(shí)查看與視頻錄像功能，無(wú)法與控制中心實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

圖1 傳統(tǒng)監(jiān)控分布圖

1.2 現(xiàn)實(shí)需求

按照六個(gè)重點(diǎn)部門(mén)七個(gè)點(diǎn)位都需納入監(jiān)控范疇的現(xiàn)實(shí)需求，為進(jìn)一步提高安防監(jiān)控水平，對(duì)改造升級(jí)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)提出如下要求：

（1）以網(wǎng)絡(luò)傳輸手段，實(shí)現(xiàn)六個(gè)重點(diǎn)部門(mén)視頻監(jiān)控互聯(lián)互通。

（2）使用高清數(shù)字?jǐn)z像頭，提高畫(huà)面清晰度。

（3）實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)智能化，增加視頻告警功能。

（4）控制室設(shè)立統(tǒng)一操作中心，包括調(diào)整攝像頭角度、設(shè)置自動(dòng)告警等。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

圖2 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控結(jié)構(gòu)圖

為全面升級(jí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，達(dá)到互聯(lián)互通、中心管控、視頻告警等目的，本次升級(jí)改造采用網(wǎng)絡(luò)手段傳輸所有視頻信號(hào)，再通過(guò)功能軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)告警，變傳統(tǒng)的被動(dòng)監(jiān)控為主動(dòng)監(jiān)視，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯示，整套視頻監(jiān)控系統(tǒng)共分為三個(gè)部分：視頻信號(hào)采集、信號(hào)傳輸、后端處理。

2.1.1 視頻采集

為獲取良好的監(jiān)控畫(huà)面質(zhì)量，六個(gè)部門(mén)七個(gè)點(diǎn)位視頻信號(hào)采集依賴于市場(chǎng)主流使用的網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭，將原先門(mén)崗3個(gè)傳統(tǒng)的模擬攝像頭及財(cái)務(wù)部門(mén)、檔案室、車庫(kù)統(tǒng)一更換使用清晰度為1080P 的槍式網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像頭，并在辦公大廳安裝球形攝像頭，該球形攝像頭可通過(guò)后臺(tái)操作實(shí)現(xiàn)多角度轉(zhuǎn)換，方便大廳內(nèi)零死角監(jiān)控。

2.1.2 信號(hào)傳輸

網(wǎng)絡(luò)攝像頭利用網(wǎng)絡(luò)媒介將視頻信號(hào)傳輸至硬盤(pán)錄像機(jī)，傳輸手段主要通過(guò)雙絞線，但因現(xiàn)實(shí)情況特殊，車庫(kù)與辦公大廳、辦公大廳與門(mén)崗距離較大，且為室內(nèi)環(huán)境，距離超過(guò)雙絞線最佳傳輸距離（＞100m），為有效傳輸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，必須先將雙絞線傳輸?shù)碾娦盘?hào)利用光電轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再利用單模光纖進(jìn)行傳輸，為節(jié)約成本，這里考慮使用四芯單模光纜（兩芯作為主用光纖用于傳輸，另外兩芯作為備用），當(dāng)光信號(hào)傳輸至室內(nèi)后，再利用相對(duì)應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換回電信號(hào)進(jìn)行傳輸。

2.1.3 后端處理

當(dāng)所有部門(mén)的視頻信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂剖液?，利用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將信號(hào)集中至一路，傳輸?shù)接脖P(pán)錄像機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)。為方便察看及處理，控制室配備一臺(tái)終端計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器訪問(wèn)硬盤(pán)錄像機(jī)IP 或者直接訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)攝像頭IP 察看實(shí)時(shí)畫(huà)面，當(dāng)訪問(wèn)辦公大廳的球形攝像頭時(shí)，可后臺(tái)操作該攝像頭，實(shí)現(xiàn)包括調(diào)整視頻角度、放大縮小畫(huà)面等功能。

2.2 需要注意的地方

（1）IP 地址設(shè)置。在接入攝像頭之前，需要為每個(gè)攝像頭及硬盤(pán)錄像機(jī)提前設(shè)置IP 地址，地址應(yīng)配置在同一網(wǎng)段才能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

（2）使用光纖傳輸?shù)目紤]。如今市場(chǎng)上的光纖主要分單模和多模兩類，與多模光纖相比，單模光纖的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)如下：一是傳輸距離更遠(yuǎn)，單模光纖傳輸距離可達(dá)五千米以上；二是傳輸速率更快，單模光纖傳輸速率在100Mb/s 至1Gb/s 之間，以激光為信號(hào)傳輸媒介，具有更高精準(zhǔn)、高效的傳輸能力，后期新增監(jiān)控點(diǎn)位也不會(huì)因帶寬受限；三是單模光纖比多模光纖直徑更小，更易于穿管敷設(shè)，更適合用于傳輸遠(yuǎn)程信號(hào)。

由于光纖及跳線本身使用的材質(zhì)較為嬌氣，在穿管及使用過(guò)程中，即使在有保護(hù)套的情況下也不能過(guò)度彎曲和環(huán)繞，否則容易損壞，更重要的是會(huì)增加光傳輸衰減，會(huì)嚴(yán)重影響視頻信號(hào)質(zhì)量。

3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字智能監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

3.1 數(shù)字化優(yōu)勢(shì)

從前端視頻采集部分分析，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像頭較模擬攝像頭最根本的優(yōu)勢(shì)是視頻信號(hào)的所有處理過(guò)程都是數(shù)字化。如今市場(chǎng)上數(shù)字?jǐn)z像頭像素可達(dá)上千萬(wàn)，無(wú)疑清晰度比模擬攝像頭更高，在傳輸過(guò)程中，高壓縮編碼率的數(shù)字信號(hào)還能提供更快的傳輸效率、更高質(zhì)量的視頻畫(huà)面，后端存儲(chǔ)也能大大減少硬盤(pán)占用空間。以此來(lái)看，從信號(hào)的采集、傳輸再到存儲(chǔ)，都比模擬監(jiān)控系統(tǒng)更能夠適應(yīng)如今的安防監(jiān)控需求。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化優(yōu)勢(shì)

因視頻信號(hào)基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，任何裝有標(biāo)準(zhǔn)Web 瀏覽器的PC 終端，只要連接入監(jiān)控局域網(wǎng)，即可通過(guò)用戶登錄進(jìn)行管理和查看視頻圖像，用戶可以遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)如錄像設(shè)置，云臺(tái)控制，報(bào)警設(shè)置，雙向?qū)χv，升級(jí)管理等功能。如要增加監(jiān)控點(diǎn)位，只需為攝像頭分配好IP 地址，并將其連接入監(jiān)控局域網(wǎng)即可，大大提高監(jiān)控系統(tǒng)擴(kuò)展功能。

3.3 智能化優(yōu)勢(shì)

本次監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造引入智能分析視頻軟件，智能視頻分析是人工智能研究的一個(gè)分支，是一種基于目標(biāo)行為的智能監(jiān)控技術(shù)[2]。傳統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備主要依賴于值班員的肉眼觀察，但由于人生理上的弱點(diǎn)，有很大可能性錯(cuò)過(guò)監(jiān)控畫(huà)面內(nèi)的各種危險(xiǎn)因素。帶有智能監(jiān)控功能的攝像頭可以實(shí)現(xiàn)以下四個(gè)功能：一是行為異常監(jiān)測(cè)；二是值班員離崗檢測(cè)；三是監(jiān)控畫(huà)面故障檢測(cè)；四是入侵檢測(cè)。這些智能功能能夠改變以往單一的監(jiān)控模式，真正達(dá)到用攝像機(jī)代替人眼、變事后取證為主動(dòng)防御的安防目的[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)如今，社會(huì)上各種不安全因素層出不窮，網(wǎng)絡(luò)智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，被應(yīng)用在各個(gè)不同的領(lǐng)域，發(fā)揮著不可替代的重要作用。本文只是通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的改造實(shí)踐，闡述了改造過(guò)程中得出的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，且因監(jiān)控需求并不復(fù)雜，應(yīng)用到的監(jiān)控技術(shù)屬常用范疇，展現(xiàn)的內(nèi)容也只是監(jiān)控領(lǐng)域的一小部分。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展、智能水平不斷提高的現(xiàn)今社會(huì)，監(jiān)控技術(shù)早已與諸如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等重要技術(shù)結(jié)合發(fā)展，潛力不可估量。