論時(shí)間錯(cuò)誤對(duì)錄像存儲(chǔ)的影響

馬小龍

摘要：根據(jù)北京市市場(chǎng)監(jiān)督管理局于2019年12月23日發(fā)布的《城市軌道交通視頻監(jiān)視系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的要求，1、經(jīng)授權(quán)的用戶應(yīng)能檢索并調(diào)取在設(shè)計(jì)存儲(chǔ)周期內(nèi)任意時(shí)間段的音視頻錄像，檢索和回放錄像應(yīng)精確到秒?？砂炊鄠€(gè)組合條件進(jìn)行錄像檢索;2、經(jīng)授權(quán)的用戶應(yīng)能復(fù)制錄像、下載錄像、對(duì)錄像進(jìn)行抓拍;3、線路中心層視頻監(jiān)視系統(tǒng)應(yīng)與線路時(shí)鐘系統(tǒng)保持同步，車站層視頻監(jiān)視系統(tǒng)應(yīng)與線路中心層視頻監(jiān)視系統(tǒng)保持時(shí)鐘同步;4、時(shí)鐘同步源丟失后，音視頻采集設(shè)備和音視頻編解碼設(shè)備在自主授時(shí)24h內(nèi)設(shè)備時(shí)鐘偏差應(yīng)不大于6s?？梢姡瑖?guó)家規(guī)范對(duì)錄像的準(zhǔn)確性、完整性做出了相當(dāng)嚴(yán)格的要求，因此我們?cè)谠O(shè)備維護(hù)中要密切關(guān)注錄像存儲(chǔ)設(shè)備的工作狀態(tài)。在設(shè)備維護(hù)中，經(jīng)常會(huì)遇到錄像調(diào)取不到的情況，相當(dāng)一部分原因是存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)間錯(cuò)誤，導(dǎo)致錄像疊加時(shí)間錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致無法根據(jù)真實(shí)時(shí)間調(diào)取錄像，針對(duì)這一情況，開展研究，詳述時(shí)間同步的原理，及如何預(yù)防時(shí)間錯(cuò)誤。

關(guān)鍵詞：地鐵;新鈳車載視頻監(jiān)視系統(tǒng);授時(shí);錄像下載

1 研究背景

南京地鐵機(jī)場(chǎng)線車載視頻監(jiān)視系統(tǒng)由新鈳電子（上海）有限公司提供，具有司機(jī)室實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻以及視頻刻錄等功能，有了突發(fā)狀況，可以回放錄像，查找事發(fā)原因。

1.1 事件回顧

5月17日22：50

基地車載班組人員應(yīng)客運(yùn)分公司要求，調(diào)取2728車上5月17日7：35-8：10所有客室監(jiān)控錄像。登錄DVR2查詢車載監(jiān)控錄像時(shí)發(fā)現(xiàn)所要求的錄像時(shí)間段內(nèi)有部分錄像無法調(diào)取，查詢到時(shí)間段7：10-7：55內(nèi)無錄像，于是登錄到DVR1查看這個(gè)時(shí)間段內(nèi)是否存在錄像，查到兩端TDVR錄像保存存儲(chǔ)時(shí)間一致，列車內(nèi)所有實(shí)時(shí)畫面均正常，時(shí)間與當(dāng)時(shí)時(shí)鐘一致，錄像存儲(chǔ)正常，然后開始下載（7：55-8：10）時(shí)間段內(nèi)的兩端司機(jī)室錄像。

5月17日23：50

2728車7：55-8：10的錄像調(diào)取完成。

5月18日8：30

與白班人員進(jìn)行交接，已完成要求錄像調(diào)取，說明2728車7：10-7：55錄像缺失問題。

5月18日23：20

基地車載班組人員登上2728車查看錄像保存時(shí)間。用筆記本連接ACSU，打BSClientXP軟件，登陸TDVR1、TDVR2查看時(shí)間，兩個(gè)TDVR錄像保存時(shí)間均只有5月17日7：55-8：39。

5月19日00：34

查看列車上LCD屏顯示的時(shí)間和TLCD顯示的時(shí)間一致，未查明錄像丟失原因。

5月19日23：40

通過18日夜班人員查看錄像后發(fā)現(xiàn)，缺失錄像均為28端ACSU為主控端時(shí)缺失。

5月19日23：50

登車使用主控鑰匙將28端ACSU設(shè)置為主控時(shí)發(fā)現(xiàn)LCD屏?xí)r間顯示為5月14日，判斷28端ACSU為主控時(shí)的錄像存儲(chǔ)時(shí)間與實(shí)際時(shí)間存在誤差。

5月20日00：17

計(jì)算27端和28端ACSU時(shí)間之差，計(jì)算出缺失錄像在5月11日22時(shí)左右，通過27端正確時(shí)間錄像對(duì)比找到缺失錄像開始下載。至此，錄像下載任務(wù)完成。

5月20日2：25

通過筆記本電腦修改28端ACSU控制板卡時(shí)間與實(shí)際時(shí)間同步，防止再次出現(xiàn)錄像丟失問題。

1.2 原因分析

查詢log日志，發(fā)現(xiàn)2728車28端ACSU主控時(shí)，ACSU上的controller板卡時(shí)間錯(cuò)誤，進(jìn)而授時(shí)給TLCD和TDVR，導(dǎo)致TDVR時(shí)間錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致TDVR錄像時(shí)間錯(cuò)誤。

切換到27端主控時(shí)，27端ACSU的controller板卡時(shí)間是正確的，所以TDVR錄像時(shí)間被矯正為正確的，導(dǎo)致一段錄像分成了2個(gè)時(shí)間段進(jìn)行存儲(chǔ)。

1.3 整改措施

本次錄像缺失事件的根本原因是TDVR授時(shí)錯(cuò)誤，導(dǎo)致錄像時(shí)間錯(cuò)誤，無法被發(fā)現(xiàn)并下載。需將28端ACSU的Controller板卡時(shí)間修改為正確時(shí)間，其操作如下：

1） 確定需要修改時(shí)間的車載PIS服務(wù)器（ACSU）處于正常工作狀態(tài);

2） 將電腦本地IP地址修改為172.16.0.100，子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0;

3） 將網(wǎng)線一端連接至ACSU中Switch板的網(wǎng)口，另一端連接電腦本機(jī);

4） CMD進(jìn)入管理員模式;

5） 輸入：telnet?172.16.0.21（71）?按回車鍵;

6） 輸入用戶名：root?按回車鍵;

7） 輸入密碼：見《S1號(hào)線通信基地車載班組密碼表》?按回車鍵;

9） 保存操作，輸入：hwclock -w按回車鍵;

10） 確認(rèn)當(dāng)前主控下服務(wù)器時(shí)間是否正常（觀察LCD屏）。

PS：1、代表1個(gè)空格;

2、代表操作;

3、若兩端ACSU時(shí)間都不準(zhǔn)確，則兩端都需要修改，登錄相關(guān)IP地址，重復(fù)以上步驟即可，無需換端修改。

2 理論分析

2.1 錄像疊加時(shí)間

TDVR的視頻存儲(chǔ)分辨率為D1（分辨率：704*576）格式，幀速25fps，存儲(chǔ)時(shí)間為7天，每天24小時(shí)。視頻冗余保存在兩端司機(jī)室內(nèi)的TDVR的硬盤中。

當(dāng)存儲(chǔ)媒質(zhì)不足或超過7天預(yù)定的時(shí)間后，后錄入的視頻將循環(huán)并覆蓋先存入的視頻，以“First In First Out（先進(jìn)先出）”模式進(jìn)行。視頻監(jiān)控的錄像采用雙備份冗余存儲(chǔ)的方式，保證監(jiān)控錄像完整。圖像存儲(chǔ)設(shè)備采用自動(dòng)分段記錄格式時(shí)，相鄰兩段間最大記錄間隔時(shí)間應(yīng)≤0.4s。

系統(tǒng)具有日期、時(shí)間、列車號(hào)、車廂號(hào)、攝像頭號(hào)等信息的字符疊加、記錄和調(diào)整功能。記錄時(shí)間通過列車通訊網(wǎng)絡(luò)與列車控制系統(tǒng)同步。字符疊加不影響圖像記錄效果。

錄像所疊加的時(shí)間為TDVR主機(jī)時(shí)間，為確保錄像可以按照真實(shí)時(shí)間調(diào)取，需保證TDVR主機(jī)時(shí)間正確。

2.2 新鈳系統(tǒng)授時(shí)原理

新鈳車載視頻監(jiān)視系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，在充分考慮到單一設(shè)備功能問題后，把各個(gè)設(shè)備功能模塊進(jìn)行區(qū)分，進(jìn)而產(chǎn)生眾多設(shè)備之間的時(shí)間同步問題。

在車載視頻監(jiān)視系統(tǒng)各設(shè)備出現(xiàn)時(shí)間差后，處理不好就會(huì)給乘客帶來誤導(dǎo)，同時(shí)過于頻繁的時(shí)間同步機(jī)制則會(huì)增加設(shè)備的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。綜合考慮上述問題后，對(duì)各個(gè)設(shè)備之間采用時(shí)間同步容錯(cuò)機(jī)制，即各個(gè)設(shè)備在與其他設(shè)備對(duì)時(shí)后若在一定范圍內(nèi)，將認(rèn)為設(shè)備授時(shí)正確。

根據(jù)技術(shù)方面說明，設(shè)備時(shí)間同步結(jié)構(gòu)圖如下：

根據(jù)上圖結(jié)構(gòu)，采用的時(shí)間同步及同步容錯(cuò)機(jī)制如下：

1、 ACSU Controller（司機(jī)室乘客主機(jī)單元主控卡）時(shí)間同步。

ACSU Controller 為整個(gè) PIS 系統(tǒng)提供授時(shí)基準(zhǔn)，為與列車信號(hào)交換及信號(hào)控制匹配，存在與列車的時(shí)間同步問題。由于接入的是TCMS信號(hào)，512ms進(jìn)行一次授時(shí)，故同步參考校時(shí)為TCMS提供的基準(zhǔn)時(shí)間，考慮到頻繁時(shí)間同步會(huì)增加設(shè)備運(yùn)行負(fù)擔(dān)，故定義時(shí)間同步容錯(cuò)范圍為2S。 由于ACSU Controller 只有在設(shè)備為主控時(shí)才會(huì)進(jìn)行校時(shí)，故在主副控切換后兩個(gè) ACSU Controller 之間時(shí)間相差最大值為4S。

2、TLCD（觸摸屏）時(shí)間同步。

ACSU Controller在與TLCD觸摸屏進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)時(shí)有 2S 的容錯(cuò)范圍，同樣考慮到主副控設(shè)備的同步授時(shí)問題，在與ACSU Controller 同步時(shí)兩臺(tái)TLCD 的時(shí)差最大會(huì)到 8S。

3、TDVR時(shí)間與攝像頭編碼卡時(shí)間同步

由于TDVR及攝像頭編碼卡的授時(shí)源均為TLCD，故不存在互相之間時(shí)間同步問題。但在設(shè)備時(shí)間同步機(jī)制下，TDVR與攝像頭編碼卡處于時(shí)間同步的最底層，故存在時(shí)間同步的容錯(cuò)放大問題。根據(jù)TLCD的主副控時(shí)差最大8S計(jì)算，TDVR 及攝像頭編碼卡的主副控同步時(shí)差最大可以達(dá)到16S。

3 時(shí)間同步情況檢查

為保證TDVR主機(jī)時(shí)間正確，不再出現(xiàn)錄像因時(shí)間錯(cuò)誤而無法調(diào)取的問題，需對(duì)TDVR主機(jī)的時(shí)間進(jìn)行日常檢查。

4 結(jié)語

此項(xiàng)研究，大大加深了維護(hù)人員對(duì)車載視頻監(jiān)視系統(tǒng)的認(rèn)知，在日常工作中認(rèn)識(shí)到授時(shí)的重要性，加大設(shè)備時(shí)間檢查力度。掌握了系統(tǒng)授時(shí)原理，以后只需檢查TLCD上攝像機(jī)畫面中的疊加時(shí)間即可，疊加時(shí)間正確，則所有設(shè)備的時(shí)間均正確。

參考文獻(xiàn)

[1]NJS1 功能規(guī)格書，新鈳電子（上海）有限公司。