視頻監(jiān)控在軌道交通中的應用現(xiàn)狀

國內城市軌道交通建設在過去十年內已經(jīng)全面從一線城市往二線城市普及，不僅北上廣深的城市軌道交通運營里程超過了1500公里，所有的東部省會城市都已建成了地鐵，更有幾十個東部地級市和西部省會城市規(guī)劃和在建城市軌道線路，預計到2020年，將新建成70余條軌道線路，屆時全國的軌道交通總線路超過100條，運營里程超過10000公里。

城市軌道交通中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是運營和治安的重要保障系統(tǒng)，近年來呈現(xiàn)出新的特點。

·系統(tǒng)呈現(xiàn)高清數(shù)字化的趨勢。從國內第一條地鐵運營至今，視頻監(jiān)控技術走過了三個發(fā)展周期：從模擬聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展到基于DVR的數(shù)字聯(lián)網(wǎng)，以及今日的全數(shù)字聯(lián)網(wǎng)。很多城市的軌道交通更是直接就從數(shù)字高清起步，數(shù)字化的優(yōu)勢體現(xiàn)在整體的系統(tǒng)高干擾性、聯(lián)網(wǎng)便利性、接口的開放性，高清的優(yōu)勢則體現(xiàn)在更多的細節(jié)和信息為可視化管理提供了極大的可能性和想象空間。更重要的是，IP攝像機和網(wǎng)絡存儲設備的價格下降之快，也很大程度上消除了業(yè)主的顧慮;

·視頻監(jiān)控系統(tǒng)按業(yè)務分為運營和治安兩個主要垂直系統(tǒng)，也就是CCTV要滿足地鐵運營的需要和公安對于地鐵車站、地鐵車廂的治安環(huán)境的保障需要。對于這種業(yè)務的垂直劃分，不同的城市有不同的做法，主要是統(tǒng)一建設、分開使用的建設模式和分別建設、資源共享兩種模式;

·視頻監(jiān)控和軌道交通綜合管理系統(tǒng)的融合。和早期模擬系統(tǒng)不同的是，基于數(shù)字網(wǎng)絡技術的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以和其他計算機軟件業(yè)務平臺基于通訊協(xié)議做數(shù)據(jù)的交換和業(yè)務的整合，因此，在某些城市的軌道交通系統(tǒng)中，CCTV的系統(tǒng)是作為綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ISCS)的一個組成模塊而存在的，CCTV向ISCS的其他系統(tǒng)如SCADA、環(huán)控、屏蔽門、消防、安防等提供基礎的視頻資源，而不設立獨立的監(jiān)控終端�？梢灶A計的是，隨著智能技術的發(fā)展，各個業(yè)務系統(tǒng)對于視頻的使用會更加普遍，這種系統(tǒng)級的融合會更加常見;

·城市軌道交通的CCTV系統(tǒng)將納入到社會面的監(jiān)控體系中。目前，視頻監(jiān)控技術不僅成為平安城市、智慧城市的一個基本需求，城市軌道體系也是城市的生命線，因此，軌道交通一定會成為城市視頻監(jiān)控體系的一個重要組成部分，這就給我們提出了一個技術問題：軌道交通的CCTV體系，將來是否能夠適應納入社會監(jiān)控體系的要求?

城市軌道交通的體系建設要求。從第一代城軌運營至今，技術體系在不斷演化，管理體制也在發(fā)生很大的變革，現(xiàn)在，城市級的軌道運營中心、交通管理中心、應急指揮中心要求把不同的軌道線路作為一個整體進行管理，這就要求不同的軌道線路不管建設年限如何，要考慮對整體系統(tǒng)的融合性，而不至于造成一線一制，煙囪式地進行系統(tǒng)整合。

本文主要就最后兩個發(fā)展趨勢，探討城市軌道交通視頻監(jiān)控的標準化選擇問題。

視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)標準化趨勢數(shù)字化視頻監(jiān)控不斷的發(fā)展歷程，也是相應的標準不斷推出和完善的歷程，但是和廣播電視系統(tǒng)相比，數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)雖然同樣也關注音視頻壓縮、傳輸?shù)臉藴�，并且兩者還共享一些技術成果，但是對于視頻監(jiān)控來說，大規(guī)模的聯(lián)網(wǎng)要求提出來的對聯(lián)網(wǎng)控制協(xié)議的標準則還是近年才出現(xiàn)的事情。以下從三個方面簡要說明，視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)控制所涉及的標準化工作。

視音頻編解碼標準

視音頻編解碼標準是所有視頻信息最基本的“描述語言”，沒有統(tǒng)一的語言，就需要層層翻譯，對各種語言的長期維護，尤其是早期非規(guī)范的語言，是非常困難而難以持續(xù)的。從軌道交通發(fā)展至今在視音頻編解碼標準上，歷經(jīng)了MPEGII、MPEGIV、H.264幾個階段，不僅如此，由于對傳輸和封裝標準缺乏早期規(guī)范，經(jīng)常發(fā)生線路之間不能互編互解的局面，管理各線的運營中心必須堆砌很多設備，才能接入各條線路，給系統(tǒng)運維帶來很大困擾。

H.264已經(jīng)推出近十年，是目前應用最廣泛、最先進的視頻編碼技術(2013年3月H.265正式頒布，但對于大規(guī)模商用來說，估計還要3-5年的時間)，在同樣的圖像質量前提下，其碼流不及MPEG-4一半，可以大量節(jié)省存儲空間及帶寬占用，這點對于有大量視頻傳輸及存儲需求的網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控系統(tǒng)是至關重要的。

H.264標準從編碼器處理和質量方面規(guī)定baseline、main和High等多個profile，同時在H.264具體算法中包含了眾多的可選項。因此，根據(jù)軌道交通對視頻質量的要求以及兼容性實施角度，可以靈活選擇規(guī)定具體的profile和level等級，以及對編碼和解碼過程中的具體參數(shù)規(guī)定，滿足不同場景下的不同需求，例如，可以選擇高壓縮比的HighProfile碼流進行錄像存儲，保證對細節(jié)的捕獲，而選擇低延時的ConstrainedBaseline滿足低延時的實時瀏覽要求。

由于H.264發(fā)展已經(jīng)比較成熟，相比較SVAC、AVS等標準得到了更多的廠商支持，因此，在國際、國內得到了眾多標準化聯(lián)盟組織的選擇，具有強大的生命力。而且從目前的實踐來看，H.264的實現(xiàn)趨于規(guī)范，不同廠商的互操作有比較好的保證。

綜合以上因素，我們認為軌道交通應該選擇H.264作為視頻編碼的基礎編碼框架，并在此基礎上，完善信令、傳輸、文件封裝的相關標準。

系統(tǒng)控制協(xié)議

隨著安防行業(yè)不斷向網(wǎng)絡化發(fā)展的趨勢，對于不同廠商的IP安防設備缺乏一個互相通信的標準。2008年9月，由�？低�視、AXIS、BOSCH、SONY等公司聯(lián)合發(fā)起成立了ONVIF的研究小組，逐漸形成了大批主要廠商參與的國際性標準化組織，并已推出ONVIF2.2版規(guī)范。此外還有Cisco、Honeywell等60余家廠商發(fā)起的PSIA組織。

ONVIF標準為網(wǎng)絡視頻設備之間的信息交換定義通用協(xié)議，包括裝置搜尋、實時視頻、音頻、元數(shù)據(jù)和控制信息等。網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品可以提供多種可能性，使終端用戶、集成商、顧問和生產(chǎn)廠商能夠更靈活和開放地進行功能擴展，而且利用面向服務的接口技術，降低系統(tǒng)管理成本，獲得高性價比、更靈活的解決方案、市場擴張的機會以及更低的風險。

ONVIF目前已經(jīng)得到了主流視頻設備廠商的普遍支持，越來越成為前端設備、存儲設備、后端設備的事實接口標準，同時，基于廠商自有技術的SDK接入方式，將越來越受到用戶的抵觸。

但是，ONVIF的缺點也比較明顯，由于ONVIF更關注的是設備之間的接口和管理，不太關注系統(tǒng)之間的管理和接口，對于國內的多層級系統(tǒng)管理、權限分配、錄像調用等功能沒有很好的解決方案。

國內視頻監(jiān)控標準的發(fā)展狀況國內視頻監(jiān)控系統(tǒng)的標準化相對滯后，尤其對數(shù)字視頻監(jiān)控的聯(lián)網(wǎng)控制，缺乏全國性的標準。

從發(fā)展歷程上來看，首先是地方性的標準制定，并從關注視頻圖像質量、關鍵點位的覆蓋、強制功能的規(guī)定，逐漸發(fā)展到規(guī)定整體結構、關注系統(tǒng)級聯(lián)網(wǎng)標準。

2012年6月1日，《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸交換控制技術要求》(GB/T28181-2011)正式頒布實施，可以說，GB/T28181在GA/T669.1—2008系列標準的基礎上，規(guī)劃了一個可以推廣到全國規(guī)模的行業(yè)性聯(lián)網(wǎng)體系，對聯(lián)網(wǎng)控制協(xié)議和體系架構做了比較細致的描述，有比較強的操作性。但是，28181相比669系列標準做了簡化，相信需要一定的后續(xù)標準加以描述。對于軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是否可采用ONVIF或GB28181的相關內容來實現(xiàn)軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)絡視頻設備之間通信接口以及系統(tǒng)之間協(xié)議的標準化?我們發(fā)現(xiàn)，依靠單一標準無法有效地適應軌道交通業(yè)務的多樣性，而必須采取獨特的標準化體系結構。