高鐵的通信指揮系統(tǒng)視頻監(jiān)控要求解析方案

高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)關鍵技術

1.編碼壓縮技術

視頻編碼壓縮是網絡視頻監(jiān)控的前提和基礎，沒有經過壓縮的視頻數(shù)據是海量的。目前典型的視頻編碼壓縮標準是MPEG-4和H.264。MPEG-4標準采用的仍然是類似以前標準(H.261/3和MPEG-1/2)的基本編碼框架，即典型的三步：預測編碼、變換量化和熵編碼。新的壓縮編碼標準都是基于優(yōu)化的思想進行設計的，將先前標準中的某些技術加以改進。例如在原來的基礎上提出1/4和1/8像素精度的運動補償技術，使得預測編碼的性能大大提高。MPEG-4標準不僅僅給出了具體壓縮算法，它是針對數(shù)字電視、交互式多媒體應用、視頻監(jiān)控等整合及壓縮技術的需要而制定的。MPEG-4將多種多媒體應用集成在一個完整的框架里，為不同的應用提供了相應的類別(Profile)和檔次(Level)。H.264，同時也是MPEG-4標準的第十部分，是由ITU-T視頻編碼專家組(VCEG)和ISO/IEC動態(tài)圖像專家組(MPEG)聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組(JVT，JointVideoTeam)提出的高壓縮率視頻編碼標準。和以前的標準一樣，H.264也是采用預測編碼加變換編碼的混合編碼模式，它集中了以往各個編碼標準的優(yōu)點，并吸收了標準制定過程中積累的經驗，獲得了比以往其他編碼方式好得多的壓縮性能。H.264標準最大的優(yōu)勢是具有很高的數(shù)據壓縮比，在同等圖像質量的前提條件下，H.264編碼的壓縮比是MPEG-4的1.5～2倍。H.264采用“網絡友好”的結構和語法，有利于對誤碼和丟包的處理，以滿足不同速率、不同解析度以及不同網絡傳輸、存儲場合的需求。

在網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，產品間的互編互解能力是非常重要的，可以降低系統(tǒng)的集成難度，便于擴展并保護成本。目前，不同廠商設備互編互解情況并不理想，也就是說兼容性不好。主要原因是不同廠家采用的編碼的標準規(guī)范(profile)及等級(level)不同，另外數(shù)據封裝格式不兼容，其次是加入的私有信息(在基本碼流/包)。

4.視頻存儲應用技術

存儲的部署應該是靈活的，可以選擇報警觸發(fā)存儲、預置時間表存儲、手動啟停存儲等;存儲的架構應該是主流架構如DAS、NAS、SAN等，一般采用RAID5冗余方式。存儲的需求一般是正常錄像和報警錄像分開并設置不同周期，例如正常錄像7天，報警錄像30天。存儲系統(tǒng)的規(guī)劃設計應該根據項目需求情況、網絡情況進行部署。

應支持對視頻圖像信息的手動備份存儲;視頻信息的錄像存儲、事件觸發(fā)存儲和計劃存儲功能;系統(tǒng)應支持用戶根據時間、地點、事件等多種條件進行檢索和回放;系統(tǒng)應支持多用戶同時調用檢索視頻圖像;DVR、NVR可以工作在多種存儲歸檔模式下;系統(tǒng)應支持下載到本地回放錄像和遠程直接回放錄像的方式。

視頻歸檔存儲服務(二級存儲、告警存儲)具有如下特點：

·存儲架構是完全獨立的二級架構;

·歸檔服務器(Archive Server)通常分“重要視頻歸檔”及“報警視頻歸檔”;

·歸檔服務器(Archive Server)可以在網絡的任何位置部署;

·一個歸檔服務器(Archive Server)可以對多個DVR或NVR進行歸檔;

·用戶無需指定從DVR或NVR或Archive Server回放錄像，系統(tǒng)會自動索引;

·可以選擇對一個DVR或NVR的某部分通道進行歸檔。

5.綜合視頻平臺

系統(tǒng)軟件平臺包括核心數(shù)據部分和客戶端工作站，核心數(shù)據服務器包含系統(tǒng)數(shù)據庫及核心軟件，而工作站系統(tǒng)應包括用戶管理、權限管理、配置管理、故障管理、日志管理等功能。平臺應支持對各種視頻設備資源、設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視及維護，通過軟件對系統(tǒng)設備參數(shù)進行配置，對系統(tǒng)用戶的注冊、認證、刪除及權限分配進行管理等功能。系統(tǒng)應具有日志管理功能，能夠通過操作日志對操作人員進入、退出系統(tǒng)的時間和主要操作情況進行記錄，支持日志信息查詢和報表制作等功能。

數(shù)據管理：全線所有設備的類型、版本、數(shù)量、編號的集中“登記注冊”于數(shù)據庫;監(jiān)視功能：對全線所有監(jiān)控網點可通過網絡進行實時圖像調用，為領導應急指揮和決策調度時顯示提供參考;網管功能：對全線所有監(jiān)控系統(tǒng)的網元設備運行情況進行監(jiān)控和管理，實時顯示各種設備的運行數(shù)據和告警信息;告警管理：記錄并顯示設備、系統(tǒng)和通信部分的告警，記錄告警處理情況，可以導出;控制功能：對全線所有監(jiān)控網點的PTZ控制及繼電器輸出節(jié)點控制;語音對講：對前端安裝語音設備的監(jiān)控點，實現(xiàn)實時語音對講，單向“喊話”功能;數(shù)據存儲：支持視頻的本地存儲和中心備份，具有多種自動、手動存儲方式。