如何为司法机关构建可靠的高清监控成像系统浅析 - 安防知识网

目前我国的一些重要司法机关如：法院、监狱等，对于监控的需求不同于常规的传统安防监控。现今基于IP网络构架的监控系统是目前的主流，各类高清IP的监控相机层出不穷，监控系统构架相对简单，但是并不适用于司法机关对于监控系统的要求...

　　目前我国的一些重要司法机关如：法院、监狱等，对于监控的需求不同于常规的传统安防监控。现今基于IP网络构架的监控系统是目前的主流，各类高清IP的监控相机层出不穷，监控系统构架相对简单，但是并不适用于司法机关对于监控系统的要求。如何构建符合司法机关要求的高清监控成像系统呢?北京凌云公司结合实际成功应用案例，提供了一套完整的基于有限电视网络(CATV)的成像方案思路，简析如下：

　　司法机关高清监控系统的需求分析

　　(1)保密性：鉴于司法机关的特殊性，要求监控系统必须具备良好的保密性，而基于IP网络的监控系统很难达到。IP网络在实际的应用中容易遭受到主动和被动两类攻击，而且不易被检测。重要的保密信息被获取存在着比较大的可能性，对于数据的完整性，设备的可控性都存在着非常大的被攻击风险。一旦出现问题，将带来巨大的损失。

　　(2)低延时性：基于司法机关对于突发事件的及时发现及时处理的需求，要求监控系统在显示端具备低延时的特点，而IP相机的延时并不能满足这个需求。因此高保密性低延时的高清视频监控才是这类特殊场合的首要选择。

　　(3)高清：目前高清已然成为监控领域的主流趋势。司法机关也不例外，高清监控能够提供更加清晰的场景细节，更广阔的视场范围，同时提供更加有力的执法证据。此外，高清的画质同时也为智能视频分析带来更高的准确率。

　　(4)智能视频分析：智能视频(IV，Intelligent Video)源自计算机视觉(CV，Computer Vision)技术。计算机视觉技术是人工智能(AI，Artificial Intelligent)研究的分支之一，它能够在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。而视频监控中所提到的智能视频技术主要指的是“自动的分析和抽取视频源中的关键信息。”如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频技术借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息。并使监控由传统的事后取证，变为事前及时预警，满足司法机关的特殊需求。

　　基于CATV的高清监控优势分析

　　而基于有线电视网络的监控系统恰恰能够完全满足司法机关的需求，以某司法机关为例：

　　(1)该地具有完备的数字电视系统，每个部门，每个科室都配备了数字电视，一些保密信息如审讯、会议都是由CATV网络(数字电视网络)进行传递。针对于现有的网络资源以及法院对保密性和低延时性的需求，如果可以将高清视频监控信号接入到CATV网络中，那么即可达到对目前的网络资源功能的拓展的目的，使其被合理的充分利用。

　　(2)无压缩传输满足低延时的需求。可能出现的突发事件也可以更加方便的传递到相关人员处，便于及时的部署并解决问题。

　　(3)仅仅有百万像素摄像机是不能保证高图像质量。相比之下，满足任何给定HDTV标准的网络摄像机一定能够提供某种分辨率、帧速率和色彩保真度，从而始终确保视频质量。全高清1080P则是最好的选择。所谓全高清(FULLHD)，是指物理分辨率高达1920×1080显示(包括1080i和1080P)。很显然，由于在传输的过程中数据信息更加丰富，所以1080p在分辨率上更有优势，尤其在大屏幕电视方面，1080P能确保更清晰的画质。

　　(4)此外由于采取的是现有的网络构架，在系统建设的时候可以做到只增加个别设备，不用大规模施工，不会因为大面积的施工而影响到司法机关部门的正常工作。

　　基于CATV的高清成像方案

　　HD-SDI作为目前高清视频监控摄像机接口以及广电网的标准接口，在将高清数字视频监控与有线电视网络连接起来起到了“桥梁”的作用。

　　有线电视网是由有线电视公司运营,提供广播业务,包括电视,图文电视等, 有线电视网网采用模拟传输方式,是一种模拟网络基本上，有线电视网电缆是用作宽带传输，有别于其他以太网物理层所采用的基带传输，宽带布线系统可将频带分割成不同频谱，而再通过不同频带去提供不同服务，此种技术已于有线电视广播上广泛采用，在同一电缆上同时提供多种电视频道，由于每一频道都占用不同频带，所以能够互不干扰。

　　HD-SDI高清摄像机：直接输出1080P高清格式的视频可以和广电后端设备直接连接。除了具有标准监控相机的3A功能(Auto Shutter, Auto Gain, Auto IRIS)以外，还具有Auto Gamma这一独特的功能，配合上相机本身的高灵敏度，高信噪比，高动态范围等一些列的特点，为我们夜间的图像效果及图像亮度提供了良好的保障。同时，为智能视频提供更加清晰的画质。

　　HD-SDI 光纤收发器：HD-SDI的传输距离只有100米左右，通过光纤收发器可以解决长距离传输问题，并且体积小巧，可以和相机一起安装在防护罩内。

　　高清编码器：编码器(encoder)是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。高清相机输出的数据量非常庞大(1.45Gbps)，高清编码器可以有效地对于庞大视频数据进行处理，压缩成符合QAM调制器要求的H.264格式的数据，便于下一步的处理。

　　码流复用器: 将多个单节目TS流或多节目TS流，复接为一个包含这些码流内容的多节目TS流。一般，复用器还提供PID、Service ID、Tansport ID、SI、PSI的映射和生成等功能。可将不同来源如MPEG-2、H264编码，其他业务TS码流输入到多路单节目TS(SPTS)码流或多节目TS(MPTS)数据，复接成一路多节目TS(MPTS)码流。同时，它可对输入的所有节目的PSI/SI表的PID进行过滤，重新生成和编辑。并可在输出码流中插入EPG\CA及数据广播信息。

　　QAM调制器：QAM调制器的工作原理是这样的，发送数据在比特/符号编码器内被分成两路(速率各为原来的1/2)，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。与其它调制技术相比,QAM编码具有能充分利用带宽、抗噪声能力强等优点。即通过调制,可生成机顶盒可以接收处理的数字信号. 数字电视中的QAM调制解将TS流进行QAM64调制，即将TS流的基带信号调制到载波上，然后送入有线电视网。

　　高清数字机顶盒: 机顶盒的全称叫做“数字电视机顶盒”，它是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备，它对经过数字化压缩的图像和声音信号进行解码还原，产生模拟的视频和声音信号，通过电视显示器和音响设备给观众提供高质量的电视节目。它采用了兼容的办法，在中国一直延续到现在。因此,高清数字机顶盒则是将数字电视信号转换成高清信号的变换设备,一般配有HDMI高清数据接口,可在相对应的电视上呈现最高为1080P的画质.

　　小结：

　　政府法律机构：如法院、检察院、监狱等作为国家的重要的部门，不仅要求办公环境典雅舒适，更要求具有安全性和可靠性, 为了确保设施的安全以及保证审判、执法过程的公正与公平，杜绝审判过程的渎职行为，在意外情况发生时，避免事态扩大，及时得到控制，闭路监控的设计将确保法院的安全。而广播电视网络做为一种比较成熟的应用方案非常符合这类场所的特殊要求，通过现有的成熟的光电设备进行编码，整合，调制等步骤可以将原始的监控信号完美的传入各种符合广电标准的网络，再通过数字机顶盒的解码可以还原信号。对于用户来说实时监控可以入收看电视节目一样的轻松。

　　目前，我们正处于画质革命的时代里。高清数字摄像机在逐步的取代之前的模拟设备，而对于广电网络监控领域，市面上的IP高清网络摄像机不能利用现有的资源，如果要做系统升级的话，那么现有的整个体系将会完全被改变，必然会带来成本上的增加以及资源的浪费。

　　而具有HD-SDI接口的高清数字相机就非常适合作为设备替换的首选。HD-SDI是一个物理形态为BNC的接口，而且也是广电行业的专用接口，只需将编码器，解码用的数字机顶盒换成支持高清的就可以形成新的高清监控系统，原有的线缆，调制器，码流复用器等设备都可以保留，节约了很大的成本。高清晰的画质更加描绘所拍场景的细节，使监控系统更完美，更高效，从“看到”到“看清”。