鐵路綜合視頻監控系統技術標準解析

陳梅

(北京全路通信信號研究設計院有限公司，北京 100073)

鐵路綜合視頻監控系統技術標準解析

陳梅

(北京全路通信信號研究設計院有限公司，北京 100073)

介紹鐵路視頻系統技術標準文件制定情況，分析各標準文件的主要技術要求及特點，為鐵路綜合視頻系統的工程設計、產品認證和檢驗等提供借鑒。

視頻監控；標準文件；技術規定

隨著2006年青藏鐵路格拉段線路視頻監控系統建設和投入使用，鐵路綜合視頻監控系統的建設拉開了序幕，視頻技術在鐵路運輸生產和治安防范領域得到廣泛應用并發揮了較大的作用。為規范鐵路綜合視頻監控系統工程設計、產品設計、檢驗、工程施工驗收及維護管理，原鐵道部相關部門組織了系列科研和標準的研究制定工作，但隨著視頻技術的快速發展和用戶需求的不斷變化，相關技術標準和文件也在不斷地被修訂和完善。鐵道行業先后發布了《鐵路綜合視頻監控系統技術規范（試行）》（運基通信[2008]630號）、TB 10085-2009《鐵路圖像通信設計規范》、鐵總運[2013]71號“中國鐵路總公司關于印發《鐵路綜合視頻監控系統技術規范（V1.0）》的通知”（TJ/DW 022-2013）；國家鐵路局立項編制行業標準《鐵路綜合視頻監控系統技術要求》和《鐵路綜合視頻監控系統接口技術要求》。

1 技術標準的制定和實施

1.1 《鐵路綜合視頻監控系統技術規范（試行）》（運基通信［2008］630號）

2008年11月19日，原鐵道部運輸局發布了運基通信[2008]630號文，該技術文件對規范鐵路視頻監控系統的建設和管理起到了積極的促進作用。直到2013年6月29日，被中國鐵路總公司印發的《鐵路綜合視頻監控系統技術規范（V1.0）》（TJ/ DW 022-2013）(簡稱視頻規范（V1.0）,下同)所替代。

1.2 TB 10085-2009《鐵路圖像通信設計規范》

《鐵路圖像通信設計規范》是原鐵道部建設司從規范和指導工程建設的需求出發，在2007年立項編制的鐵路建設標準。該標準于2009年9月14日發布實施。包括鐵路綜合視頻監控系統和會議電視系統兩大部分內容，規定系統設計、功能、性能要求、設備配置要求、各節視頻點的設置要求以及設備安裝及運行環境要求等。該標準迄今為止，已實施了整整5個年頭，部分內容已落后于技術發展和設備進步，尤其是高清攝像技術的使用，會對網絡結構、存儲、顯示等帶來很大變化，應與技術標準同步修訂。

1.3 視頻規范（V1.0）

視頻規范（V1.0）是中國鐵路總公司在2013年6月29日正式印發實施的，文件代號為TJ/DW 022-2013。該文件在630號文基礎上，結合了多年的工程實踐、系統的互聯互通測試、驗證試驗，仔細研究了相關國際標準、國家標準、公安部視頻標準，做了修改和補充，重點調整了系統結構和功能，補充了接口部分的通信協議，為行業標準制定打下了基礎。

1.4 鐵道行業標準

原鐵道部科技司分別在2010年和2012年立項，制定行業標準《鐵路綜合視頻監控系統技術要求》和《鐵路綜合監控系統接口技術要求》。這2項標準計劃已在2012年底通過送審稿專家審查會審查，2014年1月完成報批稿報送國家鐵路局審批。這2項標準可以基本滿足鐵路綜合視頻監控系統建設的技術要求及視頻平臺的互通要求。2014年9月28日，國家鐵路局下發了“關于《鐵道行業技術標準在編項目劃分的通知》（國鐵科法函[2014]139號）”，將上述2項標準劃歸了企業標準，目前未正式發布。

2 標準范圍及主要內容變化

2.1 視頻規范（V1.0）的相關規定

2.1.1 范圍

視頻規范（V1.0）主要規定鐵路綜合視頻監控系統的結構、功能和性能要求、資源標識、信息傳輸要求、時間同步要求以及主要設備的技術要求和運行環境要求等。在信息傳輸要求中，規定了內部接口和外部接口的通信協議要求，在設備技術要求中，增加了IP攝像機的相關要求。

2.1.2 主要內容變化

2.1.2.1 系統結構

系統結構在原基礎上增加了其他業務系統、接口關系以及視頻匯集點。I類視頻接入節點和II類視頻接入節點均可接入到視頻區域節點，弱化了I類接入節點和II類接入節點的差異。其邏輯結構和接口關系如圖1所示。

2.1.2.2 主要功能

系統主要功能新增了視頻流和信令的傳輸要求、告警功能和視頻匯集點的相關規定。

圖1 系統邏輯結構示意及接口圖［視頻規范（V1.0）］

1）在視頻分發功能中增加了視頻區域節點間互相調用視頻時，控制信令應通過核心節點轉發，視頻圖像應根據承載網絡配置就近傳送；同一個視頻區域節點中的視頻接入節點間互相調用視頻時，控制信令應通過區域節點轉發，視頻圖像應根據承載網絡配置就近傳送。

2）告警功能中增加了告警按重要告警、次要告警、一般告警3個級別進行劃分，并可根據用戶需要設定告警的具體歸屬級別。

3）視頻匯集點功能：實現對數字視頻的匯集接入；可實現對視頻的編碼處理功能；可設置視頻分析單元，實現視頻內容分析功能；可支持與其他業務系統的前端聯動功能。

2.1.2.3 圖像質量

視頻圖像質量新增了夜視和高清的相關規定：

1）白天單項評分和綜合評分均應不小于4.0分，夜晚單項評分和綜合評分均不應小于3.5分。

2）增加了數字圖像720 P、1 080 P、1 944 P等百萬像素畫面質量及幀率的規定。其中，200萬像素以下（含200萬像素）的圖像顯示幀率不小于25 f/s；200萬像素以上的圖像顯示幀率不小于8 f/s。

2.1.2.4 視頻分發轉發指標

視頻分發轉發指標增加了高清視頻的相關規定：

1）在圖像分辨率為720 P，應支持單路視頻的復制路數不小于80路；應支持并發輸入的視頻流路數不小于80路，且并發輸出的視頻流路數不小于120路。

2）在圖像分辨率為1 080 P，應支持單路視頻的復制路數不小于40路；應支持并發輸入的視頻流路數不小于40路，且并發輸出的視頻流路數不小于60路。

2.1.2.5 視頻信息流量

視頻信息流量增加了高清視頻的相關規定：1）圖像分辨率為720 P時，一路視頻流的平均流量不大于4 Mbit/s。

2）圖像分辨率為1 080 P時，一路視頻流的平均流量不大于8 Mbit/s。

2.1.2.6 接口要求

視頻規范（V1.0）增加了系統接口的相關規定：

1）A類接口包括視頻核心節點的用戶終端與視頻核心節點之間的接口、視頻區域節點的用戶終端與視頻區域節點之間的接口。A類接口主要承載的業務內容包括登錄認證、目錄信息下載、視頻訪問會話信令交互、視頻播放控制命令傳遞、云鏡控制命令傳遞、告警信息報送和視頻流傳輸等。

2）B類接口是指視頻核心節點與視頻區域節點間接口，也可用于視頻區域節點之間的接口。B類接口主要承載的業務內容包括目錄同步、視頻訪問會話信令轉發、視頻播放控制命令轉發、云鏡控制命令轉發、告警信息報送和視頻流傳輸等。

3）C類接口是指視頻區域節點與視頻接入節點之間的接口。C類接口主要承載的業務內容包括目錄資源上報、視頻訪問會話信令轉發、視頻播放控制命令轉發、云鏡控制命令轉發、告警信息報送和視頻流傳輸等。

4）A類、B類、C類接口網絡層應采用IP協議，傳輸層應支持TCP和UDP協議。

5）A類、B類、C類接口應用層應采用SIP協議作為會話控制協議，RTP/RTCP協議作為媒體傳輸協議，視頻回放控制協議，云鏡控制命令、告警信息、認證鑒權、目錄信息同步等數據傳輸協議應采用SIP+XML。

6）A類、B類、C類接口協議具體要求見附錄B、C、D，附錄中未提及的參數和要求應符合YD/T 1522.1-2006《會話初始協議（SIP）技術要求 第1部分：基本的會話初始協議》中的相關要求。

7）D類接口是II類視頻接入節點與I類視頻接入節點之間的接口；E類接口是視頻匯集點與視頻接入節點之間的接口；F類接口是視頻采集點與視頻匯集點之間的接口；G類接口是視頻節點與其他互聯業務系統之間的接口；H類接口是視頻節點與其他聯動業務系統之間進行后端聯動時的接口。D類、E類、F類和G類接口協議均不在本規范中做統一規定。

8）H類接口數據通信協議可采用YD/T 1363.2中D接口協議。

2.1.2.7 規范性附錄

增加了附錄B、C、D，分別規定了A接口、B接口、C接口要求。

2.1.2.8 設備技術要求

增加了半球型模擬攝像機、激光模擬攝像機、IP攝像機（彩色槍型、寬動態槍型、低照度、一體化球型、半球型、紅外熱像儀等）技術要求。

2.1.2.9 視頻內容分析

取消了漏報率和誤報率的名詞術語和技術指標。原因是這兩項指標受環境因素影響很大，針對鐵路應用的場景有很大區別，工程數據和實驗室數據不充分，在標準中規定依據不足。

2.2 《鐵路綜合視頻監控系統技術要求》（報批稿）

2.2.1 范圍

《鐵路綜合視頻監控系統技術要求》是原鐵道部2010年標準計劃項目，是在視頻規范（V1.0）基礎上制定的。該標準對視頻規范（V1.0）進行了進一步完善和修改。主要內容包括系統結構、功能和性能要求、資源標識、信息傳輸要求、時間同步要求、安全性要求、主要設備技術要求和運行環境要求。

2.2.2 主要內容變化

2.2.2.1 系統結構

在系統結構上，II類視頻接入節點通過I類視頻接入節點接入視頻區域節點，與原630號文要求一致；取消了接口關系規定，如圖2所示。

2.2.2.2 系統功能

在系統功能上，主要變化如下。

圖2 系統結構示意圖［《鐵路綜合視頻監控系統技術要求》］（報批稿）

1）取消了系統功能組成圖，改為采用文字描述。

2）I類視頻接入節點增加了視頻代理的功能；II類視頻接入節點不具備管理功能，只有通過I類視頻接入節點將信息接入到視頻區域節點。

2.2.2.3 接口要求

本標準不再規定接口的具體內容，由鐵道行業標準《鐵路綜合監控系統接口技術要求》進行規范。

2.2.2.4 圖像質量

結合技術的不斷進步，取消了“200萬像素以上的圖像顯示幀率不小于8 f/s”的規定。

2.3 《鐵路綜合視頻監控系統接口技術要求》（報批稿）

《鐵路綜合視頻監控系統接口技術要求》是原鐵道部2012年標準計劃項目，內容包括視頻監控系統的接口類型和協議。接口類型包括視頻業務接口和視頻管理接口，視頻業務接口分為視頻業務內部接口和視頻業務外部接口，視頻業務內部接口包括A、B、C、D、E、F、G七類，視頻業務外部接口包括H、I、J三類；視頻管理內部接口包括Na、Nb、Nc、Nd四類。視頻業務接口和視頻管理接口分別如圖3、4所示。

視頻業務接口與視頻規范（V1.0）規定相同，是把相關接口定義和協議要求引入到本標準中。

視頻管理接口定義和協議要求是本標準新規定的內容，具體內容如下。

1）Na接口是被管理設備與設備管理單元之間的接口，主要承載的業務內容包括設備配置管理、設備故障管理、設備安全管理、設備日志管理、設備性能管理等。

2）Nb接口是設備集中管理單元與設備管理單元之間的接口，主要承載的業務內容包括目錄信息

圖3 視頻業務接口

上報、告警信息查詢和上報、設備狀態查詢等，通信協議應符合附錄D的相關要求。

圖4 視頻管理接口

3）Nc接口是指業務管理終端與網管單元之間的接口，主要承載的業務內容包括用戶及權限管理、目錄信息管理、告警信息查詢等，通信協議應符合A接口協議的相關要求。

4）Nd接口是設備管理終端與網管單元之間的接口，主要承載的業務內容包括設備配置管理、設備故障管理、設備安全管理、設備日志管理、設備性能管理等。

5）Na、Nc和Nd接口通信協議均在本標準中不做規定。

6）視頻管理外部接口為Ne接口。Ne接口是指視頻系統管理單元與鐵路綜合網管系統之間的接口，主要承載的業務內容包括設備狀態查詢、告警信息上報、用戶管理等，接口通信協議在本文件中不做規定。

3 結束語

視頻監控技術已廣泛應用于各行各業，監控攝像機遍布于世界各個角落，視頻監控發揮的作用越來越大。用戶需求推動了視頻監控產業快速發展，產品技術得到不斷進步和創新，尤其是高清攝像的大量使用，更新了人們的視野。相對其他行業，鐵路行業的應用已明顯落后，但高清視頻引入會對已建的視頻系統產生很大的沖擊，這也是影響高清視頻在鐵路應用的一個重要原因。為推動視頻監控技術在鐵路上更好地應用和發展，做好標準制定和修訂更顯重要，因此，需要我們相關部門共同努力，建好、管好、用好鐵路視頻監控系統。

[1]中華人民共和國鐵道部運輸局.運基通信[2008]630號 鐵路綜合視頻監控系統技術規范（試行）[S].

[2]中華人民共和國鐵道部.TB 10085-2009鐵路圖像通信設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2009.

[3]中國鐵路總公司.鐵總運[2013]71號 TJ/DW 022-2013 鐵路綜合視頻監控系統技術規范（V1.0）[S].

The paper introduces the situation of drawing technical standards of railway comprehensive video monitoring system, analyzes the main technical requirements and characteristics of the standards, for providing reference for engineering design, product certifi cation and verifi cation of comprehensive railway video monitoring systems.

video monitoring; standard documentaction; technical regulation

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.02.028

2014-12-10）