引言

视频安防监控系统是利用视频技术探测、监视设防区域,并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。视频监控是安防系统的眼睛,主要作用是采集现场图像,将其传输至系统中。安防系统建设是预防和打击犯罪的一项主要技术手段,对于维护社会和谐稳定有着积极意义。其图像质量对安防系统的应用功能、效果有着直接影响,而我国滞后的视频监控标准,使得一些地方安防系统的图像质量明显不足。以现有技术为依托,制定规范性的技术指标,建立科学的视频监控标准尤为重要。

1 视频监控标准对安防系统图像质量影响

1.1 视频图像质量标准分析

视频安防监控系统最新标准为2007年出台的《视频安防监控系统工程设计规范》文件,该文件中明确指出监控安防系统建设应满足相关规定,并将2004 年颁布的《安全防范工程技术》规范性文件作为依据,进行了内容的部分补充和完善,将其作为现行视频监控的基本标准。按照文件要求对安防系统进行建设和应用,文件中并未对具体的标准进行明确,仅仅应用“等相关标准”字眼执行相关要求,标准规范在内容上存在一定的模糊性。因此,视频监控标准有明显的滞后性,这导致很多用户在执行过程中并未依据相关标准,甚至部分用户主观忽视相关标准,在安防系统建设和验收过程中,存在明显的重视程度不足,使得安防系统的图像质量难以达到要求[1]。

对安防系统视频监控标准的发展进行分析,其主要经历过四个阶段,最早颁布的视频监控标准文件在1994年,2001年发布的相关文件在1994 年标准文件的基础上,进行了部分更改,2004 年发布文件中的图像技术指标以2001年颁布的文件为依据,2007 年颁布的文件在2004年标准文件的基础上,进行了部分内容的修订。虽然各个阶段视频监控图像质量相关标准文件均进行了一定程度的更新,但每次更新均保留了大部分的内容,这导致视频监控图像质量的相关标准存在明显的滞后性。且发展至2022年,我国并未进一步对视频监控标准进行修改、更新,这更加突出了标准的滞后性,市场中安防系统的图像质量参差不齐。

1.2 标准文件中对图像质量要求

视频监控标准相关文件中对图像质量的要求主要体现在三个方面,一是监控图像和系统技术指标应满足的要求,二是对安防系统质量的主观认知,三是对安防系统质量的客观认知。在对图像进行评价的过程中,采用五级评价模式,将其分为1～5五个等级,主观评价等级应在4级以上,信噪比和清晰度等应满足要求。最低标准指出,图像质量参数中的信噪比应在25db以上,水平清晰度应在270 线以上。视频监控标准文件中仅对信噪比、清晰度等技术要求进行明确,且大都标准内容均指向系统的功能性,图像质量相关要素中的K 系数、色量延迟、微分相位等相关指标并未明确。

相关标准中对图像质量要求并不明确导致安防系统的图像技术应用缺乏依据,使得市场更加混乱,越来越多的低质量安防系统进入市场,且在图像质量上难以满足安防的需求。部分用户引进安防系统的同时,将成本作为核心要素,主观上忽视了技术参数的优化和提升。导致此问题产生的主要原因是我国的视频监控系统起步较晚,上世纪70年代视频监控系统产生,80年代末期开始普遍安装应用,在1994年第一次颁布的相关标准,将当时的视频图像技术作为依据,但随着智能技术、互联网技术、高清视频技术的快速发展,对标准的更新要求较高,仍执行几年前甚至十几年前的标准,难以达到实际应用要求[2]。

2 安防系统图像质量问题分析

视频监控标准的滞后性使得安防系统的图像质量难以满足要求,使得安防系统的质量受到一定程度的影响,标准滞后对安防系统的影响主要体现在以下三个方面。

2.1 设备选择。由于视频监控相关标准具有滞后性问题,规范标准中并未对图像技术指标提出具体且明确的要求,这对安防系统的图像质量产生了不良影响。安防系统建设过程中多采用成本较低的廉价设备,导致安防监控系统的性能指标较差,在图像采集、传输、储存以及视频的录制过程中,图像清晰度不足,图像质量较差。甚至市场上很多设备采集的图像仅仅可以看清外在轮廓,视频中人员的面庞、行为动作等均无法准确识别,这对犯罪侦查、安全防护带来了不良影响。因此,视频监控标准对图像质量的影响首先体现在安防系统建设所应用的设备之上[3]。

2.2 设备验收。设备验收问题的产生是由于视频监控标准的滞后性导致设备验收缺乏高标准。廉价、低劣的设备选择使得设备的型号参数更加混乱,安防系统的匹配程度有所不足,安防系统设备的验收也采用低标准的方式,未具有相关依据对验收结果进行更正。目前,设备验收的低标准形式比较普遍,已经无法适应安防系统验收的实际需要,安防管理部门对图像的监管也存在形式主义。

2.3 技术规范。技术规范问题是指在视频监控标准滞后的情况下,其对于安防监控系统的功能要求比较多,但相对的技术参数指标要求比较少。这导致市场上的安防系统开发人员过度重视视频监控的功能性,忽视了最基本的图像质量,使得图像技术指标无法满足安防监控的实际要求。

分析视频监控标准对安防系统图像产生的影响,主要集中在安防系统建设的设备选择、设备验收和技术规范上,上述内容的严重不足使得图像质量难以满足安防工作的实际需要。目前,市场上的安防系统图像监控设备与广电系统的设备相比价格低几十倍以上,监控工程所应用的设备成本多在几百元,视音频切换器的成本在300元左右。低廉的设备导致视频系统链路中的图像质量难以满足要求,即使应用数字化电视技术进行图像的显示,也无法满足具体的要求。视频监控标准与现实脱离的情况使得图像质量落后于现有的技术水平,如何进一步修改标准,为安防系统图像质量提升夯实基础,是值得思考的问题。

安防系统图像质量受视频监控标准影响比较大,其主要体现在对市场的影响上。在视频监控技术不断发展的背景下,部分用户投入大量成本进行安防系统的建设,图像的质量可以得到保障。但部分用户为降低成本,应对市场检查,投机取巧引入低标准视频监控系统,使得图像质量无法达到实际应用的要求。因此,通过设定最低技术标准的方式进行市场管理,可进一步实现新型视频监控技术的推广和应用,安防系统图像质量可以得到保障[4]。

3 视频监控图像质量规范技术手段

3.1 建立准广播电视标准

安防系统图像质量应看得清、看得见、看得好,这要求设备具有高分辨率,高刷新率。我国的视频监控技术已经达到一定的水准,由于视频监控标准的滞后,导致图像质量难以满足实际应用要求。因此,通过准广播电视标准的建设,将广电图像质量应用到安防系统的视频监控中,在技术上具有可行性。数字电视的发展使得市场中出现很多高质量的视频设备,智能化技术、数字化技术等应用到安防视频监控系统之中具有良好的效果。我国市场中的设备在图像传输、图像储存、信息采集上已经可以达到电视广播级的标准水平。目前,广播电视行业所应用的标准对技术指标、技术规范等进行了严格的明确,这是安防系统视频监控标准所不具备的。应用电视图像指标标准进行安防监控系统的规范,可有效提高安防系统图像质量。尤其是比较数字电视、终端设备等图像质量而言,安防系统的视频监控系统布设比较简单,且在信息、信号传输过程中信息的失真程度比较低,在现代安防监控设备不断更新的过程中,相关技术指标可以满足广播电视视频标准的要求。因此,引进准广播电视标准进行安防系统的建设,可有效提高图像的清晰度[5]。

3.2 优化视音频技术标准参数

在引进广播电视行业相关标准的同时,需要进一步对技术标准以及图像的相关参数进行明确,切实弥补以往标准中的不足之处。以下是广播电视行业的视频标准和音频标准。

表1 视频系统相关技术参数指标

依据上述技术指标对安防系统图像相关参数进行明确,可切实保障视频监控系统的质量符合要求。在安防系统建设过程中应用视频的自动分析功能,可直接进行安防系统的应用测试,使得效果更加良好。采用上述技术参数指标进行安防系统图像质量的规范,为安防系统最低建设标准提供依据,可实现安防系统视频监控图像质量有效提升。

3.3 强化安防系统规范性指导

标准的指导对安防系统的建设有着积极的作用,在数字化、智能化的发展过程中,视频监控标准的滞后性对安防系统建设产生不良影响。标准应具备科学性和超前性等优势,可为安防系统的建设提供引导、示范作用,并为技术的推广和应用提供支持。通过技术指标测试的引入,进一步对安防监控系统的技术应用提供了依据。通过信噪比、微分增益、K 系数等相关技术指标的引进应用,并对指标参数的等级要求予以明确,对于视频安防监控系统的安装应用提供指导。相关部门在引进和应用监控系统的过程中,依据相关标准,提升对设备验收等流程的要求,使得设备的应用效果得以提升。目前,安防监控系统在商店、大型商场、工厂、交通管制等方面的应用效果良好,各地区也积极推广电子元件的细分和应用工作,市场中的安防监控设备数量愈加广泛。如果直接引进高标准可能会导致市场混乱,无法一蹴而就达到要求。且高系统指标的建设应用对数据的储存量、储存质量等也提出了更高的要求。因此,在沿用以往标准部分内容的同时,应将主观评分的方法剔除,避免主观评价图像质量对安防系统标准推广应用带来的不良影响。

3.4 安防系统图像质量技术标准优化

为进一步提高安防系统视频监控标准的适用性、科学性,应对新型的技术标准进行修订、更新、完善,对具体的技术标准、技术要求等进行明确。因此,通过拟定技术参数要求的方式,将主观评价提出,对客观的技术标准进行推广应用。在智能化监控系统建设应用的当下,安装传感器装置进行图像、数据的采集,并在显示器屏幕上进行人体动作和人脸的识别,以高分辨率、高准确度为依据开展安防工作,保障视频监控技术应用的科学性。考虑成本、技术在安防系统建设中的应用,拟采用以下技术标准对安防系统图像质量要求进行规定,具体内容如下所示。

表2 安防系统图像质量技术参数表

在技术参数指标中对视频监控的数据传输通道和监视器的图像指标进行明确,限定图像质量参数范围。基于上述参数进行安防系统的建设应用。依据上述指标进行安防系统的建设具有可行性,且技术难度比较小,适用于当下安防系统视频监控的市场环境。在智能化技术和数字化技术不断发展背景下,在安防系统中安装视频检测装置和图像分析系统等,可用于对安防系统建设应用过程中各项参数的测量,并可以提高视频监控图像应用效率。通过测试的方式,对技术标准进行检验,可判断其是否满足上述指标。

基于上述内容的分析,相关部门应积极对视频监控标准进行修订、完善,使其可以满足技术发展的需要。相关部门应尽可能推广新型的图像质量技术标准,积极开展试点工作,保障市场中安防系统的应用效果良好,可为安防保卫工作提供实际依据。

结论

安防系统图像质量受视频监控标准的影响比较大,如果标准低,会导致安防系统工作难以有效开展。针对现在视频监控标准滞后问题,为切实保障安防系统图像质量可以满足安防工作的需求,要优化、完善视频监控标准,提升现有的技术指标,提升安防系统图像质量,促进安防工作落到实处。