解析高清技术下地铁视频监控系统应用

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解析高清技术下地铁视频监控系统应用　　摘要：21世纪是信息化与高新科技并存的时代，此时视频监控技术也实现了网络化的发展。为了更好地满足现代社会对图像质量的要求，视频监控技术必须不断发展。近年来，为了进一度规范列车或车站的监控管理，一种基于高清技术的地铁视频监控系统应运而生。本文就基于高清技术的地铁视频监控系统的应用展开讨论。关键字：高清技术地铁视频监控系统前端摄像机中图分类号：U231+.94文献标识码：A文章编号：一、地铁整体高清解决方案地铁视频监控系统主要由公安视频监控系统和运营视频监控系统两套子系统组合而成，但仅有摄像机等前端处理设备为两者的共享设备，即除前端处理设备外的部分皆为独立的个体。6 针对运营视频监控系统，其属二级架构，即把二级监控中心设在换乘站或车站，以此监控该站的有关情况；把一级监控中心设在备用中心或控制中心，以此对整个线路进行远程监控（见图一）。利用运营视频监控系统，车站和控制中心级调度员可对乘客上车情况、乘客上下车情况、车站客流进行实时监视，其次，若出现任何紧急情况，通过该系统可有效开展乘客疏导和指挥现场救援，并为事后调查提供视频图像依据。针对公安视频监控系统，其属三级架构，即把三级监控中心设在换乘站或车站公安值班室，以此监控该站的有关情况，把二级监控中心设在派出所，以此监控辖区内换乘站或车站的有关情况；把一级监控中心设在地铁公安分局，以此对整个线路进行远程监控。此外，地铁视屏监控系统向用户提供实时监看、视频分配、图像选择与云台控制、图像回放、数字监控录像存储、智能分析、优先级设置等服务，同时可兼容地铁交通综合监控系统，以此深化视频监控系统。图一地铁整体高清解决方案二、基于高清技术的地铁视屏监控系统应用的控制要点（一）前端摄像机的选择1.网络摄像机支持图像数值化信号的直接输出，其功能较普遍模拟摄像机多，如新增了数字视频压缩、数字化处理、网络接入功能。网络摄像机的优越性集中体现在通过网络可实现了数字音视频的传输，集成度高、安装简单、安装成本低，符合未来发展的趋势，即无线化、智能化、POE供电和高清图像等。一般而言，根据传感芯片可把网络摄像机产品分为基于CCD成像器件的网络摄像机和基于CMOS成像器件的网络摄像机。6 2.高清摄像机自身亦存在诸多局限性，其中包括不适宜云台控制、夜视效果较弱、传输带宽要求高等，同时并非地铁监控场景皆需高清摄像机。结合高清摄像机的优缺点，本文认为高清摄像机较适宜设置到如下两类场景，即面积较大的大场景监控场所和人流密集的高细节要求的场所。不同的场景通常对应不同类型的高清摄像机，下文主要就两种高清摄像机的应用场景做简单介绍：自动光圈定焦镜头高清固定彩色摄像机，站台各个侧面分别布设两台，以此采集站台内重迭无盲点的图像；自动光圈变焦镜头高清固定彩色摄像机，其主要布设在人行步道、站内自动扶梯、车站出入口、检票口等高细节要求的区域；（二）传输系统高清视频流不仅实现了图像的更高分辨率，同时也提高了传输码流。一般而言，720P视频码流约2M到3M；1080P视频码流约4M到8M。由此可见，地铁传输系统的设计应该重点考虑高清视频码流的承载能力。针对前端接入部分，光纤接入方式为宜。针对总控制中心与车站间，其传输带宽超过100M为宜。如果传输带宽资源较紧张，通过基于发端的速率控制可就高清码流予以打包或抽帧处理，以此实现降低传输压力的目的。（三）视频平台高清码流庞大的数据量对传输带宽的要求更大，同时对平台的分发能力、管理能力、存储能力的要求也更高。基于此，本文认为地铁高清视频监控系统建设应该切实从平台的分发能力、管理能力、存储能力三个方面予以优化升级。6 1.针对大数据量的视频监控平台，模块化设计为宜，以此支持分布式或集中式部署的系统平台，同时也方便了系统结合实际数据要求展开平滑扩容。此外，平台软件也为优化数据流和视频流的路径提供了有利的条件，以此降低管理模块所承受的流量冲击。2.数字图像存储能够满足中小型系统的技术包括网络视频录像机NVR、纯数字视频录像机PDVR、硬盘录像机DVR、混合型H-VR等。针对大型联网系统，其存储的图像通常为整个视频联网监控系统的关键资源，而对存储装置和存储机制的选择应以应用调节和具体要求为依据，其中较为常见的存储装置和存储机制包括直接链接存储DAS、网络附加存储NAS、存储区域网络SAN等。现阶段，地铁的存储方式往往选择基于车站的集中式存储，该存储方式的优越性具体表现为容灾成本低、管理维护方便，但该存储方式亦存在带宽要求高等局限性。针对高流码存储方式，其存储设备必须具备更强的扩展性、更大的吞吐量、更高的整合效率，同时能够实现对海量数据的实时存储。由此可见，高清监控必然以DNS+IP-SAN基础，而DNS+IP-SAN凭借着自身所具备的高可靠性、高扩展性、低维护成本而引领整个地铁电视监控的发展方向。（四）解码显示6 若地铁视频监控建设把720P或1080P高清摄像机设在前端，而后端解码输出的图像却为标清图像，此时必然导致巨大的投资浪费。基于此，地铁高清视频监控系统选择的解码器应该具备一定的高清解码能力，常见的接口包括VGA或HDMI等，而高清解码器的类型以工控机式和嵌入式为主。就人视觉舒适度和高清图像分辨率而言，16:9的显示设备更能满足高清图像显示的要求，但由于实际监控场景具有差异性，则16:9的显示设备不可能完全满足所有场景的要求。就客户端而言，某些功能应该结合地铁高清视频的具体特点来加以实现，其中包括全景调用功能、局部放大功能、智能布局功能等，以此为提高高清图像对地铁各项业务的服务能力。三、结束语综上所述，基于高清技术的地铁视频监控系统（或地铁高清视频监控系统）属于一项整体解决方案，而单纯的高清摄像机根本难以实现。高清视频流数据量的不断增加要求不断提高数据交换、传输宽带、平台稳定性和媒体转发等，此外视频显示和解码上墙往往受到标清分辨率的影响。基于此，本文认为基于高清技术的地铁视屏监控系统应该从视频源采集、视频信号编码压缩和传输、视频浏览、录像文件回放等方面予以规划设计，以此提高地铁高清视频监控系统对地铁各项业务的服务能力。6 参考文献：[1]于航.如何解决地铁视频监控系统中的”哑铃效应”问题?——SCSI块存储技术在IP视频监控系统中的应用[J].中国安防,2009,(5):47-49.[2]蔡海燕.基于高清技术的地铁视频监控系统的应用分析[J].科技视界,2012,(26):84-87.[3]车志富,苗振江,王梦思等.地铁视频监控系统中的行人检测研究与应用[J].现代城市轨道交通,2010,(2):31-33,36.[4]高丽芳,李海锋.基于SDH和OTN传输网络视频监控系统的研究[J].铁道通信信号,2010,46(8):78-80.[5]舒俊.城市轨道交通公安视频监控系统联网方案探讨[J].城市轨道交通研究,2012,15(9):101-104.6