高清视频监控设备系统在体育场馆的实现

吴贻晖

高清视频监控设备系统在体育场馆的实现

吴贻晖

（铜川职业技术学院，陕西铜川，727031）

体育场馆视频监控设备系统是提高体育场馆安防的重要工具，它能够有效的实现对体育场馆人员及设施的监控，为应对各种突发事件的出现提供有力依据。经调查研究，大多数体育馆视频监控采用的都是模数结合系统，这种监控系统分辨率不高，而当前高清视频监控系统分辨率已经达到1080P，监控领域的使用也不断成熟，本文主要研究了高清视频监控设备系统在体育场馆中的应用。

高清;监控;体育馆

0 引言

从目前一些比较大型的体育馆视频监控系统来看，大多是还是采用的模数混合型标清视频监控系统。例如，2008年北京奥运会“鸟巢”的视频监控系统方案中总共包含八百多个不同的监控点，采用的方案都是以DVR、编码器作为主要前端，负责视频编码、存储和热备，以平台管理软件为后台进行统一控制管理，这样的结合并没有明显的改善视频监控的分辨率，整体录像的分辨率依旧是D1。但是，在以后的场馆建设中随着高清视频监控系统的引入，分辨率也发生了明显的变化。例如，2010年的上海世博会中建设的大型体育场馆就更多的采用了高清视频监控技术。

1 体育场馆视频监控的特点

体育场馆监控主要涵盖校园体育馆、体育场、健身广场等等。体育场馆的监控特点总体来讲是灵活分散、监控中的环境比较复杂，变化性较大。要保障体育场馆井然有序的运转，体育场馆要具备高清化、高集成化、智能化等特点。

首先，高清化主要是要实现视频采集图像、存储以及显示的高质量，多应用在体育场馆的重要部位。重要部分主要包括：观众席区、体育场馆的出入口位置、室外停车场外等，对这些地方要进行大范围、重点监控。视频分辨率可以采用720P(1280×720)或1080P(1920×1080)的高清整体解决方案，部署数字非压缩的高清快球摄像机，这样能够更好的保障在人群密集区、人流量较大的地方的视频监控工作的顺利进行，而在运动员区、主席台区、竞赛管理区以及裁判员区等可以采取标清和高清视频监控系统的灵活部署。

其次，高集成化。在体育场馆的集成化工作中包含了多个子系统，例如，安防安防各个子系统内部的集成，相关机电设备（包含显示系统、广播系统、消防系统、以及BAS等），这就要求各个设备厂家的接口标准实现统一，考虑到场馆施工面积大、工期短、参与单位较多等实际情况，可以通过提供国际标准的连接方式或者OPC接口开放等方法来协调各系统的平台连接，从而实现系统集成和互联。当然也可以采取其他的办法，例如借助第三方平台系统来进行管理，不受体育场馆各子系统的控制，在该平台上集中管理一些常用功能，这样还可以实现在更高层次的软件管理平台上进行管理的目的。

最后，视频监控系统的智能化主要指的是自动的分析和抽取视频源中的关键信息。假设人的眼睛就是这台摄像机，那么大脑就是其智能视频系统。在智能视频技术中，计算机处理数据的强大功能取到了重要的作用，它可以帮助分析视频画面中庞大的数据，直接为监控者过滤掉无效信息，提供最关键的有效信息。视频监控系统的智能化能够对各种物体进行识别，有效监控视频中异常情况的发生，而且可以以最迅速、最理想的方式发出警报并提供有效信息，最大可能的减少了误报和漏报的情况，最终帮助安全人员尽快处理危机。

2 高清视频监控系统整体架构

2.1 管理平台

在体育场馆的整个安保系统中，不仅包括视频监控，还涉及到出入口控制、安检系统、报警系统等其它子系统，这就要求一个后台管理平台来进行统一管理和融合。数据量大、全网络化、多子系统融合等是高清视频监控管理平台所应具有的特点。(图1为典型的体育场管高清视频监控管理平台融合)

图1 典型的体育场管高清视频监控管理平台融合

监控管理平台是整套监控系统的核心。它可以集中统一管理所控范围内的一切设备，并对其进行配置和状态维护。同时还能够完善的管理所支持域内干线资源，电视墙，数据面服务器负载均衡和集群，支持资源虚拟化，并能够根据用户的使用习惯来对资源进行定义，更有利于操作单资源、组资源。

由于体育场馆安防的特殊性，包括报警、门禁、消防等多个子系统，所以要求视频监控管理平台要能够实现与其它子系统对接的功能，能够进行多用户的跨平台调用。而且能够为其它安保相关单位（如武警、公安、消防、政府部门、上级指挥中心等）提供有效信息，这些单位若是想实时了解场馆信息，都可以通过授权远程了解视频资料。

在高标准场馆的实际运用中，系统平台还支持应急预案功能。若有突发事件出现，安保人员能够快速的根据预案准确地做好处理。

高清视频监控管理平台应该具备先进的系统架构，符合相关标准规范，支持互联互通，同时应具有柔性的较强的扩展性。

2.2 前端监控摄像机与IP传输

2.2.1 前端：1080P高清网络摄像机

全高清1080P网络摄像机分辨率为1920×1080，像素大概在207万，而标清视频监控系统分辨率仅在720×576，像素大概在41万，其清晰度仅仅是1080P的五分之一。1080P高清网络摄像机是与HDTV标准相一致的，横纵比为16∶9，可以只显示比较重要的细节。另外，这种基于IP的高清摄像机在系统的安装、调试、维护上也都具有很大的优势。

体育场馆中的高清网络摄像机要具备以下基本特征：第一，前端摄像机要支持1080P或者D1实时双码流，为减少存储空间的使用量，平常课采用D1进行图像采集，当出现警报时，自动转成1080P；第二，输出图像的有效像素一般都大于200万，逐行进行扫描；第三，实时编码在1920×1080@30帧/秒；第四，可以进行音频与视频的同步解码，并能够实现双向语音的对讲；第五，摄像机要有SD卡接口，便于SD/SDHC卡实现本地存储功能；第六，能够进行多路报警输入、输出。

2.2.2 传输：IP网络及光纤自愈环网

综合考虑体育场馆监控的特点，主要采用IP网络进行视频监控传输，辅之以无线覆盖。在视频监控系统中，星形组网形式是采用比较多的组网形式，其他用到比较多的组网形式还包括：基于PON分光技术来组网，基于交换机来构建以太网环形网络来组网等，当前出现了一种新型的组网方式，即光纤自愈环网，其优势在于既可以提供可靠性的保护，又能够尽量减少光纤资源的使用。光纤自愈环网的实现是基于一个专门应用于编码器、IPC网络摄像机终端的链路层协议，这个协议叫做环网协议，它能够有效的阻止环路广播风暴的出现，当链路不能正常运行时，它能够快速进行收敛，切换数据传输链路，从而实现其可靠性的保护，正常传输视频数据业务流量。

图2 光纤自愈环网

光纤自愈环网基于环网协议。环网协议是一个专门应用于编码器、IPC网络摄像机终端的链路层协议，可以防止环路上产生广播风暴，链路故障时，具有快速收敛的特点，能够快速切换数据传输链路，从而提供高可靠性的保护，保证视频数据业务流量能够正常传输(图2为光纤自愈环网)。

通过前端设备组环网、挂接，能够更容易接入前端高清网络摄像机。如果不方便铺设网线、光缆，可引入WLAN作为无线延伸。这样不仅能够更广泛的进行监控，又能够灵活的调整和部署应急监控点，适应体育场馆中灵活多变的实际需求，对于体育场馆的监控具有不可替代的作用。

3 结论

高清视频监控除了能够监控体育场馆动态，实现高清录像之外，在视频数据挖掘、智能视频分析中也占有重要的位置，能够为其提供重要的视频素材。要要指出的是高清视频监控应作为整体解决方案统一规划和设计，而不仅仅是某部分的高清，从而更好的解决体育场馆灵活多变的实际需求。视频监控作为体育场馆安防系统重要的组成部分，对其安防工作的顺利开展具有不可取代的作用。

[1] 徐志军.体育场馆安防系统解决方案设计探讨[J].智能建筑与城市信息2011（01）

[2] 尤勇昭.体育场馆监控系统建设特点[J].中国公共安全(综合版)2012（06）

[3] 卢再军.大型体育场馆安防系统建设[J].智能建筑与城市信息.2012（11）

[4] 孔宪法.高清视频应用的技术瓶颈及解决方案[J] .通信与广播电视.2013（06）

吴贻晖，男，1963年8月，本科，副教授，体育教学与训练

Implementation of HD video monitoring equipment system in the stadium

Wu Yihui
(Tongchuan Vocational and Technical College，Shaanxi Tongchuan，727031)

Sports video monitoring system is an important tool for improving the stadium security,it can realize the monitoring of the stadiums and facilities effectively,provide a strong basis for responding to various emergencies.After investigation,the majority of the stadium video monitoring are used in analog combination system,the monitoring system of the resolution is not high,but the current resolution HD video monitoring system has reached 1080P,the use of monitoring field has been mature,this paper mainly studies the application of high-definition video monitoring system in the stadium.

HD;monitoring;stadium