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【CPS中安网 cps.com.cn】目前中国内地共有36个城市向国家主管部门上报;城市轨道交通建设发展规划，其中28个城市获批，这28个城市计划至2015年前后规划建设96条轨道交通线路，建设线路总长2500多公里，总投资超过1万亿元。 一、高清化 由于高铁运行的特殊性，现阶段安防系统的建设在多数地铁里分属两大系统：门禁管理和报警属于综合监控，视频监控属于通信系统，两者都基于网络实现功能集成，统一管理，这便要求安防系统也必须提供相应的网络解决方案。 在具体的实际运用中，视频监控的数字解决方案由于技术的局限而未应用开来，目前比较典型的做法是MPEG-2与MPEG-4双码流技术结合矩阵控制的数模解决方案。如图1所示，前端摄像机模拟信号经过信号分配，一路进本地的模拟矩阵，通过摇杆键盘实现本地的实时控制和监视;一路进MPEG-2编码器，经过地铁内部网络，传输到监控中心经解码器解码后接监视大屏显示，并可进行控制;第三路进入MPEG-4编码器，实现实时存储。 一般情况下，每个车站都会设置一个模拟矩阵，结合摇杆键盘来对本车站内所有图像进行监控。在地铁系统中，每个车站的摄像头并不是特别多，在这种情况下使用摇杆键盘便能实现对矩阵的快速控制，对图像进行切换。 现有系统中，对于视频的传输和存储分别考虑采用了MPEG-2和MPEG-4的压缩方式：要在控制中心实现中心大屏幕浏览需要保证图像的质量，因此采用MPEG-2编码方式进行传输;而MPEG-2的压缩码流通常大于10mb/s，进行实时存储时，系统所需的存储空间会很大，将会大大增加投资成本，于是考虑采用MPEG-4编码(在D1、25帧/秒的情况下码流约为2mb/s)，用以解决实时存储所需的存储空间问题。 二、编码技术优化 值得注意的是，视频编码技术的选择对城市轨道交通数字视频安防架构的设计和造价会产生巨大的影响，同时采用MPEG-2和
MPEG-4两种压缩方式来解决图像质量和存储空间之间的矛盾问题，是一种巨大的投资浪费。随着编解码技术的发展，特别是可伸缩编码技术的应用，使图像质量和带宽之间的矛盾得到解决。如果选用可伸缩编码技术，以前需要由MPEG-2和MPEG-4双编码方式来完成的工作现在便只需单一算法即可得到完美的实现，以H.264-SVC为代表的编码标准是可伸缩编码技术应用的具体表现。具体来说，可伸缩编码技术有以下几个优势： 第一，可扩展编码技术只提供唯一码流：这种码流可以灵活的满足不同设备和网络的需求，而不是对每个视频源进行多种格式的编码。 第二，支持时间、空间、图像质量的扩展：这意味着通过一台标准的PC机可实现多种方式的解码，以满足不同处理能力的设备的需求，多个用户可以同时对同一个视频用不同的分辨率进行解码。 第三，多分辨率功能使得对一个端口配置不同分辨率(空间上的和时间上的)图像成为可能，可以对每个物理视频端口选择不同的分辨率和帧数作为次分辨率和帧数。空间上的可伸缩性是指对于同样的一个图像源，可以在同一个时间内得到不同解析度的画面(D1，CIF，QCIF);时间轴上的可伸缩性是指在播放时帧率的可调性;此外，H.264-SVC图像压缩技术还支持图像质量的可调性，同一视频流可设置不同的图像质量进行观看或存储。 第四，采用可伸缩性的压缩技术应用于城市轨道交通还可以很好地解决车载监控的问题。目前，由于无线带宽无法满足视频传输的要求，车载监控多为独立的系统，视频信息实时传输到司机室进行监控和本地存储，列车到站后再通过人工进行转存。而如果采用具有可伸缩特性的压缩技术，便可以根据需求选择合适的传输分辨率和帧数，达到图像无线实时传输要求，从而与车站监控系统形成完整的统一平台。 另外，长期以来，在地铁安防中的视频监控系统一直有运营和安防两方面的需求，由于关注的内容不同，管理要求不同，目前通常是建立两套独立的系统，相互不干扰，独立管理。而如果采用网络化、数字化的软硬件结合的视频解决方案，可以轻易实现系统的扩展，并根据运营、公安的不同管理需求，确定控制的权限和先级，使运营和公安既能共享资源，同时又不相互影响，很大程度上减少重复投资的问题。 三、智能化 随着技术的发展，地铁安防系统对智能化的要求也在不断提高，希望把之前的被动安防逐渐转变为主动安防，从而大大降低对人员及其工作强度的需求，视频智能分析应用就是其中典型的表现。 现阶段地铁安防建设基本上都提出了对智能视频分析的需求，但在大范围的应用并不多，主要原因是：很多智能视频分析功能对应用环境有着较高的要求，而且误报率通常达不到实际应用的需求。因此，必须根据智能视频分析现阶段的技术水平，结合地铁的实际情况应用，才能达到满意的效果。 从目前来看，智能视频分析的一些技术已经可以在实际中进行应用，例如，针对摄像机状态进行智能检测的功能，摄像机黑帧检测、摄像机过度曝光、镜头遮挡、图像模糊、摄像机移位等，这些技术相对成熟，多数情况下能取得比较满意的效果。除此之外，诸如车站人流量定性检测、人员越线检测等一些较复杂的功能，其本身也符合地铁的管理需求，结合现场情况也可取得相应的智能化检测效果，只是相对复杂一些，应用应更谨慎和严密。将智能视频分析技术运用到地铁安防系统中，同时结合视频管理平台的应用，可极大地提高安防系统的智能化程度。 四、安防大集成 地铁安防对系统的集成度的要求也非常高，尤其是综合监控系统。 如上所述，在地铁领域，典型的安防系统的建设是分在不同的系统内，由于视频和报警、门禁分属不同的系统，尽管在各自的大系统内集成度相对较高。然而，基于视频、门禁和报警之间的安防集成联动则显得有些薄弱，不能充分发挥安防集成的优势。 实际上，与地铁安防相关的系统不只是视频、门禁和报警，像设备监控系统、消防报警系统、数据传输平台和信息播报系统等相关系统都应是安防系统的一部分。随着用户对安防的日益重视，整体安防系统的集成已经成为一个趋势，在一些地铁项目中也得到应用。并且，正是由于地铁安防系统集成涉及众多子系统，因此，只有在各系统协调的情况下，进行深度集成，才能满足轨道交通发展对安防系统的要求。 地铁作为城市交通的动脉，缩短了时间与空间的距离，成为许多大城市缓解交通拥堵的重要交通工具。近年来，地铁综合安防系统需求旺盛，大大推动了其在国内的发展。但我们注意到，需求的另一面的是供给额，而供给恰恰是中国安防厂商的“软骨”。安全建设没有终点!地铁综合安防系统建设如何能控制投资成本、使之节能并对全系统运营维护管理更加行之有效和全方位提升地铁服务质量，都将值得我们再去探索和深思。
【CPS中安网 cps.com.cn】目前中国内地共有36个城市向国家主管部门上报;城市轨道交通建设发展规划，其中28个城市获批，这28个城市计划至2015年前后规划建设96条轨道交通线路，建设线路总长2500多公里，总投资超过1万亿元。 一、高清化 由于高铁运行的特殊性，现阶段安防系统的建设在多数地铁里分属两大系统：门禁管理和报警属于综合监控，视频监控属于通信系统，两者都基于网络实现功能集成，统一管理，这便要求安防系统也必须提供相应的网络解决方案。 在具体的实际运用中，视频监控的数字解决方案由于技术的局限而未应用开来，目前比较典型的做法是MPEG-2与MPEG-4双码流技术结合矩阵控制的数模解决方案。如图1所示，前端摄像机模拟信号经过信号分配，一路进本地的模拟矩阵，通过摇杆键盘实现本地的实时控制和监视;一路进MPEG-2编码器，经过地铁内部网络，传输到监控中心经解码器解码后接监视大屏显示，并可进行控制;第三路进入MPEG-4编码器，实现实时存储。 一般情况下，每个车站都会设置一个模拟矩阵，结合摇杆键盘来对本车站内所有图像进行监控。在地铁系统中，每个车站的摄像头并不是特别多，在这种情况下使用摇杆键盘便能实现对矩阵的快速控制，对图像进行切换。 现有系统中，对于视频的传输和存储分别考虑采用了MPEG-2和MPEG-4的压缩方式：要在控制中心实现中心大屏幕浏览需要保证图像的质量，因此采用MPEG-2编码方式进行传输;而MPEG-2的压缩码流通常大于10mb/s，进行实时存储时，系统所需的存储空间会很大，将会大大增加投资成本，于是考虑采用MPEG-4编码(在D1、25帧/秒的情况下码流约为2mb/s)，用以解决实时存储所需的存储空间问题。 二、编码技术优化 值得注意的是，视频编码技术的选择对城市轨道交通数字视频安防架构的设计和造价会产生巨大的影响，同时采用MPEG-2和
MPEG-4两种压缩方式来解决图像质量和存储空间之间的矛盾问题，是一种巨大的投资浪费。随着编解码技术的发展，特别是可伸缩编码技术的应用，使图像质量和带宽之间的矛盾得到解决。如果选用可伸缩编码技术，以前需要由MPEG-2和MPEG-4双编码方式来完成的工作现在便只需单一算法即可得到完美的实现，以H.264-SVC为代表的编码标准是可伸缩编码技术应用的具体表现。具体来说，可伸缩编码技术有以下几个优势： 第一，可扩展编码技术只提供唯一码流：这种码流可以灵活的满足不同设备和网络的需求，而不是对每个视频源进行多种格式的编码。 第二，支持时间、空间、图像质量的扩展：这意味着通过一台标准的PC机可实现多种方式的解码，以满足不同处理能力的设备的需求，多个用户可以同时对同一个视频用不同的分辨率进行解码。 第三，多分辨率功能使得对一个端口配置不同分辨率(空间上的和时间上的)图像成为可能，可以对每个物理视频端口选择不同的分辨率和帧数作为次分辨率和帧数。空间上的可伸缩性是指对于同样的一个图像源，可以在同一个时间内得到不同解析度的画面(D1，CIF，QCIF);时间轴上的可伸缩性是指在播放时帧率的可调性;此外，H.264-SVC图像压缩技术还支持图像质量的可调性，同一视频流可设置不同的图像质量进行观看或存储。 第四，采用可伸缩性的压缩技术应用于城市轨道交通还可以很好地解决车载监控的问题。目前，由于无线带宽无法满足视频传输的要求，车载监控多为独立的系统，视频信息实时传输到司机室进行监控和本地存储，列车到站后再通过人工进行转存。而如果采用具有可伸缩特性的压缩技术，便可以根据需求选择合适的传输分辨率和帧数，达到图像无线实时传输要求，从而与车站监控系统形成完整的统一平台。 另外，长期以来，在地铁安防中的视频监控系统一直有运营和安防两方面的需求，由于关注的内容不同，管理要求不同，目前通常是建立两套独立的系统，相互不干扰，独立管理。而如果采用网络化、数字化的软硬件结合的视频解决方案，可以轻易实现系统的扩展，并根据运营、公安的不同管理需求，确定控制的权限和先级，使运营和公安既能共享资源，同时又不相互影响，很大程度上减少重复投资的问题。 三、智能化 随着技术的发展，地铁安防系统对智能化的要求也在不断提高，希望把之前的被动安防逐渐转变为主动安防，从而大大降低对人员及其工作强度的需求，视频智能分析应用就是其中典型的表现。 现阶段地铁安防建设基本上都提出了对智能视频分析的需求，但在大范围的应用并不多，主要原因是：很多智能视频分析功能对应用环境有着较高的要求，而且误报率通常达不到实际应用的需求。因此，必须根据智能视频分析现阶段的技术水平，结合地铁的实际情况应用，才能达到满意的效果。 从目前来看，智能视频分析的一些技术已经可以在实际中进行应用，例如，针对摄像机状态进行智能检测的功能，摄像机黑帧检测、摄像机过度曝光、镜头遮挡、图像模糊、摄像机移位等，这些技术相对成熟，多数情况下能取得比较满意的效果。除此之外，诸如车站人流量定性检测、人员越线检测等一些较复杂的功能，其本身也符合地铁的管理需求，结合现场情况也可取得相应的智能化检测效果，只是相对复杂一些，应用应更谨慎和严密。将智能视频分析技术运用到地铁安防系统中，同时结合视频管理平台的应用，可极大地提高安防系统的智能化程度。 四、安防大集成 地铁安防对系统的集成度的要求也非常高，尤其是综合监控系统。 如上所述，在地铁领域，典型的安防系统的建设是分在不同的系统内，由于视频和报警、门禁分属不同的系统，尽管在各自的大系统内集成度相对较高。然而，基于视频、门禁和报警之间的安防集成联动则显得有些薄弱，不能充分发挥安防集成的优势。 实际上，与地铁安防相关的系统不只是视频、门禁和报警，像设备监控系统、消防报警系统、数据传输平台和信息播报系统等相关系统都应是安防系统的一部分。随着用户对安防的日益重视，整体安防系统的集成已经成为一个趋势，在一些地铁项目中也得到应用。并且，正是由于地铁安防系统集成涉及众多子系统，因此，只有在各系统协调的情况下，进行深度集成，才能满足轨道交通发展对安防系统的要求。 地铁作为城市交通的动脉，缩短了时间与空间的距离，成为许多大城市缓解交通拥堵的重要交通工具。近年来，地铁综合安防系统需求旺盛，大大推动了其在国内的发展。但我们注意到，需求的另一面的是供给额，而供给恰恰是中国安防厂商的“软骨”。安全建设没有终点!地铁综合安防系统建设如何能控制投资成本、使之节能并对全系统运营维护管理更加行之有效和全方位提升地铁服务质量，都将值得我们再去探索和深思。 |
