解析高清技術(shù)下地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

1、<p>　　解析高清技術(shù)下地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用</p><p>　　摘要：21世紀(jì)是信息化與高新科技并存的時(shí)代，此時(shí)視頻監(jiān)控技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。為了更好地滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量的要求，視頻監(jiān)控技術(shù)必須不斷發(fā)展。近年來(lái)，為了進(jìn)一度規(guī)范列車或車站的監(jiān)控管理，一種基于高清技術(shù)的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。本文就基于高清技術(shù)的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用展開(kāi)討論。關(guān)鍵字：高清技術(shù) 地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng) 前端攝像機(jī)

2、</p><p>　　中圖分類號(hào)： U231+.94文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </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(yùn)營(yíng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)兩套子系統(tǒng)組合而成，但僅有攝像機(jī)等前端處理設(shè)備為兩者的共享設(shè)備，即除前端處理設(shè)備外的部分皆為獨(dú)立的個(gè)體。 </p><p>　　針對(duì)運(yùn)營(yíng)視

3、頻監(jiān)控系統(tǒng)，其屬二級(jí)架構(gòu)，即把二級(jí)監(jiān)控中心設(shè)在換乘站或車站，以此監(jiān)控該站的有關(guān)情況；把一級(jí)監(jiān)控中心設(shè)在備用中心或控制中心，以此對(duì)整個(gè)線路進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控（見(jiàn)圖一）。利用運(yùn)營(yíng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，車站和控制中心級(jí)調(diào)度員可對(duì)乘客上車情況、乘客上下車情況、車站客流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，其次，若出現(xiàn)任何緊急情況，通過(guò)該系統(tǒng)可有效開(kāi)展乘客疏導(dǎo)和指揮現(xiàn)場(chǎng)救援，并為事后調(diào)查提供視頻圖像依據(jù)。針對(duì)公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其屬三級(jí)架構(gòu)，即把三級(jí)監(jiān)控中心設(shè)在換乘站或車站公安值班室，

4、以此監(jiān)控該站的有關(guān)情況，把二級(jí)監(jiān)控中心設(shè)在派出所，以此監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)換乘站或車站的有關(guān)情況；把一級(jí)監(jiān)控中心設(shè)在地鐵公安分局，以此對(duì)整個(gè)線路進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。此外，地鐵視屏監(jiān)控系統(tǒng)向用戶提供實(shí)時(shí)監(jiān)看、視頻分配、圖像選擇與云臺(tái)控制、圖像回放、數(shù)字監(jiān)控錄像存儲(chǔ)、智能分析、優(yōu)先級(jí)設(shè)置等服務(wù)，同時(shí)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(shù)的地鐵視屏監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的控制要點(diǎn) </p><p>　?。ㄒ唬┣岸藬z像機(jī)的選擇 </p><p>　　1.網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)支持圖像數(shù)值化信號(hào)的直接輸出，其功能較普遍模擬攝像機(jī)多，如新增了數(shù)字視頻壓縮、數(shù)字化處理、網(wǎng)絡(luò)接入功能。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的優(yōu)越性集中體現(xiàn)在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)了數(shù)字音視頻的傳輸，集成度高、安裝簡(jiǎn)單、安裝成本低，符合未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，即無(wú)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(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品分為基于CCD成像器件的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和基于CMOS成像器件的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。 </p><p>　　2.高清攝像機(jī)自身亦存在諸多局限性，其中包括不適宜云臺(tái)控制、夜視效果較弱、傳輸帶寬要求高等，同時(shí)并非地鐵監(jiān)控場(chǎng)景皆需高清攝像機(jī)。結(jié)合高清攝像機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，本文認(rèn)為高清攝像機(jī)較適宜設(shè)置到如下兩類場(chǎng)景，即面積較大的大場(chǎng)景監(jiān)控場(chǎng)所和人流密集的高細(xì)節(jié)要求的場(chǎng)所。不同的場(chǎng)景通常對(duì)應(yīng)

7、不同類型的高清攝像機(jī)，下文主要就兩種高清攝像機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景做簡(jiǎn)單介紹： </p><p>　　自動(dòng)光圈定焦鏡頭高清固定彩色攝像機(jī)，站臺(tái)各個(gè)側(cè)面分別布設(shè)兩臺(tái)，以此采集站臺(tái)內(nèi)重迭無(wú)盲點(diǎn)的圖像；自動(dòng)光圈變焦鏡頭高清固定彩色攝像機(jī)，其主要布設(shè)在人行步道、站內(nèi)自動(dòng)扶梯、車站出入口、檢票口等高細(xì)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(shí)現(xiàn)了圖像的更高分辨率，同時(shí)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(jiàn)，地鐵傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)考慮高清視頻碼流的承載能力。針對(duì)前端接入部分，光纖接入方式為宜。針對(duì)總控制中心與車站間，其傳輸帶寬超過(guò)100M為宜。如果傳輸帶寬資源較緊張，通過(guò)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(shí)現(xiàn)降低傳輸壓力的目的。 </p>

9、<p><b>　　（三）視頻平臺(tái) </b></p><p>　　高清碼流龐大的數(shù)據(jù)量對(duì)傳輸帶寬的要求更大，同時(shí)對(duì)平臺(tái)的分發(fā)能力、管理能力、存儲(chǔ)能力的要求也更高?；诖?，本文認(rèn)為地鐵高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)該切實(shí)從平臺(tái)的分發(fā)能力、管理能力、存儲(chǔ)能力三個(gè)方面予以優(yōu)化升級(jí)。 </p><p>　　1.針對(duì)大數(shù)據(jù)量的視頻監(jiān)控平臺(tái)，模塊化設(shè)計(jì)為宜，以此支持分布式或

10、集中式部署的系統(tǒng)平臺(tái)，同時(shí)也方便了系統(tǒng)結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)要求展開(kāi)平滑擴(kuò)容。此外，平臺(tái)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(chǔ) </b></p><p>　　能夠滿足中小型系統(tǒng)的技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)NVR、純數(shù)字視頻錄像機(jī)PDVR、硬盤(pán)錄像機(jī)DVR、混合型H-VR等。針對(duì)大型聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

11、，其存儲(chǔ)的圖像通常為整個(gè)視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵資源，而對(duì)存儲(chǔ)裝置和存儲(chǔ)機(jī)制的選擇應(yīng)以應(yīng)用調(diào)節(jié)和具體要求為依據(jù)，其中較為常見(jiàn)的存儲(chǔ)裝置和存儲(chǔ)機(jī)制包括直接鏈接存儲(chǔ)DAS、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)NAS、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN等。 </p><p>　　現(xiàn)階段，地鐵的存儲(chǔ)方式往往選擇基于車站的集中式存儲(chǔ)，該存儲(chǔ)方式的優(yōu)越性具體表現(xiàn)為容災(zāi)成本低、管理維護(hù)方便，但該存儲(chǔ)方式亦存在帶寬要求高等局限性。針對(duì)高流碼存儲(chǔ)方式，其存儲(chǔ)設(shè)備必須具備更

12、強(qiáng)的擴(kuò)展性、更大的吞吐量、更高的整合效率，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。由此可見(jiàn)，高清監(jiān)控必然以DNS+IP-SAN基礎(chǔ)，而DNS+IP-SAN憑借著自身所具備的高可靠性、高擴(kuò)展性、低維護(hù)成本而引領(lǐng)整個(gè)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(shè)把720P或1080P高清攝像機(jī)設(shè)在前端，而

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

14、結(jié)合地鐵高清視頻的具體特點(diǎn)來(lái)加以實(shí)現(xiàn)，其中包括全景調(diào)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(duì)地鐵各項(xiàng)業(yè)務(wù)的服務(wù)能力。 </p><p><b>　　三、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，基于高清技術(shù)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(xiàng)整體解決方案，而單純的高清攝像機(jī)根本難以實(shí)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(tái)穩(wěn)定性和媒體轉(zhuǎn)發(fā)等，此外視頻顯示和解碼上墻往往受到標(biāo)清分辨率的影響。基于此，本文認(rèn)為基于高清技術(shù)的地鐵視屏監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該從視頻源采集、視頻信號(hào)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(shè)計(jì)，以此提高地鐵高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)地鐵各項(xiàng)業(yè)務(wù)的服務(wù)能力。 </p><p>　　參考文獻(xiàn)：[1] 于航.如何解決地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的"啞鈴效應(yīng)"問(wèn)題?——SCSI塊存儲(chǔ)技術(shù)在IP視

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