地铁站视频监控联网技术方案

地铁站视频监控联网技术方案目前城市地铁站视频监控一般分为两级监控；在地铁站端要求监视所有本站图像，另外在监控中心要求可以监视下属各地铁站的情况。考虑到资金投入的问题，在中心端，一般不要求同时看到所有地铁站的所有图像；而是采取两种方式监视：一种是同时监视各地铁站的某几路图像，另外一种是要求可同时看到某一个地铁站的所有图像或大部分图像。这就需要考虑从各地铁站到监控中心的视频传输问题。从各地铁站到监控中心的视频传输一般有两种方案。第一种是使用数字视频编解码器，通过SDH提供的E1信道完成视频传输；第二种是采用光纤方式，独立组成城铁视频监控联网系统完成传输。若采用第一种方式，需要占用大量SDH资源，增大了通信系统的压力。在第二种方式中，如过采用传统点对点方式，则要占用很多的光纤资源。随着现代光纤通信技术和数字视频技术的飞速发展，在监控领域内，实时数字视频的光纤传输也已经被越来越多的人所接收。城铁系统光纤拓扑结构一般呈链状或环网结构，建议采用，系统远端设备对模拟图像进行压缩编码、数字化并通过复用器复接到高速信道，通过电/光转换将信号发送到光纤通道，组成链网或环网；在局端进行反向复用、解码，输出模拟图像，图像质量可达到DVD效果。我们以下面的案例为例，详细介绍如何采用VOX-基于光纤的数字视频传输平台解决城铁视频监控联网传输问题。一、现状及用户要求二、设计原则及解决方案三、VOX系统介绍四、系统框图及说明五、VOX系统特点一、现状及用户要求某城市地铁站联网监控项目，共具有16个地铁站，每个地铁站上传6路图像，共96路图像。全网共设1个监控中心，在监控中心需要设置6台监视器，同时观看16个站96图像中的任意6路。同时另设3个独立的操作席，各配1台监视器观看任意1路图像。二、设计原则及解决方案本设计方案着眼于整个系统的先进性、可靠性、灵活性和符合需方远期规划的原则设计，综合考虑系统的可扩展性，业务拓展功能及系统升级功能。根据现有状况及要求，提出采用北京蛙视通信有限公司的光纤数字音视频传输平台-VOX系统。VOX系统远端设备对模拟图像进行压缩编码、数字化并通过复用器复接到高速信道，通过电/光转换将信号发送到光纤通道，可组成链网或环网；在局端进行反向复用、解码，输出模拟图像，图像质量可达到DVD效果。三、VOX系统介绍VOX系统采用光纤作为传输介质，内置光传输模块，VOX系统摒弃了传统视频光端机点对点的传输模式，采用了电信级的光纤通信系统中数字中继的技术，信号逐级再生，与本地信号进行交叉复用，信号可在任何一点上下，非常灵活。通过时隙配置可以实现图像的全网交叉，使用极为方便。VOX采用模块化的结构------包含机箱、光传输板、业务板（视频压缩板、视频解压缩板、数据板、E1版、以太网网桥、以太网接口板）等模块。每个监控点可根据需要及数量选择相关的模块，一般在监控点配置一台VOX设备，需要机箱一个、光传输板一块、业务板若干。在监控中心需VOX机箱一个、光传输板一块、业务板若干。VOX系统可以实现音视频双向传输和多点信息共享的功能。比如在监控中心插入一块视频压缩板，分中心或地铁站插入一块解压缩板，通过时隙配置即可实现音视频的反向传输，即简单的会议电视功能。VOX系统可以通过以太网与上级监控联网。VOX系统支持在中心端VOX设备上插入一块10/100M以太网接口板，用于上传视频信号，并且与本地信号互不干扰。上级监控中心可以通过计算机上的解压软件观看图像。VOX系统可实现网管功能，可在监控中心监测网络设备状态并配置网络中硬件结构。根据传输容量的不同，VOX分为VOX-155和VOX-622两种系统。VOX-155系统的传输带宽为155Mbit/s,可同时传输30路高质量视频信号、15路音频信号、2路共享型异步数据。VOX-622系统传输带宽为622Mbit/s，可同时传输126路高质量视频信号、126路音频信号、2路共享型异步数据。在系统传输过程中，VOX-622系统平滑兼容VOX-155，使VOX-155成为VOX-622系统光分支，通过光分支直接把图像传输到监控中心，并且与各分中心同时观看图像，互不干扰。综上所述，VOX系统具有以下特点：大容量传输特性------一根光纤上最多可传输多达120路视音频信号；高品质的图像质量-----高清晰度，无马赛克现象；传输距离长-----单系统最远可达1800公里；多种组网方式-----即可形成强大的环网保护，又可以形成多节点链网；方便的扩容能力------插卡式结构，配置灵活；系统可扩展性强------增加监控地铁站，可就近接入原有VOX系统统一管理。节省光纤资源------相较于传统的点对点设备，VOX系统占用的拓扑路径最短；具备多种压缩方式------M-JEPG，MPEG-2；强大的后台管理软件------故障自我诊断，数字图像处理。四、系统框图及说明VOX-155系统中将总带宽155M划分为16个时隙，其中15个时隙可以用来传输视频信号，每路视频信号的带宽是10M。因为监控中心总共只需要同时观看96路图像中的9路，因此最多只需占用系统中的9个时隙。在监控中心通过网管软件，将9路视频解压缩板分别分配到指定的时隙，从指定的时隙上解压缩图像。同时各分控操作席可以通过VOX-155客户端软件对各地铁站的视频信号进行切换，选择需要观看的图像上传到指定的时隙上。监控中心需要在计算机上安装VOX控制服务器软件和系统网管软件，对整个系统各节点进行管理和配置。各分控操作席需要安装VOX客户端软件，以完成图像切换，前端设备控制等功能。本系统要求服务器和各客户端可以通过网络通信，该网络可以是已存在的局域网，如果不具备，VOX系统可以通过在各分中心和中心的VOX设备中增加以太网板来实现互相信号上网和互相通信。以太网板可以直接将数字视频信号转换后在以太网上发布，用户可以通过软件在计算机上观看图像并进行控制切换等操作。系统示意图如下所示：根据系统需要，以2芯光纤沿16个地铁站、3个分中心、1个中心共20个点组成环网，形成一个VOX-155系统。每个点分别需要配备以下设备：每个地铁站需配备以下设备：VOX机箱1个，VOX-155光接口板1块，M-JPEG视频压缩板6块；监控中心需要配备以下设备：VOX机箱1个，VOX-155光接口板1块，M-JPEG视频解压缩板9块，以太网接口板1块，VOX控制服务器软件1套，网管软件1套，客户端控制软件1套。五、VOX系统特点VOX系统具有以下主要特点：整个VOX系统内可以实现视频信号的全交叉，通过时隙配置，视频图像可以在任何一个节点上下，不受任何限制。支持与模拟切换矩阵共同使用，也可以不使用模拟矩阵而采用后台软件控制切换，节省矩阵费用。由于VOX系统本身优势，可以完全取代模拟矩阵，不但节省了设备费用，简化了操作过程，同时也降低了因硬件设备增加而引起的故障率。VOX系统可以实现音视频双向传输和多点信息共享的功能。比如在监控中心插入一块视频压缩板，分中心或收费站插入一块解压缩板，通过时隙配置即可实现音视频的反向传输，即会议电视功能。示意图如下：VOX系统可以通过以太网与上级监控联网。VOX系统支持在中心端VOX设备上插入一块10/100M以太网接口板，用于上传视频信号，并且与本地信号互不干扰。上级监控中心可以通过计算机上的解压软件观看图像。VOX系统可实现网管功能，可在监控中心监测网络设备状态并配置网络中硬件结构。VOX系统采用机箱插板式结构，使用灵活，扩容方便，可随时在各点增加视频板或视频扩展模块，减少升级费用。VOX系统与IP视频传输方式相比具有明显的优势：整个系统共96路视频信号，其中9路需要同时上传。如果使用IP方式传输，则必须采用SDH网提供的网络接口，为了保证图像质量需要占用很大的系统带宽。远端各地铁站每处需要6台视频服务器，监控中心还需要根据需要增加视频服务器，整个系统的费用会大大增加。