基于高清技術的地鐵視頻監控系統的應用分析

李天一

【摘要】? ? 隨著城市地鐵建設規模不斷擴大，乘客數、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控系統以便更好的應對可能出現的問題。而高清技術的出現提高了視頻監控系統的顯示效果，滿足更高的需求，應用到地鐵視頻監控系統當中，能夠獲取更好的效果。論文分析了地鐵視頻監控系統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控系統中的關鍵要點。

【關鍵詞】? ? 高清技術? ? 地鐵? ? 視頻監控

一、引言

地鐵近年來受到國內外城市的青睞，各地地鐵建設規模不斷增長。在地鐵運營不斷發展的過程中，乘客數、列車數也在不斷增加，視頻監視系統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。隨著數字化技術、圖像處理技術的不斷進步，能夠滿足更高的監控要求，而高清技術作為當前視頻領域的熱門技術，應用到地鐵視頻監控系統中也是非常必要的。

二、地鐵視頻監控系統的高清解決方案

地鐵視頻監控系統是由公安視頻監控、專用（運營）視頻監控兩個方面的系統共同構成，一般情況下只共享前端處理設備，其他部分均為獨立個體。地鐵公安視頻監控系統有三級架構，即將三級中心設置在各車站公安值班室，對本站情況進行監控;二級中心設在派出所，對轄區內各車站情況進行監控，一級監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控。地鐵視頻監控可以為用戶提供視頻分配、實時監看、圖像選擇圖像回放、云臺控制、數字監控錄像存儲、優先級設置、智能分析等多種類型的服務，還能與地鐵綜合監控系統進行兼容。傳統地鐵視頻監控系統，必然存在公安和專用兩套系統的重復建設，為了節省成本，明晰架構，建議采用公專合一的建設方式。整合后的視頻監視系統可放入公安通信系統，公安視頻監視系統與專用視頻監視系統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網絡信息安全。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控系統中的關鍵要點

1、選擇前端攝像機。地鐵高清視頻監控系統中的網絡攝像機，必須支持圖像數值化信號的直接輸出，多使用數字攝像機進行實現。和模擬攝像機中相比，新增數字處理、網絡接入、視頻壓縮等功能。這種前端攝像機的優勢集中體現在可以使用網絡進行數字音視頻傳輸，安裝簡單、集成度高、成本低，能夠滿足未來系統發展需要，而且可以實現智能化、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，實現大場景、高細節的監控要求。

2、傳輸系統要求。地鐵高清視頻監控系統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容傳輸的壓力[2]。

3、視頻的解碼顯示。在地鐵視頻監控系統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，但是由于地鐵監控系統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相應要求，其中包含局部放大、全景調用、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控的能力[3]。

4、視頻軟件管理平臺。高清視頻必然會產生龐大的數據量，而且需要視頻軟件管理平臺具有良好的分發、管理、存儲等能力。為更好的應對高清視頻較大的數據量來說，監控平臺可以采用模塊化設計，采用分布式或集中式部署，便于系統結合實際視頻數據量需求進行平滑擴容，同時軟件管理平臺可以將數據流、視頻流進行優化，降低流量對管理模塊所造成的沖擊。平臺內還可以增加人臉識別、行為診斷、對接大數據平臺等功能，更好的為運營管理和維護安全穩定服務。對于高清視頻的圖形存儲，對于中小型高清監控系統可以使用純數字視頻錄像機、網絡視頻錄像機、硬盤錄像機等系統;對于大型網絡系統，其中的圖像資源較為關鍵，需要根據系統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。對于地鐵視頻監控高清數據的存儲，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，可以實現對大量高清數據的實時存儲，而磁盤陣列具有高可靠性、高擴展性、低維護成本的優勢，地鐵高清視頻監控必然會逐步以其作為系統存儲基礎。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控系統中去，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，視頻數據總量不斷增加、傳輸帶寬需求增多，對于視頻監控平臺的穩定性、安全性、便捷性要求更高。因此，高清技術應用到地鐵視頻監控當中需要進行科學、合理的規劃設計，才能更好的提升系統的整體性能。

參? 考? 文? 獻

[1]吳思.地鐵綜合監控系統的數據流向及同步方法研究[J].科技創新與應用，2019（13）：146-147+150.

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

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