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地铁高清视频监控应用的技术需求

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  • 2020-03-25 06:15:42
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简介“我们记录下现场大致的图像,却无法看清某些细节!”随着视频监控技术的不断发展,在不同行业中其业务也不断深化,用户对于视频图像清晰度的要求也越来越高,地铁行业同样

“我们记录下现场大致的图像,却无法看清某些细节!”随着视频监控技术的不断发展,在不同行业中其业务也不断深化,用户对于视频图像清晰度的要求也越来越高,地铁行业同样如此。究其原因,主要是因为目前地铁视频监控的建设中,以数模混合的系统为主,前端均为模拟摄像机,传统模拟摄像机的像素一般只能达到30-40万像素,无法提供720P、1080P的高清画质。地铁高清视频监控应用需求呼之而出。当然除了更清晰的细节以外,高清视频监控还能为地铁用户带来其他两方面的好处:

其一,单台摄像机可以监控更大的范围,如站台的监控,可能需要一台高速模拟球机和多台固定枪机才能完全覆盖,而采用高清数字摄像机只需要一两台高清摄像机即可。在位置像素数和整体视场不变前提下,可以大量减少摄像机数量;视频智能分析技术在地铁视频监控中逐步有所应用,但限于基础算法、硬件芯片、复杂环境等因素,其分析准确率还有待提高。而高清视频监控恰恰为视频智能分析提供一个更高的平台,因为有了更高质量的视频源,智能分析的准确率也必将大大提高。

其二,地铁高清视频监控系统是一个整体解决方案,并非单纯采用高清摄像机就得以实现。由于高清视频流的数据量大幅增加,也就对传输带宽、数据交换、媒体转发、平台稳定性提出更高的要求,而不同于标清的分辨率,又对解码上墙、视频显示等提出了不一样的要求。因此,在地铁视频监控中要实现真正的高清,需要对前端设备、传输系统、管理平台等各个环节进行重新的规划设计。在地铁整体高清解决方案中,我们需要关注如下一些问题:

监控场景

考虑到高清摄像机自身的一些局限性,如:夜视效果相对较弱、不适宜云台控制、传输带宽要求高等,并非所有地铁监控场景都需要设置高清摄像机。根据其特点和局限性,可以考虑在两类场景设置高清摄像机:大场景监控场所(比如大厅这样面积较大的区域)和对细节要求高的场所(比如出入口这样人流密集的区域)。

当然,在不同场景中采用的高清摄像机类型也不一样:

自动光圈定焦镜头高清固定彩色摄像机:站台每侧设置2台,提供整个站台重迭无盲点的图像,如站台有弯度或监视范围不全,可能需多设固定摄像机以提供足够的监视覆盖。

自动光圈变焦镜头高清固定彩色摄像机:站厅、站内每个自动扶梯、人行步道处、车站出入口、自动/人工售票处、检票口、出入口自动扶梯、闸机、通道拐弯处。

一体化球型高清数字摄像机:各变电所内分别设2~3台、各车站票务室内设置一台、站厅、出入口、换乘通道、闸机等。

传输带宽

高清视频流在带来更高分辨率图像的同时,其传输码流也是标清的数倍,720P视频码流一般为2-5M,1080P视频码流一般为4-8M。因此在设计地铁传输系统时,需要考虑其对于高清视频码流的承载能力。在前端接入部分,建议采用光纤接入方式,如PON接入还可以节约光纤铺设的成本。而在车站与总控制中心之间的传输带宽建议不低于100M。当传输带宽资源紧张时,为了降低高清码流对传输的压力,也可进行基于发端的速率控制,对码流进行抽帧或打包等处理。

视频平台

高清码流的大数据量,不仅要求更大的传输带宽,也对平台的管理能力、分发能力、存储能力都提出了更高的要求,在建设地铁高清视频监控系统时,应对平台的这三方面能力进行优化和提升。同时高清视频监控平台需要考虑与现有标清系统的兼容,以及对不同编码协议的兼容。

地铁高清视频监控应用的技术需求

数据流与视频流分离技术

对于大数据量的视频监控平台,采用模块化设计是一种常见的做法,从而能够支持集中式或者分布式部署系统平台,也便于系统根据实际的数据需求进行平滑扩容。同时平台软件对于视频流和数据流的路径优化也尤为重要,可以减轻对重要管理模块的流量冲击,使系统更加稳定。

目前地铁常见的存储方式是在车站的集中式存储,其最大的特点是易于管理维护、容灾成本低,但是对主干要求带宽要求高。高清码流存储时,存储设备需要更大的吞吐量、更强的扩展性和更高的整合效率,最终能够实现海量数据的实时存储。在存储策略上也可作一些处理,如选择合适的数据块存储、无用图像变码流存储等技术。