HD-SDI系统在轨道交通中的应用

　　●高清等级的实时图像——在传输过程中没有产生压缩与封包化的动作，无需像数字系统一样，需要进行帧的缓冲才开始编码和解码；使得HDCCTV系统的图像不会产生图像延迟问题，可以与模拟系统的反应时间进行媲美，在要求实时监控的场合具有网络高清系统无法企及的优势。

　　●系统安装方便——类似于传统模拟CCTV系统，在允许的距离内，更换摄像机和后端设备可以使用已有的同轴电缆线，直接从模拟升级到FullHD的分辨率。比起转换到IP网络监控，经销商/工程商不需再做额外的升级和学习复杂的网络知识；基于SDI传输系统，还可以实现音频嵌入/解嵌，并可支持数据传输，现场使用方便。

　　系统结构概述

　　车站部分系统结构

　　针对发展中的轨道交通应用，综合了一些应用中的特点，其主要使用用户包括有：在车站控制室、在线路控制中心、治安管理系统中的用户等。其中车站包括车站治安警务室、车站防灾等值班员均需要查看视频；提供视频图像可进行电视墙显示；在线路控制中心的主要用途包括行车、电力、环控、防灾等各子系统调度员，以及控制中心的大屏显示，并可提供录像回放；作为治安系统的重点关注单位，轨道交通系统的各站点图像应该按照需要接入到派出所或者分局，满足对重大事件的联合应急处置的需要。

　　在车站级的一个典型系统结构图1所示。

　　车站系统主要完成对本车站管辖范围内的视频信号的摄取、图像显示和存储。按照车站的前端设置以及图像应用需求，车站的主要功能包含前端视频接入、视频传输、视频分配、高清视频切换矩阵、图像上传、以及本地监控几个部分构成。

　　前端摄像机对摄像机感光器件直接输出的原始数据，根据实际距离的情况，经75欧姆电缆或者光端机等进行传输，SDI光端机、视频分配器、SDI高清视频矩阵均内置线路均衡电路，将经过线缆传输的高速视频信号进行调理整形，整个过程可确保感光器件输出的图像数据实时进入后端，并到达切换矩阵进行应用控制，最终到达监视器。在整个光端机传输、信号分配、高清视频矩阵切换控制、联网视频传输等过程中均采用高速串行数字信号进行传输，在传输、交换过程中均不会带来任何图像损伤。

　　整个过程一直采用高速数字信号，可以确保在采集、传输、处理一直到输出给显示设备，均不存在任何的视频压缩，可以确保信号无损失的直达显示单元，图像的清晰度不会受到切换或者传输的影响。采用这种方式，确保了图像的品质得到保障，避免了由于采用图像压缩带来的细节损失，并且可以良好的保证图像的实时性。

　　采用该方式构建的系统，由于SDI接口具备相应的标准，因此，在传输、分配、显示过程中都可以采用标准测试设备进行实际测试，或者可直接采用具备SDI接口的监视器进行视频查看，判定安装使用过程中可能出现的问题。

　　在经SDI光端机进入机房后，采用视频分配器将信号分为多路，一组给SDI矩阵使用，用于本地显示以及实时上传到上级治安系统(如派出所等)；另一组直接传输给SDI编码器，进行视频图像编码，再经由交换网络，提供给后端平台进行本地存储或者远程访问使用。鉴于高清视频的码流较大，各站宜划分子网，以屏蔽广播数据包等无用数据。

　　此外，在每个车站的上、下行站台列车驾驶室停车位置的一端，各需设置1台监视器，接收本侧站台高清摄像机的合成画面供司机观看乘客上下车情况。将站台摄像机就近采用视频分配器1分为2，一路采用画面处理器进行视频分隔处理，将组合后的视频送入站台监视器以两画面模式实时显示当前站台图像情况，另一路传输到站点机房或设备间。

　　车站本地视频调用

　　站点本地的视频应用主要包括车站治安管理使用和车站控制室使用两个用途。

　　根据治安管理的需要，在各车站通常设置有警务室或者派出所，负责及时处理站点上的紧急事务并维护车站治安。在本系统中，我们设置了警务室可直接接收高清视频矩阵的SDI输出，并可根据需要，采用画面处理器进行画面组合，可以以单画面或者4画面模式查看。同时，考虑到警务系统的更高权限需要，在警务室值班员可同时配置一台公安视频终端，可操作本地高清视频矩阵切换及控制或者录像回放，允许使用相应的用户名和密码登陆到系统进行相关操作。

　　在车站控制室，同样设置多台监视器进行显示。车站控制室的值班员(如行车值班员、防灾值班员等)配置综合视频终端(将视频部分融入ISCS系统等)，允许使用相应的用户名和密码登陆到系统进行相关操作，包括操作本地高清视频矩阵切换及控制。

　　图像存储设备

　　类似于常规模拟系统，SDI系统也可以简单的采用DVR方式进行存储，提供长时间的录像存储功能，经过SDI接口DVR进行编码后，也可经过网络方式提供视频给后台应用。使用DVR进行存储仍不失为一种较为经济的解决方案。考虑到DVR的系统的文件可靠性问题，系统也可以采用SDI编码器组进行数字化，将采用IP SAN进行录像存储，提供更高的写入性能和文件可靠性，造价略高。