1. 前言

近年來(lái)，随着全民健身運動的(de)提倡和(hé / huò)國(guó)家對體育環境的(de)大(dà)力投入，越來(lái)越多大(dà)型體育場館開始或者已完成建設。特别是(shì)剛剛結束的(de)2012倫敦奧運會，中國(guó)體育健 兒在(zài)奧運會上(shàng)發揚的(de)體育精神更引燃了(le／liǎo)市民的(de)運動熱情。在(zài)大(dà)型體育場館内将會舉辦盛大(dà)體育賽事、大(dà)型演出(chū)，同時(shí)體育館也(yě)會面向廣大(dà)市民開放、使用。體育場館 在(zài)使用期間的(de)安全問題關系到(dào)運動員、演員、群衆及财産的(de)安全。

體育場館的(de)安保體系是(shì)集功能強大(dà)的(de)人(rén)防和(hé / huò)技防爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)體的(de)混合體系。而(ér)随着現代視頻監控的(de)高清化和(hé / huò)智能化的(de)興起，視頻監控系統已經成爲(wéi / wèi)體育場安全防範體系的(de)重要(yào / yāo)組成部分之(zhī)一(yī / yì ／yí)，設計一(yī / yì ／yí)套安全、可靠、實用、可擴展、技術先進的(de)視頻監控系統尤爲(wéi / wèi)重要(yào / yāo)。

2. 設計思路

視頻監控系統在(zài)經曆傳統模拟系統到(dào)IP數字系統的(de)轉變過程，采用網絡高清視頻監控系統由于(yú)能提供高清實時(shí)視頻、錄像、回放、報警聯動及智能視頻分析等高新技術的(de)應用，可以(yǐ)大(dà)大(dà)減輕現場安保人(rén)員的(de)人(rén)力投入和(hé / huò)全局安保。

體育場館是(shì)爲(wéi / wèi)舉行賽事，活動的(de)大(dà)型建築群體，在(zài)體育賽事或者活動舉行時(shí)，其人(rén)員出(chū)入流動大(dà)，重要(yào / yāo)的(de)專業設備多，部分區域人(rén)群密集度高。在(zài)賽後，體育場館又是(shì)市民健身休閑的(de)主要(yào / yāo)場合，需要(yào / yāo)保證市民在(zài)場館内的(de)安全以(yǐ)及體育場館自身的(de)财産安全。

體育場館安防建設主要(yào / yāo)包括視頻監控、出(chū)入口門禁控制、周界入侵報警、電子(zǐ)放哨及車輛管理等五個(gè)部分。

其中能體現技防的(de)視頻監控系統在(zài)體育場館有以(yǐ)下幾個(gè)方面的(de)實際需求：

• 對體育館内外全方位、高清晰、實時(shí)的(de)視頻監控并可以(yǐ)實現控制。

• 場館内突發事件的(de)主動告警、聯動及與人(rén)防相配合的(de)現場指揮。 

• 物品丢失及偷盜行爲(wéi / wèi)的(de)錄像查詢及回放。

• 特殊場景的(de)智能行爲(wéi / wèi)分析，如人(rén)員入侵、人(rén)數統計、物品遺留等

• 門禁系統聯動，如遇特殊情況将嫌疑人(rén)控制在(zài)現場，以(yǐ)便安保人(rén)員以(yǐ)及警方抵達現場。

• 系統開放性：由于(yú)安防系統功能的(de)特殊性、聯動的(de)複雜性、集成的(de)層次性，需要(yào / yāo)充分考慮各子(zǐ)系統之(zhī)間的(de)開放性。 

3. 系統特點

目前，視頻監控系統在(zài)市場上(shàng)給用戶仍然在(zài)宣傳“新技術、新産品”的(de)概念,其中新技術當仁不(bù)讓的(de)會提到(dào)全IP網、高清，智能分析等字眼。那麽，這(zhè)些新興技術 在(zài)體育場館的(de)視頻監控建設時(shí)是(shì)否能成熟、穩定、可靠的(de)運用。接下來(lái)讓我們來(lái)分析下這(zhè)些新技術的(de)特點和(hé / huò)實用性。

網絡技術

無疑，網絡的(de)快速發展也(yě)極大(dà)的(de)推動了(le／liǎo)視頻監控IP化的(de)發展。在(zài)經曆了(le／liǎo)幾年前玩IP化概念的(de)時(shí)代到(dào)今天琳琅滿目且較爲(wéi / wèi)穩定的(de)網絡産品。全數字化網絡視頻 采用網絡來(lái)傳輸視頻，以(yǐ)系統具有強大(dà)的(de)無縫擴展能力的(de)特點已經被市場所認可。所有的(de)設備都以(yǐ)IP地(dì / de)址進行标識，增加設備隻是(shì)意味着IP地(dì / de)址的(de)擴充。而(ér)要(yào / yāo)解 決與設備兼容或者與其它系統融合的(de)問題也(yě)異常簡單。采用統一(yī / yì ／yí)、标準的(de)ONVIF協議即可完成一(yī / yì ／yí)系列攝像機的(de)接入。從實用性來(lái)說(shuō)，平台所提供的(de)接入服務器功 能，能完美的(de)與其它系統進行融合。聯動方式靈活，可以(yǐ)由用戶自己定義，能夠充分滿足任何特殊、複雜應用系統的(de)要(yào / yāo)求。

高清技術

對于(yú)視頻監控系統而(ér)言，圖像清晰度是(shì)反饋給安保人(rén)員直接、關鍵的(de)技術指标。随着數字信号處理技術的(de)不(bù)斷進步和(hé / huò)各類高效壓縮算法的(de)出(chū)現，目前已經可以(yǐ)實現高清視頻在(zài)低帶寬下的(de)傳輸，讓人(rén)眼對體育場館内重要(yào / yāo)區域能看的(de)更清、更細緻，辨識效果更好。

IP攝像機實現了(le／liǎo)高清晰的(de)畫質及高可靠性。在(zài)實際建設時(shí)，可根據實際需求靈活的(de)選擇前端設備，比如比賽場地(dì / de)、賽事出(chū)入口等采用infinova高清槍式攝 像機。體育場館外及場館内空曠區域等可采用infinova高清快球攝像機。在(zài)光線内外差異較大(dà)的(de)區域，可采用infinova的(de)寬動态高清攝像機解決背 光問題。

智能分析技術

在(zài)安防監控領域，智能視頻分析技術所代表的(de)第四代視頻監控系統，正在(zài)快速推向市場。單純的(de)數字化、網絡化視頻監控技術僅僅解決了(le／liǎo)傳輸與控制的(de)問題，而(ér)對于(yú)大(dà)型體育場館監控聯網系統，要(yào / yāo)實現真正的(de)高科技應用整合還必須合理運用智能化的(de)監控系統技術。

Infinova公司自主研發的(de)核心算法是(shì)通過使用國(guó)際先進的(de)計算機視覺技術和(hé / huò)視頻圖像處理技術相結合，能對樹葉搖晃，光照，陰影特殊處理，在(zài)複雜背 景下，性能表現良好；已具備入侵檢測、人(rén)數統計、人(rén)員徘徊、軌迹跟蹤、物品遺留等智能化的(de)功能。同時(shí)具有較高的(de)檢測率，較低誤報率和(hé / huò)漏報率。同時(shí)能提供視 頻異常檢測的(de)服務，包括偏色、遮擋、噪聲幹擾、視頻信号丢失、亮度過高。當前端攝像機出(chū)現異常時(shí)，立即能告知平台報警，安保人(rén)員去現場及時(shí)排除狀況。

4. 實際案例剖析

某體育館是(shì)廣東地(dì / de)區首個(gè)按NBA國(guó)際标準設計建設的(de)體育場館，系統全部采用全IP網絡攝像機，部分重點點位采用高清IP攝像機。整個(gè)系統示意圖如下所示：

前端采集

主要(yào / yāo)負責現場音視頻數據的(de)采集，并可以(yǐ)通過控制信号對現場攝像機進行遙控，達到(dào)收集現場數據、實時(shí)監控的(de)目的(de)。前端監控點通過IP通信網絡講編碼後的(de)數據 信息傳輸到(dào)中心管理平台集中管理和(hé / huò)控制。本系統采用了(le／liǎo)約300個(gè)攝像機分别部署于(yú)大(dà)廳出(chū)入口、走廊、場館比賽區、觀衆區、場館頂端馬道(dào)層、車庫、場館外圍 道(dào)路、廣場等重要(yào / yāo)位置，以(yǐ)實現客戶要(yào / yāo)求的(de)全方位視頻覆蓋。其中比賽場地(dì / de)、入場閘口采用高清攝像機進行監控能達到(dào)很好的(de)效果。

系統由于(yú)前端攝像機較多，且監控點較爲(wéi / wèi)分散，故對前端設備采用分布式管理。将場館分爲(wéi / wèi)A/B/C/D四個(gè)弱電間；室内、室外的(de)攝像機均采用就(jiù)近接入原則，将其接進離攝像機較近的(de)弱電間，然後統一(yī / yì ／yí)傳到(dào)中央機房，系統原理圖如下所示：

網絡傳輸交換

網絡傳輸進行整個(gè)系統數據傳遞的(de)主要(yào / yāo)部分，其核心設備是(shì)接入點二層交換機和(hé / huò)中心機房的(de)核心三層交換機。主要(yào / yāo)負責将前端IP攝像機數據傳遞到(dào)控制中心， 經由流媒體進行轉發至電視牆，或者是(shì)轉發給網絡存儲設備；将控制中心用戶發出(chū)的(de)控制命令發送至前端攝像機，以(yǐ)完成攝像機的(de)PTZ操作。

項目在(zài)前端數據采集點共配備20台24口二層交換機，分别分布在(zài)四個(gè)弱電間一(yī / yì ／yí)樓以(yǐ)及音頻控制室機房内；在(zài)中心機房配備2台三層交換機。二層交換機與三層交換機之(zhī)間通過光纖連接，中心機房的(de)三層交換機之(zhī)間用萬兆光纖連接已保證高清視頻的(de)帶寬傳輸要(yào / yāo)求。

平台管理

完成此次視頻監控任務的(de)重要(yào / yāo)操作平台，該平台采用微小宝數字視頻監控軟件，本平台管理軟件繼承矩陣系統的(de)主要(yào / yāo)功能特點，同時(shí)支持ONVIF協議能兼容 多種IP前端設備接入，提供語音對講，錄像檢索、回放，支持各種報警信号聯動，支持遠程視頻控制，支持智能分析模塊，能提供SDK滿足第三方系統的(de)接入。

平台管理是(shì)整個(gè)網絡監控系統的(de)核心，其主要(yào / yāo)設備是(shì)若幹台大(dà)型數字視頻網絡管理服務器（中心服務器）、流媒體服務器、錄像服務器、視頻管理客戶端、視頻解碼器、電視牆、網絡鍵盤等。

平台采用C/S架構，同時(shí)又支持B/S架構。對于(yú)C/S架構的(de)應用來(lái)說(shuō)，可以(yǐ)分爲(wéi / wèi)兩部分：一(yī / yì ／yí)部分爲(wéi / wèi)server即控制中心，一(yī / yì ／yí)部分爲(wéi / wèi)client即客 戶端。控制中心部署各種管理服務器，用于(yú)管理網絡視頻的(de)存儲、媒體轉發、訪問權限、控制權限等，屬于(yú)管理層；客戶端部署客戶端管理電腦、控制鍵盤及電視牆 等，用于(yú)實現視頻監控系統的(de)各項操作，屬于(yú)操作層。

數據存儲

由于(yú)采用高清監控設備，而(ér)且系統爲(wéi / wèi)統一(yī / yì ／yí)管理及統一(yī / yì ／yí)存儲的(de)模式，采用服務器+IPSAN的(de)存儲模式能很好的(de)完成統一(yī / yì ／yí)存儲的(de)需求，IPSAN能提供大(dà)容量 的(de)存儲同時(shí)能支持大(dà)量數據的(de)并發寫入。整個(gè)系統的(de)視頻數據在(zài)體育場館的(de)安保中心進行集中存儲，方便錄像的(de)統一(yī / yì ／yí)管理，增加了(le／liǎo)數據管理的(de)便利性，統一(yī / yì ／yí)的(de)高性能 海量存儲設備提高了(le／liǎo)數據存儲的(de)安全性和(hé / huò)可擴展性，數據可以(yǐ)方便地(dì / de)進行備份。

本系統采用的(de)數字網絡化的(de)視頻安防監控系統解決方案是(shì)基于(yú)數字視頻技術和(hé / huò)網絡傳輸的(de)視頻安防監控系統，綜合運用多媒體視頻技術、計算機網絡技術、工業 控制技術，實現了(le／liǎo)視頻/音頻的(de)數字化、系統的(de)網絡化、應用的(de)多媒體化以(yǐ)及管理的(de)智能化。系統将傳統的(de)視頻、音頻及控制信号數字化，以(yǐ)IP包的(de)形式在(zài)網絡上(shàng) 傳輸，實現了(le／liǎo)集中監控、集中管理，爲(wéi / wèi)客戶的(de)安保工作節省了(le／liǎo)大(dà)量的(de)人(rén)才、物力，提高了(le／liǎo)工作效率。

5. 結束語

從目前的(de)整個(gè)視頻監控系統的(de)發展來(lái)看，高清化的(de)特點已經在(zài)一(yī / yì ／yí)些大(dà)型體育場館的(de)實際項目中得到(dào)了(le／liǎo)很好的(de)應用，随着網絡技術的(de)不(bù)斷提高，高清的(de)高帶寬傳輸 要(yào / yāo)求已經基本可以(yǐ)滿足。智能化将是(shì)目前發展的(de)必然趨勢，智能分析技術算法和(hé / huò)分析的(de)準确率也(yě)在(zài)不(bù)斷提高，将智能分析技術完美的(de)和(hé / huò)目前的(de)視頻監控實際應用結 合，将會把體育場館目前的(de)數字化推向智能化的(de)道(dào)路上(shàng)。另外值得提出(chū)的(de)是(shì)，視頻監控系統與其他(tā)子(zǐ)系統的(de)聯動性需求也(yě)是(shì)在(zài)不(bù)斷的(de)增加，未來(lái)監控系統将不(bù)再是(shì)單 一(yī / yì ／yí)的(de)視頻監控系統，而(ér)是(shì)完整性、可靠性及易操作性的(de)大(dà)管理平台。

我國(guó)目前體育場館的(de)安防系統、安檢系統和(hé / huò)設施也(yě)是(shì)出(chū)于(yú)不(bù)斷的(de)完善中，未來(lái)的(de)體育館安防市場需求還是(shì)很大(dà)。加上(shàng)國(guó)家大(dà)力提倡全民健身運動，改建、新建和(hé / huò)擴建體育場館的(de)項目也(yě)會越來(lái)越多，體育場館的(de)監控系統市場機會也(yě)會增加。