火車車廂安監(jiān)控帶來的思考

　　一、火車車廂監(jiān)控應(yīng)實(shí)現(xiàn)四大目標(biāo)

　　鐵路是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，鐵路客運(yùn)長(zhǎng)期以來在我國(guó)人員運(yùn)輸中占據(jù)著舉足輕重的地位。鐵路客車安全作為關(guān)系到國(guó)家和旅客生命財(cái)產(chǎn)的大事，一直受到國(guó)家和鐵道部的重視。近兩年，鐵路客運(yùn)中的各種治安事故在逐漸增加，惡性火災(zāi)、爆炸及恐怖分子行兇作案嚴(yán)重威脅國(guó)家和旅客生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，改進(jìn)車上治安監(jiān)控管理手段，提高治安工作效率，增強(qiáng)車上治安監(jiān)控能力，適應(yīng)鐵路客運(yùn)安全的需要，是一個(gè)急需解決的現(xiàn)實(shí)問題。

　　隨著GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、3G/4G通訊技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用，使得應(yīng)用最新科技研制智能化的列車管理系統(tǒng)成為可能。筆者認(rèn)為根據(jù)客戶的實(shí)際需求，利用目前已有的信息化資源，火車車廂監(jiān)控系統(tǒng)未來應(yīng)該實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

　　1.采集列車視頻圖像及其它相關(guān)信息，為及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)違法犯罪活動(dòng)、調(diào)查收集證據(jù)、處置突發(fā)事件、設(shè)備維護(hù)等提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)列車智能調(diào)度、精確化管理。

　　2.列車和控制中心可形成一個(gè)局域網(wǎng)，服務(wù)器計(jì)劃部署在控制中心。控制中心設(shè)置服務(wù)器、終端、存儲(chǔ)備份設(shè)備，并且將視頻投影到控制中心的電視墻，使值班人員能夠?qū)噹闆r進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

　　3.車載上設(shè)置終端（監(jiān)視器），值班人員可以隨時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行監(jiān)控，語音廣播。

　　4.引入無線通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和語音對(duì)講，使得列車公司的整體素質(zhì)有一個(gè)質(zhì)的飛躍，提高列車的運(yùn)營(yíng)管理及優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。

　　二、H.265技術(shù)可解決車廂內(nèi)高清視頻無線網(wǎng)傳和高清視頻存儲(chǔ)需求

　　傳統(tǒng)的車載視頻監(jiān)控主要以模擬為主，隨著技術(shù)的日新月異，車載監(jiān)控高清需求已越來越旺盛。其實(shí)，高清監(jiān)控從來都不只是監(jiān)控?cái)z像機(jī)的高清，而是整個(gè)系統(tǒng)的高清，涉及到采集、編碼、傳輸、存儲(chǔ)、解碼顯示等多個(gè)方面，更高清的發(fā)展同樣也需要各個(gè)環(huán)節(jié)的同步發(fā)展。同樣，對(duì)于火車車廂內(nèi)的監(jiān)控，也必然會(huì)經(jīng)歷這個(gè)階段。

　　1.車廂圖像無線輸送，H.265可滿足超低碼率傳輸

　　在高清1080p時(shí)代，H.264碼流的應(yīng)用可以很好地貫穿高清系統(tǒng)的一整條線，滿足了各個(gè)環(huán)節(jié)的需求。然而，在往更高清前進(jìn)的時(shí)候，H.264已經(jīng)捉襟見肘，很難再同步各個(gè)環(huán)節(jié)，將碼流順暢地貫穿始終，特別是其帶來的網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的巨大成本，而此時(shí)， H.265的出現(xiàn)給人們帶來的希望。H.265比H.264提升1倍以上的壓縮性能，將貫穿在高清監(jiān)控系統(tǒng)中的碼流作了有效地“瘦身”，將更高清的各個(gè)環(huán)節(jié)又一次完美地串聯(lián)在一起。使用H.265編碼解碼的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)是僅需目前主流編碼視頻一半的比特率，就可提供同等質(zhì)量的視頻。對(duì)于安防來說，其“無所不能”超低碼率必將成為未來安防監(jiān)控的主流。

　　采用H.265標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議可帶來更快的處理效率的傳輸。說到高清系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，在現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)下，實(shí)際測(cè)試的上行帶寬在1M～2M情況，帶寬資源和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性非常寶貴，如何更快地提高處理效率使現(xiàn)有壓縮標(biāo)準(zhǔn)再次遇到了瓶頸。以1080p全高清監(jiān)控為例，采用當(dāng)前視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)普遍需要4M以上碼率才能保證圖像質(zhì)量，這也導(dǎo)致了在4G網(wǎng)絡(luò)下難以穩(wěn)定傳輸高清視頻。如果采用H.265編碼，按照現(xiàn)有的測(cè)試，1080p僅需1M～2M左右的碼率，而早期系統(tǒng)建設(shè)的標(biāo)清D1格式也只能做到1.5M～2M左右的碼率，這對(duì)于高清系統(tǒng)的建設(shè)是一種極大的誘惑。打一個(gè)比方，把公路比成4G網(wǎng)絡(luò)，將車輛比作視頻的碼流，H.265的到來將原本擁堵的安防公路瞬間變得非常通暢。試想一下，4車道的公路，寬度不變，如果車輛縮小一倍以上，那4車道瞬間變成了8車道，就有效緩解了安防公路的擁堵問題，H.265又一次改變了安防的高清視界。

　　2.車廂圖像本地保存，H.265可實(shí)現(xiàn)更小存儲(chǔ)

　　采用H.265標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議可在后端實(shí)現(xiàn)更小的存儲(chǔ)容量——視頻分辨率從CIF→D1→720p→1080p，最頭疼的就是數(shù)據(jù)量增加帶來的存儲(chǔ)問題，但是，如果采用H.265來降低碼流，一個(gè)本來只能容納1000個(gè)攝像機(jī)的存儲(chǔ)池，現(xiàn)在可以裝2000個(gè)，甚至更多，而不用增加存儲(chǔ)的成本。

　　在H.265普及的路上，筆者所在的安防企業(yè)在H.265的產(chǎn)品、應(yīng)用、配套技術(shù)等多方面推進(jìn)著H.265視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，并陸續(xù)推出了支持H.265的相關(guān)產(chǎn)品。相信從H.264發(fā)展而來的H.265，憑借其在系統(tǒng)向下的兼容性，H.265將逐漸成為安防行業(yè)視頻壓縮的主流選擇。

　　三、車廂監(jiān)控的智能應(yīng)用需求

　　傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)信息量巨大，搜索查詢費(fèi)時(shí)費(fèi)力、定位難，對(duì)監(jiān)控智能技術(shù)的需求就應(yīng)運(yùn)而生，針對(duì)火車車廂的監(jiān)控智能需求主要有以下幾方面：

　　1. 人臉偵測(cè)報(bào)警

　　通過啟用人臉偵測(cè)檢測(cè)后，可對(duì)人臉偵測(cè)信息聯(lián)動(dòng)報(bào)警彈圖、聲音警告、上傳中心、發(fā)送郵件、觸發(fā)報(bào)警輸出等。以火車車廂監(jiān)控為例，在車廂內(nèi)的監(jiān)控通道可設(shè)置人臉偵測(cè)時(shí)聯(lián)動(dòng)聲音警告及發(fā)送郵件（郵件中附帶有截圖），當(dāng)有可疑人員試圖進(jìn)入車廂時(shí)，可有效提醒安保，以減少意外事件發(fā)生的概率，郵件中的截圖可作為事后證據(jù)查證。

　　2. 行為偵測(cè)報(bào)警

　　通過啟用越界偵測(cè)/區(qū)域入侵偵測(cè)，可對(duì)越界偵測(cè)，區(qū)域入侵偵測(cè)信息進(jìn)行聯(lián)動(dòng)報(bào)警彈圖、聲音警告、上傳中心、發(fā)送郵件、觸發(fā)報(bào)警輸出等。如車廂乘務(wù)員、列車長(zhǎng)辦公室、駕駛室等位置，可設(shè)置越界偵測(cè)，當(dāng)有人試圖穿越防護(hù)欄時(shí)，可聯(lián)動(dòng)報(bào)警輸出，警告行人禁止越過防護(hù)欄。

　　3. 音頻異常偵測(cè)報(bào)警

　　通過啟用音頻異常偵測(cè)，可對(duì)音頻異常信息進(jìn)行聯(lián)動(dòng)報(bào)警彈圖、聲音警告、上傳中心、發(fā)送郵件、觸發(fā)報(bào)警輸出等。如車廂中可設(shè)置音頻異常偵測(cè)事件報(bào)警，當(dāng)有犯人聚集打架時(shí)可及時(shí)拉動(dòng)聲音警告并提示相關(guān)值班人員注意。

　　4. 智能后錄像檢索

　　支持基于智能偵測(cè)事件的快速檢索；支持基于區(qū)域入侵、越界偵測(cè)的錄像后檢索，可在回放中自定義智能規(guī)則快速檢索，錄像搜索隨心所欲。

　　如某車廂發(fā)生車輛盜竊事件，旅客由于近期出差，事后一周發(fā)現(xiàn)才報(bào)警，此時(shí)至少需要查找一周的錄像文件回放查看，正常播放完這些回放文件需要一周時(shí)間，以最快速度播放完也需要將近一天的時(shí)間，且最快速度播放模式下很難看清錄像。此時(shí)我們使用本文中的智能監(jiān)控系統(tǒng)即可輕松快速完成。我們對(duì)錄像文件中的車輛劃上區(qū)域，點(diǎn)擊搜索即可快速搜索出入侵該車輛的相關(guān)錄像文件。

　　5.智能后錄像濃縮回放

　　錄像回放中，有智能偵測(cè)等事件發(fā)生的錄像以正常速度播放；無事件發(fā)生的錄像自動(dòng)以16倍速播放，有效提升錄像回放效率。對(duì)于有入侵該車廂的相關(guān)錄像文件正常速度播放，快速準(zhǔn)確有效地定位車廂內(nèi)被盜時(shí)段的錄像，有效提高破案效率。

　　四、何種產(chǎn)品可滿足火車車廂內(nèi)車載監(jiān)控產(chǎn)品需求？

　　1.具有專業(yè)調(diào)度平臺(tái)

　　高效音視頻編解碼技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、GIS技術(shù)、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于檢索技術(shù)，需要通過專業(yè)的調(diào)度平臺(tái)軟件，才能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、營(yíng)運(yùn)報(bào)表統(tǒng)計(jì)、服務(wù)支持、豐富的電子地圖功能，視頻監(jiān)控和GIS無縫融合，極大地提高了列車企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理及優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，有效地解決當(dāng)前列車企業(yè)面臨的難題。

　　同時(shí)還實(shí)現(xiàn)可向用戶提供視頻監(jiān)控、語音對(duì)講、錄像、錄像回放、網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣、設(shè)備巡檢和系統(tǒng)日志等多種可定制的服務(wù)，滿足用戶的各種應(yīng)用需求，日后，我們建議客戶可以做報(bào)警聯(lián)動(dòng)和智能分析等相關(guān)服務(wù)功能。

　　2. 視頻監(jiān)控與GPS定位結(jié)合

　　車廂監(jiān)控需充分考慮移動(dòng)監(jiān)控需求，結(jié)合領(lǐng)先的音視頻編解碼技術(shù)、GPS衛(wèi)星定位、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)，組成一套先進(jìn)的可快速部署的列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛所處地理位置，并且通過無線視頻傳輸技術(shù)監(jiān)控指揮中心能通過現(xiàn)場(chǎng)車載無線視頻及時(shí)觀看到現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況。

　　3. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高

　　傳統(tǒng)的列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用車載監(jiān)控與GPS分離的方式，由此導(dǎo)致的結(jié)果是設(shè)備連接復(fù)雜、連線較多，從而導(dǎo)致在大震動(dòng)的環(huán)境下可靠性不高的問題，且此種方式需采用2張通訊卡，明顯存在成本偏高的問題。所以，目前一般要求車載硬盤錄像主機(jī)內(nèi)置GPS模塊，來解決這個(gè)困擾用戶很久的問題。

　　4.強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性

　　列車用車載硬盤錄像主機(jī)產(chǎn)品不僅需要滿足惡劣氣候環(huán)境，且其也應(yīng)能對(duì)抗惡劣的電磁環(huán)境；其攝像機(jī)也需符合室外使用要求，其防護(hù)等級(jí)為IP66；如果車載硬盤錄像機(jī)電源設(shè)計(jì)參照了ISO7637-2:2004《道路車輛—由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾》標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，就可以過濾高達(dá)DC 153V的電源毛刺，確保設(shè)備的穩(wěn)定工作。該電源經(jīng)過特殊的設(shè)計(jì)，具備了斷路、短路、過流、過載保護(hù)功能，對(duì)設(shè)備保證正常運(yùn)行起了重要作用。