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城市地鐵視頻監(jiān)控聯(lián)網技術系統(tǒng)(1)
目前城市地鐵站視頻監(jiān)控一般分為兩級監(jiān)控；在地鐵站端要求監(jiān)視所有本站圖像，另外在監(jiān)控中心要求可以監(jiān)視下屬各地鐵站的情況�？紤]到資金投入的問題，在中心端，一般不要求同時看到所有地鐵站的所有圖像；而是采取兩種方式監(jiān)視：一種是同時監(jiān)視各地鐵站的某幾路圖像，另外一種是要求可同時看到某一個地鐵站的所有圖像或大部分圖像。這就需要考慮從各地鐵站到監(jiān)控中心的視頻傳輸問題。
從各地鐵站到監(jiān)控中心的視頻傳輸一般有兩種方案。
第一種是使用數(shù)字視頻編解碼器，通過SDH提供的E1信道完成視頻傳輸；
第二種是采用光纖方式，獨立組成城鐵視頻監(jiān)控聯(lián)網系統(tǒng)完成傳輸。若采用第一種方式，需要占用大量SDH資源，增大了通信系統(tǒng)的壓力。在第二種方式中，如過采用傳統(tǒng)點對點方式，則要占用很多的光纖資源。隨著現(xiàn)代光纖通信技術和數(shù)字視頻技術的飛速發(fā)展，在監(jiān)控領域內，實時數(shù)字視頻的光纖傳輸也已經被越來越多的人所接收。城鐵系統(tǒng)光纖拓撲結構一般呈鏈狀或環(huán)網結構，建議采用，系統(tǒng)遠端設備對模擬圖像進行壓縮編碼、數(shù)字化并通過復用器復接到高速信道，通過電/光轉換將信號發(fā)送到光纖通道，組成鏈網或環(huán)網；在局端進行反向復用、解碼，輸出模擬圖像，圖像質量可達到DVD效果。我們以下面的案例為例，詳細介紹如何采用VOX-基于光纖的數(shù)字視頻傳輸平臺解決城鐵視頻監(jiān)控聯(lián)網傳輸問題。
現(xiàn)狀及用戶要求
某城市地鐵站聯(lián)網監(jiān)控項目，共具有16個地鐵站，每個地鐵站上傳6路圖像，共96路圖像。
全網共設1個監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心需要設置6臺監(jiān)視器，同時觀看16個站96圖像中的任意6路。同時另設3個獨立的操作席，各配1臺監(jiān)視器觀看任意1路圖像。
設計原則及解決方案
本設計方案著眼于整個系統(tǒng)的先進性、可靠性、靈活性和符合需方遠期規(guī)劃的原則設計，綜合考慮系統(tǒng)的可擴展性，業(yè)務拓展功能及系統(tǒng)升級功能。
根據現(xiàn)有狀況及要求，提出采用北京蛙視通信有限公司的光纖數(shù)字音視頻傳輸平臺-VOX系統(tǒng)。VOX系統(tǒng)遠端設備對模擬圖像進行壓縮編碼、數(shù)字化并通過復用器復接到高速信道，通過電/光轉換將信號發(fā)送到光纖通道，可組成鏈網或環(huán)網；在局端進行反向復用、解碼，輸出模擬圖像，圖像質量可達到DVD效果。
VOX系統(tǒng)介紹
VOX系統(tǒng)采用光纖作為傳輸介質，內置光傳輸模塊，VOX系統(tǒng)摒棄了傳統(tǒng)視頻光端機點對點的傳輸模式，采用了電信級的光纖通信系統(tǒng)中數(shù)字中繼的技術，信號逐級再生，與本地信號進行交叉復用，信號可在任何一點上下，非常靈活。通過時隙配置可以實現(xiàn)圖像的全網交叉，使用極為方便。
VOX采用模塊化的結構------包含機箱、光傳輸板、業(yè)務板(視頻壓縮板、視頻解壓縮板、數(shù)據板、E1版、以太網網橋、以太網接口板)等模塊。每個監(jiān)控點可根據需要及數(shù)量選擇相關的模塊，一般在監(jiān)控點配置一臺VOX設備，需要機箱一個、光傳輸板一塊、業(yè)務板若干。
在監(jiān)控中心需VOX機箱一個、光傳輸板一塊、業(yè)務板若干。
VOX系統(tǒng)可以實現(xiàn)音視頻雙向傳輸和多點信息共享的功能。比如在監(jiān)控中心插入一塊視頻壓縮板，分中心或地鐵站插入一塊解壓縮板，通過時隙配置即可實現(xiàn)音視頻的反向傳輸，即簡單的會議電視功能。
VOX系統(tǒng)可以通過以太網與上級監(jiān)控聯(lián)網。VOX系統(tǒng)支持在中心端VOX設備上插入一塊10/100M以太網接口板，用于上傳視頻信號，并且與本地信號互不干擾。上級監(jiān)控中心可以通過計算機上的解壓軟件觀看圖像。
VOX系統(tǒng)可實現(xiàn)網管功能，可在監(jiān)控中心監(jiān)測網絡設備狀態(tài)并配置網絡中硬件結構。
根據傳輸容量的不同，VOX分為VOX-155和VOX-622兩種系統(tǒng)。VOX-155系統(tǒng)的傳輸帶寬為155Mbit/s,可同時傳輸30路高質量視頻信號、15路音頻信號、2路共享型異步數(shù)據。VOX-622系統(tǒng)傳輸帶寬為622Mbit/s，可同時傳輸126路高質量視頻信號、126路音頻信號、2路共享型異步數(shù)據。
在系統(tǒng)傳輸過程中，VOX-622系統(tǒng)平滑兼容VOX-155，使VOX-155成為VOX-622系統(tǒng)光分支，通過光分支直接把圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并且與各分中心同時觀看圖像，互不干擾。
VOX系統(tǒng)特點：
大容量傳輸特性――――――一根光纖上最多可傳輸多達120路視音頻信號；
高品質的圖像質量――――-高清晰度，無馬賽克現(xiàn)象；
傳輸距離長――――-單系統(tǒng)最遠可達1800公里；
多種組網方式――――-即可形成強大的環(huán)網保護，又可以形成多節(jié)點鏈網；
方便的擴容能力――――――插卡式結構，配置靈活；
系統(tǒng)可擴展性強――――――增加監(jiān)控地鐵站，可就近接入原有VOX系統(tǒng)統(tǒng)一管理。
節(jié)省光纖資源――――――相較于傳統(tǒng)的點對點設備，VOX系統(tǒng)占用的拓撲路徑最短；
具備多種壓縮方式――――――M-JEPG，MPEG-2；
強大的后臺管理軟件――――――故障自我診斷，數(shù)字圖像處理。
系統(tǒng)框圖及說明
VOX-155系統(tǒng)中將總帶寬155M劃分為16個時隙，其中15個時隙可以用來傳輸視頻信號，每路視頻信號的帶寬是10M。因為監(jiān)控中心總共只需要同時觀看96路圖像中的9路，因此最多只需占用系統(tǒng)中的9個時隙。在監(jiān)控中心通過網管軟件，將9路視頻解壓縮板分別分配到指定的時隙，從指定的時隙上解壓縮圖像。同時各分控操作席可以通過VOX-155客戶端軟件對各地鐵站的視頻信號進行切換，選擇需要觀看的圖像上傳到指定的時隙上。
監(jiān)控中心需要在計算機上安裝VOX控制服務器軟件和系統(tǒng)網管軟件，對整個系統(tǒng)各節(jié)點進行管理和配置。
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