視頻編解碼設備和閉路電視系統(tǒng)功能分工說明-CCTV改.doc

項目名稱：北京地鐵四號線 北京地鐵四號線BJ406B傳輸系統(tǒng)設備采購項目視頻編解碼設備和閉路電視系統(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第五章功能實現(xiàn)35.1 OCC手動圖像切換的實現(xiàn)35.2 根據(jù)用戶要求進行循環(huán)切換的實現(xiàn)35.3 OCC不同監(jiān)視器對相同攝像機圖像的顯示35.4 OCC的視頻控制服務器備份35.4.1 備用服務器啟動機制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界面顯示316保密文件文件名稱: 視頻編解碼設備和閉路電視系統(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備和閉路電視系統(tǒng)在實現(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目管理人員、監(jiān)理單位、設計院設計人員、運營維護人員提供參考。第二章 概述2.1工程概述 本次工程，上海通信技術(shù)中心負責視頻編解碼系統(tǒng)，提供編解碼設備和相應所需的視頻服務器和終端及相應的服務，而在實現(xiàn)系統(tǒng)功能時閉路電視系統(tǒng)廠商負責發(fā)起最初的請求，并負責對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服務器CCTV系統(tǒng)控制服務器OCC運營控制中心第三章功能接口3.1 接口TRS.CCTV.1 編解碼設備與車站及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器與閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)控設備之間的監(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廠商控制設備向視頻編解碼控制服務器發(fā)送視頻控制指令，并接收來自視頻編解碼控制服務器的應答信號，視頻編解碼控制服務器接收CCTV發(fā)出的視頻控制指令，執(zhí)行并向CCTV發(fā)送應答信號。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)功能在所有標書對監(jiān)控系統(tǒng)提出的功能要求中，涉及CCTV與編解碼設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圖像在OCC中心任意監(jiān)視器顯示；2.根據(jù)用戶要求進行循環(huán)切換；第五章功能實現(xiàn)5.1 OCC手動圖像切換的實現(xiàn)對車站圖像的手動切換時的工作流程如下：1.由CCTV的VMS服務器發(fā)出選擇攝像機請求；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0x21DATA2 LSBSTATION ID車站ID10xFFFFLSB - Station ID of Camera攝像機所在車站ID的低有效位3 MSBSTATION ID車站IDMSB - Station ID of Camera攝像機所在車站ID的高有效位4 LSBCAMERA ID 攝像機ID10xFFFFLSB Camera ID攝像機ID的低有效位1 means camera 11表示“攝像機 1”5 MSBCAMERA ID 攝像機IDMSB Camera ID 攝像機ID的高有效位6VIDEO SOURCE ID視頻源ID10xFFOCC中心解碼器輸出端口 選擇攝像機請求主要功能是將指定攝像機（根據(jù)車站ID和攝像機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視頻控制服務器（注1），由視頻服務器軟件SB-530接收，并向CCTV的VMS服務器發(fā)回響應命令，命令格式如下： 附錄CCTV協(xié)議集中4.3.2選擇攝像機響應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)行錯誤類型進行描述，如無執(zhí)行錯誤填0CMD1SCM選擇攝像機0x21請求與響應格式中CMD一致DATA60x00響應格式中填0 舉例（Example）：OCC的視頻編解碼設備服務器收到OCC的VMS服務器發(fā)出選擇將0x0101號車站的0x0002號攝像機圖像顯示到視頻信息源1的信息包及OCC的視頻編解碼設備服務器的響應格式：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：0x030x000x21注1：由于編解設備的控制服務器配置了兩臺（1+1備份），為了提供故障倒換速度，CCTV的VMS服務器在實現(xiàn)系統(tǒng)功能時，向兩個服務器同時發(fā)送命令。3.視頻服務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設備流程可參照圖5-24.CCTV系統(tǒng)VMS服務器負責控制車站矩陣將指定攝像機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，并負責其他所有工作（如：優(yōu)先級判別等）。其功能實現(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ID為20，視頻源ID為2，SCOM的服務器可理解為選擇2號站的20號編碼設備與OCC中心的2號解碼設備建立圖像連接。注3：圖5-1中流程所示CCTV廠商VMS服務器工作并不涵蓋所有VMS服務器工作。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視頻服務器對編解碼設備的控制流程1. 由閉路電視控制設備發(fā)起切換命令；2. 控制服務器通過網(wǎng)絡發(fā)送命令，將車站B編碼器開啟，命令發(fā)送至車站B編碼器負責承載控制流量的控制模塊；3. 車站B編碼器負責承載控制流量的控制模塊命令編碼模塊開始工作，并設置編碼參數(shù)；4. 編碼模塊根據(jù)設置的參數(shù)將圖像進行壓縮編碼，將碼流通過背板總線傳輸?shù)骄幋a器的負責承載業(yè)務流量的控制模塊；5. 控制模塊將碼流進行封裝后發(fā)送到中心解碼器中負責承載業(yè)務流量的控制模塊；6. 中心解碼器的控制模塊將碼流傳輸?shù)浇獯a模塊；7. 中心控制服務器通知中心解碼器對車站B編碼器傳輸?shù)拇a流進行解碼；8. 中心解碼模塊負責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. 控制服務器通過網(wǎng)絡發(fā)送命令，將車站A編碼器關(guān)閉，命令發(fā)送至車站A編碼器負責承載控制流量的控制模塊；10. 車站B編碼器負責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)用戶要求進行循環(huán)切換的實現(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（根據(jù)車站ID和攝像機ID確定）編制在指定的序列（根據(jù)序列ID確定）中，并設定每個攝像機圖像顯示時長（根據(jù)序列持續(xù)時間確定）。2.VMS服務器對序列詳情進行存儲；3.在監(jiān)視器中顯示某個序列中攝像機圖像時，由CCTV系統(tǒng)VMS服務器根據(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ID和監(jiān)視器ID，向SCOM發(fā)出選擇攝像機請求，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服務器都向視頻控制服務器發(fā)出選擇攝像機請求。4.SCOM提供的視頻控制服務器根據(jù)選擇攝像機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服務器返回響應，響應格式可參照附錄CCTV協(xié)議集中4.3.2選擇攝像機響應； 舉例可參照附錄CCTV協(xié)議集4.3.3Example5.CCTV系統(tǒng)VMS服務器負責控制車站矩陣將指定攝像機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，并負責其他所有工作（如：優(yōu)先級判別等）。簡單的說，5.2中描述的SCOM提供的服務器在實現(xiàn)圖像循環(huán)切換時的作用和5.1手動圖像切換的實現(xiàn)完全一致。5.3 OCC不同監(jiān)視器對相同攝像機圖像的顯示如圖5-1所示，每次圖像切換時，由CCTV系統(tǒng)的VMS服務器進行資源判斷，當OCC不同監(jiān)視器對相同攝像機的圖像進行顯示時，VMS服務器對OCC矩陣進行切換，不再對編解碼設備進行切換。5.4 OCC的視頻控制服務器備份5.4.1 備用服務器啟動機制由于OCC配置2臺服務器，兩服務器之間采用心跳線連接，當主用服務器發(fā)生故障，無法完成系統(tǒng)功能時，備用服務器在一定時間內(nèi)（時間可設置，現(xiàn)為5秒）沒有接收到心跳信號后，備用服務器將接管主用服務器功能（完成控制指令發(fā)送，收集編解碼設備狀態(tài)信息），并成為主用服務器，故障服務器恢復后將成為備用服務器。5.4.2 數(shù)據(jù)的同步為了備用服務器能很好的接管主用服務器的功能，需保持OCC中2臺服務器的數(shù)據(jù)一致。在OCC視頻控制服務器數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)，可分為兩種：一種為實時修改的數(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），另一種為非實時修改的數(shù)據(jù)，包括站點配置情況，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、編碼器、解碼器的配置數(shù)量和分布，幾乎在工程實施后就不會進行修改。由于在實現(xiàn)系統(tǒng)功能時，由CCTV的VMS服務器來選擇編碼器和解碼器，所以非實時修改的數(shù)據(jù)對備份服務器替代主用服務器工作影響不大，所以對于非實時修改的數(shù)據(jù)的同步，將在一段時間（17天）內(nèi)進行或在數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化時進行。對于實時修改的數(shù)據(jù)，如記錄與實際情況不符，如編碼器的連接與實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臺服務器進行實時更新，保持數(shù)據(jù)與實際情況一致，其數(shù)據(jù)同步需實時進行。為保證2臺服務器數(shù)據(jù)一致，采用以下方法：1.由CCTV的VMS服務器將圖像切換（攝像機選擇命令）發(fā)送至OCC的2臺視頻控制服務器；2.正常情況下由主用服務器對命令進行操作成功響應，2臺視頻控制服務器對資源連接狀況進行修改；3.如主用服務器對命令進行操作不成功響應，由VMS服務器在收到不成功響應后，進行操作失敗處理；4.2臺視頻控制服務器根據(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，主用服務器出現(xiàn)故障，2臺服務器的數(shù)據(jù)庫和實際使用情況一致。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備切換延時，由于CCTV的矩陣切換和編解碼設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OCC中