平安城市運維管理變革之道

平安城市的打造，給安防企業(yè)帶來了可觀的收入。但是，從2009年初起，平安城市新建項目消息開始漸少見諸報端，平安城市顯得比對往沉寂很多。“無可奈何花落去”，安防企業(yè)不得不正視平安城市新建高峰已過事實。對廣東省為例，2010年年底前要建100萬個攝像頭，已建92萬個，能說“牛頭”已去。可以說，平安城市新建高峰已經(jīng)過去，接下來的平安城市運維管理將成為重點。

　　但是，從目前的情況來看，平安城市運營狀況并不如想象般良好，經(jīng)常有監(jiān)控成“睜眼瞎”的報道見諸報端。由于現(xiàn)在市場上監(jiān)控攝像機的質(zhì)量參差不齊，在一些大型項目中，如前端攝像機出現(xiàn)問題，則要浪費較多人力去排查。而隨著近幾年“平安城市”建設(shè)的迅速開展，具備規(guī)模大、點位多、區(qū)域廣泛等特點，維護極其不便。僅靠人眼去識別圖像的可用性，不僅勞動強度大，顯然還是低效、滯后、不可靠的，且也會導致后端視頻分析、存儲、傳輸?shù)认到y(tǒng)的巨大資源浪費。如何杜絕這種現(xiàn)象？很多業(yè)內(nèi)廠家也進行了探索，“視頻質(zhì)量診斷”成為行之有效的方法之一。

　　視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)作為安防領(lǐng)域的革新產(chǎn)品，是視頻分析技術(shù)在平安城市監(jiān)控系統(tǒng)運營維護方面的典型應用，也是應用性相對普遍的一種產(chǎn)品。它主要應用在大型監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心，通過控制監(jiān)控中心矩陣主機的視頻切換輸出或連接數(shù)字視頻流媒體管理服務器來獲取前端所有攝像機的視頻信號，對視頻圖像出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結(jié)、增益失衡和云臺失控等常見攝像頭故障以及惡意遮擋和破壞監(jiān)控設(shè)備的不法行為做出準確判斷并發(fā)出報警信息；在視頻監(jiān)控設(shè)備日益增多的今天，其在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用，必然更加有利于幫助用戶快速掌控前端設(shè)備運行情況，輕松維護大型的安防系統(tǒng)。

　　視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)可將故障類型分成視頻信號缺失、視頻清晰度異常、視頻亮度異常、視頻噪聲、視頻雪花、視頻偏色、畫面凍結(jié)、PTZ運動失控8種。這其中，視頻信號缺失、畫面凍結(jié)兩種故障可通過人工設(shè)計基于視頻圖像比對的方法得出結(jié)論；PTZ運動失控則是由故障檢測系統(tǒng)發(fā)出運動指令，然后通過對視頻圖像的運動分析來檢測是否有故障；而對于其他的5種故障，很難通過人工設(shè)定規(guī)則的方法來檢測，這就需要通過機器學習的方法，讓機器來模擬人的視覺反應，檢測視頻是否存在故障。

　　視頻質(zhì)量診斷在平安城市運維管理方面的應用，最終可實現(xiàn)以下特點：

　　1、無損探測：直接依據(jù)視頻圖像特征來分析視頻故障，無需添加其他設(shè)備，也不破壞現(xiàn)有設(shè)備，能兼容各種類型的視頻輸入和傳輸設(shè)備，是一種對現(xiàn)有系統(tǒng)的“無損探測”；

　　2、使用基于計算機視覺算法的視頻分析方法，模擬人的視覺特性，檢測到的故障以及故障嚴重程度與人的主觀感受一致，可替代以往由人工完成的視頻故障巡檢工作。并加入運動分析功能，不僅可對正在運動的球機視頻正確分析視頻質(zhì)量，還能通過發(fā)送運動指令，同時分析球機運動是否正確來檢測PTZ球機控制方面的故障；

　　3、使用基于機器學習的故障檢測器，檢測結(jié)果客觀、可重復性強，另外，系統(tǒng)具有很好的再學習能力，只要加入當?shù)氐男聵颖局匦掠柧殭z測器，算法的性能將進一步提高；

　　4、依據(jù)大量實際監(jiān)控系統(tǒng)的用戶經(jīng)驗，并結(jié)合視頻圖像特征的一致性，將常見的視頻故障分成八種類型，檢測系統(tǒng)報出的不同視頻故障類型可有效指導維護人員有針對性的排查攝像頭、傳輸系統(tǒng)、編碼系統(tǒng)等部分的不同故障；

　　5、視頻切換和輸入模塊既可通過模擬矩陣和采集卡支持模擬視頻，也可通過數(shù)字視頻流媒體服務器支持數(shù)字視頻，也可同時支持兩種類型，因此可以與現(xiàn)有的模擬、數(shù)字以及模數(shù)混合的視頻監(jiān)控系統(tǒng)兼容，部署靈活方便；

　　6、每臺視頻質(zhì)量診斷服務器均采用輪詢方式，可以處理較大數(shù)量的視頻源。在整體系統(tǒng)架構(gòu)上，以多臺視頻質(zhì)量診斷服務器和一臺綜合管理服務器相結(jié)合的方式，可適應不同數(shù)量視頻源的需求，方便今后因視頻數(shù)量增加而需要的系統(tǒng)升級；

　　7、支持攝像頭分組；不同時間，可以制定不同的診斷計劃，對不同的攝像頭進行檢測。支持檢測項目設(shè)置，對不同的攝像頭，可設(shè)置不同的檢測項目。支持閾值參數(shù)設(shè)置，對不同的攝像頭，可設(shè)置不同的報障閾值；

　　8、所有視頻故障檢測結(jié)果都將被儲存于數(shù)據(jù)庫，并提供歷史記錄的查詢和統(tǒng)計分析的網(wǎng)站，用戶可隨時隨地登錄網(wǎng)站查詢歷史故障詳情并統(tǒng)計分析監(jiān)控系統(tǒng)的故障數(shù)、故障率等情況，極大地方便了對大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的維護和管理工作。

　　“平安城市的發(fā)展，給監(jiān)控系統(tǒng)的維護工作帶來了新的挑戰(zhàn)，如何保證大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行，最大程度體現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)效益，也是目前大型項目中尤為重要的一環(huán)，而如何及時了解前端視頻設(shè)備的運行情況，發(fā)現(xiàn)故障并檢測惡意遮擋與破壞的不法行為，已成為人們?nèi)找骊P(guān)切的問題。”視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)最直觀的作用即可直接避免因為設(shè)備故障或傳輸鏈路的問題導致數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)不可用。因此，提高系統(tǒng)可維護性的健康診斷系統(tǒng)在未來作為智能視頻監(jiān)控的一個組成部分，必定能夠更好地保證監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行，并為大型監(jiān)控系統(tǒng)的后期故障處理與維修提供安全保障，實現(xiàn)平安城市運維管理。

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