高铁网络视频监控系统中的关键技术解析

高铁视频监控系统关键技术

1.编码压缩技术

视频编码压缩是网络视频监控的前提和基础，没有经过压缩的视频数据是海量的。目前典型的视频编码压缩标准是MPEG-4和H.264。MPEG-4标准采用的仍然是类似以前标准(H.261/3和MPEG-1/2)的基本编码框架，即典型的三步：预测编码、变换量化和熵编码。新的压缩编码标准都是基于优化的思想进行设计的，将先前标准中的某些技术加以改进。例如在原来的基础上提出1/4和1/8像素精度的运动补偿技术，使得预测编码的性能大大提高。MPEG-4标准不仅仅给出了具体压缩算法，它是针对数字电视、交互式多媒体应用、视频监控等整合及压缩技术的需要而制定的。MPEG-4将多种多媒体应用集成在一个完整的框架里，为不同的应用提供了相应的类别(Profile)和档次(Level)。H.264，同时也是MPEG-4标准的第十部分，是由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视频组(JVT，JointVideoTeam)提出的高压缩率视频编码标准。和以前的标准一样，H.264也是采用预测编码加变换编码的混合编码模式，它集中了以往各个编码标准的优点，并吸收了标准制定过程中积累的经验，获得了比以往其他编码方式好得多的压缩性能。H.264标准最大的优势是具有很高的数据压缩比，在同等图像质量的前提条件下，H.264编码的压缩比是MPEG-4的1.5～2倍。H.264采用"网络友好"的结构和语法，有利于对误码和丢包的处理，以满足不同速率、不同解析度以及不同网络传输、存储场合的需求。

在网络视频监控系统中，产品间的互编互解能力是非常重要的，可以降低系统的集成难度，便于扩展并保护成本。目前，不同厂商设备互编互解情况并不理想，也就是说兼容性不好。主要原因是不同厂家采用的编码的标准规范(profile)及等级(level)不同，另外数据封装格式不兼容，其次是加入的私有信息(在基本码流/包)。

4.视频存储应用技术

存储的部署应该是灵活的，可以选择报警触发存储、预置时间表存储、手动启停存储等；存储的架构应该是主流架构如DAS、NAS、SAN等，一般采用RAID5冗余方式。存储的需求一般是正常录像和报警录像分开并设置不同周期，例如正常录像7天，报警录像30天。存储系统的规划设计应该根据项目需求情况、网络情况进行部署。

应支持对视频图像信息的手动备份存储；视频信息的录像存储、事件触发存储和计划存储功能；系统应支持用户根据时间、地点、事件等多种条件进行检索和回放；系统应支持多用户同时调用检索视频图像；DVR、NVR可以工作在多种存储归档模式下；系统应支持下载到本地回放录像和远程直接回放录像的方式。

视频归档存储服务(二级存储、告警存储)具有如下特点：

·存储架构是完全独立的二级架构；

·归档服务器(Archive Server)通常分"重要视频归档"及"报警视频归档"；

·归档服务器(Archive Server)可以在网络的任何位置部署；

·一个归档服务器(Archive Server)可以对多个DVR或NVR进行归档；

·用户无需指定从DVR或NVR或Archive Server回放录像，系统会自动索引；

·可以选择对一个DVR或NVR的某部分通道进行归档。

5.综合视频平台

系统软件平台包括核心数据部分和客户端工作站，核心数据服务器包含系统数据库及核心软件，而工作站系统应包括用户管理、权限管理、配置管理、故障管理、日志管理等功能。平台应支持对各种视频设备资源、设备的运行状态进行监视及维护，通过软件对系统设备参数进行配置，对系统用户的注册、认证、删除及权限分配进行管理等功能。系统应具有日志管理功能，能够通过操作日志对操作人员进入、退出系统的时间和主要操作情况进行记录，支持日志信息查询和报表制作等功能。

数据管理：全线所有设备的类型、版本、数量、编号的集中"登记注册"于数据库；监视功能：对全线所有监控网点可通过网络进行实时图像调用，为领导应急指挥和决策调度时显示提供参考；网管功能：对全线所有监控系统的网元设备运行情况进行监控和管理，实时显示各种设备的运行数据和告警信息；告警管理：记录并显示设备、系统和通信部分的告警，记录告警处理情况，可以导出；控制功能：对全线所有监控网点的PTZ控制及继电器输出节点控制；语音对讲：对前端安装语音设备的监控点，实现实时语音对讲，单向"喊话"功能；数据存储：支持视频的本地存储和中心备份，具有多种自动、手动存储方式。