高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)在平安城市項(xiàng)目中的應(yīng)用

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

    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、

    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，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，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，會出現(xiàn)嚴(yán)重的“馬賽克”以致無法獲取任何有價值的信息，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，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。然而有時攝像機(jī)白天的效果無可挑剔，但是到了夜晚時，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)時監(jiān)看，違章拍攝，應(yīng)急指揮等重要任務(wù)。以實(shí)時監(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，這時就需要降低快門速度以保證有充足的曝光時間，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�？紤]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能夠及時自檢報警，才能最大程度滿足室外環(huán)境的使用要求，同時有效降低項(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)時視頻的同時窺探隱私區(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。有時一名安保人員要同時面對多達(dá)幾十個監(jiān)控畫面，既要集中精神去發(fā)現(xiàn)問題，又要第一時間對突發(fā)事件做出響應(yīng)。在這種長時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警功能，可是其誤報率和漏報率很高，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�？梢姟６�如果每臺攝像機(jī)的功率降低10w，按照一個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。

三、未來安防監(jiān)控產(chǎn)品的發(fā)展趨勢

    不可當(dāng)ing 隨著安防行業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的模擬閉路監(jiān)控系統(tǒng)正在逐步地被網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)所代替，傳統(tǒng)意義上的模擬監(jiān)控?cái)z像機(jī)、視頻電纜、切換控制矩陣和監(jiān)視器的流行組合正在被網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)、服務(wù)器的未來組合所取代。安防行業(yè)經(jīng)過了幾十年的累積和發(fā)展，現(xiàn)在乃至未來的視頻監(jiān)控系統(tǒng)將是以融合了數(shù)字化、整合化、高清化和智能化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)為理念不斷發(fā)展前行。

    特別是進(jìn)入二十一世紀(jì)后，無論是在電視節(jié)目轉(zhuǎn)播還是在影視作品的制作方面，與視頻圖像有關(guān)的領(lǐng)域都在朝著高清的方向發(fā)展，安防視頻監(jiān)控行業(yè)自然也包含其中，監(jiān)控圖像的高清化已勢不可擋。

    什么是高清？簡單說，高清即為“高分辨率”。根據(jù)我國高清電視的標(biāo)準(zhǔn)，高清圖像（HD）是指圖像分辨率超過720P或1080i，同時視頻寬縱比為16:9。當(dāng)物理分辨率達(dá)到1080P時稱為全高清（Full HD），如圖3-1所示。

    相比目前業(yè)內(nèi)主流的標(biāo)清視頻格式（SD），這種清晰度更高而且寬縱比更大的視頻圖像，更適合于在眾多平安城市項(xiàng)目中的應(yīng)用。一方面當(dāng)需要對圖像細(xì)節(jié)加以甄別判斷時，在視頻圖像放大到相同倍數(shù)的情況下，分辨率越高的圖像越可以獲得清晰細(xì)膩的效果，而分辨率低的圖像可能會產(chǎn)生“馬賽克”，如圖3-2所示。高分辨率，對于在平安城市項(xiàng)目中要求看清人臉、車牌以及監(jiān)控場景中的各局部區(qū)域或行為細(xì)節(jié)的需求就顯得尤為重要。

圖3-2 對相同區(qū)域放大相同倍數(shù)后，標(biāo)清與高清圖像的對比

    另一方面，寬縱比更大的圖像可以有效地增加對橫向區(qū)域的監(jiān)控范圍，就平安城市項(xiàng)目而言，對路口或街道等區(qū)域的監(jiān)控區(qū)域?qū)⒋蟠髷U(kuò)寬，從而可以極大地提高攝像機(jī)的使用效率，實(shí)現(xiàn)更大的應(yīng)用價值。

圖3-3 寬縱比更大的圖像可呈現(xiàn)更多的監(jiān)控場景

    四、索尼高清攝像機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢及在平安城市項(xiàng)目中的應(yīng)用

    那么，索尼如何根據(jù)平安城市項(xiàng)目的新功能和新特點(diǎn)，依托各項(xiàng)技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢，有效解決上述應(yīng)用難題呢？

    1、索尼高品質(zhì)的感光芯片，打造出色優(yōu)異的圖像質(zhì)量

    索尼攝像機(jī)之所以具有高質(zhì)量的圖像效果和出色的色彩還原能力，與攝像機(jī)的核心——感光芯片是密不可分的。索尼從上世紀(jì)七、八十年代開始從事感光芯片的研發(fā)，經(jīng)過了三十多年的技術(shù)積累和沉淀，截至目前已經(jīng)有上百款各種功能定位的感光芯片。行業(yè)內(nèi)常見的感光芯片主要有兩種：CCD和CMOS。一直以來，應(yīng)用于索尼模擬監(jiān)控?cái)z像機(jī)中的感光芯片以CCD為主，因?yàn)槠湎啾菴MOS，具有靈敏度高，色彩還原效果好的特點(diǎn)。

    隨著攝像機(jī)，特別是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)圖像的分辨率逐步提升，從傳統(tǒng)的標(biāo)清向高清乃至全高清逐步提升的過程中，CMOS的使用優(yōu)越性也逐步彰顯出來。如表4-1所示，傳統(tǒng)意義上的CCD與CMOS的性能優(yōu)劣勢對比。

	CCD	CMOS
優(yōu)勢	*感光度高； *成像質(zhì)量好；	*單芯片結(jié)構(gòu)簡單，功耗低； *可隨機(jī)訪問； *讀出速度快，無拖影；
劣勢	*有拖影； *需要外部脈沖驅(qū)動；	*有噪聲；

表4-1 傳統(tǒng)意義上的CCD與CMOS的優(yōu)劣勢對比

    針對高清圖像對感光芯片的要求，在索尼高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)中應(yīng)用的是新一代的Exmor CMOS感光芯片。不同于傳統(tǒng)意義上的CMOS，Exmor CMOS是一款基于CCD像素技術(shù)開發(fā)而來的感光芯片，使得其靈敏度與以往CMOS相比大幅提升。同時通過列集成數(shù)模轉(zhuǎn)換器的架構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)用高速數(shù)字信號降噪技術(shù)，使得Exmor CMOS具有更高的性噪比和更快的讀出速度。

    夜晚時段是平安城市項(xiàng)目最為關(guān)注的時段之一，以低照度效果為例，筆者選取了環(huán)境照度低于1lux的測試環(huán)境，相比索尼高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)與市場中同系列的產(chǎn)品，效果比較結(jié)果如圖4-2所示。

圖4-2 索尼SNC-CH240（左）與市場同類型產(chǎn)品在相同低照度環(huán)境下的效果對比

    與此同時，基于感光元器件，各種視頻圖像處理技術(shù)也被融入到攝像機(jī)中，針對于幾大類使用環(huán)境，相關(guān)處理技術(shù)高效地還原出監(jiān)控場景內(nèi)的點(diǎn)滴變化：

    （1）逐行掃描和動態(tài)幀合成技術(shù)

    平安城市項(xiàng)目中大部分?jǐn)z像機(jī)被應(yīng)用于道路卡口，路段中部等位置，用于實(shí)現(xiàn)車輛監(jiān)控和違法行為監(jiān)控等。就車輛監(jiān)控而言，一般城市內(nèi)機(jī)動車的速度限制在40 km/h ~60km/h，在這種情況下，能夠清晰地辨識車牌號碼是基本要求，有些城市還要求能夠看清楚駕駛員和副駕駛員的面部、衣著等特征。

    正如上文所提到的，當(dāng)車速過快時，拍攝到的監(jiān)控圖像會有明顯的拖尾現(xiàn)象發(fā)生；在夜晚監(jiān)控時由于光照條件不好，這種拖尾的現(xiàn)象就更加明顯。此時，車牌號碼很難被清晰的捕捉到，更別提看清楚駕駛員的面部和衣著特征了！拖尾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因一方面與感光芯片的掃描方式有關(guān)，另一方面也和使用現(xiàn)場環(huán)境的光照條件、以及攝像機(jī)的光圈、快門等參數(shù)設(shè)置存在關(guān)聯(lián)。針對于這個難題，就攝像機(jī)本身而言，索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)應(yīng)用了逐行掃描技術(shù)和動態(tài)幀合成技術(shù)。其中，逐行掃描技術(shù)應(yīng)用在感光芯片中，力求從掃描方式上消除拖尾現(xiàn)象的發(fā)生。動態(tài)幀合成技術(shù)主要是針對于那些隔行掃描的CCD而言，經(jīng)過對圖像處理后，有效地減輕拖尾現(xiàn)象的發(fā)生。

    （2）超寬動態(tài)技術(shù)（View-DR）

    寬動態(tài)技術(shù)是應(yīng)用于明暗對比強(qiáng)烈的環(huán)境中，使得監(jiān)控畫面同時兼顧到亮區(qū)和暗區(qū)的一種圖像處理技術(shù)。在平安城市項(xiàng)目中，該項(xiàng)技術(shù)可以被應(yīng)用在園區(qū)、車庫的出入口等光線反差大的區(qū)域。夜間環(huán)境下清晰地看清車牌也是在寬動態(tài)場景中的一種典型應(yīng)用。目前市場上常見的寬動態(tài)技術(shù)其性能可達(dá)到52dB，而索尼最新的超寬動態(tài)技術(shù)最大可達(dá)到125dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于同類產(chǎn)品。

    應(yīng)用于索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)中的超寬動態(tài)技術(shù)（View-DR）是基于Exmor CMOS平臺，綜合運(yùn)用了可視性增強(qiáng)技術(shù)和快門多次曝光技術(shù)的一項(xiàng)全新處理科技，它可以在增加監(jiān)控圖像的寬動態(tài)范圍的同時，大幅提升其靈敏度和對比度，從而獲得同時兼顧到亮區(qū)和暗區(qū)的圖像效果，如圖4-3所示。

圖4-3 超寬動態(tài)功能關(guān)閉和開啟的實(shí)測對比

    可視性增強(qiáng)技術(shù)是以圖像中單個像素點(diǎn)為單位對整體圖像加以優(yōu)化，提升畫面中暗區(qū)亮度的同時，降低亮區(qū)的亮度，從而實(shí)現(xiàn)亮區(qū)和暗區(qū)的有效整合。此外，快門多次曝光技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程如圖4-4所示。常見的寬動態(tài)技術(shù)大多使用的是兩次快門成像的原理，而索尼的超寬動態(tài)技術(shù)使用了四次快門曝光，包括一次標(biāo)準(zhǔn)快門和三次不同速度的高速快門，拍攝的四幅圖片將監(jiān)控場景中無論亮區(qū)還是暗區(qū)的每個細(xì)節(jié)都逐一采集和還原，再把每個區(qū)域從呈現(xiàn)最好的那幅圖像中提取出來，通過自然合成的方法合并為一幅高對比度的超寬動態(tài)圖像。

圖4-4 超寬動態(tài)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程

    （3）聚光筒功能和超級動態(tài)降噪技術(shù)

    該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于光照條件不足的監(jiān)控場景下。聚光筒功能自動將原本四個像素點(diǎn)接收到的光強(qiáng)合聚成一個像素點(diǎn)的光強(qiáng)，從而使監(jiān)控畫面的亮度提升四倍；超級動態(tài)降噪技術(shù)可以有效地區(qū)分出圖像中的靜態(tài)區(qū)域和動態(tài)區(qū)域，對于靜態(tài)區(qū)域應(yīng)用降噪技術(shù)使其噪點(diǎn)明顯降低，對于動態(tài)區(qū)域則應(yīng)用圖像處理的手段來平滑移動物體的邊緣，從而獲得一幅低噪點(diǎn)、高清晰的移動圖像。

2、強(qiáng)大的智能分析功能

    隨著安防監(jiān)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展與完善，系統(tǒng)規(guī)模越來越大，功能越來越多。一方面用戶對監(jiān)控圖像質(zhì)量有著越來越高的要求，另一方面變被動為主動的監(jiān)控思路也越來越被更多的用戶所提及和青睞。因此智能化將是未來網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一。索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)中融入了強(qiáng)大的智能分析功能（包括針對視頻和音頻的智能分析，以及攝像機(jī)自身防破壞的檢測），從而為用戶帶來不同的應(yīng)用價值。在平安城市項(xiàng)目中，DEPA智能視頻分析功能的應(yīng)用比較常見，其常被應(yīng)用于輔助進(jìn)行車輛違法的抓拍以及公共安全事件發(fā)生前的預(yù)警。

    索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)自帶有DEPA智能視頻分析功能，可針對動態(tài)目標(biāo)和靜態(tài)目標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立檢測和分析，并將分析結(jié)果發(fā)送給管理平臺，如圖4-5所示。

    從功能的實(shí)現(xiàn)方式上看，目前市場上各種智能視頻分析功能主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式，前端分析和后端分析，大部分監(jiān)控系統(tǒng)采用的是后端分析。顧名思義，后端分析就是在管理平臺上通過平臺軟件對實(shí)時圖像進(jìn)行分析處理，遇到違反規(guī)則的情況發(fā)生時及時做出報警聯(lián)動。這種處理方式受制于平臺服務(wù)器的硬件性能。當(dāng)同時分析的圖像路數(shù)過多時，會造成系統(tǒng)消耗過大，從而導(dǎo)致圖像幀率下降、分析結(jié)果的準(zhǔn)確性降低等情形發(fā)生。

    由于索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)自帶有智能視頻分析功能，因此可以通過前端分析的方式來實(shí)現(xiàn)。每臺攝像機(jī)除了拍攝實(shí)時圖像外，還需要對該路圖像進(jìn)行智能視頻分析，一旦有違反規(guī)則的情況發(fā)生時，及時產(chǎn)生報警信號并將其與圖像一起發(fā)送至管理平臺，由管理平臺做出相應(yīng)的聯(lián)動報警。這種方式一方面大大地緩解了由于執(zhí)行圖像處理算法而占用大量的系統(tǒng)資源，另一方面也極大地提高了系統(tǒng)配置部署的靈活性，使得在管理平臺品牌的選擇上對前端攝像機(jī)而言，不是那么重要和唯一。

    從功能可以實(shí)現(xiàn)的規(guī)則看來，DEPA智能視頻分析功能針對移動目標(biāo)的分析可以提供五類規(guī)則，包括“外觀”、“消失”、“現(xiàn)有”、“容量”、“正在移動”等，基于這些規(guī)則，可以實(shí)現(xiàn)平安城市項(xiàng)目中諸如非法停車的判別，車輛逆向行駛的檢測，機(jī)動車違法壓線抓拍，人流量或車流量的統(tǒng)計(jì)，圍界的防護(hù)，區(qū)域內(nèi)數(shù)量限制等常見應(yīng)用。其針對靜態(tài)目標(biāo)的分析，可以提供兩大類規(guī)則，包括“無人值守”和“已移除”等，這些規(guī)則在實(shí)際應(yīng)用中常被用于貴重物品的看管和可疑物品遺留等，如圖4-6所示。

圖4-6 DEPA智能視頻分析功能的規(guī)則舉例

    從功能的實(shí)現(xiàn)原理看，無論哪種編碼方式，傳統(tǒng)的移動偵測方法都是通過比較相鄰兩幀之間的不同來實(shí)現(xiàn)的。然而DEPA智能視頻分析技術(shù)是通過將當(dāng)前幀與之前15幀做比較的結(jié)果來決定是否觸發(fā)相應(yīng)的報警設(shè)置，這種檢測方法最大的好處是可以有效地過濾掉環(huán)境因素（例如晃動的樹葉、移動的人影、水面的漣漪、圖像噪聲等等）對分析結(jié)果的干擾，從而提高分析質(zhì)量，降低誤報率和漏報率。

    3、適合于平安城市應(yīng)用的其它特點(diǎn)

    在平安城市項(xiàng)目大規(guī)模使用后期，索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的易操作性和易維護(hù)性使得用戶對其操作和維護(hù)更加簡便，同時優(yōu)良的制作工藝保證了產(chǎn)品的低維修率和高穩(wěn)定性。本節(jié)將圍繞著這些特點(diǎn)簡要介紹。

    （1）雙碼流輸出

    索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)尤其是高清攝像機(jī)具有雙碼流輸出的功能，其可同時支持MJPEG、MPEG4、H.264等三種編碼方式，以及任意兩種編碼方式的雙碼流輸出。在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)時監(jiān)看的畫面可以采用MPEG4或H.264的編碼方式，以保證低帶寬的情況下獲得流暢連貫的圖像。而存儲的圖像可以采用MJPEG的編碼方式，以保證高清晰度，為日后回放錄像時放大重要的細(xì)節(jié)區(qū)域提供充足的分辨率資源。

    （2）反篡改技術(shù)

    索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)可以提供反篡改技術(shù)。這是一種基于公共密鑰基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（PKI）的數(shù)字簽名技術(shù)。每部攝像機(jī)都會被創(chuàng)建一個數(shù)字證書，并對該攝像機(jī)拍攝的所有圖像應(yīng)用元數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行數(shù)字簽名。在后端管理平臺軟件上，將解碼后的數(shù)字簽名與接收到的圖像的元數(shù)據(jù)進(jìn)行校對，從而保證每部攝像機(jī)制作的圖像僅對該攝像機(jī)來說是唯一的。

    （3）PoE供電技術(shù)

    PoE供電技術(shù)是通過以太網(wǎng)架構(gòu)，在傳輸數(shù)據(jù)信號的同時還為網(wǎng)絡(luò)終端提供直流供電的技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中使用PoE供電技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)不僅無需使用額外的電源，而且還可以把攝像機(jī)通過UPS集中進(jìn)行供電和管理，這樣一方面可以節(jié)省大量的使用成本（就一線城市的平安城市項(xiàng)目而言，由于監(jiān)控?cái)z像機(jī)點(diǎn)數(shù)眾多，每年可以節(jié)約大量的電費(fèi)資源），另一方面還可以對前端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位等管理和操作。

    （4）無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

    在某些不方便鋪設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)的特殊區(qū)域，可以使用無線網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)音視頻圖像的傳輸，這就使得攝像機(jī)不受網(wǎng)絡(luò)的限制，在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的任何范圍內(nèi)，盡管沒有網(wǎng)線也可以將攝像機(jī)連接入監(jiān)控網(wǎng)。

    （5）豐富的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口

    索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對音視頻數(shù)據(jù)數(shù)字化處理的同時，還在機(jī)身集成了眾多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，以滿足用戶實(shí)現(xiàn)安防監(jiān)控系統(tǒng)與其它弱電系統(tǒng)（諸如報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等）的聯(lián)動和大弱電系統(tǒng)整合的業(yè)務(wù)需求，如圖4-7所示。

圖4-7 索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)豐富的設(shè)備接口

    （6）可靠精良的工藝設(shè)計(jì)

    以工藝復(fù)雜性最高的快球型攝像機(jī)為例，室外快球型攝像機(jī)滿足IP66的防護(hù)等級，具有防破壞堅(jiān)固型的合金外殼并且具備防雷功能。其內(nèi)置了兩個加熱模塊和五個散熱風(fēng)扇，確保設(shè)備可以在-40℃~+50℃的環(huán)境下正常工作。部分半球型攝像機(jī)的抗沖擊力還達(dá)到IK10的國際標(biāo)準(zhǔn)。

    （7）開放的軟件集成開發(fā)包

    為了滿足不同行業(yè)不同用戶的差異化需求，索尼網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)還可免費(fèi)提供功能強(qiáng)大的SDK開發(fā)包和CGI命令文檔。用戶通過在應(yīng)用軟件中對各種函數(shù)的調(diào)用，可以從功能上進(jìn)一步擴(kuò)展攝像機(jī)的應(yīng)用環(huán)境。除此之外，索尼與另外兩家企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)建了ONVIF行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，所有的產(chǎn)品均兼容ONVIF標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定。

    4、索尼高清攝像機(jī)的部分成功案例

    綜上所述，在索尼高清攝像機(jī)眾多技術(shù)實(shí)現(xiàn)與特點(diǎn)給力于平安城市項(xiàng)目的同時，本節(jié)簡要介紹兩個高清平安城市項(xiàng)目的成功案例。

    （1）武漢平安城市項(xiàng)目

    武漢平安城市項(xiàng)目中使用了約2000臺索尼智能高清室外快球型攝像機(jī)SNC-RH164，主要應(yīng)用于城區(qū)重要區(qū)域的實(shí)時監(jiān)控和防范。該高清快球型攝像機(jī)是專為適應(yīng)諸如廣場、城市街道、交通卡口等場所所需要大視場，寬視角的監(jiān)視場合而設(shè)計(jì)的。其突出的特點(diǎn)包括監(jiān)控圖像具有720P分辨率的效果，具備可視性增強(qiáng)技術(shù)和XDNR降噪技術(shù)，以及DEPA Advanced智能視頻分析功能；其機(jī)械性能具備360度無限旋轉(zhuǎn)，最大每秒400度的旋轉(zhuǎn)速度，垂直方向達(dá)到270度的可視范圍；同時具備IP66和IK10的防護(hù)等級。它是武漢平安城市項(xiàng)目中核心設(shè)備之一。在該項(xiàng)目中，用戶選擇這款索尼的快球型攝像機(jī)，就是看中了其優(yōu)越的性能指標(biāo)，使用后的高穩(wěn)定性和低故障率，工程上安裝方便，并且支持ONVIF協(xié)議和SIP協(xié)議，能夠很好地與其它產(chǎn)品組成聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

    （2）濮陽平安城市項(xiàng)目

    濮陽平安城市項(xiàng)目一期選用了160臺索尼全高清槍式攝像機(jī)SNC-CH240，這些攝像機(jī)主要被安裝在道路卡口等位置，用于實(shí)現(xiàn)違法違章的車輛拍攝，以及其它違法行為的監(jiān)控。SNC-CH240是一款分辨率達(dá)到1080P的全高清槍式攝像機(jī)，備有超寬動態(tài)技術(shù)、可視性增強(qiáng)技術(shù)和XDNR降噪技術(shù)，其靈敏度高，圖像還原效果出色，配合DEPA Advanced智能視頻分析功能，非常適合平安城市，交通，廠礦，金融和園區(qū)等各種場合的應(yīng)用。這些全高清的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)在濮陽市的各個路段的實(shí)際應(yīng)用，一方面達(dá)到了用戶的設(shè)計(jì)要求，使得濮陽市區(qū)具有了現(xiàn)代化高質(zhì)量的可視化管理手段，另一方面也增強(qiáng)了濮陽市安全信息化管理的技術(shù)水平。

    五、結(jié)束語

    隨著行業(yè)應(yīng)用的不斷發(fā)展，平安城市項(xiàng)目建設(shè)的具體落實(shí)，相信在不久的未來，以索尼為代表的高清智能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)將會出現(xiàn)在平安城市的每個角落，保證你我的安全。高清智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控所帶來的革命性沖擊，必將引領(lǐng)視頻監(jiān)控行業(yè)邁入新的階段。