數(shù)模結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在軌道交通中的應(yīng)用

王 靖, 龐 立

(上海電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究所有限公司,上海200023)

數(shù)模結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在軌道交通中的應(yīng)用

王 靖, 龐 立

(上海電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究所有限公司,上海200023)

闡述了模擬和數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)各自的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),詳細(xì)介紹了模數(shù)結(jié)合的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在上海軌道交通中的應(yīng)用,并提出了發(fā)展設(shè)想。

數(shù)模結(jié)合;視頻監(jiān)控;軌道交通

Abstract：This paper introduces the characteristics and advantagesthe of analog and digital video surveillance systems respectively,analyzes in detail the application of the analog-digital combination video surveillance system in Metro of Shanghai.T he development tendency and attentive technology of the video surveillaance system for metro are investigated as well.

Key words:analog-digital combination;video surveillance;metro

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加快,城市人口急劇增加,城市交通承受的壓力越來(lái)越大。軌道交通由于其運(yùn)量大、速度快、準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)點(diǎn)、安全性高等特點(diǎn)成為各大城市緩和與改善城市交通緊張的優(yōu)先選擇。但是,縱觀全球軌道交通的發(fā)展史,安全防范問(wèn)題一直是地鐵運(yùn)營(yíng)管理部門和公安部門面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)是軌道交通安全防范系統(tǒng)中最重要的一個(gè)組成部分,它能夠在第一時(shí)間以圖像、文字形式告知管理、維護(hù)和保安人員現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的情況,使各相關(guān)部門及時(shí)有效地做出快速反應(yīng),并對(duì)重要的視頻圖像進(jìn)行記錄,為處理事故提供切實(shí)依據(jù)。本文以上海軌道交通為例,闡述了模數(shù)結(jié)合的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在軌道交通中的應(yīng)用。

1 傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)架構(gòu)

上海地鐵建設(shè)初期采用模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)以視頻矩陣為中心架構(gòu),前端攝像機(jī)的視頻輸出信號(hào)及控制信號(hào)一般通過(guò)視頻線纜及控制線纜與控制系統(tǒng)連接,與距離較遠(yuǎn)的控制中心的連接則采用光端機(jī)或雙絞線傳輸設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸。視頻信號(hào)進(jìn)入控制室后通過(guò)視頻分配器同時(shí)接入視頻矩陣和數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)(DVR),由DVR實(shí)現(xiàn)對(duì)所有視頻圖像的錄像,操作人員通過(guò)控制鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)在監(jiān)視器上對(duì)前端視頻圖像的切換和一體化攝像機(jī)的控制。

在一些獨(dú)立的區(qū)域安防項(xiàng)目中多使用單套模擬視頻矩陣系統(tǒng)的架構(gòu)。隨著各行業(yè)對(duì)安防系統(tǒng)的要求越來(lái)越高,單套模擬矩陣監(jiān)控系統(tǒng)已無(wú)法滿足行業(yè)對(duì)安全防范監(jiān)控系統(tǒng)的要求,在這些行業(yè)中多采用聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng),如圖1所示。

圖1 聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)可以將多套獨(dú)立的監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻共享、控制互通。各套系統(tǒng)本身可以獨(dú)立管理本地的視頻圖像,而通過(guò)聯(lián)網(wǎng),上級(jí)管理中心可以調(diào)用查看每個(gè)下級(jí)中心的所有視頻圖像并實(shí)現(xiàn)控制,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理?？刂仆ǖ赖穆?lián)網(wǎng)主要有2種方式:①通過(guò)以太網(wǎng);②通過(guò)傳輸系統(tǒng)的低速數(shù)據(jù)通道提供RS485連接,在上海地鐵以往采用RS485通道進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制。

模擬系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和完善,相對(duì)于數(shù)字系統(tǒng),其產(chǎn)品及技術(shù)已完全成熟。此外,模擬系統(tǒng)的視頻未經(jīng)視頻壓縮、數(shù)模轉(zhuǎn)換等處理,故無(wú)損的視頻質(zhì)量和畫(huà)面的無(wú)延時(shí)都是數(shù)字系統(tǒng)所無(wú)法比擬的。當(dāng)然,模擬監(jiān)控系統(tǒng)也有自己的缺陷,如在視頻存儲(chǔ)方面的不足及多系統(tǒng)間互相控制復(fù)雜布線方式等,故在當(dāng)今的模擬系統(tǒng)中采用DVR、以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)自身的不足,以滿足更高的監(jiān)控需求。這樣的改善只能算是數(shù)字技術(shù)對(duì)模擬系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,并不是真正的模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)合[1-2]。

2 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

數(shù)字系統(tǒng)主要通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng),有許多種組建方案,主要分為2種系統(tǒng)架構(gòu):①通過(guò)DVR、視頻服務(wù)器(DVS)實(shí)現(xiàn)分布式存儲(chǔ)和聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu);②采用基于IP攝像機(jī)、視頻編解碼器和網(wǎng)絡(luò)集中存儲(chǔ)的方式實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)架構(gòu)。

2.1 基于DVR/DVS的數(shù)字系統(tǒng)

采用DVR/DVS實(shí)現(xiàn)分布式存儲(chǔ)和聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)主要采用DVR/DVS的網(wǎng)絡(luò)功能來(lái)構(gòu)架系統(tǒng),在DVR/DVS硬件及其軟件上開(kāi)發(fā)一些新的功能,如增加DVR的視頻輸出端口數(shù)量,并在DVR內(nèi)部開(kāi)發(fā)類似視頻矩陣的切換功能,以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的視頻切換控制功能;另外應(yīng)用流媒體服務(wù)器,減輕DVR網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)負(fù)擔(dān),節(jié)省帶寬,實(shí)現(xiàn)C/S模式和B/S模式訪問(wèn)的統(tǒng)一等。這種架構(gòu)的數(shù)字系統(tǒng)主要應(yīng)用在小型系統(tǒng)中,在很多有大型監(jiān)控需求的行業(yè)中無(wú)法獨(dú)立運(yùn)用。

2.2 基于IP攝像機(jī)和視頻編解碼器的純數(shù)字系統(tǒng)

在大型數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,基于IP攝像機(jī)、視頻編解碼器和網(wǎng)絡(luò)集中存儲(chǔ)方式的系統(tǒng)解決方案代表了監(jiān)控系統(tǒng)的主流發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)是將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)的一種全新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將數(shù)字化的監(jiān)控信息傳送到網(wǎng)絡(luò)上,與現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)融為一體,使網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)均可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的管理和調(diào)用,提高管理水平和管理效率。

數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)前端采用IP攝像機(jī)或模擬攝像機(jī)配合視頻編碼器將數(shù)字視頻圖像接入到以太網(wǎng)中,網(wǎng)上通過(guò)錄像存儲(chǔ)服務(wù)器(Network Video Recorder,NVR)完成圖像集中錄像,后端的管理中心控制設(shè)備也接入以太網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)上查看和控制前端視頻圖像。流媒體服務(wù)器負(fù)責(zé)視頻數(shù)據(jù)的分發(fā),解決多用戶并發(fā)和網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的問(wèn)題。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示[3-4]。

圖2 基于IP攝像機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

此類系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在:①系統(tǒng)容量大,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單擴(kuò)容方便,無(wú)論增加攝像機(jī)或監(jiān)視器,只需要增加相應(yīng)的終端設(shè)備和編解碼器而無(wú)須對(duì)已有系統(tǒng)作大的改動(dòng);管理方便,可以對(duì)各客戶端劃分細(xì)致的管理權(quán)限。②具有便利的人工智能處理功能或接口,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)獨(dú)有的智能處理功能。③施工簡(jiǎn)單,方便維護(hù),可以省卻很多電纜,方便管理和維護(hù)。

其缺點(diǎn)包括:①畫(huà)面質(zhì)量和傳輸延時(shí)需要進(jìn)一步提高。②成本較高。目前編解碼器的成本比普通光端機(jī)高,對(duì)于小系統(tǒng)也省不下很多線纜,因此成本相對(duì)于傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)要高;在大型系統(tǒng)中,過(guò)多的前端數(shù)量也會(huì)造成中心集中存儲(chǔ)的成本高昂。③局部網(wǎng)絡(luò)連接不正常時(shí),前端部分圖像丟失不可恢復(fù),無(wú)法查詢。

3 數(shù)模結(jié)合系統(tǒng)的架構(gòu)

數(shù)模結(jié)合系統(tǒng)考慮到模擬系統(tǒng)的圖像質(zhì)量好及無(wú)延時(shí)等特點(diǎn),在本地監(jiān)控系統(tǒng)中采用模擬系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻的控制管理,而利用數(shù)字系統(tǒng)的傳輸優(yōu)勢(shì)、權(quán)限設(shè)置及人工智能功能接口等優(yōu)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)管理中心的統(tǒng)一管理及圖像智能處理功能。如圖3所示。

4 上海軌道交通數(shù)模結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)

上海軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)非常龐大的系統(tǒng),大部分線路均采用數(shù)模結(jié)合的系統(tǒng)架構(gòu)。車站1級(jí)采用模擬系統(tǒng),以視頻矩陣為核心進(jìn)行監(jiān)控管理;各中心采用數(shù)字系統(tǒng),在車站視頻矩陣后級(jí)采用數(shù)字視頻編碼器將圖像傳送到控制中心統(tǒng)一管理。

整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可分為3級(jí):

第1級(jí)由車站的攝像機(jī)、均衡器、字符發(fā)生分配器、數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)、數(shù)字視頻交換等設(shè)備組成,可控制和切換本車站區(qū)域內(nèi)的攝像機(jī),并完成對(duì)所有前端攝像機(jī)的圖像進(jìn)行全天不間斷錄像。

第2級(jí)各線路控制中心為第2級(jí),通過(guò)通信傳輸系統(tǒng)與第1級(jí)建立通信并通過(guò)第1級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)車站設(shè)備的管理,達(dá)到整個(gè)線路的監(jiān)控功能。

第3級(jí)為公安指揮中心和其他上層管理中心,通過(guò)設(shè)在各線路控制中心的視頻接口設(shè)備與共用信息網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)相連,通過(guò)其完成控制協(xié)議的轉(zhuǎn)換和圖像轉(zhuǎn)發(fā),被選圖像經(jīng)共用信息網(wǎng)傳送至相應(yīng)上層管理指揮中心后,通過(guò)該處的視頻解碼設(shè)備還原成模擬信號(hào)輸出。

4.1 第1級(jí)——車站級(jí)

車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)以模擬監(jiān)控為主,采用模擬實(shí)時(shí)圖像傳輸。每個(gè)車站的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都以視頻矩陣為核心,通過(guò)其外圍設(shè)備來(lái)完成圖像采集、傳輸、顯示、控制等功能。設(shè)備包括固定彩色攝像機(jī)、球型一體化彩色攝像機(jī)、視頻均衡器、字符發(fā)生分配器、多畫(huà)面處理器、視頻切換矩陣、監(jiān)視器、控制鍵盤(pán)、數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)等。其特點(diǎn)是穩(wěn)定可靠,圖像清晰,響應(yīng)迅速。系統(tǒng)如圖4所示[5]。

圖3 典型數(shù)模結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖4 典型車站監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

地鐵的視頻信號(hào)模擬傳輸充分考慮了電氣化鐵道的特性,前端攝像機(jī)采集的視頻信號(hào)通過(guò)同軸電纜傳輸接入視頻均衡器。該設(shè)備可以對(duì)視頻信號(hào)頻率、相位、幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)償。所有攝像機(jī)信號(hào)經(jīng)均衡器處理后,接入字符發(fā)生分配器,由字符發(fā)生分配器為每路圖像疊加不同的中英文標(biāo)識(shí)和時(shí)鐘。由于軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)時(shí)間的校對(duì)有嚴(yán)格要求,該設(shè)備具有RS-232接受外部時(shí)間校對(duì)命令的接口,并同時(shí)備有RS-485接口用于多機(jī)間時(shí)間校對(duì)命令的聯(lián)系。只要對(duì)該車站的一臺(tái)字符發(fā)生分配器發(fā)送時(shí)間校對(duì)命令,即可校對(duì)本車站內(nèi)所有字符發(fā)生器進(jìn)行校時(shí)。字符發(fā)生分配器還具有視頻分配器一分4的功能,所有圖像可被分配成4路:①與視頻切換矩陣連接;②與錄像設(shè)備連接;③與多畫(huà)面處理器連接;④系統(tǒng)備用。

視頻圖像的保存采用本地錄像的方式,在每個(gè)車站配置多臺(tái)嵌入式數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)進(jìn)行數(shù)字式不間斷存儲(chǔ),錄像的格式采用H.264,存儲(chǔ)時(shí)間按每15 d為一個(gè)周期重復(fù)使用硬盤(pán)。硬盤(pán)錄像機(jī)通過(guò)網(wǎng)線接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的以太網(wǎng)交換機(jī),在各站站長(zhǎng)室和車站警務(wù)站配置了錄像回放工作站,值班人員可通過(guò)相應(yīng)的回放軟件客戶端即可實(shí)現(xiàn)對(duì)本站所有視頻錄像的調(diào)用,所有圖像均可作實(shí)時(shí)回放,回放不影響錄制。回放可顯示時(shí)間、地點(diǎn)等信息,并能將錄像文件下載到回放工作站中進(jìn)行刻錄保存。

車控室和車站警務(wù)室的液晶監(jiān)視器直接接在視頻矩陣的輸出端,值班人員通過(guò)與視頻矩陣直接連接的控制鍵盤(pán)即可完成對(duì)本站所有攝像機(jī)圖像的切換和一體化攝像機(jī)的PTZ控制(Pan/Tilt/Zoom)。

為了實(shí)現(xiàn)全線的統(tǒng)一調(diào)度控制,在車站還配置了視頻服務(wù)器,通過(guò)以太網(wǎng)接收本線控制中心及上層網(wǎng)各中心的操作指令。

車站入侵報(bào)警系統(tǒng)和其他警告設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)或總線方式與視頻服務(wù)器通訊,實(shí)現(xiàn)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制。當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí),可根據(jù)設(shè)置的聯(lián)動(dòng)預(yù)案將相關(guān)區(qū)域的攝像機(jī)圖像調(diào)用到車控室、派出所、控制中心指定的監(jiān)視器上顯示。

4.2 第2層——線路中心級(jí)

視頻圖像至中心的傳輸采用MPEG2格式視頻編解碼系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),車站視頻矩陣的輸出端與數(shù)字視頻編碼器視頻輸入相連,視頻編碼器將模擬視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化壓縮編碼通過(guò)千兆傳輸以太網(wǎng)傳送到各中心,中心的視頻解碼器將數(shù)字視頻流還原成模擬視頻圖像顯示在各調(diào)度臺(tái)監(jiān)視器和大屏幕上。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 控制中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

線路控制中心視頻服務(wù)器采用雙機(jī)熱備方式,對(duì)全線視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理,接受控制中心各調(diào)度值班員以及上層各中心的操作指令,進(jìn)行指令分析和協(xié)議轉(zhuǎn)換,并就權(quán)限和優(yōu)先級(jí)判斷,然后將其指令通過(guò)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)至車站視頻服務(wù)器通過(guò)視頻矩陣對(duì)車站攝像機(jī)圖像進(jìn)行切換和PT Z控制,同時(shí)對(duì)數(shù)字視頻編解碼系統(tǒng)進(jìn)行視頻流切換,最終將圖像顯示在指定的監(jiān)視器上。同時(shí),該服務(wù)器內(nèi)設(shè)置聯(lián)動(dòng)預(yù)案,可與報(bào)警系統(tǒng)及其他系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí),可將相關(guān)區(qū)域的攝像機(jī)調(diào)用的指定的監(jiān)視器上。

控制中心的控制流程如圖6所示。

圖6 控制中心控制流程圖

網(wǎng)管服務(wù)器對(duì)全線系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行管理,可對(duì)各種設(shè)備實(shí)時(shí)和歷史狀態(tài)進(jìn)行查詢。

此外,為了加強(qiáng)對(duì)錄像的管理,在控制中心還設(shè)置了錄像管理服務(wù)器,可對(duì)全線各車站的數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置、管理及錄像的查看和下載。

4.3 第3層——上層中心級(jí)

各上層中心也采用MPEG2視頻編解碼系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各線路車站視頻圖像的調(diào)用,這就對(duì)各線路所采用的不同的MPEG2視頻編解碼系統(tǒng)提出了互編互解的兼容要求。

由于各線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)在不同時(shí)期由不同集成商建設(shè),因此,上海地鐵制定了《上海軌道交通基本網(wǎng)絡(luò)電視監(jiān)控和安防系統(tǒng)接口與協(xié)議》,上層各中心與各線路控制中心服務(wù)器之間均按照該協(xié)議進(jìn)行通訊,從而實(shí)現(xiàn)上層各中心對(duì)各線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)用管理,為各中心的指揮調(diào)度、領(lǐng)導(dǎo)決策、突發(fā)事件處理等提供了及時(shí)可靠的視頻監(jiān)控資料。

4.4 數(shù)字編解碼系統(tǒng)

目前主流的視頻編解碼格式主要有MPEG2和MPEG4兩種。MPEG2制定于1994年,是建立在MPEG1之上,設(shè)計(jì)目標(biāo)是高級(jí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖像質(zhì)量以及更高的傳輸率。它主要應(yīng)用在沒(méi)有色度畸變要求場(chǎng)合的高質(zhì)量視頻。MPEG2能夠提供廣播級(jí)的視像和CD級(jí)的音質(zhì)。MPEG2是為錄制高清晰度的高質(zhì)量動(dòng)態(tài)圖像而開(kāi)發(fā)的,能夠存儲(chǔ)比MPEG1清晰度更高的動(dòng)態(tài)圖像。

上海地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于其獨(dú)特的要求,所選用的MEPG2編解碼系統(tǒng)具有以下技術(shù)特性。

(1)數(shù)字視頻流轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)

選用的標(biāo)準(zhǔn)視頻解碼器具備數(shù)字視頻流轉(zhuǎn)發(fā)功能,能夠?qū)⑵浣邮盏降臄?shù)字視頻流以不同的IP地址、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行二次轉(zhuǎn)發(fā)。因其轉(zhuǎn)發(fā)的視頻流不經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換,其視頻質(zhì)量與從源編碼器獲得的圖像質(zhì)量一致。數(shù)字視頻流的轉(zhuǎn)發(fā)功能能夠滿足大面積同時(shí)對(duì)一幅圖像的瀏覽,尤其是基于不支持組播的廣域網(wǎng)絡(luò)。此功能對(duì)提升系統(tǒng)處置突發(fā)性重大事件和反恐怖事件的能力有著至關(guān)重要的作用。當(dāng)重大事件發(fā)生時(shí),車站、監(jiān)控中心,甚至通過(guò)其他網(wǎng)絡(luò)與地鐵傳輸相互連接的網(wǎng)絡(luò)(如公安網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急中心網(wǎng)絡(luò))都需要對(duì)一幅或多幅圖像進(jìn)行同時(shí)瀏覽。由于不是所有的網(wǎng)絡(luò)都支持組播,這必須要求同一幅圖像能夠以多個(gè)單模流的形式發(fā)向多個(gè)視頻終端。通過(guò)視頻解碼器的轉(zhuǎn)發(fā)功能,同時(shí)接收視頻流的終端數(shù)量將不再受任何限制。

(2)同時(shí)支持單播與組播

選用的視頻編碼器和具備轉(zhuǎn)發(fā)功能的視頻解碼器具備同時(shí)支持單播與組播的功能。此項(xiàng)功能能夠讓處于不同網(wǎng)絡(luò)的用戶直接接收數(shù)字視頻流,避免二次編解碼和不必要的數(shù)模轉(zhuǎn)換投資。同時(shí)支持單播與組播的視頻編碼器能夠發(fā)出組播流供地鐵專用網(wǎng)絡(luò)中的用戶同時(shí)進(jìn)行圖像瀏覽,并發(fā)出單播流到不支持組播的無(wú)線或OA網(wǎng)絡(luò),滿足其他用戶的需求;同時(shí)支持單播與組播的視頻解碼器能夠?qū)⒕幋a器的數(shù)字流通過(guò)不支持組播的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接收并轉(zhuǎn)換為組播流,轉(zhuǎn)發(fā)到支持組播的網(wǎng)絡(luò)中。

(3)對(duì)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的抑制

基于傳輸系統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò),由于其本身的傳輸特色為非收斂性網(wǎng)絡(luò),其應(yīng)答和重發(fā)機(jī)制有可能在網(wǎng)絡(luò)流量達(dá)到一定的上限后呈爆炸性的增長(zhǎng),形成網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴一旦形成,會(huì)導(dǎo)致整體的IP通道不可使用,甚至有可能影響傳輸系統(tǒng)上的其他業(yè)務(wù)。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為傳輸系統(tǒng)帶寬的最大用戶,必須具備網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的防止及抑制機(jī)制。選用的視頻編碼器周期性的探測(cè)視頻解碼器及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),如果視頻編碼器發(fā)現(xiàn)無(wú)法與其對(duì)應(yīng)的視頻解碼器進(jìn)行通訊,則停止發(fā)送數(shù)字視頻流。一旦網(wǎng)絡(luò)或視頻解碼器恢復(fù)正常狀態(tài),視頻編碼器自動(dòng)重新啟動(dòng)數(shù)字視頻流的發(fā)送。

5 結(jié) 語(yǔ)

上海地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用模擬系統(tǒng)+數(shù)字編解碼器系統(tǒng)的數(shù)模結(jié)合架構(gòu),是將傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)與數(shù)字視頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)的有機(jī)融合,性能可靠、擴(kuò)展簡(jiǎn)單、功能先進(jìn)、操作方便,具有以下特點(diǎn):①具有模擬系統(tǒng)的無(wú)損視頻質(zhì)量;②具有模擬系統(tǒng)本地超低延時(shí);③具有數(shù)字系統(tǒng)的高效可靠傳輸;④具有數(shù)字化存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì);⑤具有便利的人工智能處理功能或接口。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、高清視頻技術(shù)的發(fā)展,地鐵的視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)化、視頻智能化、視頻分布存儲(chǔ)、高清視頻等方面不斷完善,以滿足系統(tǒng)大型化、管理多元化、需求差異化、功能多樣化的發(fā)展需求。

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Application of Analog-digital Combination Video Surveillance System in Metro

WANG Jing,PANG Li
(Shanghai Electrical Automation D&R Institute Ltd.,Shanghai 200023,China)

T P 335.4

A

1674-540X(2010)02-010-07

2010-01-20

王 靖(1978-),男,工程師,主要從事自動(dòng)化控制、大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)方面的研究工作,

E-mail:wangjing_seari@yahoo.com.cn