数字百万高清学校监控方案

　
　　百万高清行业引导

　　高清数字监控系统是监控报警业界的新型产品，它将数字化视频图像记录与多画面图像显示功能和监视报警功能结合在一起，将逐步取代传统模拟式监控系统。

　　1）数字高清已成视频监控必然趋势

　　由于压缩算法、光学、图像处理、网络等技术的革新，数字高清摄像机已经从概念成为现实。一年一度的安博会是安防行业的风向标，从2008年和2009年安博会不难看出，各路厂家商家谈论的焦点已经从D1画质转移到720P（1280X720，逐行扫描图像）、1080i（1920X1080，隔行扫描图像）高清影像。

　　此外，随着我国“平安城市”的建设力度逐渐加大，村镇技防建设已在国内部分省区悄然铺开，数字监控产品进入家庭等民用化市场的苗头已经呈现。2010年1月10日，沈阳市公安局召开新闻发布会，要求凡申请办理停车场的，必须安装高清晰电视监控设备，对原有停车场，要求立即组织安装高清晰电视监控设备。

　　由此可见，无论是从技术条件，还是市场诉求，监控摄像机进入高清晰度数字时代的条件已经成熟，且来势汹汹。

　　2）模拟摄像机面临被终结命运

　　模拟摄像机时代走向终结，实质上是技术革新、市场优胜劣汰的必然结果。

　　传统模拟摄像机原本分辨率就不高，加之要受到反复的A/D转换、电磁传输干扰、隔行扫描、D1画面的合成反交错等视频损伤的影响，所以无论是D1还是4CIF等只不过是理论数值，实际到达人眼时已经非常的模糊不清了。关于公交、机场等公共安全场所的监控形同虚设的报道不断见诸报端，媒体更是称此类摄像机为“睁眼瞎”。

　　从性能而言，数字百万高清摄像机可以说是全面超越了传统的模拟摄像机。模拟摄像机技术在发展中出现了各种瓶颈与限制，而数字百万高清产品的突出特点则克服了这些限制，在画质方面实现了飞跃。

　　数字摄像机采用的是数字信号传输，它将光信号转化为数字信号，然后由DSP进行图像压缩与处理，最后通过网络将数字压缩视频输出，在抗电磁干扰性、逐行扫描、画面分辨率方面都拥有传统模拟摄像机所不能比拟的优势。数字摄像机可以达到百万级像素甚至千万级像素，色彩更加逼真，更加富有层次感、画面饱和度更佳。

　　另外，模拟摄像机需要将控制线、视频线、音频线、电源线都以独立的形式进行布线搭配，布线繁琐复杂且工作量大，综合布线成本较高，在工程应用中有许多局限。

　　3）市场呼唤民族高清数字产品

　　从一线市场和厂家、器材商、工程商以及终端用户反馈的信息可以看出，市场对数字百万高清产品的需求非常迫切，市场开拓空间也非常巨大。

　　有媒体报道某公安系统领导在接受采访时说：“我们在办案的过程中经常会遇到这样的问题，在犯罪现场附近安装了视频监控设备，但是当办案人员将视频材料提取出来寻找办案线索时才发现，这些视频材料大多数根本提供不了任何对案件有价值的信息，人物模糊不清、还有很多的雪花噪点，特别到了夜间基本上就是一团黑影，而且大部分的案件发生都是非常快速的，每当画面人物较多或者动作较快时图像效果就更差，甚至出现图像丢失或卡的情况，使得我们的办案人员苦不堪言，许多案件正是没有办法及时的取证和收集线索而延误了办案的时机。我们有的民警同志只能戏称这些线索为‘由俄罗斯方块组成的印像派油画’。所以，我们非常迫切地希望能够提高视频监控的清晰度，让我们能够通过这些有效的工具发挥更大的作用保护人民的生产和生活安全。”

　　正因为模拟摄像设备不能满足使用环境的需要，从而导致大量的监控成为无效监控、形同虚设。一些类似交通、银行等重点监控项目不得不高价从国外采购清晰度较高的监控设备，相关政府部门和工程商一直希望国内企业能够通过自主研发，树立起百万高清领域的民族品牌，从而全面有效实现视频监控的目的，降低成本。

　　可喜的是，国内已有极少数企业在百万高清产品研发上取得成功，实现了量产。深圳波粒智能在2009年推出百万高清全系列产品，在同等成本的基础上，画质远远超过模拟摄像机，已成功应用于银行、工厂、写字楼、广场和多个政府项目。下面将对波粒百万高清全系列产品和迎合工程需求的解决方案进行详解。

　　系统概述

　　 由于近期全国校园不断发生恶性案件，教育部要求，把维护校园安全作为当前和今后一个时期一项重大政治任务，切实抓紧抓实抓好。孩子是无辜的，请不要让无辜的孩子再受到伤害了。

　　教育局和公安局联合发出紧急通知，所有学校必须在校门口和关键地方设置监控探头，强化防控，确保学生安全。通知要求，有条件的学校，要在每个教室及校园内设置高清探头，并安排人员在后台值守，及时发现、快速处置异常情况。

　　传统的学校监控系统采用模拟监控方式，需要在每一台前端摄像设备和监控中心之间敷设视频电缆、电源线和控制信号线，而通常情况下各监控点和监控中心距离较远，为此需花费大量人力物力穿墙打洞埋管敷线。而且如果某些监控点和监控中心之间距离过长的话，为避免影响传输控制效果，还需要加一些特定的中继设备。在监控中心，为实现控制、显示、录像功能，需配备、画面分配器、控制切换矩阵等诸多繁杂设备，而操作者也需要经过一定的培训才能掌握对众多的电器设备的操作。此外，模拟监控最大的弊端是图像质量不高，常常难于提供清晰可靠的监控图像，不利于事后的调查取证工作。因此，无论从建设成本、施工难度或系统应用的便捷性和实用性方面考虑，传统的模拟监控方式已越来越不适应于类似于学校监控系统的实际应用需要。数字高清监控系统的推广势在必行。

　　系统功能

　　数字百万高清监控系统是基于网络的全数字视频监控系统产品，完全克服了传统的模拟监控系统的种种缺陷，画质清晰操作维护简洁，并且在功能和性能上更胜一筹。本系统主要利用最新的计算机处理技术，将前端数字摄像机的音视频数字信号通过网络传输到监控中心，在监控中心统一显示管理并做高清录像。由于目前在校园里，随着国家"校校通"工程的推进，越来越多的学校拥有了高带宽局域网环境，并逐渐接入互联网，上级部门可通过远程对学校的情况进行巡视，同时还可与公安部门配合，一旦发现警情立即出警，以保证学生的生命安全，维护校园治安。

　　监控系统结构图如下：

　　数字百万高清学校监控系统图（详细大图见附件）

　　此监控系统组成部门如下：

　　1、前端：在每个教室和校园重点区域安装百万高清数字摄像机，根据监控环境的不同选用普通枪机、红外枪机、红外半球和高速球等不同的机型。

　　2、传输：根据摄像机到学校监控中心的距离选择传输方式，距离近的（400米以内）通过网线和交换机级联进入监控中心，距离较远的通过网线和交换机级联再加主干光纤和光纤收发器进入监控中心。

　　3、学校监控中心：监控中心主要由四部分组成，机房交换机，DVR主机、电视墙、管理主机。前端所有摄像机的信号都接入机房交换机，每台DVR主机也接入交换机，每台主机显示16路图像，通过VGA信号连接液晶电视机或者监视器，除了和DVR主机相连的液晶电视外，还可增加电视机的数量（例如再加液晶拼接屏），这些电视机通过高清解码盒接入机房交换机（每台电视机配一个解码盒）。录像资料保存在每台DVR主机中，根据录像时间需要挂载不同大小的硬盘或是磁盘柜。监控中心所有的操作通过管理主机来实现，包括图像预览、画面切换上墙、查看主机录像，还可以根据需要实现报警联动的功能。

　　4、公安部门监控中心：学校监控中心通过专线接入公安部门监控中心，所有校园的视频全部与公安部门管理中心互通，公安部门能够随时调看校园内出现的各种监控视频与历史视频以及对实时报警迅速做出处理，一旦有情况，迅速出警。

　　5、客户端：学校监控中心的每台DVR主机通过交换机接入Internet，远程用户（例如上级领导和教育局）可通过客户端进行图像预览、抓拍、调用录像等操作（根据不同用户设置不同的权限）。

　　系统应用优势及特点

　　数字百万高清监控系统不仅功能强大，在性能上也超过常规的模拟视频监控系统。本系统优势主要表现在以下几方面：

　　 1、高品质的图像质量：所有摄像机均是百万高清数字摄像机，分辨率达到1280×720，每秒25帧数全实时，图像清晰自然，网络延时短（平均在0.2秒以内），且低照性能优越（0.05Lux），提供丰富的曝光模式选择，以适用于各种复杂的监控环境；

　　2、施工维护低难度、低成本：不需敷设大量的视频电缆、电源线和采用特定的传输设备（例如光端机），本系统采用总线分布式的组网方式，施工简单，所需传输设备成本低（例如交换机、光纤收发器），且利于日后的维护；

　　3、系统结构灵活，可扩容性、升级性强：采用标准的组网方式，支持IP单播、组播功能。采用模块化设计，无论前端扩容和中心扩容都可以充分利用前期资源，降低扩容投入成本。前端摄像机和中心管理软件均支持本地升级，无需硬件改动便可实现系统功能的升级。

　　4、易操作性：监控中心系统管理软件的操作平台是Windows XP中文版，控制界面为图形方式，界面友好，用户可以非常迅速地熟悉操作软件。

　　5、自主开发：系统的核心硬件设备和管理软件均属自主开发，能够及时提供良好的售后服务，响应用户的特殊需求，针对用户的要求进行功能方面的量身定做（例如报警联动、流媒体服务器）。

（作者单位：深圳波粒科技股份有限公司）