【編者按】國內(nèi)城市軌道交通建設(shè)在過去十年內(nèi)已經(jīng)全面從一線城市往二線城市普及衔帚，不僅北上廣深的城市軌道交通運營里程超過了1500公里屿拴，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浴魏，預(yù)計到2020年笤茴，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條文宜，運營里程超過10000公里涕癣。

　　國內(nèi)城市軌道交通建設(shè)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公里前标，所有的東部省會城市都已建成了地鐵坠韩，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(yù)計到2020年炼列，將新建成70余條軌道線路只搁，屆時全國的軌道交通總線路超過100條，運營里程超過10000公里俭尖。

　　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)氢惋，近年來呈現(xiàn)出新的特點。

　　系統(tǒng)呈現(xiàn)高清數(shù)字化的趨勢稽犁。從國內(nèi)第一條地鐵運營至今焰望，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)已亥，以及今日的全數(shù)字聯(lián)網(wǎng)熊赖。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)高干擾性虑椎、聯(lián)網(wǎng)便利性咱窜、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在轮。更重要的是牺幻，IP攝像機和網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的價格下降之快复罕，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(wù)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魂拢、地鐵車廂的治安環(huán)境的保障需要塑业。對于這種業(yè)務(wù)的垂直劃分，不同的城市有不同的做法镜踪，主要是統(tǒng)一建設(shè)低柑、分開使用的建設(shè)模式和分別建設(shè)、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)的融合眶约。和早期模擬系統(tǒng)不同的是汉统，基于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)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(wù)平臺基于通訊協(xié)議做數(shù)據(jù)的交換和業(yè)務(wù)的整合嚼龄，因此暂畴，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吃溅，CCTV向ISCS的其他系統(tǒng)如SCADA溶诞、環(huán)控、屏蔽門决侈、消防螺垢、安防等提供基礎(chǔ)的視頻資源，而不設(shè)立獨立的監(jiān)控終端赖歌⊥髌裕可以預(yù)計的是，隨著智能技術(shù)的發(fā)展庐冯，各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)對于視頻的使用會更加普遍孽亲，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。目前肄扎，視頻監(jiān)控技術(shù)不僅成為平安城市墨林、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犯祠，因此旭等，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體系总党，將來是否能夠適應(yīng)納入社會監(jiān)控體系的要求?

　　城市軌道交通的體系建設(shè)要求明疮。從第一代城軌運營至今，技術(shù)體系在不斷演化橘匿，管理體制也在發(fā)生很大的變革儡矫，現(xiàn)在，城市級的軌道運營中心默言、交通管理中心角殃、應(yīng)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杆谓，這就要求不同的軌道線路不管建設(shè)年限如何，要考慮對整體系統(tǒng)的融合性险丧，而不至于造成一線一制歼虽，煙囪式地進行系統(tǒng)整合。

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

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(yīng)的標準不斷推出和完善的歷程惩赊，但是和廣播電視系統(tǒng)相比电湘，數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)雖然同樣也關(guān)注音視頻壓縮、傳輸?shù)臉藴识炀⑶覂烧哌€共享一些技術(shù)成果寂呛，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)的事情瞬雹。

　　以下從三個方面簡要說明昧谊，視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)控制所涉及的標準化工作刽虹。

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”酗捌，沒有統(tǒng)一的語言，就需要層層翻譯涌哲，對各種語言的長期維護胖缤，尤其是早期非規(guī)范的語言，是非常困難而難以持續(xù)的阀圾。

　　從軌道交通發(fā)展至今在視音頻編解碼標準上哪廓，歷經(jīng)了MPEG II、MPEG IV初烘、H.264幾個階段涡真，不僅如此，由于對傳輸和封裝標準缺乏早期規(guī)范貌授，經(jīng)常發(fā)生線路之間不能互編互解的局面吟因，管理各線的運營中心必須堆砌很多設(shè)備，才能接入各條線路势嫁，給系統(tǒng)運維帶來很大困擾产歧。

　　H.264已經(jīng)推出近十年，是目前應(yīng)用最廣泛水芍、最先進的視頻編碼技術(shù)(2013年3月H.265正式頒布品庞，但對于大規(guī)模商用來說，估計還要3-5年的時間)存裁，在同樣的圖像質(zhì)量前提下斋垫，其碼流不及MPEG-4一半篷低， 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(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)是至關(guān)重要的届饰。

　　H.264標準從編碼器處理和質(zhì)量方面規(guī)定baseline唉私、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染突。因此捻爷，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等級份企，以及對編碼和解碼過程中的具體參數(shù)規(guī)定也榄，滿足不同場景下的不同需求，例如司志，可以選擇高壓縮比的High Profile碼流進行錄像存儲甜紫，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骂远。

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

　　綜合以上因素，我們認為軌道交通應(yīng)該選擇H.264作為視頻編碼的基礎(chǔ)編碼框架茴茁，并在此基礎(chǔ)上专勇，完善信令、傳輸泣奏、文件封裝的相關(guān)標準客洁。

系統(tǒng)控制協(xié)議

　　隨著安防行業(yè)不斷向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢，對于不同廠商的IP安防設(shè)備缺乏一個互相通信的標準澳券。2008年9月但治，由海康威視乎渊、AXIS习诬、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零短，并已推出ONVIF2.2版規(guī)范壤趴。此外還有Cisco、Honeywell等60余家廠商發(fā)起的PSIA組織瑞侮。

　　ONVIF標準為網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備之間的信息交換定義通用協(xié)議的圆，包括裝置搜尋、實時視頻半火、音頻越妈、元數(shù)據(jù)和控制信息等。網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品可以提供多種可能性钮糖，使終端用戶梅掠、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店归，而且利用面向服務(wù)的接口技術(shù)阎抒，降低系統(tǒng)管理成本，獲得高性價比消痛、更靈活的解決方案且叁、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(shè)備廠商的普遍支持秩伞，越來越成為前端設(shè)備逞带、存儲設(shè)備、后端設(shè)備的事實接口標準拭兢，同時少镇，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孟掺。

　　但是，ONVIF的缺點也比較明顯回东，由于ONVIF更關(guān)注的是設(shè)備之間的接口和管理喂搬，不太關(guān)注系統(tǒng)之間的管理和接口，對于國內(nèi)的多層級系統(tǒng)管理成吓、權(quán)限分配熙拐、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)的標準化相對滯后切咸，尤其對數(shù)字視頻監(jiān)控的聯(lián)網(wǎng)控制搏翎，缺乏全國性的標準。從發(fā)展歷程上來看玲崩，首先是地方性的標準制定吸辽，并從關(guān)注視頻圖像質(zhì)量、關(guān)鍵點位的覆蓋盟步、強制功能的規(guī)定藏斩，逐漸發(fā)展到規(guī)定整體結(jié)構(gòu)躏结、關(guān)注系統(tǒng)級聯(lián)網(wǎng)標準。

　　2012年6月1日狰域，《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)正式頒布實施媳拴，可以說，GB/T 28181在GA/T669.1—2008系列標準的基礎(chǔ)上兆览，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)體系屈溉，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，有比較強的操作性抬探。但是语婴，28181 相比669 系列標準做了簡化，相信需要一定的后續(xù)標準加以描述驶睦。

　　對于軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)砰左，是否可采用ONVIF或GB28181的相關(guān)內(nèi)容來實現(xiàn)軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)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(yīng)軌道交通業(yè)務(wù)的多樣性场航，而必須采取獨特的標準化體系結(jié)構(gòu)缠导。

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(shè)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)呼笨，我們可以分為圖1的三個層次恋晃。

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

　　線路層：城軌線路一級的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)柱炼，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行贤，同時還要向線路外的視頻調(diào)用請求提供服務(wù)痒脊。

　　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(shè)備：部署在車站監(jiān)控子系統(tǒng)中播瓦，輸出數(shù)字視頻信號驮觅，并進行視頻壓縮編碼，壓縮碼流通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸众琼。

　　車站視頻解碼器：部署在車站控制室闯捎、警務(wù)室等場所，調(diào)用前端視頻設(shè)備的碼流许溅，解碼輸出到監(jiān)視器上瓤鼻。

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

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

　　接入車站周邊的報警設(shè)備耐朴，并產(chǎn)生相應(yīng)的聯(lián)動。

　　車站控制終端：發(fā)出調(diào)用指令盹憎。

　　運營中心OCC控制網(wǎng)關(guān)：響應(yīng)客戶端的指令筛峭，并以標準控制協(xié)議，向車站控制服務(wù)器發(fā)出調(diào)用車站視頻的指令;響應(yīng)上層網(wǎng)關(guān)的控制協(xié)議陪每，向車站控制服務(wù)器調(diào)用視頻影晓，并向上層網(wǎng)關(guān)進行轉(zhuǎn)發(fā)。

　　運營中心OCC客戶端：發(fā)出調(diào)用車站視頻的指令檩禾。

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

　　外部控制網(wǎng)關(guān)：響應(yīng)客戶端的指令，并以標準控制協(xié)議蔑誓，向OCC控制網(wǎng)關(guān)發(fā)出調(diào)用車站視頻的指令;并轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)視頻铲锭。

整體標準體系設(shè)計

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

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

　　其次勋酿，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隆肪、政府應(yīng)急指揮、智能交通等大平臺上博个，有一定的前瞻性。

　　最后功偿，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 的傳輸和封裝要求盆佣，那么，音視頻流從前端到后端基本可以不經(jīng)過“翻譯”械荷，保證了系統(tǒng)的完整性共耍。

設(shè)備和平臺

　　采用上述的規(guī)范和標準體系，對設(shè)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)的痹兜，以耗赂溃康威視的部分設(shè)備進行說明。

　　控制服務(wù)器和控制網(wǎng)關(guān)：視頻管理軟件具備獨立的設(shè)備接入服務(wù)和聯(lián)網(wǎng)服務(wù)字旭，可以管理ONVIF設(shè)備对湃，提供GB/T通訊接口，完全可以滿足本文中描述的雙規(guī)范體系架構(gòu)遗淳。

　　聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)用于平臺間聯(lián)網(wǎng)的功能全部封裝到聯(lián)網(wǎng)拍柒。網(wǎng)關(guān)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)部差異止既，靈活部署于平臺之上柔朽，可應(yīng)用于對已建非國標平臺的改造。

　　總之核瘤，對于軌道交通的視頻被監(jiān)控系統(tǒng)來說精杜，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(shè)備的選擇涉泡，保證聯(lián)網(wǎng)功能的實現(xiàn)澳缴，值得業(yè)主仔細規(guī)劃。

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