視頻編解碼設(shè)備和閉路電視系統(tǒng)功能分工說明-CCTV改.doc

項(xiàng)目名稱：北京地鐵四號線 北京地鐵四號線BJ406B傳輸系統(tǒng)設(shè)備采購項(xiàng)目視頻編解碼設(shè)備和閉路電視系統(tǒng)功能分工說明編制單位名稱：上海通信技術(shù)中心2007年1月31日目 錄第一章 編寫目的3第二章 概述32.1工程概述32.2 參考文件32.3 縮略語表3第三章功能接口33.1 接口TRS.CCTV.133.2 接口TRS.CCTV.433.3 接口TES.CCTV.4協(xié)議內(nèi)容3第四章系統(tǒng)功能3第五章功能實(shí)現(xiàn)35.1 OCC手動圖像切換的實(shí)現(xiàn)35.2 根據(jù)用戶要求進(jìn)行循環(huán)切換的實(shí)現(xiàn)35.3 OCC不同監(jiān)視器對相同攝像機(jī)圖像的顯示35.4 OCC的視頻控制服務(wù)器備份35.4.1 備用服務(wù)器啟動機(jī)制35.4.2 數(shù)據(jù)的同步35.5 系統(tǒng)延時的分布35.6 系統(tǒng)在操作不成功時的人機(jī)界面顯示316保密文件文件名稱: 視頻編解碼設(shè)備和閉路電視系統(tǒng)功能分工說明Page 第一章 編寫目的為使各方充分了解北京地鐵四號線采用的視頻編解碼設(shè)備和閉路電視系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)的M4線系統(tǒng)功能時所起的作用和分工，以便各方在實(shí)際使用監(jiān)控系統(tǒng)帶來方便。本文件為北京地鐵四號線項(xiàng)目管理人員、監(jiān)理單位、設(shè)計院設(shè)計人員、運(yùn)營維護(hù)人員提供參考。第二章 概述2.1工程概述 本次工程，上海通信技術(shù)中心負(fù)責(zé)視頻編解碼系統(tǒng)，提供編解碼設(shè)備和相應(yīng)所需的視頻服務(wù)器和終端及相應(yīng)的服務(wù)，而在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能時閉路電視系統(tǒng)廠商負(fù)責(zé)發(fā)起最初的請求，并負(fù)責(zé)對OCC矩陣、車站矩陣的切換。2.2 參考文件1.傳輸系統(tǒng)與電視監(jiān)控系統(tǒng)接口規(guī)范BJ406B-DOC-S-ZZZ-0172.附件-閉路電視系統(tǒng)與傳輸系統(tǒng)RJ45數(shù)據(jù)協(xié)議2.3 縮略語表縮寫中文釋義TRS傳輸系統(tǒng)CCTV閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)VMS服務(wù)器CCTV系統(tǒng)控制服務(wù)器OCC運(yùn)營控制中心第三章功能接口3.1 接口TRS.CCTV.1 編解碼設(shè)備與車站及OCC矩陣相連，為閉路視監(jiān)視系統(tǒng)提供控制OCC矩陣與各車站矩陣之間的圖像傳送通道。接口類型：視頻信號接口，同軸接口（BNC）。接口示意圖：圖3-1 TRS.CCTV.1接口示意圖3.2 接口TRS.CCTV.4傳輸系統(tǒng)中視頻編解碼控制服務(wù)器與閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備之間的監(jiān)控信息傳送通道，傳送CCTV與TRS之間的視頻切換控制信號，由CCTV廠商控制設(shè)備向視頻編解碼控制服務(wù)器發(fā)送視頻控制指令，并接收來自視頻編解碼控制服務(wù)器的應(yīng)答信號，視頻編解碼控制服務(wù)器接收CCTV發(fā)出的視頻控制指令，執(zhí)行并向CCTV發(fā)送應(yīng)答信號。接口類型：10/100M以太網(wǎng)接口。接口示意圖：圖3-2 TRS.CCTV.4接口示意圖3.3 接口TES.CCTV.4協(xié)議內(nèi)容參見附錄CCTV協(xié)議集第四章系統(tǒng)功能在所有標(biāo)書對監(jiān)控系統(tǒng)提出的功能要求中，涉及CCTV與編解碼設(shè)備兩方控制配合的功能要求可歸納為以下3條：1.中心閉路電視系統(tǒng)終端用戶可以選擇任意車站的攝像機(jī)圖像在OCC中心任意監(jiān)視器顯示；2.根據(jù)用戶要求進(jìn)行循環(huán)切換；第五章功能實(shí)現(xiàn)5.1 OCC手動圖像切換的實(shí)現(xiàn)對車站圖像的手動切換時的工作流程如下：1.由CCTV的VMS服務(wù)器發(fā)出選擇攝像機(jī)請求；請求指令格式如下： 附錄CCTV協(xié)議集中4.3.1選擇攝像機(jī)請求Field區(qū)域Byte字節(jié)Name名稱Value數(shù)值Description描述CMD1SCM選擇攝像機(jī)0x21DATA2 LSBSTATION ID車站ID10xFFFFLSB - Station ID of Camera攝像機(jī)所在車站ID的低有效位3 MSBSTATION ID車站IDMSB - Station ID of Camera攝像機(jī)所在車站ID的高有效位4 LSBCAMERA ID 攝像機(jī)ID10xFFFFLSB Camera ID攝像機(jī)ID的低有效位1 means camera 11表示“攝像機(jī) 1”5 MSBCAMERA ID 攝像機(jī)IDMSB Camera ID 攝像機(jī)ID的高有效位6VIDEO SOURCE ID視頻源ID10xFFOCC中心解碼器輸出端口 選擇攝像機(jī)請求主要功能是將指定攝像機(jī)（根據(jù)車站ID和攝像機(jī)ID確定）圖像在OCC中心指定監(jiān)視器（根據(jù)視頻源ID）顯示。2.指令通過TRS.CCTV.4接口傳輸?shù)絊COM提供的OCC視頻控制服務(wù)器（注1），由視頻服務(wù)器軟件SB-530接收，并向CCTV的VMS服務(wù)器發(fā)回響應(yīng)命令，命令格式如下： 附錄CCTV協(xié)議集中4.3.2選擇攝像機(jī)響應(yīng)Field區(qū)域Byte字節(jié)Name名稱Value數(shù)值Description描述ERR1錯誤報告ID0x00對命令執(zhí)行錯誤類型進(jìn)行描述，如無執(zhí)行錯誤填0CMD1SCM選擇攝像機(jī)0x21請求與響應(yīng)格式中CMD一致DATA60x00響應(yīng)格式中填0 舉例（Example）：OCC的視頻編解碼設(shè)備服務(wù)器收到OCC的VMS服務(wù)器發(fā)出選擇將0x0101號車站的0x0002號攝像機(jī)圖像顯示到視頻信息源1的信息包及OCC的視頻編解碼設(shè)備服務(wù)器的響應(yīng)格式：ERR錯誤區(qū)域CMD指令區(qū)域DATA數(shù)據(jù)區(qū)域Request:請求：0x070x000x210x0101 0x0002 0x01Response:響應(yīng)：0x030x000x21注1：由于編解設(shè)備的控制服務(wù)器配置了兩臺（1+1備份），為了提供故障倒換速度，CCTV的VMS服務(wù)器在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能時，向兩個服務(wù)器同時發(fā)送命令。3.視頻服務(wù)器軟件向指定的編碼器和解碼器發(fā)出控制指令（注2），由編碼器和解碼器建立圖像傳輸通道，將圖像從指定車站矩陣輸出端口傳輸?shù)街付∣CC矩陣輸入端口?？刂凭幗獯a設(shè)備流程可參照圖5-24.CCTV系統(tǒng)VMS服務(wù)器負(fù)責(zé)控制車站矩陣將指定攝像機(jī)圖像切換到指定輸出端口，控制OCC矩陣將指定輸入端口的圖像切換到監(jiān)視器，并負(fù)責(zé)其他所有工作（如：優(yōu)先級判別等）。其功能實(shí)現(xiàn)流程可歸納為下圖：圖5-1 手動圖像切換時的工作分工注2：切換命令中的攝像機(jī)ID即編碼器ID，視頻源ID即解碼器ID，如：命令中車站ID為2，攝像機(jī)ID為20，視頻源ID為2，SCOM的服務(wù)器可理解為選擇2號站的20號編碼設(shè)備與OCC中心的2號解碼設(shè)備建立圖像連接。注3：圖5-1中流程所示CCTV廠商VMS服務(wù)器工作并不涵蓋所有VMS服務(wù)器工作。將中心監(jiān)視器M1圖像從車站A切換至車站B，其控制流程如下圖：圖5-2 在切換中SCOM視頻服務(wù)器對編解碼設(shè)備的控制流程1. 由閉路電視控制設(shè)備發(fā)起切換命令；2. 控制服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令，將車站B編碼器開啟，命令發(fā)送至車站B編碼器負(fù)責(zé)承載控制流量的控制模塊；3. 車站B編碼器負(fù)責(zé)承載控制流量的控制模塊命令編碼模塊開始工作，并設(shè)置編碼參數(shù)；4. 編碼模塊根據(jù)設(shè)置的參數(shù)將圖像進(jìn)行壓縮編碼，將碼流通過背板總線傳輸?shù)骄幋a器的負(fù)責(zé)承載業(yè)務(wù)流量的控制模塊；5. 控制模塊將碼流進(jìn)行封裝后發(fā)送到中心解碼器中負(fù)責(zé)承載業(yè)務(wù)流量的控制模塊；6. 中心解碼器的控制模塊將碼流傳輸?shù)浇獯a模塊；7. 中心控制服務(wù)器通知中心解碼器對車站B編碼器傳輸?shù)拇a流進(jìn)行解碼；8. 中心解碼模塊負(fù)責(zé)承載控制流量的控制模塊命令解碼器接收車站B編碼器的碼流；9. 控制服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令，將車站A編碼器關(guān)閉，命令發(fā)送至車站A編碼器負(fù)責(zé)承載控制流量的控制模塊；10. 車站B編碼器負(fù)責(zé)承載控制流量的控制模塊命令編碼模塊停止工作。5.2 根據(jù)用戶要求進(jìn)行循環(huán)切換的實(shí)現(xiàn)對車站圖像的群切換時的工作流程如下：1.由CCTV系統(tǒng)VMS服務(wù)器根據(jù)用戶需求編制基本序列，其命令格式參見附錄CCTV協(xié)議集中4.2.1 編制序列請求； 編制序列請求主要功能是將指定的一組攝像機(jī)（根據(jù)車站ID和攝像機(jī)ID確定）編制在指定的序列（根據(jù)序列ID確定）中，并設(shè)定每個攝像機(jī)圖像顯示時長（根據(jù)序列持續(xù)時間確定）。2.VMS服務(wù)器對序列詳情進(jìn)行存儲；3.在監(jiān)視器中顯示某個序列中攝像機(jī)圖像時，由CCTV系統(tǒng)VMS服務(wù)器根據(jù)選擇序列和監(jiān)視器請求（格式參照CCTV協(xié)議集中4.4.1選擇序列和監(jiān)視器請求）確定的攝像機(jī)ID和監(jiān)視器ID，向SCOM發(fā)出選擇攝像機(jī)請求，其命令格式可參照前文5.1描述； 在循環(huán)顯示圖像時，每次圖像變化，VMS服務(wù)器都向視頻控制服務(wù)器發(fā)出選擇攝像機(jī)請求。4.SCOM提供的視頻控制服務(wù)器根據(jù)選擇攝像機(jī)請求確定該序列中編碼器編號和解碼器編號（確定時使用的原則和5.1注2描述一致），并向VMS服務(wù)器返回響應(yīng)，響應(yīng)格式可參照附錄CCTV協(xié)議集中4.3.2選擇攝像機(jī)響應(yīng)； 舉例可參照附錄CCTV協(xié)議集4.3.3Example5.CCTV系統(tǒng)VMS服務(wù)器負(fù)責(zé)控制車站矩陣將指定攝像機(jī)圖像切換到指定輸出端口，控制OCC矩陣將指定輸入端口的圖像切換到監(jiān)視器，并負(fù)責(zé)其他所有工作（如：優(yōu)先級判別等）。簡單的說，5.2中描述的SCOM提供的服務(wù)器在實(shí)現(xiàn)圖像循環(huán)切換時的作用和5.1手動圖像切換的實(shí)現(xiàn)完全一致。5.3 OCC不同監(jiān)視器對相同攝像機(jī)圖像的顯示如圖5-1所示，每次圖像切換時，由CCTV系統(tǒng)的VMS服務(wù)器進(jìn)行資源判斷，當(dāng)OCC不同監(jiān)視器對相同攝像機(jī)的圖像進(jìn)行顯示時，VMS服務(wù)器對OCC矩陣進(jìn)行切換，不再對編解碼設(shè)備進(jìn)行切換。5.4 OCC的視頻控制服務(wù)器備份5.4.1 備用服務(wù)器啟動機(jī)制由于OCC配置2臺服務(wù)器，兩服務(wù)器之間采用心跳線連接，當(dāng)主用服務(wù)器發(fā)生故障，無法完成系統(tǒng)功能時，備用服務(wù)器在一定時間內(nèi)（時間可設(shè)置，現(xiàn)為5秒）沒有接收到心跳信號后，備用服務(wù)器將接管主用服務(wù)器功能（完成控制指令發(fā)送，收集編解碼設(shè)備狀態(tài)信息），并成為主用服務(wù)器，故障服務(wù)器恢復(fù)后將成為備用服務(wù)器。5.4.2 數(shù)據(jù)的同步為了備用服務(wù)器能很好的接管主用服務(wù)器的功能，需保持OCC中2臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)一致。在OCC視頻控制服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)，可分為兩種：一種為實(shí)時修改的數(shù)據(jù)，資源連接狀態(tài)屬于此類（資源連接狀態(tài)記錄了編碼器和解碼器的使用情況），另一種為非實(shí)時修改的數(shù)據(jù)，包括站點(diǎn)配置情況，編碼器配置情況，解碼器配置情況等，此類數(shù)據(jù)主要記錄了站點(diǎn)、編碼器、解碼器的配置數(shù)量和分布，幾乎在工程實(shí)施后就不會進(jìn)行修改。由于在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能時，由CCTV的VMS服務(wù)器來選擇編碼器和解碼器，所以非實(shí)時修改的數(shù)據(jù)對備份服務(wù)器替代主用服務(wù)器工作影響不大，所以對于非實(shí)時修改的數(shù)據(jù)的同步，將在一段時間（17天）內(nèi)進(jìn)行或在數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化時進(jìn)行。對于實(shí)時修改的數(shù)據(jù)，如記錄與實(shí)際情況不符，如編碼器的連接與實(shí)際不符時可能會出現(xiàn)有超過28個編碼器發(fā)出，在編碼速率10Mbps時，對系統(tǒng)功能無影響，當(dāng)編碼速率10Mbps時，可能超出傳輸系統(tǒng)劃分的傳輸帶寬，所以2臺服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時更新，保持?jǐn)?shù)據(jù)與實(shí)際情況一致，其數(shù)據(jù)同步需實(shí)時進(jìn)行。為保證2臺服務(wù)器數(shù)據(jù)一致，采用以下方法：1.由CCTV的VMS服務(wù)器將圖像切換（攝像機(jī)選擇命令）發(fā)送至OCC的2臺視頻控制服務(wù)器；2.正常情況下由主用服務(wù)器對命令進(jìn)行操作成功響應(yīng)，2臺視頻控制服務(wù)器對資源連接狀況進(jìn)行修改；3.如主用服務(wù)器對命令進(jìn)行操作不成功響應(yīng)，由VMS服務(wù)器在收到不成功響應(yīng)后，進(jìn)行操作失敗處理；4.2臺視頻控制服務(wù)器根據(jù)指令刪除資源連接狀況中的記錄。此方法可最大限度的保證在任何時間，主用服務(wù)器出現(xiàn)故障，2臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫和實(shí)際使用情況一致。5.5 系統(tǒng)延時的分布根據(jù)圖5-1顯示，系統(tǒng)切換延時可分為2部分，CCTV切換延時和編解碼設(shè)備切換延時，由于CCTV的矩陣切換和編解碼設(shè)備切換延時部分重疊，系統(tǒng)功能延時如圖5-3。圖5-3切換延時注釋：圖中CCTV延時100Ms改為50Ms，并且這50Ms完全與編碼器解碼器切換重疊。這50Ms延時主要來自O(shè)CC中