解析高清技術下地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用

1、<p>　　解析高清技術下地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用</p><p>　　摘要：21世紀是信息化與高新科技并存的時代，此時視頻監(jiān)控技術也實現(xiàn)了網(wǎng)絡化的發(fā)展。為了更好地滿足現(xiàn)代社會對圖像質量的要求，視頻監(jiān)控技術必須不斷發(fā)展。近年來，為了進一度規(guī)范列車或車站的監(jiān)控管理，一種基于高清技術的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)應運而生。本文就基于高清技術的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用展開討論。關鍵字：高清技術 地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng) 前端攝像機

2、</p><p>　　中圖分類號： U231+.94文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　一、地鐵整體高清解決方案 </p><p>　　地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)和運營視頻監(jiān)控系統(tǒng)兩套子系統(tǒng)組合而成，但僅有攝像機等前端處理設備為兩者的共享設備，即除前端處理設備外的部分皆為獨立的個體。 </p><p>　　針對運營視

3、頻監(jiān)控系統(tǒng)，其屬二級架構，即把二級監(jiān)控中心設在換乘站或車站，以此監(jiān)控該站的有關情況；把一級監(jiān)控中心設在備用中心或控制中心，以此對整個線路進行遠程監(jiān)控（見圖一）。利用運營視頻監(jiān)控系統(tǒng)，車站和控制中心級調度員可對乘客上車情況、乘客上下車情況、車站客流進行實時監(jiān)視，其次，若出現(xiàn)任何緊急情況，通過該系統(tǒng)可有效開展乘客疏導和指揮現(xiàn)場救援，并為事后調查提供視頻圖像依據(jù)。針對公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其屬三級架構，即把三級監(jiān)控中心設在換乘站或車站公安值班室，

4、以此監(jiān)控該站的有關情況，把二級監(jiān)控中心設在派出所，以此監(jiān)控轄區(qū)內換乘站或車站的有關情況；把一級監(jiān)控中心設在地鐵公安分局，以此對整個線路進行遠程監(jiān)控。此外，地鐵視屏監(jiān)控系統(tǒng)向用戶提供實時監(jiān)看、視頻分配、圖像選擇與云臺控制、圖像回放、數(shù)字監(jiān)控錄像存儲、智能分析、優(yōu)先級設置等服務，同時可兼容地鐵交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)，以此深化視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 </p><p>　　圖一 地鐵整體高清解決方案 </p><p

5、>　　二、基于高清技術的地鐵視屏監(jiān)控系統(tǒng)應用的控制要點 </p><p>　　（一）前端攝像機的選擇 </p><p>　　1.網(wǎng)絡攝像機支持圖像數(shù)值化信號的直接輸出，其功能較普遍模擬攝像機多，如新增了數(shù)字視頻壓縮、數(shù)字化處理、網(wǎng)絡接入功能。網(wǎng)絡攝像機的優(yōu)越性集中體現(xiàn)在通過網(wǎng)絡可實現(xiàn)了數(shù)字音視頻的傳輸，集成度高、安裝簡單、安裝成本低，符合未來發(fā)展的趨勢，即無線化、智能化、POE供電和

6、高清圖像等。一般而言，根據(jù)傳感芯片可把網(wǎng)絡攝像機產品分為基于CCD成像器件的網(wǎng)絡攝像機和基于CMOS成像器件的網(wǎng)絡攝像機。 </p><p>　　2.高清攝像機自身亦存在諸多局限性，其中包括不適宜云臺控制、夜視效果較弱、傳輸帶寬要求高等，同時并非地鐵監(jiān)控場景皆需高清攝像機。結合高清攝像機的優(yōu)缺點，本文認為高清攝像機較適宜設置到如下兩類場景，即面積較大的大場景監(jiān)控場所和人流密集的高細節(jié)要求的場所。不同的場景通常對應

7、不同類型的高清攝像機，下文主要就兩種高清攝像機的應用場景做簡單介紹： </p><p>　　自動光圈定焦鏡頭高清固定彩色攝像機，站臺各個側面分別布設兩臺，以此采集站臺內重迭無盲點的圖像；自動光圈變焦鏡頭高清固定彩色攝像機，其主要布設在人行步道、站內自動扶梯、車站出入口、檢票口等高細節(jié)要求的區(qū)域； </p><p><b>　?。ǘ﹤鬏斚到y(tǒng) </b></p>

8、;<p>　　高清視頻流不僅實現(xiàn)了圖像的更高分辨率，同時也提高了傳輸碼流。一般而言，720P視頻碼流約2M到3M；1080P視頻碼流約4M到8M。由此可見，地鐵傳輸系統(tǒng)的設計應該重點考慮高清視頻碼流的承載能力。針對前端接入部分，光纖接入方式為宜。針對總控制中心與車站間，其傳輸帶寬超過100M為宜。如果傳輸帶寬資源較緊張，通過基于發(fā)端的速率控制可就高清碼流予以打包或抽幀處理，以此實現(xiàn)降低傳輸壓力的目的。 </p>

9、<p><b>　?。ㄈ┮曨l平臺 </b></p><p>　　高清碼流龐大的數(shù)據(jù)量對傳輸帶寬的要求更大，同時對平臺的分發(fā)能力、管理能力、存儲能力的要求也更高?；诖?，本文認為地鐵高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設應該切實從平臺的分發(fā)能力、管理能力、存儲能力三個方面予以優(yōu)化升級。 </p><p>　　1.針對大數(shù)據(jù)量的視頻監(jiān)控平臺，模塊化設計為宜，以此支持分布式或

10、集中式部署的系統(tǒng)平臺，同時也方便了系統(tǒng)結合實際數(shù)據(jù)要求展開平滑擴容。此外，平臺軟件也為優(yōu)化數(shù)據(jù)流和視頻流的路徑提供了有利的條件，以此降低管理模塊所承受的流量沖擊。 </p><p><b>　　2.數(shù)字圖像存儲 </b></p><p>　　能夠滿足中小型系統(tǒng)的技術包括網(wǎng)絡視頻錄像機NVR、純數(shù)字視頻錄像機PDVR、硬盤錄像機DVR、混合型H-VR等。針對大型聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

11、，其存儲的圖像通常為整個視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵資源，而對存儲裝置和存儲機制的選擇應以應用調節(jié)和具體要求為依據(jù)，其中較為常見的存儲裝置和存儲機制包括直接鏈接存儲DAS、網(wǎng)絡附加存儲NAS、存儲區(qū)域網(wǎng)絡SAN等。 </p><p>　　現(xiàn)階段，地鐵的存儲方式往往選擇基于車站的集中式存儲，該存儲方式的優(yōu)越性具體表現(xiàn)為容災成本低、管理維護方便，但該存儲方式亦存在帶寬要求高等局限性。針對高流碼存儲方式，其存儲設備必須具備更

12、強的擴展性、更大的吞吐量、更高的整合效率，同時能夠實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的實時存儲。由此可見，高清監(jiān)控必然以DNS+IP-SAN基礎，而DNS+IP-SAN憑借著自身所具備的高可靠性、高擴展性、低維護成本而引領整個地鐵電視監(jiān)控的發(fā)展方向。 </p><p><b>　?。ㄋ模┙獯a顯示 </b></p><p>　　若地鐵視頻監(jiān)控建設把720P或1080P高清攝像機設在前端，而

13、后端解碼輸出的圖像卻為標清圖像，此時必然導致巨大的投資浪費?；诖?，地鐵高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)選擇的解碼器應該具備一定的高清解碼能力，常見的接口包括VGA或HDMI等，而高清解碼器的類型以工控機式和嵌入式為主。 </p><p>　　就人視覺舒適度和高清圖像分辨率而言，16:9的顯示設備更能滿足高清圖像顯示的要求，但由于實際監(jiān)控場景具有差異性，則16:9的顯示設備不可能完全滿足所有場景的要求。就客戶端而言，某些功能應該

14、結合地鐵高清視頻的具體特點來加以實現(xiàn)，其中包括全景調用功能、局部放大功能、智能布局功能等，以此為提高高清圖像對地鐵各項業(yè)務的服務能力。 </p><p><b>　　三、結束語 </b></p><p>　　綜上所述，基于高清技術的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)（或地鐵高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)）屬于一項整體解決方案，而單純的高清攝像機根本難以實現(xiàn)。高清視頻流數(shù)據(jù)量的不斷增加要求不斷提高數(shù)據(jù)

15、交換、傳輸寬帶、平臺穩(wěn)定性和媒體轉發(fā)等，此外視頻顯示和解碼上墻往往受到標清分辨率的影響。基于此，本文認為基于高清技術的地鐵視屏監(jiān)控系統(tǒng)應該從視頻源采集、視頻信號編碼壓縮和傳輸、視頻瀏覽、錄像文件回放等方面予以規(guī)劃設計，以此提高地鐵高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)對地鐵各項業(yè)務的服務能力。 </p><p>　　參考文獻：[1] 于航.如何解決地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的"啞鈴效應"問題?——SCSI塊存儲技術在IP視

16、頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應用[J].中國安防,2009,(5):47-49. </p><p>　　[2] 蔡海燕.基于高清技術的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用分析[J].科技視界,2012,(26):84-87. </p><p>　　[3] 車志富,苗振江,王夢思等.地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的行人檢測研究與應用[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2010,(2):31-33,36. </p><p&