淺析：如何在1萬(wàn)億元的市場(chǎng)中分一杯羹

成都弱電公司訊：

目前內地共有36個(gè)城市向國家主管部門(mén)上報；城市軌道交通建設發(fā)展規劃，其中28個(gè)城市獲批，這28個(gè)城市計劃至2018年前后規劃建設96條軌道交通線(xiàn)路，建設線(xiàn)路總長(cháng)2500多公里，總投資超過(guò)1萬(wàn)億元。

一、高清化

由于高鐵運轉的特殊性，現階段安防系統的建設在多數地鐵里分屬兩大系統：成都門(mén)禁經(jīng)管和報警屬于綜合監控，成都視頻監控屬于通信系統，兩者都基于網(wǎng)絡(luò )實(shí)現功能集成，統一經(jīng)管，這便要求安防系統也必須提供相應的網(wǎng)絡(luò )解決方案。

在具體的實(shí)際運用中，成都視頻監控的數字解決方案由于技術(shù)的局限而未應用開(kāi)來(lái)，目前比較典型的做法是MPEG-2與MPEG-4雙碼流技術(shù)結合矩陣控制的數模解決方案。如圖1所示，前端攝像機模擬信號經(jīng)過(guò)信號分配，一路進(jìn)本地的模擬矩陣，通過(guò)搖桿鍵盤(pán)實(shí)現本地的實(shí)時(shí)控制和監視；一路進(jìn)MPEG-2編碼器，經(jīng)過(guò)地鐵內部網(wǎng)絡(luò )，傳輸到監控中心經(jīng)解碼器解碼后接監視大屏顯示，并可進(jìn)行控制；第三路進(jìn)入MPEG-4編碼器，實(shí)現實(shí)時(shí)存儲。

一般情況下，每個(gè)車(chē)站都會(huì )設置一個(gè)模擬矩陣，結合搖桿鍵盤(pán)來(lái)對本車(chē)站內所有圖像進(jìn)行監控。在地鐵系統中，每個(gè)車(chē)站的攝像頭并不是特殊多，在這種情況下使用搖桿鍵盤(pán)便能實(shí)現對矩陣的快速控制，對圖像進(jìn)行切換。

現有系統中，對于視頻的傳輸和存儲分別考慮采用了MPEG-2和MPEG-4的壓縮方式：要在控制中心實(shí)現中心大屏幕瀏覽需要保證圖像的質(zhì)量，因此采用MPEG-2編碼方式進(jìn)行傳輸；而MPEG-2的壓縮碼流通常大于10mb/s，進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲時(shí)，系統所需的存儲空間會(huì )很大，將會(huì )大大增加投資成本，所以考慮采用MPEG-4編碼(在D1、25幀/秒的情況下碼流約為2mb/s)，用以解決實(shí)時(shí)存儲所需的存儲空間問(wèn)題。

二、編碼技術(shù)優(yōu)化

值得注重的是，視頻編碼技術(shù)的選擇對城市軌道交通數字視頻安防架構的設計和造價(jià)會(huì )產(chǎn)生巨大的影響，同時(shí)采用MPEG-2和MPEG-4兩種壓縮方式來(lái)解決圖像質(zhì)量和存儲空間之間的矛盾問(wèn)題，是一種巨大的投資浪費。隨著(zhù)編解碼技術(shù)的發(fā)展，特殊是可伸縮編碼技術(shù)的應用，使圖像質(zhì)量和帶寬之間的矛盾得到解決。假如選用可伸縮編碼技術(shù)，以前需要由MPEG-2和MPEG-4雙編碼方式來(lái)完成的工作現在便只需單一算法即可得到完美的實(shí)現，以H.264-SVC為代表的編碼尺度是可伸縮編碼技術(shù)應用的具體表現。具體來(lái)說(shuō)，可伸縮編碼技術(shù)有以下幾個(gè)優(yōu)勢：

第一，可擴展編碼技術(shù)只提供唯一碼流：這種碼流可以靈活的滿(mǎn)足分歧設備和網(wǎng)絡(luò )的需求，而不是對每個(gè)視頻源進(jìn)行多種格式的編碼。

第二，支持時(shí)間、空間、圖像質(zhì)量的擴展：這意味著(zhù)通過(guò)一臺尺度的PC機可實(shí)現多種方式的解碼，以滿(mǎn)足分歧處理能力的設備的需求，多個(gè)用戶(hù)可以同時(shí)對同一個(gè)視頻用分歧的分辨率進(jìn)行解碼。

第三，多分辨率功能使得對一個(gè)端口配置分歧分辨率(空間上的和時(shí)間上的)圖像成為可能，可以對每個(gè)物理視頻端口選擇分歧的分辨率和幀數作為次分辨率和幀數?？臻g上的可伸縮性是指對于同樣的一個(gè)圖像源，可以在同一個(gè)時(shí)間內得到分歧解析度的畫(huà)面(D1，CIF，QCIF)；時(shí)間軸上的可伸縮性是指在播放時(shí)幀率的可調性；此外，H.264-SVC圖像壓縮技術(shù)還支持圖像質(zhì)量的可調性，同一視頻流可設置分歧的圖像質(zhì)量進(jìn)行觀(guān)看或存儲。

第四，采用可伸縮性的壓縮技術(shù)應用于城市軌道交通還可以很好地解決車(chē)載監控的問(wèn)題。目前，由于無(wú)線(xiàn)帶寬無(wú)法滿(mǎn)足視頻傳輸的要求，車(chē)載監控多為獨立的系統，視頻信息實(shí)時(shí)傳輸到司機室進(jìn)行監控和本地存儲，列車(chē)到站后再通過(guò)人工進(jìn)行轉存。而假如采用具有可伸縮特性的壓縮技術(shù)，便可以根據需求選擇合適的傳輸分辨率和幀數，達到圖像無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸要求，從而與車(chē)站監控系統形成完整的統一平臺。

另外，長(cháng)期以來(lái)，在地鐵安防中的成都視頻監控系統一直有運營(yíng)和安防兩方面的需求，由于關(guān)注的內容分歧，經(jīng)管要求分歧，目前通常是建立兩套獨立的系統，相互不干擾，獨立經(jīng)管。而假如采用網(wǎng)絡(luò )化、數字化的軟硬件結合的視頻解決方案，可以輕易實(shí)現系統的擴展，并根據運營(yíng)、公安的分歧經(jīng)管需求，確定控制的權限和先級，使運營(yíng)和公安既能共享資源，同時(shí)又不相互影響，很大程度上減少重復投資的問(wèn)題。

三、智能化

隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，地鐵安防系統對智能化的要求也在不斷提高，希望把之前的被動(dòng)安防逐漸轉變?yōu)橹鲃?dòng)安防，從而大大降低對人員及其工作強度的需求，視頻智能分析應用就是其中典型的表現。

現階段地鐵安防建設基本上都提出了對智能視頻分析的需求，但在大范圍的應用并不多，主要原因是：很多智能視頻分析功能對應用環(huán)境有著(zhù)較高的要求，而且誤報率通常達不到實(shí)際應用的需求。因此，必須根據智能視頻分析現階段的技術(shù)水平，結合地鐵的實(shí)際情況應用，才能達到滿(mǎn)意的效果。

從目前來(lái)看，智能視頻分析的一些技術(shù)已經(jīng)可以在實(shí)際中進(jìn)行應用，例如，針對攝像機狀態(tài)進(jìn)行智能檢測的功能，攝像機黑幀檢測、攝像機過(guò)度曝光、鏡頭遮擋、圖像模糊、攝像機移位等，這些技術(shù)相對成熟，多數情況下能取得比較滿(mǎn)意的效果。除此之外，諸如車(chē)站人流量定性檢測、人員越線(xiàn)檢測等一些較復雜的功能，其本身也符合地鐵的經(jīng)管需求，結合現場(chǎng)情況也可取得相應的智能化檢測效果，只是相對復雜一些，應用應更謹慎和嚴密。將智能視頻分析技術(shù)運用到地鐵安防系統中，同時(shí)結合視頻經(jīng)管平臺的應用，可極大地提高安防系統的智能化程度。

四、安防大集成

地鐵安防對系統的集成度的要求也非常高，尤其是綜合監控系統。

如上所述，在地鐵領(lǐng)域，典型的安防系統的建設是分在分歧的系統內，由于視頻和報警、成都門(mén)禁分屬分歧的系統，盡管在各自的大系統內集成度相對較高。然而，基于視頻、成都門(mén)禁和報警之間的安防集成聯(lián)動(dòng)則顯得有些薄弱，不能充分發(fā)揮安防集成的優(yōu)勢。

實(shí)際上，與地鐵安防相關(guān)的系統不只是視頻、成都門(mén)禁和報警，像設備監控系統、消防報警系統、數據傳輸平臺和信息播報系統等相關(guān)系統都應是安防系統的一部分。隨著(zhù)用戶(hù)對安防的日益重視，整體安防系統的集成已經(jīng)成為一個(gè)趨勢，在一些地鐵項目中也得到應用。并且，正是由于地鐵安防系統集成涉及眾多子系統，因此，只有在各系統協(xié)調的情況下，進(jìn)行深度集成，才能滿(mǎn)足軌道交通發(fā)展對安防系統的要求。

地鐵作為城市交通的動(dòng)脈，縮短了時(shí)間與空間的距離，成為許多大城市緩解交通擁堵的重要交通工具。近年來(lái)，地鐵綜合安防系統需求旺盛，大大推動(dòng)了其在國內的發(fā)展。但我們注重到，需求的另一面的是供給額，而供給恰恰是安防廠(chǎng)商的“軟骨”。平安建設沒(méi)有終點(diǎn)！地鐵綜合安防系統建設如何能控制投資成本、使之節能并對全系統運營(yíng)維護經(jīng)管更加行之有效和全方位提升地鐵服務(wù)質(zhì)量，都將值得我們再去探索和深思。