广州航天海特系统工程有限公司
摘要：近年来，日趋成熟的视频监控产业链的分工将越来越细，相互之间的合作将越来越多，数字视频大融合时代已然来临，亟需各厂商产品提供标准化接口，以满足整个视频监控产业的良性发展。本文针对交通行业数字视频联网过程中存在的问题进行分析，提出其实可行的解决方案，提高视频资源使用效率，指导联网视频监控系统建设。
关键词：交通、联网、视频、监控、规范
引言：不同厂商的图像不能互联共享，后期扩容维护非常困难，开发上层应用面临大量的开发成本。多系统互联互通、信息资源共享、媒体传送、存储管理等许多技术没有统一到一起，严重阻碍了视频监控联网的发展。
一、概述
现行行业标准《公路网图像信息管理系统平台互联技术规范》（GB/T28059-2011）、《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T28181-2016）中，虽规定了视频联网方面的内容，但并不能完全覆盖交通视频监控联网的相关应用。此外，虽有涉及到统一编码规则，但并未细化到具体规定。
根据九部委联合会议要求，建议以GB/T28181为依据并补充设备接口要求。
二、基本规定
（1）系统联网原则
交通视频监控系统实行联网运行，并遵循统一调度、分级负责、上下联动、信息共享的原则。所有公路开通运行时，其视频监控系统应纳入全省交通视频监控联网系统。
（2）系统实施方式
各级视频监控系统应按照规范标准以及交通各部门运行管理的需要进行统一规划和建设，系统建设应兼顾统一性、系统性和先进性，并逐步发展智能化交通监控。
（3）系统软件及接口
视频监控系统软件应按照中心统一的数据通信接口协议开发，保证监控数据和图像等数据的接口与数据格式的一致性，保证与中心系统的互联互通。
（4）时间一致性要求
各级视频监控系统服务器、编码设备、解码设备等硬件应与中心主服务器时间保持一致。
（5）系统硬件
分中心和基层单元等系统设备和设施应满足统一的基本技术指标和要求，其中涉及联网运行的关键设备（如视频传输及控制系统相关设备等）应满足规范技术要求。
（6）图像控制
监控图像（主要包括各道路主线、互通枢纽、特大桥、长下坡、长大隧道、收费站及广场、服务区等位置的视频图像信息等）应统一通过分中心上传至中心。中心应具备对视频图像进行切换和控制的功能，分中心负责对所辖区域的监控图像进行实时监控。
当中心与分中心同时对监控外场设备控制时，其控制权限从高到低依次为：中心、分中心。
（7）联网架构
各级视频监控系统通过IP传输网络实现跨区域视频监控资源的联网。
（8）地址规划
交通视频监控联网的IP地址规划、利用、回收工作应由省中心统一负责，各级管控部门IP地址使用，应从所分配第一个地址空间开始依次使用，不应跨空间使用，系统开通前、开通后，应向中心申请和报备。
（9）编码规则
编码规则应符合GB/T28181-2016附录D.1章节的要求，依照GB/T2260-2007的要求。
三、技术要求
（1）协议
平台接口协议：
平台接入单元之间的信息交互功能和接口协议应符合GB/T28181-2016第7章和第9章的要求；
视音频流传输应满足符合GB/T28181-2016第5.2章的要求，宜使用TCP进行传输。
设备接口协议：
编解码设备接入视频监控平台的功能和接口协议应满足ONVIF协议规范Profile-S的要求；
视音频流传输应满足ONVIF核心规范第12.1章的要求，宜使用RTP/RTSP/TCP进行传输；
编码设备（网络摄像机）应支持云台辅助功能；
存储设备接入视频监控平台的功能和接口协议应满足ONVIF协议规范Profile-G的要求。
（2）安全
联网信令传输安全应符合GB/T28181-2016第8章的要求。
（3）存储
各级视频监控平台需对所辖区域监控视频进行存储，应满足如下要求：
常规性录像资料存储天数不少于30天；
一般交通事件录像资料存储天数不少于180天；
重大交通事件录像资料存储天数不少于1年；
存储录像数据分辨率不低于D1，宜采用监控摄像头最大分辨率；
录像帧率不低于25帧/秒。
（4）性能
信息传输延迟时间：
两个平台接入单元之间端到端的信息延迟时间不大于500毫秒；
前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息延迟时间不大于3秒；
前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间不大于5秒。
网络传输带宽：
联网系统网络带宽设计应能满足前端设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求并留有余量（实际使用带宽宜不超过设计带宽的70%）。
网络传输质量：
网络时延不超过400秒；
时延抖动不超过50毫秒；
包丢失率不超过1×10-3；
包误差率不超过1×10-4。
网络传输帧率：
网络传输帧率不低于15帧/秒；
重要监控点位网络传输帧率不低于25帧/秒。
（5）入网测试
视频监控平台：
应符合本文的接口协议要求，可使用SPVMN视频监控联网调测软件进行测试；分别作为上级、中级、下级平台进行测试，以保证多级连网时能正常运行。
视频监控设备：
应符合本文关于视频监控设备的功能要求；应符合本文的接口协议要求，可使用ONVIF官方测试工具进行测试；
四、设备要求
（1）编码设备
标清编码设备：
标清编码设备支持不低于H.264的MainProfile4.1及以上编码档次和级别，音频编解码标应采用G.711A编码方式，具体配置包括：
编码图像分辨率至少应支持CIF、4CIF（或D1）几种分辨率，并可调整；
编码帧率最大应支持不小于25帧/秒，并可调整；
输出码率应在64kbps~2Mbps之间，并可调整；在带宽不足情况下，应支持图像质量优先（清晰度优先）或帧率优先（流畅优先）可调；
应提供编码参数调节，比如设置图像大小、设置帧率、设置I帧间隔等；
应支持双码流编码模式，即主码流和子码流，宜支持三码流；
应支持NTP校时功能，自动与可配置的时钟服务器网络校时；
应支持ONVIF接口协议接入视频监控平台。
高清编码设备：
高清编码设备支持不低于H.264的MainProfile4.1及以上编码档次和级别，宜支持H.265的视频编码标准，可支持SVAC视频编码标准，音频编解码标应采用G.711A/G.723.1/G.729编码方式具体配置包括：
编码图像分辨率至少应支持1080p、720p、4CIF（或D1）几种分辨率，并可调整；
编码帧率应支持最大不小于25帧/秒，并可调整；
输出码率应在512kbps~8Mbps之间，并可调整；在带宽不足情况下，应支持图像质量优先（清晰度优先）或帧率优先（流畅优先）可调；
应提供编码参数调节，比如，设置图像大小、设置帧率、设置I帧间隔等；
应支持多码流编码模式，即主码流、子码流和第三码流，宜支持更多码流；
应支持NTP校时功能，自动与可配置的时钟服务器网络校时；
应支持ONVIF接口协议接入视频监控平台。
（2）解码设备
标清解码设备：
视频解码采用H.264标准，视频解码所支持的档次和级别不低于编码支持的最高档次和级别，至少支持H.264标准的MainProfile的Level4.1及以上档次和级别，音频解码应支持G.711A标准，具体要求包括：
应支持D1/CIF/QCIF几种分辨率的H.264图像解码显示，宜支持D1以上分辨率的高清解码以及应支持标清、高清的混合解码；
应能够识别视频码流并解码视频码流，能够识别视音频复合码流，至少能够拆分并解码视音频复合流中的视频码流；
应支持符合本规范标准标清编码设备的视音频码流；
应支持TCP/IP、UDP、RTP、IGMP等多种的网络协议；
应支持NTP校时功能，自动与可配置的时钟服务器网络校时；
应支持ONVIF接口协议接入视频监控平台。
高清解码设备：
视频解码所支持的档次和级别应不低于编码支持的最高档次和级别，应支持H.265视频标准和H.264视频标准，宜支持SVAC视频标准，音频解码应支持G.711A/G.723.1/G.729等多种音频标准，具体要求包括：
支持720p/1080p/1080i几种分辨率的H.265、H.264图像解码显示
能够识别视频码流并解码视频码流，能够识别视音频复合码流，至少能够拆分并解码视音频复合流中的视频码流；
应支持符合本规范标准标清编码设备的视音频码流；
应支持TCP/IP、UDP、RTP、IGMP等多种的网络协议；
应支持NTP校时功能，自动与可配置的时钟服务器进行网络校时；
应支持ONVIF接口协议接入视频监控平台。
（3）存储设备
应支持符合本文要求的编码设备的视音频码流的存储；
应支持历史视频查询、回放和控制功能；
应支持循环覆盖存储功能；
应支持NTP校时功能，自动与可配置的时钟服务器进行网络校时；
应支持ONVIF接口协议接入编码设备获取实时视音频码流；
应支持直接RTSP协议从编码设备获取实时视音频码流；
应支持ONVIF接口协议接入视频监控平台；
宜支持实时视音频流转发功能。
五、结语
该技术符合相关国家标准和交通行业标准的各类信息交互协议，可直接与同类标准的系统进行对接。通过交通视频监控联网技术的使用可以解决交通行业视频软硬件厂家众多，各期建设设备无法统一接入问题。该技术已经在青海省进行使用，指导视频监控联网系统建设，实现了视频监控联网系统无缝对接，实现了视频资源的集中控制、统一管理，提高了视频资源使用效率。
参考文献：
【1】GB/T28181-2016.安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求
【2】GB/T25724-2017.安全防范监控数字视音频编解码要求
【3】DB63/T.高速公路联网视频监控技术规范
【4】ONVIF.国际开放型网络视频产品标准规范