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地铁高清视频监控体系的构架形式剖析


地铁高清视频监控体系的构架方法分析

 

 

1、前语

    闭路电视监督体系是确保城市轨道交通行车安排和安全的重要手法,调度员和车站值班员使用它监督列车运转、客流情况、变电所设备室设备运转情况,进步行车指挥透明度的辅佐通讯东西。当车站发作灾情时,闭路电视监督体系可作为防灾调度员指挥抢险的指挥东西。地铁高清视频监控体系构架有IPC(网络摄像机)+IPSAN存储、HD-SDI高清摄像机+视频编码器+高清视频矩阵+IPSAN存储等形式,每种形式都有其特色,但合适往后地铁运营办理和治安办理的完结比拟简略视频监控形式是IPC+IPSAN形式性价比最佳,下面将此形式进行讨论。

    2、地铁危险等级与防护等级

    危险等级评价是城市轨道交通安全技能防备体系描绘的首要依据之一,依据北京市2009年公布《城市轨道交通安全防备技能需求》当地标准的表1-2重要部位安全技能防备设施装备表也能够看出,地铁是高危险区域,是恐怖分子突击的方针,高清视频监控十分合适,既能看清大场面又能看清细节,对事后分析会有很大协助,IP高清视频监控组网简略,可靠性高。

    如今安全防备高清视频监控借用中国广播电视标准,高清分辨率为1920×1080像素,准高清1280×720像素,1080P分辨率为1920×1080扫描线(逐行扫描方法),1080i分辨率为1920×1080扫描线(隔行扫描方法),720P分辨率为1280×720条扫描线(逐行扫描方法),标清分辨率为720×576像素(D1分辨率),高明晰度电视(HDTV)的分辨率为1920×1080=207、36万像素,准高清1280×720=92、16万像素,能够看出若是是100多万像素是准高清数字摄像机,200多万像素是高清数字摄像机。网络摄像机内置了数字化H、264紧缩操控器和依据WEB的操作体系,有的还内置iSCSI撑持功用,可直接将存储码流选用iSCSI封装直接把码流写入IPSAN。

    能到达二百万像素的摄像机,配套以1080p分辨率的显现设备及相应的传输通道,就能够构成一套可称之为高清的电视监控体系。

    3、北京监控工程地铁高清电视监控架构

    3、1摄像机需求和安置准则:车站通常均匀装备有60-80台左右监控摄像机,公安乃至提出车站公共区域监控全掩盖,摄像时机装置更多,网络摄像机需求:高清分辨率1920×1080P、准高清分辨率1280×720P,SD/SDHC卡本地存储,日夜功用,双向语音。摄像机设置准则:看清方针前提下室内尽能够装置半球型网络摄像机,与装饰环境能极好协作,美观,每侧站台装备4台网络高清1080P固定枪型摄像机,每部自动扶梯和楼梯装备1台高清1080P(或准高清720P)半球型摄像机,道闸、出入口、通道、归纳操控室等装备网络高清1080P半球型摄像机,设备室、笔直电梯轿厢小范围选用网络高清720P半球型摄像机,站外装备1080P(720P)红外固定枪型和球型摄像机,室内公共区域装备1080P球型摄像机。公安需求一个人从进入地铁到出地铁至少有3次正面明晰的五官和体貌特征监控存储图画,便于清查嫌疑人,高清1080P网络摄像机无疑是最佳的挑选,微观和微观都能看清楚。

    3、2站台监督器设置需求:在站台上下行首列车司机调查方位设置1台46″以上液晶1080P高清监督器,与4路到高清解码器协作显现同一侧4画面组成站台安全门监控图画,供司机调查上下车人员和安全门情况。

    3、3车站归纳操控室监督器设置需求:22″液晶1080P高清监督器,至少6台液晶监督器。有1台以上监控终端。如今大多数地铁视频监控描绘对操控室设置监督器多少注重不行,惯性思想大多数设置1-2台监督器,地铁人流大,对车站运营调度指挥需2台46″监督器4画面显现上下行站台安全门图画,显现无人值守自动扶梯监控图画,显现顶峰人流瓶颈监控图画,至少6台监督器。

    3、4车站公安值班室监督器设置需求:22″液晶1080P高清监督器,至少4台液晶监督器,有1台以上监控终端。

    3、5线路派出所监督器设置需求:22″(46″)液晶1080P高清监督器,至少12台液晶监督器,至少有2台以上监控终端。

    3、6线路操控中间监督器设置需求:50″以上高清DLP屏(或46″以上液晶1080P高清监督器),至少12台,当然平常大屏最多用4块屏显现监控图画,其它显现信号体系,至少有3台以上监控终端。

    3、7每个车站视频监控体系和操控中间装备1套IPSAN存储,双操控器冗余维护,RAID5,磁盘热备。RAID5是一种存储功用、数据安全和存储本钱统筹的存储解决方案,经过奇偶校验信息供给冗余的存储才能。它不对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,而且奇偶校验信息和相对应的数据别离存储于不一样的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发作损坏后,使用剩余的数据和相应的奇偶校验信息去康复被损坏的数据。操控中间1套IPSAN存储作为体系冗余备份,当车站1套IPSAN存储发作毛病,中间接纳。车站设置流媒体存储效劳器,其功用是将视频实时流进行iSCSI封装存入IPSAN,通常若是挑选流媒体存储效劳器:4核XeonCPU,2GB内存,千兆网衔接,IPSAN存储设备:16TB硬盘,装备RAID5,千兆网衔接,网络摄像机:H、2641080P编码,RTP组播传输,8Mbps码流带宽,基本能确保50路8Mbps实时流进行iSCSI封装存入IPSAN。

    3、8视频选用H、264紧缩格局,视频显现和存储码流6Mbps。在平等图画质量下H、264编码发生的码流是MPEG-4的一半左右,从图画质量、占用传输通道的带宽、存储空间占用,挑选编码格局H、264最佳。6Mbps是高清显现和存储性价比好,是一种视频码流对显现和存储高清都统筹到了,若是存储和显现是2种码流,那么视频编码器选用双编码、交流机端口添加一倍,本钱就要添加。

    3、9网络视频设备之间的信息交流协议选用ONVIF协议。进入数字视频和网络视频年代,视频信号的互编互解、操控信令和信号之间的互联困惑用户和集成商,如厂商间前端设备(IPC/DVS)与后端设备(NVR媒体效劳器)之间兼容性,编码设备的互编互解,前端设备(IPC/DVS)、存储设备与渠道的兼容性。ONVIF是由Axis、Bosch和Sony在2008年协作树立的面向全球的敞开性网络视频接口论坛,其意图是以揭露、敞开的准则一同拟定敞开性网络视频监控行业标准,ONVIF中间标准1、0,这一标准标准了网络视频设备之间的信息交流,界说了通用协议,便于不一样厂家设备互联互通。

    4、网络高清视频传输

    IP高清摄像机到交流机,传输接口:RJ45,100M以太网传输,选用超5类网线,超越100米需选用光纤,交流机到IPSAN存储选用1000M以太网传输。

高清视频解码器接口输出撑持:HDMI,DVI,高清监督器带有HDMI/DVI接口,HDMI/DVI线最远可传输15米。

    DVI接口:全称DigitalVisualInterface,数字视频接口,当前常见的DVI接口有两种,别离是DVI-Digital(DVI-D)与DVI-Integrated(DVI-I),DVI-D只能接纳数字信号,而DVI-I则能够可一同兼容模仿和数字信号,也即是说DVI-I的兼容性更强。通常咱们在显卡的接口有些,看到的是DVI-I接口,而在显现器处,看到的则是DVI-D接口,

    HDMI接口:是英文缩写,意思是高明晰度多媒体接口。它是一种全数位化印象和声响传送接口,能够传送无紧缩的音频信号及视频信号,最新的HDMI1、3标准最高带宽能够到达4、95Gbps,实践视频信号传输带宽挨近4Gbps,而如今最高标准的高清视频格局1080p所需的带宽仅仅为2、2Gbps,HDMI源于DVI接口技能,这也即是为何HDMI接口和DVI接口能够经过转接头彼此变换的缘由,与DVI比较,HDMI能够传输数字音频信号,HDMI彻底向下兼容DVI。

    在地铁线路操控中间通常是音视频图画经过交流机和高清音视频解码器经过大屏幕图画拼接处置器上电视墙,高清音视频解码器能够带HDMI/DVI输出接口,大屏幕图画拼接处置器能够带HDMI、DVI输入输出接口,全高清LED液晶电视输入接口有HDMI、DVI,那么交流机到高清音视频解码器是超5类网线,高清音视频解码器到大屏幕图画拼接处置器选用HDMI/DVI线缆,不超越15米,若是超越15米,选用带有HDMI、DVI接口高清光端机。

    5、视频归纳渠道

    视频归纳渠道集IP高清摄像机、存储办理效劳器、交流机、监控终端完结了高清视频监控从收集、编码、传输、切换操控到显现使用,选用IP矩阵,IP矩阵是操控终端操控软件依据摄IP高清摄像机和视频编解码器及贮存效劳器IP地址节点显现矩阵内容,调用、切换视频监控图画,由于矩阵类型挑选的是IP,所以矩阵中的节点满是IP地址节点,即显现的是IP地址之间的通讯。IP摄像机对高清实时音视频信号经过IP网络传送到指定的意图地址。渠道软件通常由设备厂商协作硬件设备一同供给的,首要由视频编码器、网络存储设备、硬盘录像机厂家供给,第三方供给监控渠道软件也日见增多,但与硬件配套厂家自个的软件本钱比拟低,有本钱的优势。

    在操控中间装备视频办理效劳器,其功用是监控渠道的办理中间和操控中间,授权用户能够在恣意一台PC办理终端上完结全网的设备办理、资源调度、云台操控和硬解码输出操控,一切的操控指令由视频办理效劳器会集处置和发送,而视频流则能够不经过视频办理效劳器独自传输。把视频办理效劳器作为整个体系的操控和办理中间,一切监控的操控流都由视频办理效劳器处置。

    6、车站客户端描绘

    车站运营通常装备1台PC监控操控终端,2-6台高清监督器,挑选监督器屏幕幅型比为16:9,由于高清网络摄像机图画是16:9的份额,这样更添加了观看的临场感和更契合人眼观看的习气。车站公安通常装备1台PC监控操控终端,至少4台高清监督器,高清监督器经过HDMI或DVI-D接口与视频解码器相连,经过客户端软件界面和网络视频操控键盘灵敏的调用、切换、操控多路监控视频图画到高清监督器,PC监控操控终端内置软件解码,撑持多路视音频信号的软解码,使得用户能够直接在PC上对监控内容进行实时检查、操控或前史回放监控图画。

    7、操控中间终端描绘

    调度大厅设置12-16块大屏监督器组成拼接墙,经过大屏拼接器接入各个子体系信号,共用电视墙,上载H、264编码紧缩1920×1080P@30fps监控图画经过视频解码器输入大屏拼接器。

    调度大厅设置3-6块20寸左右高清监督器和3台PC操控终端组成电视监控分控。视频解码器接纳网络上的媒体流数据,并经过解码变换成视频数据,经过VGA或许HDMI接口输出到电视墙的屏拼接器和高清监督器,经过客户端软件界面和视频操控键盘调用、切换、操控多路监控视频图画到高清监督器,PC操控终端经过软解码,使得直接在PC上对监控内容进行实时检查、操控或前史回放监控图画。

    装备流媒体效劳器为本地或其它体系效劳,操控中间监控终端和其它体系终端能够一同调用同一路图画,由本地流媒体效劳器进行图画获取及转发。

    8、操控中间网管描绘

    可经过网管效劳器对一切监控设备进行统一办理,可办理带网管功用的设备如视频编解码器、光端机、交流机、效劳器、IPSAN磁盘阵列等,撑持对设备的装备、毛病、功用、告警等多方面的办理,经过1台PC网管终端的友爱软件界面显现全线设备运转情况。

    网管效劳器将电视监控体系告警信息向线路会集告警效劳器上报。

    网管效劳器接纳时钟体系中间母钟供给的标准时刻信息,校准本体系内一切需求时刻信息的设备。

    9、结束语

    地铁是人流密布区域是恐怖突击首要方针,选用高清摄像机能够在事情发作后供给现场高清录像,地铁运营和公安电视监控选用同一体系,运营和公安部门的办理权限经过不一样操控终端和设备优先级操控,到达资源共享,选用全IP高清摄像机,IPSAN存储,组网简略,每个车站电视监控相对独立,体系可靠性、可用性、可维护性更有保证。


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