数字监控技术在亚运会场馆中的应用

 　　广州亚运会，建筑面积达273.7万平方米，其中主体育馆面积为6.5万平方米，包括12个新建场馆和58个改造场馆，比赛项目多达史上最高的42个。为迎接亚运到来，从2004年开始，广州连续6年共投入2000多亿元用于城市基础设施改造和建设，以确保亚运期间将暴力、烟雾火灾、小偷等突发事件防患于未然。此外，国家还投入约9.9亿元资金用于建设安保层，规定在亚运场馆必须配备视频监控、出入口控制、入侵警报、电子巡更、周界防范五大安保系统，切实做到全程无盲点监控每个角落及场馆周界，帮助安保人员在第一时间判断异常情况并采取应对措施。广州美电贝尔科技有限公司技术经理洪敏新对亚运安保建设严格程度这样介绍：“亚运会所选用的安保系统，都经过细致考核，小至每个摄像机的安装位置，都是经过严格考究和测试，上报上级部门确认批准方才安装。”由此可见，国家对亚运场馆安保设施的重视程度。

　　除了上述五大内部安防系统外，场馆建设还充分考虑到外部的安保要求，将一些外部区域划分成安保封闭区和安检通道。安保封闭区又分前院和后院，普通观众限制在前院范围活动，后院则设置在场馆主席台方向，是运动员、裁判员、官员及工作人员等亚奥理事会大家庭成员活动专区，前后院通道进出口将分开，凭登记含个人身份信息的IC卡进入。而安检通道，除留有充足的人车缓冲区外，还设置观众集散广场，防止人流拥堵造成的伤亡事故。另外车辆安检口将设置缓冲区和候检车辆停车区，防止候检车辆阻塞周边道路交通。

　　内外结合的人防与技防，打造“无缝式”亚运安防。值此亚运倒计时归零之际，本期专题以广州亚运体育馆内部安防建设为主题，走访了部分参与亚运及其他国内体育盛会场馆建设的安防厂商，藉由这些公司推出的解决方案和丰富经验，来窥探体育馆安防的现状、面临的困难及未来走向。

　　前端监控，数模混合系统仍具有优势

　　2008年奥运的成功举办，不仅让全世界感受到中国的风采，也推动了我国体育业的快速发展，全国各地纷纷借鉴北京奥运馆建设经验，如火如荼地改造和兴建大型综合体育场馆，而此举给安防业带来了巨大的商机，占据前端安保系统主要地位之一的监控系统，更是炙手可热。2010年广州亚运会比赛场馆，仅是监控系统产品供应商就有海康威视、美电贝尔、TCL、广东迅通、索尼、松下等38家国内外监控厂商。

　　在采访中笔者还了解到，此次亚运会监控系统前端采用的是以模拟为主，数字为辅的模式，据美电贝尔洪敏新表示：“除了某些特定区域采用高清摄像机外，其他场所均采用大于520线以上的标清摄像机(各区域具体选用的摄像机类型参见表1)，图像经过光纤传输至矩阵显示，通过切换查看各路图像，而大容量的图像经过编解码器转化给数字信号再进行图像压缩存储，所谓的数字化体育安防，目前还多指后端存储的数字化。”博世安保通讯系统视频监控产品及系统高级产品市场经理潘熠表示：“未来几年内，体育场馆前端用模拟摄像机还是占主导地位。”而此观点也得到了多数厂商的赞同。那么，为什么在数字化浪潮如此汹涌的情形下，体育馆还是以模拟为主?笔者将访问中各厂商的观点做了以下总结。

　　·稳定性。深圳英飞拓科技有限公司广州分公司市场部经理樊晨表示：“由于模拟摄像机多年的发展使得技术成熟，对比数字摄像机来说稳定性高，色彩还原度好。

　　另外，模拟摄像机品种繁多，可适应用户对各种应用场景的需要。虽然当前IP摄像机的种类和厂家越来越多，但品质与功能表现是否稳定合格，图像质量和延时状态是否能够令用户满意?这是IP摄像机得以大规模应用需注意的前提.”;

　　·成本和推广。博世潘熠提到：“除了数字摄像机本身价格高于模拟摄像机外，IP信号的高损耗也是重点考虑的方面，随着传输距离的增加，必须增加必要的交换机设备，一般来讲，从IP摄像机到交换机距离不能超过150米，像亚运场馆这样大面积监控区，如果安装全数字摄像机，就要装大量的交换机。这样相应的投资成本会加大。”另外，英飞拓樊晨也表示：“相对纯数字系统而言，在项目投建期间，部分用户出于成本考虑，会选用性价比相对高并且稳定成熟的数模混合系统。由于目前整个行业正处在模拟监控向IP监控的过渡阶段，许多安防的设备厂家都相继推出自己的IP摄像机和高清摄像机，但在推广的过程中总会遇到一些问题：

　　1、IP摄像机在具体应用安装过程中，相关的调试设置比较复杂，不少工程商及用户无法适应。工程商没有足够的网络监控人才储备。

　　2、使用高清摄像机的成本较高。前端的高清图像，还需要传输与存储显示环节上的配套，才能真正体现高清的优势。

　　·图像清晰度。亚运这样的体育盛会，对画质要求非常高，美电贝尔洪敏新表示：“网络摄像机一般需要压缩解码传输，有可能导致图像效果不佳，而模拟图像一般是通过矩阵显示，避免了压缩导致的图像不清晰。”

　　·广州城市本身的建设。广州在建设平安城市时均采用物理光纤传输，前端已建设了十几万的模拟摄像机。亚运一部分场馆属于改造项目，出于成本考虑，因而传统的模拟系统在整改的基础上基本予以保留，这也是模数混合监控模式的原因之一。
 

　　监控技术：高清和智能分析

　　高清和智能分析是监控系统的两大技术热点。亚运中出现了图像分辨率达720P(1280×720)或1080P(1920×1080)的高清摄像机;此外，各个场馆的出入口和相关运动员进出通道的摄像机，还具有智能分析的功能。

　　1、高清

　　体育场馆监控需要覆盖整个场馆及场馆周边区域，监控点覆盖范围大，当有事件发生时，需要清楚、快速地看清人员活动及变化情况，因此对图像质量和实时性要求很高。安讯士网络通讯有限公司技术总监王磊认为：“高清摄像机从画面清晰度和色彩还原度，都远胜过标清、网络摄像机。如场馆出入口，四个闸口需要四台模拟摄像机，如果采用HDTV高分辨率摄像机，1台即可看清所有闸口细节。”此外，在体育场馆人员密集、人流量大等复杂部位均采用视频图像分辨率达720P以上的高摄像机，并采用数字非压缩视频监控技术。克服了模拟视频图像质量低、多级级联信号衰减的弊端，及IP视频图像延时较大的问题(IP图像的延迟一般要控制在200-250ms范围内)。

　　实际上，高清摄像机在体育场馆的应用，面临的主要问题还是网络带宽和后端存储。上海威乾视频技术有限公司产品经理周志明表示：“高清大容量图像管理和存储一直是个问题。”目前上海威乾、北京威视、北京邦诺等众多厂商都开始关注后端网络存储的研发。如上海威乾推出的高清混合网络硬盘录像机，

　　利用标准H.264压缩算法，同时支持模拟、数字信号和8路720P或4路1080P高清IPC的接入。

　　2、智能分析

　　智能分析在亚运场馆中担当着人流统计及各出入口检测丢包、物品遗失等基本职责。其在摄像机内部融合了视频处理、图像处理、模式识别以及人工智能等多项技术，利用原有的监控摄像头及图像采集卡获得的视频数据，对视频图像中静止或行走的不同姿态的行人进行检测和跟踪，从而获得指定时段和特定区域内的人群流动量。目前，安讯士、博世、海康等多数厂商的监控系统都具有此功能。美电贝尔洪敏新表示：“智能分析在人流统计这块的精确率已达90%以上，未来可朝人脸识别和行为分析发展。”

　　博世潘熠认为：“对于体育场馆而言，除了周界，停车场、广场等区域使用智能分析,小偷、暴力事件、人流的不正常聚集、火灾等情况预知，也成为一大需求。未来智能分析可对不受欢迎的观众，如某些臭名昭著的足球流氓，在入场可进行甄别;也可通过人脸表情来分析其行为：通过2、3个摄像机同时对某个人正侧面进行拍摄，再将图像传输到后端的平台进行分析，从而将某些暴乱事件尽量在骚动时就分析出来，避免事故的发生。”此外，也有厂家通过人体独一无二眼睛虹膜特征来迅速识别人员身份

　　后端管理平台，乘胜追击

　　除了前端系统不断完善外，后端的管理平台也在不断增添新的功能。就监控系统来看，后端平台除了常规系统巡视、成组切换、报警管理等功能。还可兼容更多数字产品，集成了全系列矩阵，实现了对数字系统与模拟系统的统一管理和控制。如海康威视推出的视频综合平台，可同时支持模拟、数字、标清、高清等多种接入，有利于保障原有系统的投资。
 

　　另外，门禁系统也不断在朝多功能化发展。对此，以色列DDS项目工程师易岛岛有以下几点看法。

　　1、强制修改密码，所有密码可以限定最长使用日期，比如新西兰法规规定必须在15天后修改密码，而其他的国家可以通过自己设定时间，在设定时间到达时，系统强制修改密码，确保信息安全。

　　2、护照扫描，在持卡者窗口，新增表单可以附加无限的图形文件到持卡人。在接有扫描仪情形下,可在服务器软件商强制关闭或重启工作站软件，方便系统的操作维护。

　　4、系统可进行远程升级，而非以前的手动升级，还可实现检测新版本后自动升级。

 

　　5、3D电子地图。

　　6、多站点管理、多点轮询的系统结构。即为多台服务器参与整个系统的管理，每个服务器有自己的管理软件，每个站点完成本区域内的管理，这些站点可以是每个场馆控制室，也可以根据区域划分设置区域控制中心，各站点即独立管理，又协同工作，减少了系统对网络通讯的依赖，减轻了系统轮询的负担，系统设计总的管理中心，建立一个集中的数据库，对各个站点的信息进行汇总、并且根据需要设置每个服务器的管理权限。系统的发卡授权工作，可以在管理中心完成，也可以在每个站点完成自己区域内的授权工作。

　　政策法规与维修机制

　　任何行业有了法规的支持和约束，相信会执行的更好。

　　例如《第16届亚运会比赛项目要求》附件一《亚运会安全保卫系统通用要求》中有关“电视监控系统”的要求主要有：“首先，必须在场馆的出入口、外围隔离设施、主要通道、看台区及重点部位布置摄像头，且看台区的监控覆盖率应达到100%，数量可根据实际情况确定;其次，奖牌临时存放处，失物招领处必须安装监控。场馆主要重点部位有：馆内供水、供电、供热、供气、通信设备设施的监控室或作业间，贵宾室外围，主席台，竞赛场，裁判席，媒体分中心，各类通道。”

　　另外，作为大型体育赛事的广州亚运会，在安防产品选择上，最为关注的还是质量是否可靠、系统是否稳定、画质是否清晰等。美电贝尔洪敏新表示：“直至比赛，系统会不断调试，尽可能保证亚运期间所有系统顺利运行。”为了防止亚运期间系统出现问题时，及时得到解决，所有参与亚运安防建设的厂家多数均在赛事期间派出技术人员24小时进行轮班值守。如安讯士开办了安讯士学院，开设相关系统课程，培训项目人才，并挑选其中较为优秀的人才，输送给体育馆。安讯士王磊表示：“当现场派遣的技术人员不能解决系统出现的问题时，再找当地的技术支持中心，如果依然不能解决，再寻求全球服务中心获得技术帮助。”

　　总结：面临问题

　　尽管目前体育馆安防还是以模拟为主，但采访中多数厂家表示：数字化、网络化和智能化将是体育馆安防系统未来发展的必然趋势。但首先要解决的是产品(系统)标准化和各子系统间整合集成的问题。英飞拓樊晨表示：“对于真正的安防大系统而言，视频监控、门禁、报警等都是被整合的子系统之一。但是，目前相关的系统间，一是缺乏真正意义上软硬件的对接标准;二是缺乏真正稳定、广泛应用、持续发展的监控中心管理平台。由于各厂家间产品(系统)的标准不统一，项目建设模式不统一(有原先的模拟系统，也有后上的数字系统)，在系统联网整合方面，面临的困难还比较多。”的确，这些问题需要安防行业的产品供应商、系统集成商、行业终端用户共同努力去解决，体育场馆安防才会迎来真正意义上的数字化，集成化，网络化和智能化。