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HD-SDI数字高清系统在体育场馆的应用
2014/1/10 9:39:00      来源:《中国安防》    作者:李少华
    体育场馆是一个人员流动量非常大的场所,举行的是国家级甚至国际级的重大赛事,如何确保运动员、工作人员和观众的安全是首要考虑的问题,体育场馆的安防设施建设就显得尤为重要,为了对奥运、亚运等国际盛会保驾护航,体育场馆对于监控、报警、门禁等安防系统提出了更高的要求,安防系统的完善与否对于保证各种体育赛事能否顺利完成发挥着非常关键的作用。

HD-SDI数字高清系统在体育场馆的应用

文/李少华   广州美电贝尔电业科技有限公司

体育场馆是一个人员流动量非常大的场所,举行的是国家级甚至国际级的重大赛事,如何确保运动员、工作人员和观众的安全是首要考虑的问题,体育场馆的安防设施建设就显得尤为重要,为了对奥运、亚运等国际盛会保驾护航,体育场馆对于监控、报警、门禁等安防系统提出了更高的要求,安防系统的完善与否对于保证各种体育赛事能否顺利完成发挥着非常关键的作用。

 

体育场馆监控具体要求

1.高清图像质量,实时控制

由于监控点需要覆盖整个场馆及场馆周边区域,因此,很多监控点覆盖范围非常大,而且对图像清晰度的要求也非常高。以比赛场馆而言,中层看台的球型摄像机需要清楚快速地看见百米看台对面的人员活动情况,这对摄像机清晰度、图像的实时控制、后端显示设备等要求都非常高。

2.系统性能高度稳定

视频监控系统是体育场馆安防系统的主要组成部分,肩负着保卫场馆内外及人员安全的艰巨使命,一旦系统出现意外,对场馆安防工作将会造成重大的阻碍,产生难以估计的影响,因此对于监控系统来说,稳定性永远是放在第一位的。

3.多用户跨平台调用

对于重点场馆及一些公共区域,关注视频的可能不仅仅是场馆内部的安保人员,很多安保相关单位,如武警、消防、公安、组委会指挥中心、政府等部门都需要实时了解场馆信息,调用视频资料。这就要求视频监控平台是一个开放、标准的平台,允许多个系统的接入,允许多用户同时调用及控制。

4.报警联动

视频监控其中一个非常重要的需求是对于突发事件的处理能否及时、准确。当出现紧急情况时,需要从几百上千个摄像头中迅速找到最佳摄像头,准确地对事件现场进行观察,获取最为直观的视频信息,为场馆安保工作提供有效信息,保证场馆安保工作调度的有效开展,满足体育馆安防监控的需求。

 

体育场馆安防系统

体育场馆安防系统主要包括视频监控系统、周界入侵报警系统、电子巡更和门禁系统等,各子系统既可独立运行,又可统一协调管理,形成一个多功能、全方位、立体化安全防范自动化系统,配合保安人员的管理,可实现人防与技防的统一与协调。

1.视频监控系统

视频监控系统主要对进出口通道、人行楼梯、主要技术区域、重要非技术区域、电梯前厅、轿箱及中心周界进行电视图像监视,监视图像传送到控制中心进行实时图像的监控和记录,授权用户可以通过网络浏览监控图像,以及调用历史监控图像资料。

2.防盗报警系统

防盗报警系统主要在场馆周界、出入口及重要部门设置防盗及安全报警装置,实现24小时监控,全面设防,无盲区和死角,并与视频监控系统联动。

3.门禁系统

门禁系统管理并解决场馆内部各区域和相应通道的授权验证出人及防区保护的问题,针对不同功能区(贵宾区、记者区、竞赛管理区、营业性场所)进行风险分析,结合各区域建筑结构上的特点,将不同的人群隔离在各自的活动区域内。

4.巡更系统

巡更系统在各单体建筑内和中心周界设置巡更站,监督巡更人员,保卫场馆安全。

HD-SDI技术引用到体育场馆监控的必要性

以往的体育场馆监控系统一般安装的是模拟摄像机,最大的分辨率只能达到D1的效果,根本就无法看见人员的面貌,即使是有录像,也无法对案件侦破有太大的帮助。而IP网络高清虽然可以达到720P、1080P或更高的分辨率,但IP网络高清依托TCP/IP网络传输,存在较大延时,对于体育场馆这种高实时性的监控要求并不适用,为此,HD-SDI技术引用到体育场馆监控是很必要的。以下本文将对HD-SDI在体育场馆的应用进行详细描述。

SDI是广播级的无压缩数字高清技术,SDI目前根据视频分辨率和帧率分为3个标准:

1.SD-SDI即标清SDI,主要针对标清分辨率,每秒25帧或30帧(分辨是PAL制和NTSC制,下同)。模数转化后的视频带宽大致为250Mbps左右(如果是16:9,则为360Mbps左右)

2.HD-SDI即高清SDI,这个标准主要针对分辨率为1080P,帧率为25或者30,模数转换后的数据量为1.485Gbps

3.3G-SDI,高清高帧率SDI,分辨率仍为1080P,但是帧率增大到50或者60,模数转换后的数据量为2.97Gbps。

1.HD-SDI高清系统组成

1)系统由控制设备、前端设备、传输设备等通过控制总线和视频线路构成一个监视与网络管理的一个监控系统。网上传递的信息包括主控中心对各监控现场的控制指令,各监控现场送往主控中心的图像信号等。系统信号传输方式多样化,传输通道包括8芯双绞线、同轴电缆等,严格保证信号传输的实时性和精确性。

2)前端的HD-SDI摄像机作为系统的图像传感设备,通过各种镜头进来的现场光信号,由摄像机的光电转换器件转换成数字化的视频信号传递给监视器,在各控制点可看到高质量的单画面、多画面、切换图像。

3)图像存储主控设备收到前端的视频信号后,会检测区设置的录像方式和参数。

4)图像控制操作人员都可通过系统键盘控制整个系统,包括调用图像、PTZ控制等。

场馆互联系统图

本数字高清视频监控方案采用集散式分布控制、两级联网的方式进行组网。前端摄像机以场馆为单位进行汇集,每个场馆分为“竞赛区”、“观众区”、“运动员区”、“场馆运营区”、“竞赛管理区”“商业区”等,根据其不同的用途和服务对象,选择安装球机、半球或枪式摄像机;每个场馆摄像机通过同轴电缆或光纤传输到各场馆分控中心(即二级监控中心),进入SDI硬盘录像机进行高清编码录像,从SDI高清硬盘录像机的环通输出一组视频信号接入高清矩阵,通过高清矩阵切换上大屏幕电视墙显示,通过控制键盘可对球机进行云台、镜头等操作。所有分控中心各上传2~4路本场馆视频至总控中心(即一级监控中心),实现统一监控,并能实现分级控制,达到各场馆互联互控,信息资源共享的目的。互联传输设备采用SDI视频光端机,充分保证图像信号的清晰度及控制信号的实时性。

2.设备选型

1)前端设备。前端设备选用HD-SDI摄像机,目前SDI摄像机有200万像素彩转黑摄像机、彩转黑半球摄像机、200万像素红外摄像机及红外半球摄像机可供选择,能适用于各种安装环境。球机可选用200万像素SDI球型摄像机及红外高速球摄像机,支持20倍光学变倍,三维定位功能,能实现360°无死角全天候高清监控。

2)传输设备。传输设备在短距离可使用普通视频所用的BNC线缆;远距使用光纤传输,使用SDI光端机,同时支持1路视频和1路反向数据。

3)存储设备。DVR,支持4路SDI高清摄像机同时存储及回放,并提供高清实时图像预览及云台控制。

4)控制设备。控制设备使用SDI高清矩阵,可将前端摄像机SDI图像切换至电视墙显示,并可实现画面分割功能、图像拼接功能,及联动报警功能。

5)后端管理。后端管理使用综合管理平台软件,可同时管理多台DVR,并支持网络功能,可在LAN对DVR进行管理,还可在WAN上对远程的DVR进行访问。

3.HD-SDI监控系统特点

首先是原模拟系统同轴电缆线仍可采用。系统组成和设备管理方式不变,从老的模拟系统升级,只需更换相应的硬件设备,几乎无需操作培训,能平滑实现从标清模拟监控升级到HD高清监控。

其次是不失真原始图像。不同于IP监控是经压缩和打包后经网络传输,HD-SDI监控以未压缩数字信号在同轴电缆上高速传输,不失真。

再次是高清实时,不受传输网络影响。系统不会有IP网络监控产生的图像延迟问题,在有实时监控要求的场合,该性能要求就显得特别重要。

再其次是提供智能监控(VA)所需高清图像。系统可提供更多细节,保持图像的完整性和原始性,大大提高了智能分析算法的精度,为智能视频分析IVS提供了保障。

最后是多任务传输。系统可在同轴电缆上同时传输视频、双向音频、双向控制、电源, 节省布线成本。

4.体育场馆安防系统集成

体育场馆作为一种特定的智能建筑群,具有大空间、人员集中聚集等特殊性,安防系统涉及多个系统,其安防系统的建设也逐步从被动防御转向主动防范,需要对安防的各个子系统进行集中管理、综合调度。本系统采用综合安防管理平台对体育馆的各个子系统进行系统集成,统一调度。平台采用模块化设计,针对各个子系统接口的功能、硬件接口要求、软件接口要求、通信控制协议进行开发对接,有效解决多系统接入情况下资源整合的问题。

 

结语

大型体育场馆一般规模比较大,流动人员比较复杂,因此对安防的要求也特别高,视频监控点安装比较密集。采用HD-SDI数字高清系统可以保证系统的高清采集与实时监控并存,同时由于SDI数字高清系统与模拟的CCTV系统架构类似,最终用户实际操作方式依然符合模拟CCTV的操作习惯,操作更加便捷简单。随着技术的进一步发展,SDI数字高清也为建设体育场馆智能分析打下坚实基础,将SDI数字高清与智能分析相结合,使用高性能芯片对SDI高清图像进行人脸、危险物品等进行智能分析,能够做到提前预警,扼杀恐怖事件于萌芽中。

编辑:李晶(编辑)
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