基于高清技術的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用分析

李天一

【摘要】? ? 隨著城市地鐵建設規(guī)模不斷擴大，乘客數(shù)、人流密度也在不斷增長，從社會公共安全及地鐵運營管理角度考慮，存在大量不確定因素。因此，需要在地鐵體系中建立有效可靠的視頻監(jiān)控系統(tǒng)以便更好的應對可能出現(xiàn)的問題。而高清技術的出現(xiàn)提高了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的顯示效果，滿足更高的需求，應用到地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)當中，能夠獲取更好的效果。論文分析了地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用高清技術的必要性，以及相應的高清解決方案，闡述了將高清技術應用到地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關鍵要點。

【關鍵詞】? ? 高清技術? ? 地鐵? ? 視頻監(jiān)控

一、引言

地鐵近年來受到國內(nèi)外城市的青睞，各地地鐵建設規(guī)模不斷增長。在地鐵運營不斷發(fā)展的過程中，乘客數(shù)、列車數(shù)也在不斷增加，視頻監(jiān)視系統(tǒng)是保證地鐵項目行車組織和安全的重要手段。它能夠為控制中心的調(diào)度員、各車站值班員、列車司機等提供有關列車運行、防災救災、旅客疏導的視覺信息，也可為上級單位進行視頻信息共享提供視頻資源。隨著數(shù)字化技術、圖像處理技術的不斷進步，能夠滿足更高的監(jiān)控要求，而高清技術作為當前視頻領域的熱門技術，應用到地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)中也是非常必要的。

二、地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高清解決方案

地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)是由公安視頻監(jiān)控、專用（運營）視頻監(jiān)控兩個方面的系統(tǒng)共同構成，一般情況下只共享前端處理設備，其他部分均為獨立個體。地鐵公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)有三級架構，即將三級中心設置在各車站公安值班室，對本站情況進行監(jiān)控;二級中心設在派出所，對轄區(qū)內(nèi)各車站情況進行監(jiān)控，一級監(jiān)控中心設在地鐵公安分局，對整條線路乃至多條線路進行監(jiān)控。地鐵視頻監(jiān)控可以為用戶提供視頻分配、實時監(jiān)看、圖像選擇圖像回放、云臺控制、數(shù)字監(jiān)控錄像存儲、優(yōu)先級設置、智能分析等多種類型的服務，還能與地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)進行兼容。傳統(tǒng)地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)，必然存在公安和專用兩套系統(tǒng)的重復建設，為了節(jié)省成本，明晰架構，建議采用公專合一的建設方式。整合后的視頻監(jiān)視系統(tǒng)可放入公安通信系統(tǒng)，公安視頻監(jiān)視系統(tǒng)與專用視頻監(jiān)視系統(tǒng)在車站部署一套平臺，共用前端攝像機、服務器、存儲設備。并按各自的需求獨立設置交換機監(jiān)視終端等，其中公安交換機與專用交換機之間設置防火墻實現(xiàn)網(wǎng)絡信息安全。在控制中心、公安分局分別部署各自的控制平臺，按公安和運營的需求對公安與專用用戶分配相應的權限和優(yōu)先級，并通過各自的客戶端進行管理

三、將高清技術應用到地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關鍵要點

1、選擇前端攝像機。地鐵高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡攝像機，必須支持圖像數(shù)值化信號的直接輸出，多使用數(shù)字攝像機進行實現(xiàn)。和模擬攝像機中相比，新增數(shù)字處理、網(wǎng)絡接入、視頻壓縮等功能。這種前端攝像機的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在可以使用網(wǎng)絡進行數(shù)字音視頻傳輸，安裝簡單、集成度高、成本低，能夠滿足未來系統(tǒng)發(fā)展需要，而且可以實現(xiàn)智能化、無線化、高清圖像、支持H265等高壓縮格式視頻流等功能。可以設置在面積較大、人流密集的場所，實現(xiàn)大場景、高細節(jié)的監(jiān)控要求。

2、傳輸系統(tǒng)要求。地鐵高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻流不僅具備更高的分辨率，還具有較高的傳輸碼流。一般情況下，720P視頻碼流約2-3M，1080P視頻碼流約4-6M。因此，地鐵高清視頻監(jiān)控傳輸體系應用過程中必須重點關注高清視頻碼流的承載能力，可在前端接入部分采用光纖接入方式進行處理。針對車站與控制中心之間，其傳輸帶寬不應小于1000M。若實際傳輸帶寬資源不允許，可以通過基于發(fā)端的速率控制對高清碼流進行打包或抽幀處理，以便減輕高清視頻內(nèi)容傳輸?shù)膲毫2]。

3、視頻的解碼顯示。在地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端使用高清攝像機，后端必須選擇具備高清解碼能力的解碼器。從人類的視覺舒適度考慮，16：9的顯示設備能夠更好的滿足顯示需求，但是由于地鐵監(jiān)控系統(tǒng)應用場景存在的差異，16：9的顯示設備無法滿足所有場景。而對于客戶端來說，部分功能需要結合地鐵高清視頻特點才能實現(xiàn)相應要求，其中包含局部放大、全景調(diào)用、智能布局等多種功能，只有這樣才能更好的提升高清技術服務地鐵視頻監(jiān)控的能力[3]。

4、視頻軟件管理平臺。高清視頻必然會產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)量，而且需要視頻軟件管理平臺具有良好的分發(fā)、管理、存儲等能力。為更好的應對高清視頻較大的數(shù)據(jù)量來說，監(jiān)控平臺可以采用模塊化設計，采用分布式或集中式部署，便于系統(tǒng)結合實際視頻數(shù)據(jù)量需求進行平滑擴容，同時軟件管理平臺可以將數(shù)據(jù)流、視頻流進行優(yōu)化，降低流量對管理模塊所造成的沖擊。平臺內(nèi)還可以增加人臉識別、行為診斷、對接大數(shù)據(jù)平臺等功能，更好的為運營管理和維護安全穩(wěn)定服務。對于高清視頻的圖形存儲，對于中小型高清監(jiān)控系統(tǒng)可以使用純數(shù)字視頻錄像機、網(wǎng)絡視頻錄像機、硬盤錄像機等系統(tǒng);對于大型網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中的圖像資源較為關鍵，需要根據(jù)系統(tǒng)實際需求對存儲裝置、機制進行有效選擇，較為常見的存儲裝置、機制包括單站集中存儲、云存儲以及兩種方式相結合等類型。對于地鐵視頻監(jiān)控高清數(shù)據(jù)的存儲，相關設備必須具有較強的擴展性、更高的整合效率以及更大的吞吐量，可以實現(xiàn)對大量高清數(shù)據(jù)的實時存儲，而磁盤陣列具有高可靠性、高擴展性、低維護成本的優(yōu)勢，地鐵高清視頻監(jiān)控必然會逐步以其作為系統(tǒng)存儲基礎。同時可以對關鍵點位添加攝像機自身存儲，在車站主設備故障時，可以把視頻暫時存在攝像機內(nèi)部，待車站主設備恢復后，自動導入磁盤陣列中。

結語：高清技術應用到地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)中去，需要視頻采集、傳輸、存儲、顯示、后臺應用等一整套方案。在高清技術應用的過程中，視頻數(shù)據(jù)總量不斷增加、傳輸帶寬需求增多，對于視頻監(jiān)控平臺的穩(wěn)定性、安全性、便捷性要求更高。因此，高清技術應用到地鐵視頻監(jiān)控當中需要進行科學、合理的規(guī)劃設計，才能更好的提升系統(tǒng)的整體性能。

參? 考? 文? 獻

[1]吳思.地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向及同步方法研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2019（13）：146-147+150.

[2]陳愛斌，羅威.地鐵車載高清視頻監(jiān)控分布式存儲方案設計及實現(xiàn)[J].電視技術，2018，42（08）：76-81+92.

[3]湯挺峰.談高清視頻監(jiān)控技術在城市公共安全中應用[J].中國新通信，2017，19（15）：102-103.