1. 前言

近年来，随着全民(mín)健身运动的提倡和國(guó)家对體(tǐ)育环境的大力投入，越来越多(duō)大型體(tǐ)育场馆开始或者已完成建设。特别是刚刚结束的2012伦敦奥运会，中(zhōng)國(guó)體(tǐ)育健 儿在奥运会上发扬的體(tǐ)育精(jīng)神更引燃了市民(mín)的运动热情。在大型體(tǐ)育场馆内将会举办(bàn)盛大體(tǐ)育赛事、大型演出，同时體(tǐ)育馆也会面向广大市民(mín)开放、使用(yòng)。體(tǐ)育场馆 在使用(yòng)期间的安(ān)全问题关系到运动员、演员、群众及财产(chǎn)的安(ān)全。

體(tǐ)育场馆的安(ān)保體(tǐ)系是集功能(néng)强大的人防和技(jì )防為(wèi)一體(tǐ)的混合體(tǐ)系。而随着现代视频监控的高清化和智能(néng)化的兴起，视频监控系统已经成為(wèi)體(tǐ)育场安(ān)全防范體(tǐ)系的重要组成部分(fēn)之一，设计一套安(ān)全、可(kě)靠、实用(yòng)、可(kě)扩展、技(jì )术先进的视频监控系统尤為(wèi)重要。

2. 设计思路

视频监控系统在经历传统模拟系统到IP数字系统的转变过程，采用(yòng)网络高清视频监控系统由于能(néng)提供高清实时视频、录像、回放、报警联动及智能(néng)视频分(fēn)析等高新(xīn)技(jì )术的应用(yòng)，可(kě)以大大减轻现场安(ān)保人员的人力投入和全局安(ān)保。

體(tǐ)育场馆是為(wèi)举行赛事，活动的大型建筑群體(tǐ)，在體(tǐ)育赛事或者活动举行时，其人员出入流动大，重要的专业设备多(duō)，部分(fēn)區(qū)域人群密集度高。在赛后，體(tǐ)育场馆又(yòu)是市民(mín)健身休闲的主要场合，需要保证市民(mín)在场馆内的安(ān)全以及體(tǐ)育场馆自身的财产(chǎn)安(ān)全。

體(tǐ)育场馆安(ān)防建设主要包括视频监控、出入口门禁控制、周界入侵报警、電(diàn)子放哨及車(chē)辆管理(lǐ)等五个部分(fēn)。

其中(zhōng)能(néng)體(tǐ)现技(jì )防的视频监控系统在體(tǐ)育场馆有(yǒu)以下几个方面的实际需求：

• 对體(tǐ)育馆内外全方位、高清晰、实时的视频监控并可(kě)以实现控制。

• 场馆内突发事件的主动告警、联动及与人防相配合的现场指挥。 

• 物(wù)品丢失及偷盗行為(wèi)的录像查询及回放。

• 特殊场景的智能(néng)行為(wèi)分(fēn)析，如人员入侵、人数统计、物(wù)品遗留等

• 门禁系统联动，如遇特殊情况将嫌疑人控制在现场，以便安(ān)保人员以及警方抵达现场。

• 系统开放性：由于安(ān)防系统功能(néng)的特殊性、联动的复杂性、集成的层次性，需要充分(fēn)考虑各子系统之间的开放性。 

3. 系统特点

目前，视频监控系统在市场上给用(yòng)户仍然在宣传“新(xīn)技(jì )术、新(xīn)产(chǎn)品”的概念,其中(zhōng)新(xīn)技(jì )术当仁不让的会提到全IP网、高清，智能(néng)分(fēn)析等字眼。那么，这些新(xīn)兴技(jì )术 在體(tǐ)育场馆的视频监控建设时是否能(néng)成熟、稳定、可(kě)靠的运用(yòng)。接下来让我们来分(fēn)析下这些新(xīn)技(jì )术的特点和实用(yòng)性。

网络技(jì )术

无疑，网络的快速发展也极大的推动了视频监控IP化的发展。在经历了几年前玩IP化概念的时代到今天琳琅满目且较為(wèi)稳定的网络产(chǎn)品。全数字化网络视频 采用(yòng)网络来传输视频，以系统具(jù)有(yǒu)强大的无缝扩展能(néng)力的特点已经被市场所认可(kě)。所有(yǒu)的设备都以IP地址进行标识，增加设备只是意味着IP地址的扩充。而要解 决与设备兼容或者与其它系统融合的问题也异常简单。采用(yòng)统一、标准的ONVIF协议即可(kě)完成一系列摄像机的接入。从实用(yòng)性来说，平台所提供的接入服務(wù)器功 能(néng)，能(néng)完美的与其它系统进行融合。联动方式灵活，可(kě)以由用(yòng)户自己定义，能(néng)够充分(fēn)满足任何特殊、复杂应用(yòng)系统的要求。

高清技(jì )术

对于视频监控系统而言，图像清晰度是反馈给安(ān)保人员直接、关键的技(jì )术指标。随着数字信号处理(lǐ)技(jì )术的不断进步和各类高效压缩算法的出现，目前已经可(kě)以实现高清视频在低带宽下的传输，让人眼对體(tǐ)育场馆内重要區(qū)域能(néng)看的更清、更细致，辨识效果更好。

IP摄像机实现了高清晰的画质(zhì)及高可(kě)靠性。在实际建设时，可(kě)根据实际需求灵活的选择前端设备，比如比赛场地、赛事出入口等采用(yòng)infinova高清枪式摄 像机。體(tǐ)育场馆外及场馆内空旷區(qū)域等可(kě)采用(yòng)infinova高清快球摄像机。在光線(xiàn)内外差异较大的區(qū)域，可(kě)采用(yòng)infinova的宽动态高清摄像机解决背 光问题。

智能(néng)分(fēn)析技(jì )术

在安(ān)防监控领域，智能(néng)视频分(fēn)析技(jì )术所代表的第四代视频监控系统，正在快速推向市场。单纯的数字化、网络化视频监控技(jì )术仅仅解决了传输与控制的问题，而对于大型體(tǐ)育场馆监控联网系统，要实现真正的高科(kē)技(jì )应用(yòng)整合还必须合理(lǐ)运用(yòng)智能(néng)化的监控系统技(jì )术。

Infinova公(gōng)司自主研发的核心算法是通过使用(yòng)國(guó)际先进的计算机视觉技(jì )术和视频图像处理(lǐ)技(jì )术相结合，能(néng)对树叶摇晃，光照，阴影特殊处理(lǐ)，在复杂背 景下，性能(néng)表现良好；已具(jù)备入侵检测、人数统计、人员徘徊、轨迹跟踪、物(wù)品遗留等智能(néng)化的功能(néng)。同时具(jù)有(yǒu)较高的检测率，较低误报率和漏报率。同时能(néng)提供视 频异常检测的服務(wù)，包括偏色、遮挡、噪声干扰、视频信号丢失、亮度过高。当前端摄像机出现异常时，立即能(néng)告知平台报警，安(ān)保人员去现场及时排除状况。

4. 实际案例剖析

某體(tǐ)育馆是广东地區(qū)[敏感词]按NBA國(guó)际标准设计建设的體(tǐ)育场馆，系统全部采用(yòng)全IP网络摄像机，部分(fēn)重点点位采用(yòng)高清IP摄像机。整个系统示意图如下所示：

前端采集

主要负责现场音视频数据的采集，并可(kě)以通过控制信号对现场摄像机进行遥控，达到收集现场数据、实时监控的目的。前端监控点通过IP通信网络讲编码后的数据 信息传输到中(zhōng)心管理(lǐ)平台集中(zhōng)管理(lǐ)和控制。本系统采用(yòng)了约300个摄像机分(fēn)别部署于大厅出入口、走廊、场馆比赛區(qū)、观众區(qū)、场馆顶端马道层、車(chē)库、场馆外围 道路、广场等重要位置，以实现客户要求的全方位视频覆盖。其中(zhōng)比赛场地、入场闸口采用(yòng)高清摄像机进行监控能(néng)达到很(hěn)好的效果。

系统由于前端摄像机较多(duō)，且监控点较為(wèi)分(fēn)散，故对前端设备采用(yòng)分(fēn)布式管理(lǐ)。将场馆分(fēn)為(wèi)A/B/C/D四个弱電(diàn)间；室内、室外的摄像机均采用(yòng)就近接入原则，将其接进离摄像机较近的弱電(diàn)间，然后统一传到中(zhōng)央机房，系统原理(lǐ)图如下所示：

网络传输交换

网络传输进行整个系统数据传递的主要部分(fēn)，其核心设备是接入点二层交换机和中(zhōng)心机房的核心三层交换机。主要负责将前端IP摄像机数据传递到控制中(zhōng)心， 经由流媒體(tǐ)进行转发至電(diàn)视墙，或者是转发给网络存储设备；将控制中(zhōng)心用(yòng)户发出的控制命令发送至前端摄像机，以完成摄像机的PTZ操作(zuò)。

项目在前端数据采集点共配备20台24口二层交换机，分(fēn)别分(fēn)布在四个弱電(diàn)间一楼以及音频控制室机房内；在中(zhōng)心机房配备2台三层交换机。二层交换机与三层交换机之间通过光纤连接，中(zhōng)心机房的三层交换机之间用(yòng)万兆光纤连接已保证高清视频的带宽传输要求。

平台管理(lǐ)

完成此次视频监控任務(wù)的重要操作(zuò)平台，该平台采用(yòng)英飞拓数字视频监控软件，本平台管理(lǐ)软件继承矩阵系统的主要功能(néng)特点，同时支持ONVIF协议能(néng)兼容 多(duō)种IP前端设备接入，提供语音对讲，录像检索、回放，支持各种报警信号联动，支持遠(yuǎn)程视频控制，支持智能(néng)分(fēn)析模块，能(néng)提供SDK满足第三方系统的接入。

平台管理(lǐ)是整个网络监控系统的核心，其主要设备是若干台大型数字视频网络管理(lǐ)服務(wù)器（中(zhōng)心服務(wù)器）、流媒體(tǐ)服務(wù)器、录像服務(wù)器、视频管理(lǐ)客户端、视频解码器、電(diàn)视墙、网络键盘等。

平台采用(yòng)C/S架构，同时又(yòu)支持B/S架构。对于C/S架构的应用(yòng)来说，可(kě)以分(fēn)為(wèi)两部分(fēn)：一部分(fēn)為(wèi)server即控制中(zhōng)心，一部分(fēn)為(wèi)client即客 户端。控制中(zhōng)心部署各种管理(lǐ)服務(wù)器，用(yòng)于管理(lǐ)网络视频的存储、媒體(tǐ)转发、访问权限、控制权限等，属于管理(lǐ)层；客户端部署客户端管理(lǐ)電(diàn)脑、控制键盘及電(diàn)视墙 等，用(yòng)于实现视频监控系统的各项操作(zuò)，属于操作(zuò)层。

数据存储

由于采用(yòng)高清监控设备，而且系统為(wèi)统一管理(lǐ)及统一存储的模式，采用(yòng)服務(wù)器+IPSAN的存储模式能(néng)很(hěn)好的完成统一存储的需求，IPSAN能(néng)提供大容量 的存储同时能(néng)支持大量数据的并发写入。整个系统的视频数据在體(tǐ)育场馆的安(ān)保中(zhōng)心进行集中(zhōng)存储，方便录像的统一管理(lǐ)，增加了数据管理(lǐ)的便利性，统一的高性能(néng) 海量存储设备提高了数据存储的安(ān)全性和可(kě)扩展性，数据可(kě)以方便地进行备份。

本系统采用(yòng)的数字网络化的视频安(ān)防监控系统解决方案是基于数字视频技(jì )术和网络传输的视频安(ān)防监控系统，综合运用(yòng)多(duō)媒體(tǐ)视频技(jì )术、计算机网络技(jì )术、工(gōng)业 控制技(jì )术，实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用(yòng)的多(duō)媒體(tǐ)化以及管理(lǐ)的智能(néng)化。系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，以IP包的形式在网络上 传输，实现了集中(zhōng)监控、集中(zhōng)管理(lǐ)，為(wèi)客户的安(ān)保工(gōng)作(zuò)节省了大量的人才、物(wù)力，提高了工(gōng)作(zuò)效率。

5. 结束语

从目前的整个视频监控系统的发展来看，高清化的特点已经在一些大型體(tǐ)育场馆的实际项目中(zhōng)得到了很(hěn)好的应用(yòng)，随着网络技(jì )术的不断提高，高清的高带宽传输 要求已经基本可(kě)以满足。智能(néng)化将是目前发展的必然趋势，智能(néng)分(fēn)析技(jì )术算法和分(fēn)析的准确率也在不断提高，将智能(néng)分(fēn)析技(jì )术完美的和目前的视频监控实际应用(yòng)结 合，将会把體(tǐ)育场馆目前的数字化推向智能(néng)化的道路上。另外值得提出的是，视频监控系统与其他(tā)子系统的联动性需求也是在不断的增加，未来监控系统将不再是单 一的视频监控系统，而是完整性、可(kě)靠性及易操作(zuò)性的大管理(lǐ)平台。

我國(guó)目前體(tǐ)育场馆的安(ān)防系统、安(ān)检系统和设施也是出于不断的完善中(zhōng)，未来的體(tǐ)育馆安(ān)防市场需求还是很(hěn)大。加上國(guó)家大力提倡全民(mín)健身运动，改建、新(xīn)建和扩建體(tǐ)育场馆的项目也会越来越多(duō)，體(tǐ)育场馆的监控系统市场机会也会增加。