地鐵高清電視監控系統設計解決方案

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一、建設需求
     地鐵是人流密集區域是恐怖襲擊主要目標,采用高清攝像機可以在事件發生后提供現場高清錄像,地鐵運營和公安電視監控采用同一系統,運營和公安部門的管理權限通過不同控制終端和設備優先級控制,達到資源共享,采用全IP高清攝像機,組網簡單,每個車站電視監控相對獨立,系統可靠性、可用性、可維護性更有保障。
地鐵部門需建設一現代化的高清視頻監控系統,以解決地鐵監控系統從宏觀到細節的圖像高清問題。近年,高清電視監控技術已日益成熟,高清攝像機尤其適合地鐵人流密集場所的監控需求,具有很好的應用前景,相信會在今后的地鐵監控項目建設中得到廣泛應用。
   高清視頻監控近年來得以迅速發展,主要是為了解決在正常監控過程中“細節”看不清的問題,有個別城市新建地鐵采用高清電視監控,從運營管理和治安管理,都需要高清監控圖像,從面對地鐵恐怖襲擊更需要高清監控圖像,高清監控采用廣電標準,分辨率為1920×1080像素,而現在高清電視監控技術已日益成熟,設備成本已大幅下降,高清攝像機尤其適合在地鐵人流密集地方監控,既能看清宏觀又能看清細節,會在今后地鐵監控廣泛應用。
現規劃在監控中心建設有大型的拼接墻,用于顯示各個地鐵的視頻信息,同時負責顯示和調取各地鐵視頻監控網絡的圖像等。各類地鐵監控圖像在值班室的顯示器可以看到環控系統的實時情況,值班室電腦需接入監控中心。
二、解決方案
     根據對用戶需求的實地考察和對市場各品牌產品的評估,我們給出契合該項目需求的解決方案:
2.1高清監控接口
  3G/HD/SD-SDI以其較遠的傳輸距離和較高的傳輸速率,更多地被使用到前端設備到傳輸設備,或者前端設備到中心/控制設備上。3G/HD/SD-SDI接口是目前比較好的高清接口,同時3G/HD/SD-SDI接口也是目前廣電行業標準的高清接口。
例如3G/HD/SD-SDI攝像機到3G/HD/SD-SDI光端機/矩陣的連接。
  在傳輸距離不是很遠,使用HDMI和DVI即能滿足需求。像支持HDMI/DVI的矩陣到監視器/大屏幕拼接墻之間的連接;
  顯示終端一般都帶有YPbPr接口,雖然YPbPr傳輸速率較低,但因其傳輸線的價格比較便宜,傳輸的距離較長,在某些對傳輸速率要求不高的場合也還是有一定的應用。
2.2地鐵電視高清監控構成
  地鐵高清監控方案采用:3G/HD/SD-SDI高清攝像機(數字高清非壓縮視頻)+IP高清攝像機+同軸視頻線纜(100米以內)+3G/HD/SD-SDI光端機+光纖(超過100米以外)+五類網線(配IP高清攝像機100米以內)+高清站臺監視器(站臺監控圖像畫面合成)+高清監察亭監視器(站臺監控圖像畫面合成)+高清編碼器+高清視頻矩陣+高清監視器+交換機+IPSAN存儲+視頻管理服務器+控制終端+上傳控制中心。
2.3前端攝像機設計 
  前端數字攝像機用3G/HD/SD-SDI高清攝像機,其優勢在于實時性好,本地上電視墻和監視器圖像清晰度高,但組網稍微復雜,成本稍高,上傳遠程控制中心圖像和控制延遲約200ms-300ms。
2.43G/HD/SD-SDI高清攝像機傳輸設計 
  非壓縮高清視頻方案的傳輸主要通過3G/HD/SD-SDI接口:75Ω/BNC,接口連接的同軸視頻線纜,廣電標準傳100米,如果超過100米,采用光纖,但需配3G/HD/SD-SDI光端機,3G/HD/SD-SDI光端機還可選帶1-3路環出,多路的環出功能可為客戶節省視頻分配器數量減少用戶付出的多余成本,因為一般同1路視頻進高清視頻矩陣,同1路視頻進視頻編碼器,同1路進站臺監視器。高清視頻矩陣視頻輸入接口具有光口,可以節省1臺3G/HD/SD-SDI光端機。
    3G/HD/SD-SDI光端機可以在光纖上傳1路單向/雙向3G/HD/SD-SDI信號,和1-2路反向數據,1-2路反向/雙向音頻信號,不需單獨敷設音頻和控制線。
  在地鐵線路控制中心一般是音視頻圖像通過交換機和高清音視頻解碼器通過大屏幕圖像拼接處理器上電視墻,高清音視頻解碼器可以帶HDMI/DVI輸出接口,大屏幕圖像拼接處理器可以帶HDMI、DVI輸入輸出接口,全高清LED液晶電視輸入接口有HDMI、DVI,那么交換機到高清音視頻解碼器是超5類網線,高清音視頻解碼器到大屏幕圖像拼接處理器采用HDMI/DVI線纜,不超過15米;如果超過15米,采用帶有HDMI、DVI接口高清光端機。
2.5輸出傳輸設計 
  高清顯示設備(液晶顯示器,液晶電視,離子電視)帶有HDMI/DVI接口。
  高清視頻矩陣接口支持3G/HD/SD-SDI、HDMI、DVI。高清視頻解碼器接口輸出支持HDMI、DVI。
  高清視頻編碼器可靈活支持配置SDI、HDMI、DVI高清視頻輸入卡,支持各種高清視頻輸入接口,提供以太網電口、RS-485串口、RS-232串口等多種接口,還可以通過插卡方式提供SFP接口和EPON接口,能夠適應多種組網環境。
  HDMI/DVI支持5Gbps的數據傳輸率,最遠可傳輸15米,高清視頻矩陣到高清監視器如果超過15米可采用HDMI高清視頻光端機,
在遠程控制中心,各個車站監控圖像通過交換機經光纖上傳到中心交換機。
     地鐵高清電視監控系統拓撲圖,如下:
     最終北京天翼訊通給出SDI 非壓縮高清光端機TY-HFS1020作為主要產品來解決地鐵監控系統從宏觀到細節的圖像高清問題。天翼訊通的TY-HFS1020非壓縮高清光端機可以通過單根光纖長距離地傳輸符合標準的3G/HD/SD-SDI信號。產品設有LED信號指示燈可顯示電源,視頻和光信號的狀態。3G/HD/SD-SDI高清光端機包括發送端和接收端兩種設備,發送端可支持1路SDI環路輸出功能。信號格式支持SMPTE 292M,SMPTE 295M標準,速率支持到143Mbps,270Mbps,1.483Gbps,1.485Gbps,3Gbps滿足各種工業級場合的需求,可廣泛應用于電視現場轉播、高清視頻會議、高清視頻監控等領域。完美適用于地鐵高清電視監控系統設計。