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軌道交通視頻監(jiān)控現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢(shì)

作者: 時(shí)間:2013-06-24 來源:轉(zhuǎn)自電子工程世界 收藏

  現(xiàn)狀

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/146730.htm

  國內(nèi)城市建設(shè)在過去十年內(nèi)已經(jīng)全面從一線城市往二線城市普及,不僅北上廣深的城市運(yùn)營里程超過了1500公里,所有的東部省會(huì)城市都已建成了地鐵,更有幾十個(gè)東部地級(jí)市和西部省會(huì)城市規(guī)劃和在建城市軌道線路,預(yù)計(jì)到2020年,將新建成70余條軌道線路,屆時(shí)全國的軌道交通總線路超過100條,運(yùn)營里程超過10000公里。

  城市軌道交通中的系統(tǒng)是運(yùn)營和治安的重要保障系統(tǒng),近年來呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)。

  ·系統(tǒng)呈現(xiàn)高清數(shù)字化的趨勢(shì)。從國內(nèi)第一條地鐵運(yùn)營至今,技術(shù)走過了三個(gè)發(fā)展周期:從模擬聯(lián)網(wǎng),發(fā)展到基于DVR的數(shù)字聯(lián)網(wǎng),以及今日的全數(shù)字聯(lián)網(wǎng)。很多城市的軌道交通更是直接就從數(shù)字高清起步,數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在整體的系統(tǒng)高干擾性、聯(lián)網(wǎng)便利性、接口的開放性,高清的優(yōu)勢(shì)則體現(xiàn)在更多的細(xì)節(jié)和信息為可視化管理提供了極大的可能性和想象空間。更重要的是,IP攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備的價(jià)格下降之快,也很大程度上消除了業(yè)主的顧慮;

  ·視頻監(jiān)控系統(tǒng)按業(yè)務(wù)分為運(yùn)營和治安兩個(gè)主要垂直系統(tǒng),也就是CCTV要滿足地鐵運(yùn)營的需要和公安對(duì)于地鐵車站、地鐵車廂的治安環(huán)境的保障需要。對(duì)于這種業(yè)務(wù)的垂直劃分,不同的城市有不同的做法,主要是統(tǒng)一建設(shè)、分開使用的建設(shè)模式和分別建設(shè)、資源共享兩種模式;

  ·視頻監(jiān)控和軌道交通綜合管理系統(tǒng)的融合。和早期模擬系統(tǒng)不同的是,基于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng),可以和其他計(jì)算機(jī)軟件業(yè)務(wù)平臺(tái)基于通訊協(xié)議做數(shù)據(jù)的交換和業(yè)務(wù)的整合,因此,在某些城市的軌道交通系統(tǒng)中,CCTV的系統(tǒng)是作為綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ISCS)的一個(gè)組成模塊而存在的,CCTV向ISCS的其他系統(tǒng)如SCADA、環(huán)控、屏蔽門、消防、安防等提供基礎(chǔ)的視頻資源,而不設(shè)立獨(dú)立的監(jiān)控終端。可以預(yù)計(jì)的是,隨著智能技術(shù)的發(fā)展,各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)于視頻的使用會(huì)更加普遍,這種系統(tǒng)級(jí)的融合會(huì)更加常見;

  ·城市軌道交通的CCTV系統(tǒng)將納入到社會(huì)面的監(jiān)控體系中。目前,視頻監(jiān)控技術(shù)不僅成為平安城市、智慧城市的一個(gè)基本需求,城市軌道體系也是城市的生命線,因此,軌道交通一定會(huì)成為城市視頻監(jiān)控體系的一個(gè)重要組成部分,這就給我們提出了一個(gè)技術(shù)問題:軌道交通的CCTV體系,將來是否能夠適應(yīng)納入社會(huì)監(jiān)控體系的要求?

  ·城市軌道交通的體系建設(shè)要求。從第一代城軌運(yùn)營至今,技術(shù)體系在不斷演化,管理體制也在發(fā)生很大的變革,現(xiàn)在,城市級(jí)的軌道運(yùn)營中心、交通管理中心、應(yīng)急指揮中心要求把不同的軌道線路作為一個(gè)整體進(jìn)行管理,這就要求不同的軌道線路不管建設(shè)年限如何,要考慮對(duì)整體系統(tǒng)的融合性,而不至于造成一線一制,煙囪式地進(jìn)行系統(tǒng)整合。

  本文主要就最后兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì),探討城市軌道交通視頻監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)化選擇問題。

  視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)數(shù)字化視頻監(jiān)控不斷的發(fā)展歷程,也是相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不斷推出和完善的歷程,但是和廣播電視系統(tǒng)相比,數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)雖然同樣也關(guān)注音視頻壓縮、傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn),并且兩者還共享一些技術(shù)成果,但是對(duì)于視頻監(jiān)控來說,大規(guī)模的聯(lián)網(wǎng)要求提出來的對(duì)聯(lián)網(wǎng)控制協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)則還是近年才出現(xiàn)的事情。以下從三個(gè)方面簡要說明,視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)控制所涉及的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

  視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)

  視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)是所有視頻信息最基本的“描述語言”,沒有統(tǒng)一的語言,就需要層層翻譯,對(duì)各種語言的長期維護(hù),尤其是早期非規(guī)范的語言,是非常困難而難以持續(xù)的。從軌道交通發(fā)展至今在視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)上,歷經(jīng)了MPEGII、MPEGIV、H.264幾個(gè)階段,不僅如此,由于對(duì)傳輸和封裝標(biāo)準(zhǔn)缺乏早期規(guī)范,經(jīng)常發(fā)生線路之間不能互編互解的局面,管理各線的運(yùn)營中心必須堆砌很多設(shè)備,才能接入各條線路,給系統(tǒng)運(yùn)維帶來很大困擾。

  H.264已經(jīng)推出近十年,是目前應(yīng)用最廣泛、最先進(jìn)的視頻編碼技術(shù)(2013年3月H.265正式頒布,但對(duì)于大規(guī)模商用來說,估計(jì)還要3-5年的時(shí)間),在同樣的圖像質(zhì)量前提下,其碼流不及MPEG-4一半,可以大量節(jié)省存儲(chǔ)空間及帶寬占用,這點(diǎn)對(duì)于有大量視頻傳輸及存儲(chǔ)需求的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)是至關(guān)重要的。

  H.264標(biāo)準(zhǔn)從編碼器處理和質(zhì)量方面規(guī)定baseline、main和High等多個(gè)profile,同時(shí)在H.264具體算法中包含了眾多的可選項(xiàng)。因此,根據(jù)軌道交通對(duì)視頻質(zhì)量的要求以及兼容性實(shí)施角度,可以靈活選擇規(guī)定具體的profile和level等級(jí),以及對(duì)編碼和解碼過程中的具體參數(shù)規(guī)定,滿足不同場(chǎng)景下的不同需求,例如,可以選擇高壓縮比的HighProfile碼流進(jìn)行錄像存儲(chǔ),保證對(duì)細(xì)節(jié)的捕獲,而選擇低延時(shí)的ConstrainedBaseline滿足低延時(shí)的實(shí)時(shí)瀏覽要求。

  由于H.264發(fā)展已經(jīng)比較成熟,相比較SVAC、AVS等標(biāo)準(zhǔn)得到了更多的廠商支持,因此,在國際、國內(nèi)得到了眾多標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)盟組織的選擇,具有強(qiáng)大的生命力。而且從目前的實(shí)踐來看,H.264的實(shí)現(xiàn)趨于規(guī)范,不同廠商的互操作有比較好的保證。

  綜合以上因素,我們認(rèn)為軌道交通應(yīng)該選擇H.264作為視頻編碼的基礎(chǔ)編碼框架,并在此基礎(chǔ)上,完善信令、傳輸、文件封裝的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

  系統(tǒng)控制協(xié)議

  隨著安防行業(yè)不斷向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢(shì),對(duì)于不同廠商的IP安防設(shè)備缺乏一個(gè)互相通信的標(biāo)準(zhǔn)。2008年9月,由??低?、AXIS、BOSCH、SONY等公司聯(lián)合發(fā)起成立了的研究小組,逐漸形成了大批主要廠商參與的國際性標(biāo)準(zhǔn)化組織,并已推出2.2版規(guī)范。此外還有Cisco、Honeywell等60余家廠商發(fā)起的PSIA組織。

  標(biāo)準(zhǔn)為網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備之間的信息交換定義通用協(xié)議,包括裝置搜尋、實(shí)時(shí)視頻、音頻、元數(shù)據(jù)和控制信息等。網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品可以提供多種可能性,使終端用戶、集成商、顧問和生產(chǎn)廠商能夠更靈活和開放地進(jìn)行功能擴(kuò)展,而且利用面向服務(wù)的接口技術(shù),降低系統(tǒng)管理成本,獲得高性價(jià)比、更靈活的解決方案、市場(chǎng)擴(kuò)張的機(jī)會(huì)以及更低的風(fēng)險(xiǎn)。

  ONVIF目前已經(jīng)得到了主流視頻設(shè)備廠商的普遍支持,越來越成為前端設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、后端設(shè)備的事實(shí)接口標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),基于廠商自有技術(shù)的SDK接入方式,將越來越受到用戶的抵觸。

  但是,ONVIF的缺點(diǎn)也比較明顯,由于ONVIF更關(guān)注的是設(shè)備之間的接口和管理,不太關(guān)注系統(tǒng)之間的管理和接口,對(duì)于國內(nèi)的多層級(jí)系統(tǒng)管理、權(quán)限分配、錄像調(diào)用等功能沒有很好的解決方案。

  國內(nèi)視頻監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展?fàn)顩r國內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化相對(duì)滯后,尤其對(duì)數(shù)字視頻監(jiān)控的聯(lián)網(wǎng)控制,缺乏全國性的標(biāo)準(zhǔn)。

  從發(fā)展歷程上來看,首先是地方性的標(biāo)準(zhǔn)制定,并從關(guān)注視頻圖像質(zhì)量、關(guān)鍵點(diǎn)位的覆蓋、強(qiáng)制功能的規(guī)定,逐漸發(fā)展到規(guī)定整體結(jié)構(gòu)、關(guān)注系統(tǒng)級(jí)聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

  2012年6月1日,《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸交換控制技術(shù)要求》(GB/T28181-2011)正式頒布實(shí)施,可以說,GB/T28181在GA/T669.1—2008系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,規(guī)劃了一個(gè)可以推廣到全國規(guī)模的行業(yè)性聯(lián)網(wǎng)體系,對(duì)聯(lián)網(wǎng)控制協(xié)議和體系架構(gòu)做了比較細(xì)致的描述,有比較強(qiáng)的操作性。但是,28181相比669系列標(biāo)準(zhǔn)做了簡化,相信需要一定的后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)加以描述。對(duì)于軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng),是否可采用ONVIF或GB28181的相關(guān)內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備之間通信接口以及系統(tǒng)之間協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化?我們發(fā)現(xiàn),依靠單一標(biāo)準(zhǔn)無法有效地適應(yīng)軌道交通業(yè)務(wù)的多樣性,而必須采取獨(dú)特的標(biāo)準(zhǔn)化體系結(jié)構(gòu)。



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