近年来,我国整体经济实力显著增强,但社会治安状况也日趋复杂,公共安全问题不断凸显,城市犯罪突出,手段不断更新、升级。这些都迫切要求加快发展以主动预防为主的视频监控系统。而且自美国“9•11事件”和伦敦地铁爆炸案之后,应对突发事件的城市应急防范系统成为新的安防建设热点。
技术发展现状
视频监控系统是城市安全防范系统的核心组成部分,是一种防范能力较强的综合系统。视频监控系统经历了模拟信号监控系统、数模结合方式的视频监控系统、全数字化的远程联网视频监控系统三个发展阶段。
全数字化的视频监控系统发展到今天,衍生出了许多前沿的应用模式,比如智能视频监控系统,这种系统运用计算机视觉技术,在图像及图像描述之间建立映射关系,从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。智能视频监控系统可以及时发现异常情况,提供最快和最佳的报警及其它实时信息,能够为城市安防系统的管理智能化起到重要作用。还有移动视频监控系统,采用无线信道传输视频信号,使监控系统不受复杂地形的影响,从而扩大系统的覆盖范围。同时这项技术的应用也促使监控终端向便携化,小型化发展。
由于第三代数字化监控系统存在诸多不可比拟的优点,符合信息化、智能化、网络化的发展方向,在未来城市安防建设的过程当中,全数字化监控系统取代模拟监控系统和半数字监控系统成为必然。
建设发展趋势:
1)大规模组网, 存储网络化
未来的城市安防系统的普及范围将从城市延伸到全省、整个国家等更广泛的区域,大规模运营的安防联网系统将是未来建设的重点。海量用户、设备的接入管理、区域联网,分级联网,服务质量体系构建等技术都是关键的研究课题。这种大型安防系统的出现也将使大容量视频数据网络化存储成为可能,未来的存储模式将是集中、分布式、集中+分布式的多元存储模式,可基于网格、P2P、中间件、集群等分布式并行处理技术实现海量数据的存储、检索与分发。
2)应急联动,管理智能化
建立统一指挥、高效机动、协同联动、管理智能的应急联动系统已成为城市安防建设的必然趋势。未来的安防平台建设的重点不单单放在监控业务的发展上,而更重要的是能够通过监控发现警情,预防警情,处理警情。可采用人脸识别、车牌识别等智能化视频处理实现警情预判,同时综合应用通信技术、地理信息技术、卫星定位技术,实现统一接警、迅速定位、快速反应、业务联动的智能化管理。
技术发展趋势:
1)视频质量清晰化
随着数字图像采集性能的大大提高,终端显示的能力也相应有了进步,HDTV的视频已经达到1280X720、1920X1080,因此今后视频监控的图像质量主流将会达到高清晰电视的水平。这极大的保证了城市视频监控联网中图像的清晰度。
2)监控系统无线网络化
随着各种无线网络的日趋普遍,第三、四代移动通信在技术上已经成熟。高清晰、全嵌入式、支持各种无线、有线接入方式的移动无线视频监控成为新一代的视频监控系统的发展方向。
3)终端小型化,移动化,便携化
监控终端的移动化、小型化一直是视频监控用户的追求。手机、PDA、便携电脑等均往智能型终端方向发展,成为重要的监控终端载体。
构建原则
“平安城市”的建设目标是要在城市范围内实现由不同设备构成的系统之间的联网和互操作,综合利用各种监控和报警资源,逐步实现全国联网。其建设应该遵从以下原则:互通性,实用性,扩展性,规范性,易操作性,安全性,可靠性,可维护性,可管理性,经济性。
建设中的关键问题
1)数字化进程准备不足,模拟系统的应用占据主导地位,需尽快完成更新换代。
已建成的监控系统技术含量不高,传统的模拟系统应用占据主导地位。不仅用户不熟悉新的技术、新的环境、新的需求,安防企业也面临着升级换代。面对大容量城市联网监控系统的需要,很难提供符合要求的数字化技术服务。
2)城市安防系统的建设,缺乏统一标准。
视频监控设备种类繁多,采用的视频压缩传输标准以及传输协议不统一,行业用户采用了不同开发商的产品而只能构成一个个信息孤岛,难以互连成更大规模的网络。目前城市安防建设缺乏一套统一的建设标准,一旦制定了完善的标准体系,将可以实现多种设备,系统以及监控资源的无缝接入。
3)城市治安面向大众化运营,覆盖范围广,需要进行大规模分布式组网技术的研究。
一个中等城市视频监控联网初期监控点会在1000个左右,分散在各个派出所管辖范围内,用已有的各种网络实现系统接入,未来随着系统运营覆盖范围的扩大,以及城域间联网的实施,监控点在几万路以上的,面向大众的电信级视频监控系统将会出现,如何实现这种大规模组网,保证系统安全性、可靠性,是未来网络建设需要解决的重点问题。
4)城市应急系统是解决治安,防灾问题的关键,须建立完善可靠的智能联动指挥系统。
随着城市应急需求越来越强烈,新一代应急联动系统应具有统一指挥、高效机动、协同联动、智能管理的特点。如何将基于公安业务的智能化指挥管理与基于监控业务的安防业务紧密结合是目前城市安防系统的难点。同时灵活运用人脸识别、车牌识别,轨迹跟踪,行为分析,图像检索等智能化视频处理技术,有效扩展系统的防治能力也是寻求智能化管理的关键。
5)IP网络不稳定,不可靠,缺乏服务质量保障体系。
IP网络所提供的是一种“尽力而为”的服务,还无法保障实时多媒体业务的服务质量(QoS)。而目前建设的城市监控联网系统,主要以IP网络为承载网络,缺乏有效的QoS保障机制。因此针对安防系统可靠性、实时性高的业务特点,建立完善的服务质量保障体系是非常重要的。的各类服务器以构建标准化安防业务平台。所有监控资源\设备,监控终端(公安监控中心)需以标准通信协议及标准视音频编码协议接入或通过网关代理服务器进行协议转换后接入标准公安监控系统。通信协议的统一能够屏蔽底层网络和设备的物理细节,有利于实现多种异构系统的融合。
由于视频标准的发展、视频压缩格式呈现多样化且互不兼容的特点,原本简单的资源共享问题变得十分复杂。不同的压缩算法、压缩比、压缩质量,将给城市视频监控联网系统的资源协同共享造成严重障碍。同时由于目前前端设备(DVR/DVS)的厂家不同,其设备的通信协议、控制方法各有千秋,且短期内难以统一,这就要求完整的联网系统必须能提供视频数据格式转换和通信协议转换的功能。最佳方案是采用接入网关,统一视频压缩格式、矩阵切换和云台控制的命令,实现视频格式和通信模式的吻合。
质量,以适应当前的网络环境。视频监控的城域和广域互联都必须采用这种自适应视频传输机制以适应目前公安专网或公网的实际网络环境。目前的自适应网络传输可以分为基于发送方的、基于接收方的以及混合控制的速率调整方式。也可以采用动态多码率技术,使视频流的码率能够根据带宽的不同而相应变化。