平安城市与智慧城市对接的关键要素

 海康威视:程玮

      平安城市经过前两个阶段(布点、联网)的大规模建设之后,如今正向系统应用深化,数据深入挖掘利用的方向发展。以视频监控为基础单元,一些城市开始尝试在既有的社会治安管理平台系统基础上拓展更多的应用功能,如实现智慧交通、智慧社区、智慧医疗等功能应用。平安城市建设的核心也从“监控联网报警”向“IP高清采集、大数据存储管理、数据信息的应用”方向转变,并进一步与RFID、云计算、物联网技术相关联,从而实现与智慧城市建设的对接。在这样的整体发展趋势下,势必给产业内各环节的参与企业带来全新的商机与挑战。

      《安防经理2013年平安城市专刊》在探讨平安城市的深化应用的同时,也延伸对智慧城市建设的思考,探讨平安城市与智慧城市对接的关键要素,并邀请业内相关企业积极参与话题讨论。

      《安防经理》: 从技术性能角度看,平安城市大规模使用IP高清摄像机的技术配套条件是否成熟?对于项目中的各类监控点特征导致的不同机型配置,你有何建议?

      程玮:①在平安城市中大规模使用IP高清网络摄像机需要依托于城市IP网络的支撑。而IP网络发展至今,覆盖范围越来越广,网络带宽也在不断提升,适合于IP高清视频流的传输和管理。其次,IP高清视频流的海量数据存储也随着存储产品性能和存储模式稳定性的提升得到了很好的解决。最后,随着ONVIF、PSIA、CGI以及GB28181等标准化协议的出台,各厂家不同产品之间兼容性的壁垒渐渐被打破,通过统一的平台管理软件,可以将前端、传输、后端以及解码控制等编解码设备完全接入,进行集中式网络化管理。综上,平安城市大规模使用IP高清摄像机的技术配套条件已相对成熟。

      ②前端IP摄像机产品种类繁多,可根据不同分类标准进行划分。首先,根据图像传感器,可分为CCD和CMOS两种,两者皆有各自的优势,CCD的优势主要体现在低照度和色彩还原度方面,而CMOS主要体现在功耗小、集成度高、成本低等方面,并且,随着CMOS工艺的不断发展,配合网络摄像机一些优秀的图像处理算法,其在低照度及色彩还原方面的表现已与CCD不相上下,再加上成本上的明显优势,使得主流的高清IP网络摄像机大部分都是CMOS的。其次,根据分辨率来分,主流IP摄像机的分辨率有130万,200万,300万和500万,以平安城市电警卡口监控为例,是根据一台摄像机所监管的车道数量来选择相应的摄像机分辨率的,像素越高,监控细节体现越多,覆盖的范围越大,并且以前200万像素以上(不含)的IP摄像机由于其达不到25帧/秒的实时帧率,一定程度上影响了更高分辨率IP摄像机的发展。但随着技术的发展,现在已有厂家可以做到200万@60帧/秒或者500万@25帧/秒的高帧率,使得更高分辨率的IP摄像机可以实现实时监控的目的。最后,根据外形特征来分,可以分为枪机、筒机、半球、球机、一体机等产品形态。其中枪机是需要另配镜头并不带红外灯的,主要适合光线条件较好的环境下进行定点监控,如需使用在室外,需要加配满足IP66防水防尘等级的护罩。筒机都是带红外灯且大部分都防水,因此适合使用在光线条件不好的室外环境下。半球有红外和非红外可选,由于其外形比较小巧美观,适合于楼宇建筑的室内监控,又因为其镜头指向不明,还具有一定的隐蔽性。球机自带云台且镜头可自动变倍伸缩,比较适合园区、广场等大范围监控场景下。一体机镜头可伸缩变倍,适合远距离监控。

      《安防经理》: IP高清摄像机已经同质化,但厂家技术实力不同,其产品在具体项目上的表现不同,当前IP高清摄像机在平安城市项目中的故障问题或功能、性能上的不足表现在哪些方面?

      程玮:从2004年第一批平安城市建设至今,平安城市监控系统从早期的模拟监控系统向着高清化、网络化和智能化的方向发展着,IP高清网络摄像机已经成为平安城市建设中的主流产品,但仍有很多问题亟待解决。

      首先,IP高清摄像机本身的图像质量问题。从模拟到高清IP的升级,完成了从“看得见”到“看得清”的转变,但由于平安城市建设环境大多较为复杂,对摄像机图像质量要求较高,例如一些光照条件较差的街巷,需要摄像机具有良好的低照度效果或者红外效果,且夜晚摄像机噪点较大,摄像机还应具备3D降噪功能;在一些地下通道出入口等逆光的场景下,需要摄像机具备宽动态或背光补偿的功能来达到看清人脸的目的。

      第二,平安城市监控系统中有很多IP摄像机是部署在室外的,需要摄像机具有良好的防水防尘性能,并且为了保证摄像机的使用寿命,还需要具备良好的散热性能。

      第三,平安城市的前端监控点位基本都是上千路,运维成本较高,如果摄像机具备一些智能功能,变被动式防御为主动式监控,将极大的节省人力和物力成本。例如,对摄像机虚焦、音频异常、监控场景变更、跨界入侵、区域入侵等问题能够进行自动识别及联动报警,可以提升整体监控系统的价值。

      《安防经理》:为保证平安城市项目后续的正常运转,在选择前端IP高清摄像机时,面对市场上良莠不齐的品牌产品,用户和集成商应该对厂商提出哪些质保要求条件?

       程玮:平安城市建设有其自身的特点,比如点位多,覆盖面广,录像存储压力大等,因此在前端高清IP摄像机的选择上要求也更为苛刻。首先,IP摄像机应能保证产品本身品质,尤其是室外使用摄像机由于常年日晒雨淋,一定要满足IP66以上防水防尘等级,这就要求产品本身的防水设计和防水检测需十分严格谨慎;第二,要保证摄像机一定年限的使用寿命,在影响摄像机使用寿命的因素中,温度占据了55%左右,因此要注重产品的散热问题,尤其是红外摄像机,散热设计是否合理直接影响了红外灯的使用寿命;第三,售后的维修问题,要看厂商在售后方面是否投入了足够的力量,包括全国各地的售后维修点数量,售后维修的合同保障,日常问题的400热线在线处理等。

      《安防经理》: HD-SDI目前在平安城市项目中应用状况如何?其在平安建设中是否有发展前景?

      程玮:平安城市对监控系统的要求较高,特别是智能交通的电警和卡口设备,对“高清”和“实时性”要求更高,在平安城市建设中采用HD-SDI数字高清监控系统有其独特的优势,首先是HD-SDI的系统与模拟监控系统架构相似,可以从模拟监控系统平滑升级至高清监控,第二是HD-SDI的数字高清摄像机视频数据不经过编码压缩,数据还原性更好,画面真实性更高;第三,也正因为省去了编码和解码的过程,且采用专用线路进行高速传输,视频几乎不存在人眼可以感知的延时;第四,HD-SDI的高清前端设备没有网络,不存在IP地址外漏的隐患,具有较高的安全性;第五,HD-SDI高清监控系统采用统一的标准接口,前后端设备不存在兼容性问题。

      虽然HD-SDI系统有其独特的优势,但其所存在的弊端也不容忽视。首先是原有模拟监控系统基本都使用了5年以上,甚至更长,这些系统中同轴电缆质量肯定不够高,如果仅仅更换SDI设备难以实现HD-SDI的效果,而如果全部更换线路和插件等,HD-SDI的一个很大优势将不复存在;第二,HD-SDI解决方案同样存在视频存储效果低于显示效果的问题,非压缩视频数据量巨大,不经过压缩,基本不具有长时间存储的可能性,而通过编码器或者HD-SDI硬盘录像机,则保存的视频的画质上已经失去了HD-SDI的优势;第三,HD-SDI解决方案目前最大的优势就是高清和操控无延时,这个优势只适用于少数对视频的画质和延时性有苛刻要求的用户。对于这部分用户,完全可以按照标准全新搭建一套HD-SDI系统。而对于绝大多数用户来说,IP高清将会是更合理的选择。IP高清的开放性具有很大的优势,在网络可达的任何地方,理论上都可以接入,这个优势是别的系统无法比拟的。而对于HD-SDI高清解决方案,可以单独构成一套系统使用,但是更有可能的情况是和别的系统结合使用或者作为整个大监控网络中的一个节点。第四,随着技术的进步,IP高清的画质将更好,延时也将更小,而在此之前,HD-SDI将可能会作为某些特种行业的高清过渡解决方案存在,而这种存在很大程度上将是小规模和暂时的。

      《安防经理》:当前平安项目中的高清卡口系统,与ITS智能交通中的电子抓拍系统有哪些本质的不同?两者是否可以通用以节省成本?

      程玮:①从建设单位及功能上来说,卡口一般作为道路交通部门的监管系统使用,一般部署在主要交通枢纽道路口,用以实现监管当前的车流量,段面车辆计数,车辆特征检索以及部分违章抓拍等功能,这类卡口监控一定会配备补光灯、地感线圈、高清摄像机和网络接入设备以及功能强大的一套管理软件;电警一般部署在红绿灯路口,除具备卡口的基本功能以外,还必须与平安城市系统进行联网,它的系统内收到的视频录像,必须上传到公安部门进行共享,而不仅仅应用于交管部门,它的主要功能还是路面车辆的实时监督,对于追逃车辆、肇事车辆和可疑车辆的分析捕捉能力更强。

      ②从抓拍内容和处理方式上来说,卡口一般抓拍车头信息,需要能够清晰分辨车内人脸、车身颜色、车型信息以及车牌信息,且识别的信息可以进行叠加,宗旨是“不漏拍任一车道任一辆车”,但重点在于记录信息而一般不对违章行为进行处罚;电警一般抓拍车尾信息,需要能够检测车辆闯红灯,使用三张图片记录违章行为,需记录车牌及车辆信息、交通灯状态、停止线位置及行车轨迹,图片可以作为违章处罚的依据,宗旨是“不抓错任一非法违章车”,会追究违章行为并进行处罚。

      ③从系统架构上来说,卡口和电警的系统组成差别不大,都是以抓拍摄像机为依托,结合智能化的仪器和软件来实现道路交通的智能控管,且电警可以包括卡口的功能,但由于上述的一些应用领域以及抓拍方式的区别,一般不会通用。

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