数字视频监控的现实与展望

2017-03-08修树斌

中国公共安全 2017年1期

□文/修树斌

数字视频监控的现实与展望

□文/修树斌

项目概况

申苏浙皖高速公路浙江段是上海至重庆高速公路的组成部分，起于浙苏两省交界处，沿途经过南浔、织里、湖州、长兴西、林城、泗安，止于浙皖交界处的界牌。路段分两期实施，全长约88.2公里，于2004年6月正式施工，2010年10月一期与二期工程同步建成通车。

全路段设计时速120 公里/小时，在湖州设置监控通信收费分中心，设浙苏和浙皖2处省界主线收费站，设南浔、织里、湖州、长兴西、林城、泗安6 处匝道收费站，共8 处收费站。

路段上视频监控系统进行如下改造：

高流量和特殊路段实现全程视频监控:平均日主线流量高的路段或特殊路段，至少每2Km 设置一个摄像机，实现全程视频监控和监控点密集覆盖。

增加对高清视频的支持：在收费广场、互通立交、隧道口、拥堵易发点、事故易发点等特殊监控点，更新改造的视频监控系统需支持在这些点接入高清摄像机，以满足高画质、宽视场、长纵深的视频监控要求。

路段在湖州设一个无人值守分中心，在练市设区域监控中心。区域监控中心可以通过客户端和电视墙实现视频监控。

视频监控的现实

视频监控系统的主要用户界面为业务管理客户端，这个客户端与以往的有所不同，可以连接4台监视器，实现“一机多屏”的观看模式，4台监视器分别对应电子地图、主屏、电视墙和报警联动视频。主屏显示客户端的主工作界面，几乎所有的操作控制都在这个界面里进行。电子地图则以具体的方位来形象地列出相应资源，方便调用。电视墙监视器其实类似以前的主监，当切换电视墙上的视频时，相应的视频也会在这台主监上显示出来。报警联动视频则是当发生报警时，设置的联动视频会自动在这个监视器上显示出来。

通过鼠标双击打开业务控制客户端软件时，首先进入的是登录界面。这个界面除通常要求的用户名、密码和缺省或已配置好的服务器地址外，最主要的是可根据用户的要求，配置背景图，形成独特的项目带入感。

登录进入客户端后，可在界面上部看到两层功能。上面一层包括资源、用户、设备和关于，下面一层包括实时显示、历史回放、电视墙控制、告警管理、电子地图和视频检测。

界面的左侧是资源列表，就是列出所有的视频资源。与众不同的是，这里的资源列表包含两棵资源树：我的资源树和默认资源树。默认资源树是所有用户共享的资源树，按缺省的方式组织所有视频信号。我的资源树则由用户自己定义，可根据用户实际应用需要，重新组织资源树，从而极大地方便使用。

无论哪棵资源树，都能通过图标方式明确表示出视频信号是高清还是标清，可控还是不可控，当前是在线还是离线等。

下面对几个主要功能的应用情况进行简单描述：

实时显示

进入实时显示界面就可以从资源列表中选择相应的视频信号显示。一般的视频监控系统都有单切、组切和轮切几种视频切换功能，本系统也不例外，且支持最多100组组切，每组包含最多100个视频信号。本系统也支持不同数量的视频同时显示，如4、9、16和25画面等显示方案，且支持以方案为单位的切换。实际操作时，如果以16画面显示，即同时调看16路实时视频信号，切换显示完全不同的另外16路视频的显示方案可在1秒内完成。

在调看实时视频时，可以且只能打开一路视频的声音，对可控前端进行实时控制。除通常的PTZ控制外，还支持雨刷、加热和照明等控制，还支持最多10个预置位的设置和调用。对于雨刷控制，还特别支持多前端联动控制方式，方便对前端进行清洁维护。

实时显示还有一个特别功能，就是可以对刚观察到的异常情况，可立即进行回看，而无需调度录像进行回放的操作，这特别方便现场及时对异常情况进行确认。

历史回放

历史回放主要包含两个部分：录像的检索和录像的回放。

录像检索可以查找出指定视频信号在特定时间内的录像，且以标尺的形式呈现。与以往不同，检索的结果不再是一个个录像文件，而是录像在时间上的分布情况。

在进行录像播放时，只需要将时间标尺上的录像区域拖到播放指针处，就可从指针位置开始播放。为了精确定位录像的播放或下载位置，可以将时间标尺展开，方便调节时间显示的精度，精度最高时可以通过鼠标拖放达到秒级。

电视墙控制

电视墙控制是监控中心重要的控制功能，其具体的操作功能与客户端的实时显示类似。

电视墙控制的特别之处是视频不在客户端显示，但客户端上可配置与电视墙完全一致的控制模板，甚至包括电视墙的背景。电视墙的控制通过将视频信号拖放到控制模板对应的监视器上实现。

为了方便不同场景的应用，电视墙控制支持一次完成整个电视墙的切换，并称之为预案切换，类似实时显示中的预案切换。不同的是，电视墙的预案可以改变电视墙上拼接屏的显示方式，也即业务控制客户端同时也能对拼接屏进行控制。

告警管理

告警管理除有通常告警相关的基本信息，和确认、清除等处警操作外，还支持与视频信号的联动，即当发生一个具体的告警时，会自动调出与之相关的实时视频信号，显示在指定的监视器上，方便直观了解告警的具体情况。当没有指定的监视器时，还可弹出告警实时弹窗，该弹窗就是一个处警工作台，能完成所有处警操作，同时也能显示和控制与该告警联动的视频信号。

电子地图

打开电子地图，本路段全貌呈现出来，同时能看到视频监控的前端布设点位及告警配置信息等。通过视频信号名称或地理位置可以查找到相应的视频信号，可以在电子地图上进行告警处理等。

视频检测

本系统的视频检测实际是对视频信号的质量进行诊断，自动发现视频信号存在的问题，发出告警，以使系统得到及时的维护，确保视频信号良好。

系统还可对诊断结果进行统计分析，根据出现异常情况的规律，对视频质量做出适当的预测，可据此对系统进行提前检查和处理，确保系统正常运行。

视频监控系统的展望

从前面的操作体验中可以看出，本系统已具备视频监控系统的基本功能，同时还提供了一些方便实用的新功能，完全满足高速公路视频监控和收费稽查的要求。然而，随着技术的不断进步，视频监控系统也应该向行业化、智能化进一步发展。未来的视频监控系统应该在以下几方面进行创新改进：

系统应更具有行业特点。

高速公路视频监控的主要场合不外乎外场道路沿线、隧道和收费站，近期逐渐将服务区也纳入监控范围，治超点等特殊场合也有可能进入监控范围内。高速公路的每个监控场合各有其不同特点，有不同的运营要求，因此对视频监控的要求也各不相同。理解了这些行业要求，就有可能提供更方便的操作模式，更直观全面的监视效果。

系统应更具智能化

目前高速公路行业也在深受“互联网+”的影响，各种先进技术和创新理念纷纷涌入，云计算、大数据等技术已为大家熟知。因此，视频监控系统应充分利用云平台灵活的资源配置来利用好既有的资源，并提高系统的可扩展性。另外，云平台也为大数据分析提供了海量资源的准备。部分摄像机已具有一定的数据分析能力，如进行车牌识别等，但摄像机的主要计算资源都集中于视频的压缩编码和视频信息的网络传输等，特别将来采用H.265压缩算法，其运算量是当前H.264算法的3倍左右，要真正做好视频的压缩编码和网络传输，就不可能有太多的资源用于视频信号的分析处理了。从广电的视频质量可以看到摄像机的视频压缩处理还有很大的提升空间，而从每台IPC都只能支持3个左右的码流并发输出可以看出网络接口没有得到充分利用。此外，在摄像机前端实现数据分析仅仅只孤立的利用了一台摄像机采集到的数据，无法利用全系统内不同设备采集到的数据进行综合分析。由此可以看出，后台进行视频的集中分析处理会成为一种必然的选择，这种方式一方面增加了分析处理的灵活性，即要对哪些视频信号进行分析，针对哪些事件或属性进行分析等，另一方面可通过简单的后台升级来采用更先进的大数据分析方法，提高分析的效率和准确率。

系统应更便于运维

视频监控系统的数字化、网络化，让原来的矩阵+键盘的简单系统变成了由前端摄像机+IP网络+后端存储和软件管理平台等构成的复杂系统，通过软件的整合，屏蔽了大量的硬件信息，从而提供了一个友好的业务管理界面，也就是更便于应用。然而，这样的复杂系统对系统的运维提出了很高的要求，原来的系统管理员很难对系统进行有效的管理和维护，很多时候都得由厂家来主导，可见提高系统的运维管理特性的重要性。