本文主要從目前軌道交通視頻監(jiān)控現(xiàn)狀的角度，探討城市軌道交通視頻監(jiān)控的標準化問題。

　　軌道交通視頻監(jiān)控現(xiàn)狀

　　國內(nèi)城市軌道交通建設在過去十年內(nèi)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(nèi)第一條地鐵運營至今，視頻監(jiān)控技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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 的標準，并且兩者還共享一些技術(shù)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MPEG II、MPEG   IV、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(shù)(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(zhì)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(zhì)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(zhì)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High   Profile碼流進行錄像存儲，保證對細節(jié)的捕獲，而選擇低延時的Constrained Baseline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(nèi)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暋XIS、 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(shù)，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(shù)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(nèi)的多層級系統(tǒng)管理、權(quán)限分配、錄像調(diào)用等功能沒有很好的解決方案。

　　國內(nèi)視頻監(jiān)控標準的發(fā)展狀況

　　國內(nèi)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(zhì)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(jié)構(gòu)、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(shù)要求》 (GB/T 28181-2011)正式頒布實施，可以說，GB/T   28181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(gòu)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(nèi)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(jié)構(gòu)。

　　基于GB/T28181和ONVIF的標準化聯(lián)網(wǎng)框架

　　下面我們介紹一種融合ONVIF和GB/T28181-2011 標準的標準化聯(lián)網(wǎng)設計思路。

　　聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型

　　對于典型的軌道交通聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，我們可以分為圖1的三個層次。

　　車站層：車站監(jiān)控的獨立系統(tǒng)，由控制服務器進行本地顯示、錄像、周邊設備的接入，控制服務器還負責向線路運營中心提供本地資源的調(diào)用服務。

　　線路層：城軌線路一級的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，管理本線所有車站的視頻資源的調(diào)用、處理車站的報警信息，同時還要向線路外的視頻調(diào)用請求提供服務。

　　聯(lián)網(wǎng)層：城軌系統(tǒng)向上層運營中心或城市級圖像監(jiān)控系統(tǒng)或其他指揮系統(tǒng)提供圖像信息的虛擬化聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)的角色

　　車站前端視頻設備：部署在車站監(jiān)控子系統(tǒng)中，輸出數(shù)字視頻信號，并進行視頻壓縮編碼，壓縮碼流通過網(wǎng)絡進行傳輸。

　　車站視頻解碼器：部署在車站控制室、警務室等場所，調(diào)用前端視頻設備的碼流，解碼輸出到監(jiān)視器上。

　　車站控制服務器：響應車站控制終端的請求，發(fā)出指令，控制解碼器調(diào)用前端視頻。

　　響應運營中心的控制指令，并將前端視頻流，轉(zhuǎn)發(fā)到中心的解碼器。

　　接入車站周邊的報警設備，并產(chǎn)生相應的聯(lián)動。

　　車站控制終端：發(fā)出調(diào)用指令。

　　運營中心OCC控制網(wǎng)關：響應客戶端的指令，并以標準控制協(xié)議，向車站控制服務器發(fā)出調(diào)用車站視頻的指令;響應上層網(wǎng)關的控制協(xié)議，向車站控制服務器調(diào)用視頻，并向上層網(wǎng)關進行轉(zhuǎn)發(fā)。

　　運營中心OCC客戶端：發(fā)出調(diào)用車站視頻的指令。

　　運營中心OCC解碼器/大屏顯示控制：解碼車站控制服務器轉(zhuǎn)發(fā)的車站視頻流并進行顯示。

　　外部控制網(wǎng)關：響應客戶端的指令，并以標準控制協(xié)議，向OCC控制網(wǎng)關發(fā)出調(diào)用車站視頻的指令;并轉(zhuǎn)發(fā)相應視頻。

　　整體標準體系設計

　　在車站以下的范圍內(nèi)，可以采用ONVIF作為設備接入和管理的標準化框架，而在車站以上采用GB/T28181-2011作為聯(lián)網(wǎng)的主要通信協(xié)議，主要的原因是：

　　首先，車站內(nèi)區(qū)域是設備集中的區(qū)域，大量的設備接口也都是在車站內(nèi)區(qū)域，采用設備廠家支持較好、較成熟的ONVIF標準，可行性較好，設備選擇面較寬。

　　其次，在線路以上層面以及和外部共享的系統(tǒng)接口上采用GB/T28181-2011  可以保證將來能接入到公安、政府應急指揮、智能交通等大平臺上，有一定的前瞻性。

　　最后，如果我們在編解碼標準上采用H.264同時精心選取同時符合ONVIF,GB\T 28181  的傳輸和封裝要求，那么，音視頻流從前端到后端基本可以不經(jīng)過“翻譯”，保證了系統(tǒng)的完整性。

　　設備和平臺

　　采用上述的規(guī)范和標準體系，對設備和控制平臺有一定的要求，當然這些要求是完全可以實現(xiàn)的，以?？低暤牟糠衷O備進行說明。

　　控制服務器和控制網(wǎng)關：視頻管理軟件具備獨立的設備接入服務和聯(lián)網(wǎng)服務，可以管理ONVIF設備，提供GB/T通訊接口，完全可以滿足本文中描述的**范體系架構(gòu)。

　　聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關用于平臺間聯(lián)網(wǎng)的功能全部封裝到聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)關中，適用于凡是需要平臺間進行標準聯(lián)網(wǎng)的場合;可屏蔽平臺內(nèi)部差異，靈活部署于平臺之上，可應用于對已建非國標平臺的改造。

　　總之，對于軌道交通的視頻被監(jiān)控系統(tǒng)來說，依托國際和國內(nèi)的標準制定自己的聯(lián)網(wǎng)標準，可以規(guī)范設備的選擇，保證聯(lián)網(wǎng)功能的實現(xiàn)，值得業(yè)主仔細規(guī)劃。