基于高清技术的地铁视频监控系统的应用分析

李天一

【摘要】    随着城市地铁建设规模不断扩大，乘客数、人流密度也在不断增长，从社会公共安全及地铁运营管理角度考虑，存在大量不确定因素。因此，需要在地铁体系中建立有效可靠的视频监控系统以便更好的应对可能出现的问题。而高清技术的出现提高了视频监控系统的显示效果，满足更高的需求，应用到地鐵视频监控系统当中，能够获取更好的效果。论文分析了地铁视频监控系统采用高清技术的必要性，以及相应的高清解决方案，阐述了将高清技术应用到地铁视频监控系统中的关键要点。

【关键词】    高清技术    地铁    视频监控

一、引言

地铁近年来受到国内外城市的青睐，各地地铁建设规模不断增长。在地铁运营不断发展的过程中，乘客数、列车数也在不断增加，视频监视系统是保证地铁项目行车组织和安全的重要手段。它能够为控制中心的调度员、各车站值班员、列车司机等提供有关列车运行、防灾救灾、旅客疏导的视觉信息，也可为上级单位进行视频信息共享提供视频资源。随着数字化技术、图像处理技术的不断进步，能够满足更高的监控要求，而高清技术作为当前视频领域的热门技术，应用到地铁视频监控系统中也是非常必要的。

二、地铁视频监控系统的高清解决方案

地铁视频监控系统是由公安视频监控、专用（运营）视频监控两个方面的系统共同构成，一般情况下只共享前端处理设备，其他部分均为独立个体。地铁公安视频监控系统有三级架构，即将三级中心设置在各车站公安值班室，对本站情况进行监控;二级中心设在派出所，对辖区内各车站情况进行监控，一级监控中心设在地铁公安分局，对整条线路乃至多条线路进行监控。地铁视频监控可以为用户提供视频分配、实时监看、图像选择图像回放、云台控制、数字监控录像存储、优先级设置、智能分析等多种类型的服务，还能与地铁综合监控系统进行兼容。传统地铁视频监控系统，必然存在公安和专用两套系统的重复建设，为了节省成本，明晰架构，建议采用公专合一的建设方式。整合后的视频监视系统可放入公安通信系统，公安视频监视系统与专用视频监视系统在车站部署一套平台，共用前端摄像机、服务器、存储设备。并按各自的需求独立设置交换机监视终端等，其中公安交换机与专用交换机之间设置防火墙实现网络信息安全。在控制中心、公安分局分别部署各自的控制平台，按公安和运营的需求对公安与专用用户分配相应的权限和优先级，并通过各自的客户端进行管理

三、将高清技术应用到地铁视频监控系统中的关键要点

1、选择前端摄像机。地铁高清视频监控系统中的网络摄像机，必须支持图像数值化信号的直接输出，多使用数字摄像机进行实现。和模拟摄像机中相比，新增数字处理、网络接入、视频压缩等功能。这种前端摄像机的优势集中体现在可以使用网络进行数字音视频传输，安装简单、集成度高、成本低，能够满足未来系统发展需要，而且可以实现智能化、无线化、高清图像、支持H265等高压缩格式视频流等功能。可以设置在面积较大、人流密集的场所，实现大场景、高细节的监控要求。

2、传输系统要求。地铁高清视频监控系统的视频流不仅具备更高的分辨率，还具有较高的传输码流。一般情况下，720P视频码流约2-3M，1080P视频码流约4-6M。因此，地铁高清视频监控传输体系应用过程中必须重点关注高清视频码流的承载能力，可在前端接入部分采用光纤接入方式进行处理。针对车站与控制中心之间，其传输带宽不应小于1000M。若实际传输带宽资源不允许，可以通过基于发端的速率控制对高清码流进行打包或抽帧处理，以便减轻高清视频内容传输的压力[2]。

3、视频的解码显示。在地铁视频监控系统前端使用高清摄像机，后端必须选择具备高清解码能力的解码器。从人类的视觉舒适度考虑，16：9的显示设备能够更好的满足显示需求，但是由于地铁监控系统应用场景存在的差异，16：9的显示设备无法满足所有场景。而对于客户端来说，部分功能需要结合地铁高清视频特点才能实现相应要求，其中包含局部放大、全景调用、智能布局等多种功能，只有这样才能更好的提升高清技术服务地铁视频监控的能力[3]。

4、视频软件管理平台。高清视频必然会产生庞大的数据量，而且需要视频软件管理平台具有良好的分发、管理、存储等能力。为更好的应对高清视频较大的数据量来说，监控平台可以采用模块化设计，采用分布式或集中式部署，便于系统结合实际视频数据量需求进行平滑扩容，同时软件管理平台可以将数据流、视频流进行优化，降低流量对管理模块所造成的冲击。平台内还可以增加人脸识别、行为诊断、对接大数据平台等功能，更好的为运营管理和维护安全稳定服务。对于高清视频的图形存储，对于中小型高清监控系统可以使用纯数字视频录像机、网络视频录像机、硬盘录像机等系统;对于大型网络系统，其中的图像资源较为关键，需要根据系统实际需求对存储装置、机制进行有效选择，较为常见的存储装置、机制包括单站集中存储、云存储以及两种方式相结合等类型。对于地铁视频监控高清数据的存储，相关设备必须具有较强的扩展性、更高的整合效率以及更大的吞吐量，可以实现对大量高清数据的实时存储，而磁盘阵列具有高可靠性、高扩展性、低维护成本的优势，地铁高清视频监控必然会逐步以其作为系统存储基础。同时可以对关键点位添加摄像机自身存储，在车站主设备故障时，可以把视频暂时存在摄像机内部，待车站主设备恢复后，自动导入磁盘阵列中。

结语：高清技术应用到地铁视频监控系统中去，需要视频采集、传输、存储、显示、后台应用等一整套方案。在高清技术应用的过程中，视频数据总量不断增加、传输带宽需求增多，对于视频监控平台的稳定性、安全性、便捷性要求更高。因此，高清技术应用到地铁视频监控当中需要进行科学、合理的规划设计，才能更好的提升系统的整体性能。

参  考  文  献

[1]吴思.地铁综合监控系统的数据流向及同步方法研究[J].科技创新与应用，2019（13）：146-147+150.

[2]陈爱斌，罗威.地铁车载高清视频监控分布式存储方案设计及实现[J].电视技术，2018，42（08）：76-81+92.

[3]汤挺峰.谈高清视频监控技术在城市公共安全中应用[J].中国新通信，2017，19（15）：102-103.