鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術標準解析

陳梅

(北京全路通信信號研究設計院有限公司，北京 100073)

鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術標準解析

陳梅

(北京全路通信信號研究設計院有限公司，北京 100073)

介紹鐵路視頻系統(tǒng)技術標準文件制定情況，分析各標準文件的主要技術要求及特點，為鐵路綜合視頻系統(tǒng)的工程設計、產(chǎn)品認證和檢驗等提供借鑒。

視頻監(jiān)控；標準文件；技術規(guī)定

隨著2006年青藏鐵路格拉段線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設和投入使用，鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設拉開了序幕，視頻技術在鐵路運輸生產(chǎn)和治安防范領域得到廣泛應用并發(fā)揮了較大的作用。為規(guī)范鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程設計、產(chǎn)品設計、檢驗、工程施工驗收及維護管理，原鐵道部相關部門組織了系列科研和標準的研究制定工作，但隨著視頻技術的快速發(fā)展和用戶需求的不斷變化，相關技術標準和文件也在不斷地被修訂和完善。鐵道行業(yè)先后發(fā)布了《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范（試行）》（運基通信[2008]630號）、TB 10085-2009《鐵路圖像通信設計規(guī)范》、鐵總運[2013]71號“中國鐵路總公司關于印發(fā)《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范（V1.0）》的通知”（TJ/DW 022-2013）；國家鐵路局立項編制行業(yè)標準《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術要求》和《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口技術要求》。

1 技術標準的制定和實施

1.1 《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范（試行）》（運基通信［2008］630號）

2008年11月19日，原鐵道部運輸局發(fā)布了運基通信[2008]630號文，該技術文件對規(guī)范鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設和管理起到了積極的促進作用。直到2013年6月29日，被中國鐵路總公司印發(fā)的《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范（V1.0）》（TJ/ DW 022-2013）(簡稱視頻規(guī)范（V1.0）,下同)所替代。

1.2 TB 10085-2009《鐵路圖像通信設計規(guī)范》

《鐵路圖像通信設計規(guī)范》是原鐵道部建設司從規(guī)范和指導工程建設的需求出發(fā)，在2007年立項編制的鐵路建設標準。該標準于2009年9月14日發(fā)布實施。包括鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)和會議電視系統(tǒng)兩大部分內容，規(guī)定系統(tǒng)設計、功能、性能要求、設備配置要求、各節(jié)視頻點的設置要求以及設備安裝及運行環(huán)境要求等。該標準迄今為止，已實施了整整5個年頭，部分內容已落后于技術發(fā)展和設備進步，尤其是高清攝像技術的使用，會對網(wǎng)絡結構、存儲、顯示等帶來很大變化，應與技術標準同步修訂。

1.3 視頻規(guī)范（V1.0）

視頻規(guī)范（V1.0）是中國鐵路總公司在2013年6月29日正式印發(fā)實施的，文件代號為TJ/DW 022-2013。該文件在630號文基礎上，結合了多年的工程實踐、系統(tǒng)的互聯(lián)互通測試、驗證試驗，仔細研究了相關國際標準、國家標準、公安部視頻標準，做了修改和補充，重點調整了系統(tǒng)結構和功能，補充了接口部分的通信協(xié)議，為行業(yè)標準制定打下了基礎。

1.4 鐵道行業(yè)標準

原鐵道部科技司分別在2010年和2012年立項，制定行業(yè)標準《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術要求》和《鐵路綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口技術要求》。這2項標準計劃已在2012年底通過送審稿專家審查會審查，2014年1月完成報批稿報送國家鐵路局審批。這2項標準可以基本滿足鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設的技術要求及視頻平臺的互通要求。2014年9月28日，國家鐵路局下發(fā)了“關于《鐵道行業(yè)技術標準在編項目劃分的通知》（國鐵科法函[2014]139號）”，將上述2項標準劃歸了企業(yè)標準，目前未正式發(fā)布。

2 標準范圍及主要內容變化

2.1 視頻規(guī)范（V1.0）的相關規(guī)定

2.1.1 范圍

視頻規(guī)范（V1.0）主要規(guī)定鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結構、功能和性能要求、資源標識、信息傳輸要求、時間同步要求以及主要設備的技術要求和運行環(huán)境要求等。在信息傳輸要求中，規(guī)定了內部接口和外部接口的通信協(xié)議要求，在設備技術要求中，增加了IP攝像機的相關要求。

2.1.2 主要內容變化

2.1.2.1 系統(tǒng)結構

系統(tǒng)結構在原基礎上增加了其他業(yè)務系統(tǒng)、接口關系以及視頻匯集點。I類視頻接入節(jié)點和II類視頻接入節(jié)點均可接入到視頻區(qū)域節(jié)點，弱化了I類接入節(jié)點和II類接入節(jié)點的差異。其邏輯結構和接口關系如圖1所示。

2.1.2.2 主要功能

系統(tǒng)主要功能新增了視頻流和信令的傳輸要求、告警功能和視頻匯集點的相關規(guī)定。

圖1 系統(tǒng)邏輯結構示意及接口圖［視頻規(guī)范（V1.0）］

1）在視頻分發(fā)功能中增加了視頻區(qū)域節(jié)點間互相調用視頻時，控制信令應通過核心節(jié)點轉發(fā)，視頻圖像應根據(jù)承載網(wǎng)絡配置就近傳送；同一個視頻區(qū)域節(jié)點中的視頻接入節(jié)點間互相調用視頻時，控制信令應通過區(qū)域節(jié)點轉發(fā)，視頻圖像應根據(jù)承載網(wǎng)絡配置就近傳送。

2）告警功能中增加了告警按重要告警、次要告警、一般告警3個級別進行劃分，并可根據(jù)用戶需要設定告警的具體歸屬級別。

3）視頻匯集點功能：實現(xiàn)對數(shù)字視頻的匯集接入；可實現(xiàn)對視頻的編碼處理功能；可設置視頻分析單元，實現(xiàn)視頻內容分析功能；可支持與其他業(yè)務系統(tǒng)的前端聯(lián)動功能。

2.1.2.3 圖像質量

視頻圖像質量新增了夜視和高清的相關規(guī)定：

1）白天單項評分和綜合評分均應不小于4.0分，夜晚單項評分和綜合評分均不應小于3.5分。

2）增加了數(shù)字圖像720 P、1 080 P、1 944 P等百萬像素畫面質量及幀率的規(guī)定。其中，200萬像素以下（含200萬像素）的圖像顯示幀率不小于25 f/s；200萬像素以上的圖像顯示幀率不小于8 f/s。

2.1.2.4 視頻分發(fā)轉發(fā)指標

視頻分發(fā)轉發(fā)指標增加了高清視頻的相關規(guī)定：

1）在圖像分辨率為720 P，應支持單路視頻的復制路數(shù)不小于80路；應支持并發(fā)輸入的視頻流路數(shù)不小于80路，且并發(fā)輸出的視頻流路數(shù)不小于120路。

2）在圖像分辨率為1 080 P，應支持單路視頻的復制路數(shù)不小于40路；應支持并發(fā)輸入的視頻流路數(shù)不小于40路，且并發(fā)輸出的視頻流路數(shù)不小于60路。

2.1.2.5 視頻信息流量

視頻信息流量增加了高清視頻的相關規(guī)定：1）圖像分辨率為720 P時，一路視頻流的平均流量不大于4 Mbit/s。

2）圖像分辨率為1 080 P時，一路視頻流的平均流量不大于8 Mbit/s。

2.1.2.6 接口要求

視頻規(guī)范（V1.0）增加了系統(tǒng)接口的相關規(guī)定：

1）A類接口包括視頻核心節(jié)點的用戶終端與視頻核心節(jié)點之間的接口、視頻區(qū)域節(jié)點的用戶終端與視頻區(qū)域節(jié)點之間的接口。A類接口主要承載的業(yè)務內容包括登錄認證、目錄信息下載、視頻訪問會話信令交互、視頻播放控制命令傳遞、云鏡控制命令傳遞、告警信息報送和視頻流傳輸?shù)取?/p>

2）B類接口是指視頻核心節(jié)點與視頻區(qū)域節(jié)點間接口，也可用于視頻區(qū)域節(jié)點之間的接口。B類接口主要承載的業(yè)務內容包括目錄同步、視頻訪問會話信令轉發(fā)、視頻播放控制命令轉發(fā)、云鏡控制命令轉發(fā)、告警信息報送和視頻流傳輸?shù)取?/p>

3）C類接口是指視頻區(qū)域節(jié)點與視頻接入節(jié)點之間的接口。C類接口主要承載的業(yè)務內容包括目錄資源上報、視頻訪問會話信令轉發(fā)、視頻播放控制命令轉發(fā)、云鏡控制命令轉發(fā)、告警信息報送和視頻流傳輸?shù)取?/p>

4）A類、B類、C類接口網(wǎng)絡層應采用IP協(xié)議，傳輸層應支持TCP和UDP協(xié)議。

5）A類、B類、C類接口應用層應采用SIP協(xié)議作為會話控制協(xié)議，RTP/RTCP協(xié)議作為媒體傳輸協(xié)議，視頻回放控制協(xié)議，云鏡控制命令、告警信息、認證鑒權、目錄信息同步等數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議應采用SIP+XML。

6）A類、B類、C類接口協(xié)議具體要求見附錄B、C、D，附錄中未提及的參數(shù)和要求應符合YD/T 1522.1-2006《會話初始協(xié)議（SIP）技術要求 第1部分：基本的會話初始協(xié)議》中的相關要求。

7）D類接口是II類視頻接入節(jié)點與I類視頻接入節(jié)點之間的接口；E類接口是視頻匯集點與視頻接入節(jié)點之間的接口；F類接口是視頻采集點與視頻匯集點之間的接口；G類接口是視頻節(jié)點與其他互聯(lián)業(yè)務系統(tǒng)之間的接口；H類接口是視頻節(jié)點與其他聯(lián)動業(yè)務系統(tǒng)之間進行后端聯(lián)動時的接口。D類、E類、F類和G類接口協(xié)議均不在本規(guī)范中做統(tǒng)一規(guī)定。

8）H類接口數(shù)據(jù)通信協(xié)議可采用YD/T 1363.2中D接口協(xié)議。

2.1.2.7 規(guī)范性附錄

增加了附錄B、C、D，分別規(guī)定了A接口、B接口、C接口要求。

2.1.2.8 設備技術要求

增加了半球型模擬攝像機、激光模擬攝像機、IP攝像機（彩色槍型、寬動態(tài)槍型、低照度、一體化球型、半球型、紅外熱像儀等）技術要求。

2.1.2.9 視頻內容分析

取消了漏報率和誤報率的名詞術語和技術指標。原因是這兩項指標受環(huán)境因素影響很大，針對鐵路應用的場景有很大區(qū)別，工程數(shù)據(jù)和實驗室數(shù)據(jù)不充分，在標準中規(guī)定依據(jù)不足。

2.2 《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術要求》（報批稿）

2.2.1 范圍

《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術要求》是原鐵道部2010年標準計劃項目，是在視頻規(guī)范（V1.0）基礎上制定的。該標準對視頻規(guī)范（V1.0）進行了進一步完善和修改。主要內容包括系統(tǒng)結構、功能和性能要求、資源標識、信息傳輸要求、時間同步要求、安全性要求、主要設備技術要求和運行環(huán)境要求。

2.2.2 主要內容變化

2.2.2.1 系統(tǒng)結構

在系統(tǒng)結構上，II類視頻接入節(jié)點通過I類視頻接入節(jié)點接入視頻區(qū)域節(jié)點，與原630號文要求一致；取消了接口關系規(guī)定，如圖2所示。

2.2.2.2 系統(tǒng)功能

在系統(tǒng)功能上，主要變化如下。

圖2 系統(tǒng)結構示意圖［《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術要求》］（報批稿）

1）取消了系統(tǒng)功能組成圖，改為采用文字描述。

2）I類視頻接入節(jié)點增加了視頻代理的功能；II類視頻接入節(jié)點不具備管理功能，只有通過I類視頻接入節(jié)點將信息接入到視頻區(qū)域節(jié)點。

2.2.2.3 接口要求

本標準不再規(guī)定接口的具體內容，由鐵道行業(yè)標準《鐵路綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口技術要求》進行規(guī)范。

2.2.2.4 圖像質量

結合技術的不斷進步，取消了“200萬像素以上的圖像顯示幀率不小于8 f/s”的規(guī)定。

2.3 《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口技術要求》（報批稿）

《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口技術要求》是原鐵道部2012年標準計劃項目，內容包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接口類型和協(xié)議。接口類型包括視頻業(yè)務接口和視頻管理接口，視頻業(yè)務接口分為視頻業(yè)務內部接口和視頻業(yè)務外部接口，視頻業(yè)務內部接口包括A、B、C、D、E、F、G七類，視頻業(yè)務外部接口包括H、I、J三類；視頻管理內部接口包括Na、Nb、Nc、Nd四類。視頻業(yè)務接口和視頻管理接口分別如圖3、4所示。

視頻業(yè)務接口與視頻規(guī)范（V1.0）規(guī)定相同，是把相關接口定義和協(xié)議要求引入到本標準中。

視頻管理接口定義和協(xié)議要求是本標準新規(guī)定的內容，具體內容如下。

1）Na接口是被管理設備與設備管理單元之間的接口，主要承載的業(yè)務內容包括設備配置管理、設備故障管理、設備安全管理、設備日志管理、設備性能管理等。

2）Nb接口是設備集中管理單元與設備管理單元之間的接口，主要承載的業(yè)務內容包括目錄信息

圖3 視頻業(yè)務接口

上報、告警信息查詢和上報、設備狀態(tài)查詢等，通信協(xié)議應符合附錄D的相關要求。

圖4 視頻管理接口

3）Nc接口是指業(yè)務管理終端與網(wǎng)管單元之間的接口，主要承載的業(yè)務內容包括用戶及權限管理、目錄信息管理、告警信息查詢等，通信協(xié)議應符合A接口協(xié)議的相關要求。

4）Nd接口是設備管理終端與網(wǎng)管單元之間的接口，主要承載的業(yè)務內容包括設備配置管理、設備故障管理、設備安全管理、設備日志管理、設備性能管理等。

5）Na、Nc和Nd接口通信協(xié)議均在本標準中不做規(guī)定。

6）視頻管理外部接口為Ne接口。Ne接口是指視頻系統(tǒng)管理單元與鐵路綜合網(wǎng)管系統(tǒng)之間的接口，主要承載的業(yè)務內容包括設備狀態(tài)查詢、告警信息上報、用戶管理等，接口通信協(xié)議在本文件中不做規(guī)定。

3 結束語

視頻監(jiān)控技術已廣泛應用于各行各業(yè)，監(jiān)控攝像機遍布于世界各個角落，視頻監(jiān)控發(fā)揮的作用越來越大。用戶需求推動了視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)品技術得到不斷進步和創(chuàng)新，尤其是高清攝像的大量使用，更新了人們的視野。相對其他行業(yè)，鐵路行業(yè)的應用已明顯落后，但高清視頻引入會對已建的視頻系統(tǒng)產(chǎn)生很大的沖擊，這也是影響高清視頻在鐵路應用的一個重要原因。為推動視頻監(jiān)控技術在鐵路上更好地應用和發(fā)展，做好標準制定和修訂更顯重要，因此，需要我們相關部門共同努力，建好、管好、用好鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

[1]中華人民共和國鐵道部運輸局.運基通信[2008]630號 鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范（試行）[S].

[2]中華人民共和國鐵道部.TB 10085-2009鐵路圖像通信設計規(guī)范[S].北京：中國鐵道出版社，2009.

[3]中國鐵路總公司.鐵總運[2013]71號 TJ/DW 022-2013 鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范（V1.0）[S].

The paper introduces the situation of drawing technical standards of railway comprehensive video monitoring system, analyzes the main technical requirements and characteristics of the standards, for providing reference for engineering design, product certifi cation and verifi cation of comprehensive railway video monitoring systems.

video monitoring; standard documentaction; technical regulation

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.02.028

2014-12-10）