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地铁和国铁视频监控系统对比研究 　　摘 要：本文主要从地铁及国铁视频监控系统的传输方式，系统硬件组成和系统的功能等方面分析了两者的不同点，为相关铁路的的设计提供了参考价值。 关键词：视频监控系统 传输网络 视频压缩 中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0020-03 随着城市轨道交通的应用和铁路运输向高速、重载方向的发展，地铁与国铁调度管理实现全面自动化成为必然的发展方向。目前，地铁和国铁都安装了视频监控系统，它利用计算机多媒体、通信、图像处理技术，把字符、文字、声音、图像等信息的传播与计算机的计算、文本的处理、控制相结合起来，从而构成了灵活多样的人机接口形式。视频监控系统的应用，大大增强了电调中心人员对远程现场监控的直观性，为实现无人值守创造了条件。但是，由于地铁和国铁的运行环境和系统功能要求的不同也导致各自的视频监控系统也不尽相同。 1 系统组成 视频监控系统由远程现场、传输网络、监控中心三部分构成，其中传输网络是关键，远程现场和监控中心的配置由它而定。不同的传输方式决定了不同系统构成。下图（图1）就是一个典型的远程视频监控系统构成。 1.1 系统传输通道 远程传输通道的关键在于将视频信号、音频信号和数据信号经过压缩编码，形成符合通信的标准，然后送入光端机传输，在另一端可以将传输的数据流分解出来，形成独立的视频、音频和数据。 目前在国铁上视频传输网络大多都是2M带宽的专用传输网络。而地铁则多半采用100M带宽的独享专用传输网络。从网络的传输带宽上看地铁明显优于国铁。 1.2 系统硬件设备 （1）视频信号的传输。 国铁的视频信号传输模式如下。 在远程现场，摄像机输出的PAL制彩色图象信号送往画面分割器处理，处理之后将信号送往视频编码器。视频压缩编码采用帧间预测/DCT变换的混合编码方式进行处理。按照H.261标准经过复杂压缩编码的视频流与声音、数据叠加成一路信号，然后再通过光电转换器传到信道上。经过在光纤内的传输，经过视频解码器，再按照H.261标准进行解编码、解压缩，形成音频、视频和数据三个独立的数据流。视频信号一方面可接入彩色监视器，也可进入高质量的图象采集模块，经过监控软件的变换，被显示在显示器上。 地铁的视频信号传输模式如下。 在远程监控现场，摄像机输出的PAL制彩色图象信号送往数字视频编解码器转换为数字信号通过传输网络传送到网络视频服务器。数字视频编解码器将视频信号同时编制MPEG-2/4双码流数字压缩编码技术。MPEG-2的格式用于实时视频传输，MPEG-4的格式用于录像存储。图像传输采用全部数字编码方案，即对每个车站的摄像机的视频信号全部进行压缩编码，数字图像根据需要上传到中心或存储。 （2）关于控制信号的传输。 国铁视频控制信号传输如下。 远程现场通过分控键盘发出控制信号，送到云台解码器，解码器自动识别信号的类别、编码等，从而对选定的摄象机可进行控制。电调中心在界面选定摄像机，控制信号通过RS-485通讯口从计算机传到编解码器，经过与音频、视频的合成变成数据流，送上通道。到达远程现场，再经过编解码码器分离出控制信号，送到云台控制器上，由其解释命令，来进行控制。 地铁视频控制信号传输如下。 远程现场控制人员通过设置在本站的控制键盘或综合监控系统终端遥控本站摄像机，以各种程序进行循环显示或手动选择在监视器上显示单画面或4画面。中心的控制人员通过控制键盘及监视器，遥控全线摄像机。所有云台摄像机的预置位以图形方式设置，并可编写和修改。控制指令的传输可采用以太网的通道，传输延时应小于50 ms。 （3）关于报警信号的传输。 国铁：如果远程现场的报警传感器动作后，使其对应的继电器动作，然后进入报警处理器内，转换成RS-485的通信数据传送给解编码器，经与音频、视频的合成变成数据流，然后送到通道，到达中心，经过编解码器分离出报警信号，送到工控机内的数据处理模块，最后在显示器的电子地图上显示其动作，同时也可启动拨号报警器。 地铁：视频监控系统设置网管系统，可对视频监控系统的模拟视频矩阵、摄像机、模拟键盘、编解码器、画面分割器、存储设备、视频字符叠加及分配器等设备进行参数设置、编程及故障告警等综合管理。对系统设备的运行情况进行综合的监视与管理，能对系统数据及配置作及时的修改。此外，网管具有前端摄像机及云台检测的功能，根据设置手动或自动检测各摄像机及云台的状态，提供摄像机及云台状态的报表，便于维护人员及时了解各摄像机及云台的状态。 1.3 系统软件 在视频监控系统中，软件系统必须完成图像、声音及控制信息的传送，实现图像的显示、存储及