地铁高清电视监控系统设计解决方案

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一、建设需求
地铁是人流密集区域是恐怖袭击主要目标,采用高清摄像机可以在事件发生后提供现场高清录像,地铁运营和公安电视监控采用同一系统,运营和公安部门的管理权限通过不同控制终端和设备优先级控制,达到资源共享,采用全IP高清摄像机,组网简单,每个车站电视监控相对独立,系统可靠性、可用性、可维护性更有保障。
地铁部门需建设一现代化的高清视频监控系统,以解决地铁监控系统从宏观到细节的图像高清问题。近年,高清电视监控技术已日益成熟,高清摄像机尤其适合地铁人流密集场所的监控需求,具有很好的应用前景,相信会在今后的地铁监控项目建设中得到广泛应用。
 高清视频监控近年来得以迅速发展,主要是为了解决在正常监控过程中“细节”看不清的问题,有个别城市新建地铁采用高清电视监控,从运营管理和治安管理,都需要高清监控图像,从面对地铁恐怖袭击更需要高清监控图像,高清监控采用广电标准,分辨率为1920×1080像素,而现在高清电视监控技术已日益成熟,设备成本已大幅下降,高清摄像机尤其适合在地铁人流密集地方监控,既能看清宏观又能看清细节,会在今后地铁监控广泛应用。
现规划在监控中心建设有大型的拼接墙,用于显示各个地铁的视频信息,同时负责显示和调取各地铁视频监控网络的图像等。各类地铁监控图像在值班室的显示器可以看到环控系统的实时情况,值班室电脑需接入监控中心。
二、解决方案
根据对用户需求的实地考察和对市场各品牌产品的评估,我们给出最契合该项目需求的解决方案:
2.1高清监控接口
  3G/HD/SD-SDI以其较远的传输距离和较高的传输速率,更多地被使用到前端设备到传输设备,或者前端设备到中心/控制设备上。3G/HD/SD-SDI接口是目前比较好的高清接口,同时3G/HD/SD-SDI接口也是目前广电行业标准的高清接口。
例如3G/HD/SD-SDI摄像机到3G/HD/SD-SDI光端机/矩阵的连接。
  在传输距离不是很远,使用HDMI和DVI即能满足需求。像支持HDMI/DVI的矩阵到监视器/大屏幕拼接墙之间的连接;
  显示终端一般都带有YPbPr接口,虽然YPbPr传输速率较低,但因其传输线的价格比较便宜,传输的距离较长,在某些对传输速率要求不高的场合也还是有一定的应用。
2.2地铁电视高清监控构成
  地铁高清监控方案采用:3G/HD/SD-SDI高清摄像机(数字高清非压缩视频)+IP高清摄像机+同轴视频线缆(100米以内)+3G/HD/SD-SDI光端机+光纤(超过100米以外)+五类网线(配IP高清摄像机100米以内)+高清站台监视器(站台监控图像画面合成)+高清监察亭监视器(站台监控图像画面合成)+高清编码器+高清视频矩阵+高清监视器+交换机+IPSAN存储+视频管理服务器+控制终端+上传控制中心。
2.3前端摄像机设计 
  前端数字摄像机用3G/HD/SD-SDI高清摄像机,其优势在于实时性好,本地上电视墙和监视器图像清晰度高,但组网稍微复杂,成本稍高,上传远程控制中心图像和控制延迟约200ms-300ms。
2.43G/HD/SD-SDI高清摄像机传输设计 
  非压缩高清视频方案的传输主要通过3G/HD/SD-SDI接口:75Ω/BNC,接口连接的同轴视频线缆,广电标准传100米,如果超过100米,采用光纤,但需配3G/HD/SD-SDI光端机,3G/HD/SD-SDI光端机还可选带1-3路环出,多路的环出功能可为客户节省视频分配器数量减少用户付出的多余成本,因为一般同1路视频进高清视频矩阵,同1路视频进视频编码器,同1路进站台监视器。高清视频矩阵视频输入接口具有光口,可以节省1台3G/HD/SD-SDI光端机。
    3G/HD/SD-SDI光端机可以在光纤上传1路单向/双向3G/HD/SD-SDI信号,和1-2路反向数据,1-2路反向/双向音频信号,不需单独敷设音频和控制线。
  在地铁线路控制中心一般是音视频图像通过交换机和高清音视频解码器通过大屏幕图像拼接处理器上电视墙,高清音视频解码器可以带HDMI/DVI输出接口,大屏幕图像拼接处理器可以带HDMI、DVI输入输出接口,全高清LED液晶电视输入接口有HDMI、DVI,那么交换机到高清音视频解码器是超5类网线,高清音视频解码器到大屏幕图像拼接处理器采用HDMI/DVI线缆,不超过15米;如果超过15米,采用带有HDMI、DVI接口高清光端机。
2.5输出传输设计 
  高清显示设备(液晶显示器,液晶电视,离子电视)带有HDMI/DVI接口。
  高清视频矩阵接口支持3G/HD/SD-SDI、HDMI、DVI。高清视频解码器接口输出支持HDMI、DVI。
  高清视频编码器可灵活支持配置SDI、HDMI、DVI高清视频输入卡,支持各种高清视频输入接口,提供以太网电口、RS-485串口、RS-232串口等多种接口,还可以通过插卡方式提供SFP接口和EPON接口,能够适应多种组网环境。
  HDMI/DVI支持5Gbps的数据传输率,最远可传输15米,高清视频矩阵到高清监视器如果超过15米可采用HDMI高清视频光端机,
在远程控制中心,各个车站监控图像通过交换机经光纤上传到中心交换机。
地铁高清电视监控系统拓扑图,如下:
最终北京天翼讯通给出SDI 非压缩高清光端机TY-HFS1020作为主要产品来解决地铁监控系统从宏观到细节的图像高清问题。天翼讯通的TY-HFS1020非压缩高清光端机可以通过单根光纤长距离地传输符合标准的3G/HD/SD-SDI信号。产品设有LED信号指示灯可显示电源,视频和光信号的状态。3G/HD/SD-SDI高清光端机包括发送端和接收端两种设备,发送端可支持1路SDI环路输出功能。信号格式支持SMPTE 292M,SMPTE 295M标准,速率支持到143Mbps,270Mbps,1.483Gbps,1.485Gbps,3Gbps满足各种工业级场合的需求,可广泛应用于电视现场转播、高清视频会议、高清视频监控等领域。完美适用于地铁高清电视监控系统设计。