DB41T 949-2014 高速公路数字化视频监控设备 联网技术要求.docx

河南省地方标准公共服务平台DB41河南省地方标准DB 41/T 9492014高速公路数字化视频监控设备联网技术要求Technical specification fordigitalized network of highway video surveillance devices2014 - 07-30 发布2014 - 09-30 实施河南省质量技术监督局发 布河方标准公共服务平南省地台南河省地方标准公共服务平台DB41/T 9492014目次前言 . III1  范围 . 12  规范性引用文件 . 13  术语和定义 . 14  缩略语 . 35  一般规定 . 46  联网体系结构 . 56.1多级多域联网 . 56.2监控资源 . 66.3SIP 网关. 77  联网系统设备要求 . 77.1 信息采集 . 77.2 传输 . 77.3 视频切换 . 77.4 图像显示 . 87.5 网络服务器 . 87.6 用户终端 . 87.7 流媒体发布单元 . 87.8 存储设备 . 98  音视频编解码要求 . 98.1概述 . 98.2编码设备技术要求 . 98.3解码设备技术要求 . 109  传输协议要求 . 109.1通信协议结构 . 109.2音视频流传输协议 . 119.3会话控制及录像回放控制协议 . 1310  SIP 协议接口要求. 1510.1 SIP 消息定义. 1510.2 SIP 协议扩展. 1610.3 SIP 消息体定义. 1610.4 基于 SIP 协议的控制、传输流程和协议接口 . 1610.5 基于 RTSP 协议的录像回放控制 . 27I河南省地方标准公共服务平台DB41/T 949201411  对象编码及数据存储要求 . 2811.1 概述 . 2811.2 对象编码结构 . 2811.3 对象编码规则 . 2811.4 存储格式 . 3012  视频编解码设备、存储设备联网测试 . 3112.1 测试目标 . 3112.2 测试系统 . 3112.3 测试内容 . 3112.4 测试系统结构 . 34附录 A（规范性附录）信令消息示例 . 36附录 B（规范性附录）设备描述与控制协议（DDCP）元素说明. 48附录 C（资料性附录）SIP 消息体元素名称及说明 . 69附录 D（规范性附录）路段、设备及用户编码表. 74参考文献 . 79II河南省地方标准公共服务平台DB41/T 9492014前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准由河南省高速公路联网监控收费通信服务有限公司提出。本标准起草单位：河南省高速公路联网监控收费通信服务有限公司、西南交通大学。本标准主要起草人：本标准参加起草人：III河方标准公共服务平南省地台河南省地方标准公共服务平台DB41/T 9492014高速公路数字化视频监控设备联网技术要求1范围本标准规定了河南省高速公路数字化视频监控设备联网的联网结构、联网协议等基本功能、测试要求和技术指标。本标准适用于河南省高速公路视频监控系统建设和管理。交通行业其它部门视频监控系统可参考执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 28059-2011（所有部分） 公路网图像信息管理系统 平台互联技术规范GB 50348-2004安全防范工程技术规范ISO/IEC 14496-10-2012信息技术 音频-可视对象的编码 第 10 部分:高级视频编码(Informationtechnology. Coding of audio-visual objects. Part 10:Advanced Video Coding)ITU-T H.264通用视听业务的先进的视频编码（Advanced video coding for generic audiovisualservices）ITU-T G.711音频信号的脉冲编码调制（Pulse code modulation of voice frequencies）ITU-T G.72264kbit/s之内的7kHz音频编码规范（7 kHz audio-coding within 64 kbit/s）ITU-T G.723.1以5.3kb/s、6.3kb/s为速率的双语速语音编码器（Dual rate speech coder formultimedia communications transmitting at 5.3 and 6.3 kbit/s）ITU-T G.729基于共轭结构代码激励线性预测（CS-ACELP）的8kbit/s语音编码（Coding of speechat 8 kbit/s using conjugate-structure algebraic-code-excited linear prediction）RFC 2326实时流协议（Real Time Streaming Protocol）RFC 3261SIP：会话初始协议（SIP: Session Initiation Protocol）RFC 3265会话初始协议（SIP）特定事件通知（Session Initiation Protocol (SIP)-SpecificEvent Notification）RFC 3984用于H.264编码视频的RTP负载格式（RTP Payload Format for H.264 Video）ONVIF-2012核心规范 版本2.2（ONVIF Core Specification Version2.2）3术语和定义GB/T 28059-2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T28059-2011的一些术语和定义。3.11河南省地方标准公共服务平台DB41/T 9492014高速公路视频监控系统 highwayvideo surveillance system用于帮助实现对省级范围内各高速公路网进行监控视频采集、传输、控制、显示、存储以及事件处理等业务的视频监测、管理调度的管理系统。3.2监控单元 surveillance unit高速公路视频监控系统中的监控资源接入系统，用于附近区域监控资源接入以及管理，接受监控分中心的管理。3.3管理平台 management platform为各级公路网管理部门提供对所辖范围内公路网、交通枢纽的相关视频及信息进行汇聚、调度、监视等管理应用功能的应用系统。GB/T 28059.1-2011，定义3.1.63.4监控资源 surveillance resources为联网系统提供监控信息的各种设备和系统。监控信息的表现形式为图像、声音、事件数据、业务数据等。GB/T 28059.1-2011，定义3.1.83.5用户终端 user terminal经过系统注册并授权使用视频信息、数据信息的终端设备，包括视频管理终端、用户监视终端和显示设备。3.6SIP 网关 SIP gateway用于接入监控系统中不符合本标准第9章规定基于SIP协议的监控资源，负责将其私有通信协议和符合上述要求的SIP通信协议之间互相转换的逻辑实体。3.7ES 流 Elementary streamITU-T H.264 建议书（或ISO/IEC 14496-10 附件B）所规定的视频码流初级格式。3.8档次 profileH.264或MPEG视频编解码标准中规定的整个比特流语法的子集，描述了对比特流的限制以及满足该档次的解码器应遵从的算法特征和限制。2河南省地方标准公共服务平台DB41/T 94920143.9级别 level视频编码比特流中句法元素参数值的限制集合，一个档次可包括一个或若干个级别。3.10源联网单元 source networking unit监控命令中主动发起会话的一方，一般为主控制方，等待目的联网单元响应。3.11目的联网单元 destination networking unit监控命令中最终响应会话的一方，一般为被控制方，等待源联网单元命令并及时响应。3.12心跳信息 heartbeat information由管理平台或设备定时发送的关于管理平台、设备运行状态的信息。3.13设备描述与控制协议 device description and control protocol （DDCP）一种基于XML规范的SIP消息体文档。使用XSDL语言对DDCP文档结构进行定义。GB/T 28059.3-2011，定义3.1.24缩略语下列缩略语适用于本文件。4CIF：四倍的通用中间格式（Quadruple Common Intermediate Forma）ADSL：非对称数字用户线路（Asymmetric Digital Subscriber Loop）AVS：音视频编码标准（Audio Video Coding Standard）BNC：BNC连接器（Bayonet Neill-Concelman）CIF：数字视频通用中间格式（Common Intermediate Format）D1：数字电视系统显示格式DDCP：设备描述与控制协议（Device Description And Control Protocol）DDN：数字数据网（Digital Data Network）DHCP：动态主机设置协议（Dynamic Host Configuration Protocol）DVR：数字视频录像机（Digital video recorder）IGMP：因特网组管理协议（Internet Group Management Protocol）IPC：网络摄像机（Internet Protocol Camera）3河南省地方标准公共服务平台DB41/T 9492014IPSAN：基于IP的存储局域网络（Internet Protocol Storage Area Network）ISDN：综合业务数字网（Integrated Services Digital Network）MMS：微软媒体服务器协议（Microsoft Media Server Protocol）MPEG：运动图像专家组（Moving Picture Experts Group）NAL：网络抽象层（Network Abstraction Layer）NTP：网络时间协议（Network Time Protocol）NTSC：美国国家电视系统委员会制式（National Television System Committee）NVR：网络硬盘录像机（Network Video Recorder）ONVIF：开放网络视频接口论坛（Open Network Video Interface Forum）PAL：逐行倒相制式（Phase Alternating Line）QCIF：四分之一的通用中间格式（Quarter Common Intermediate Format）RAID：独立磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Disks）RFC：IETF请求评论的规范（Request for Comments）RTCP：实时传输控制协议（Real-Time Control Protocol）RTP：实时传输协议（Real-Time Protocol）RTSP：实时流化协议（Real-Time Streaming Protocol）SECAM：塞康制（Séquentiel couleur à mémoire）SIP：会话初始协议（Session Initiation Protocol）TCP：传输控制协议（Transmission Control Protocol）TS：传输流（Transport Stream）UDP：用户数据报协议（User Datagram Protocol）URI：统一资源标识（Uniform Resource Identifier）VPN：虚拟专用网（Virtual Private Network）XML：可扩展标记语言（Extensible Markup Language）XSDL：XML模式定义语言（XML Schema Defination Language）5一般规定本标准规定高速公路视频监控系统采用省级联网监控中心、监控分中心、监控单元三级联网架构，该系统监控视频应采用H.264标准编码的数字图像进行传输。其中省级联网监控中心、监控分中心中应包含管理平台、编解码器、显示屏、存储设备、流媒体发布单元、用户终端等设备，监控单元应包括管理平台、编码器、数字硬盘录像机（DVR）等设备，外场监控设备采用模拟摄像机、网络摄像机（IPC）等的应通过模拟或数字方式接入监控单元。各级监控中心与监控单元管理平台应采用SIP协议与DDCP协议作为控制接口，采用RTP协议作为码流传输接口，采用RTSP协议作为录像回放控制接口。高速公路视频监控系统设备联网结构见图1。4台平务河南省地方标准公共服DB41/T 9492014物理线路控制信令SIP管理平台（含SIP网关）SIP管理平台（含SIP网关）大屏幕大屏幕网络摄像机解码器管理平台(含SIP网关)模拟云台摄相机编码器监控单元SIP存储设备解码器存储设备模拟摄像机DVR管理平台（含SIP网关）网络云台用户终端                             用户终端流媒体发布单元                       流媒体发布单元摄相机监控单元监控分中心外场监控设备省级联网监控中心图1高速公路视频监控系统设备联网结构示意图6联网体系结构6.1多级多域联网6.1.1概述高速公路视频监控系统视频业务通过IP数据网承载，基于非IP网络监控资源视频信息应通过具有平台接入功能的管理平台或设备转接至IP网络后接入监控系统。各监控单元应通过承载网络集中接入所属监控分中心，各监控分中心最终汇聚接入省级联网监控中心。各级视频节点之间均应以管理平台为核心，进行监控数据和监控信息上报以及控制命令下发等操作。高速公路视频监控系统不必支持监控分中心之间视频信息共享与传输。各级视频节点的管理平台应采用SIP协议为平台间管理通信协议。管理平台内各采用非SIP协议或不符合本标准规定的监控资源、用户终端等，应通过SIP网关统一通信协议与数据格式后接入监控系统。6.1.2联网结构多级多域联网采用省级联网监控中心、监控分中心、监控单元三级联网结构。省级联网监控中心是监控系统的顶级管理节点。省级联网监控中心管理平台通过IP网络应能访问任意监控分中心管理平台中的任意监控视频与数据，负责全省高速公路网的综合监控和管理，宜配备存储设备，存储重要地点或重大事件的图像数据。监控分中心应通过SIP网关与省级联网监控中心管理平台互联，监控分中心管理平台应通过IP网络向省级联网监控中心管理平台上传辖区内的监控视频与数据，并接受或转发设备控制指令，应能通过IP网络访问所管辖的任意监控单元管理平台中的任意监控视频与数据，宜配备存储设备，存储重要地点或重大事件的图像数据。5河南省地方标准公共服务平台DB41/T 9492014监控单元通过SIP网关与监控分中心管理平台互联，监控单元管理平台应允许模拟图像传输或数字图像传输方式。模拟图像传输方式应包括模拟枪机、模拟云台摄像机等设备，通过同轴电缆或光端机等方式传输。数字图像传输方式应包括编码器、DVR、IPC等设备，将采集并压缩编码后的数字图像信号通过IP网络方式传输。监控单元管理平台应为监控分中心平台提供所需要的图像数据，并接受其设备控制指令。6.1.3工作状态互联结构下的级联模式见图2。信令流、媒体流均应逐级转发。省级联网监控中心SIP/RTP(RTCP)SIP/RTP(RTCP)监控分中心SIP/RTP(RTCP)监控分中心SIP/RTP(RTCP)监控单元监控单元      监控单元        监控单元图2 级联模式示意图6.2监控资源6.2.1基于 SIP 协议的监控资源基于SIP协议的监控资源应在设备级支持本标准第8、9、10章规定的联网接口（包括通信协议与数据格式），能通过SIP协议直接接入所属视频节点的管理平台。6.2.2基于 ONVIF 规范的监控资源网络摄像机（IPC）功能应符合ONVIF Profile S Specification所规定功能；控制接口应符合ONVIF核心规范（ONVIF Core Specification）规定，且规范版本不应低于2.2；应通过ONVIF官方标准测试工具（版本不应低于12.12）测试。网络视频录像机（NVR）功能应符合ONVIF Profile G Specification所规定功能；控制接口应符合ONVIF核心规范（ONVIF Core Specification）规定，且规范版本不应低于2.2；视频解码能力应符合本标准7.3规定；应通过ONVIF官方标准测试工具（版本不应低于12.12）测试。管理平台应具备ONVIF接口，接口功能应符合ONVIF Profile S Specification与ONVIF Profile GSpecification所规定功能。控制接口应符合ONVIF核心规范（ONVIF Core Specification）规定，且规范版本不应低于2.2。管理平台内基于ONVIF规范的监控资源应通过SIP网关接入监控系统。基于SIP协议的控制接口和基于ONVIF规范的控制接口之间转换方式本标准不做规定。注1：ONVIF Core Specification 可从以下网址获得：<http:/www.onvif.org/specs/DocMap-2.2.html>注2：ONVIF Profile S Specification 可从以下网址获得：<http:/www.onvif.org>注3：ONVIF Profile G Specification 可从以下网址获得：<http:/www.onvif.org>6.2.3基于非 SIP 协议的监控资源6河南省地方标准公共服务平台DB41/T 9492014基于非SIP协议的监控资源应通过SIP网关统一联网接口后接入监控系统。基于非SIP协议的监控资源联网方式见图3。物理 线路虚拟 SIP 联网 单元控制信令非SIP协议（如ONVIF或SDK）SIP网关上级 SIP 网关不支持SIP协议的联网单元SIP 协议图3基于非 SIP 协议的监控资源联网6.3SIP 网关SIP网关应满足GB/T 28059.3-2011中4.3.2的规定。并且应能接入基于不同通信协议和数据格式的监控资源或用户终端，将通信协议与数据格式分别转换为符合本标准第8章、9章、10章规定的SIP协议和H.264编码的视频图像。SIP网关的内部接口和各级平台内部联网所需的功能本标准不作规定。7联网系统设备要求7.1信息采集信息采集设备应满足：a)  图像采集设备应能清晰有效地采集到现场的图像，能适应现场的照明条件。环境照度不满足视频监控要求时，应配置辅助照明，或采用微光红外类摄像设备；b)  声音采集设备的性能（灵敏度、探测范围）应与监测范围相适应；c)  报警设备应符合现行国家标准、行业标准的要求，并经检验或认证合格；d)  应具有防破坏、防水、防雷电和抗易损防护措施，安装应符合现场环境要求，并满足相应防护等级要求；e)  应提供开放的控制接口。7.2传输传输设备应满足：a)  模拟视频传输方式应适合 PAL 制式。数字视频传输通道应采用 IP 方式，传输协议应满足本标准第 9 章；b)  信息传输可采用有线或者无线传输方式。传输网络可选用高速公路专用网络或公共通信网络。采用无线或公共通信网络传输时，传输设备应有信息安全管理措施。具体传输方式的选择按GB 50348-2004 中 3.11.1 的要求。传输设备的选型按 GB 50348-2004 中 3.11.3 的要求；c)  应优先保证报警信号和控制信号的传输。7.3视频切换视频切换设备应满足：7河南省地方标准公共服务平台  g)液晶拼接屏显示设备应满足：对比度3000:1，亮度700cd/m  ,响应时间5ms。DB41/T 9492014a)  图像切换应能通过手动或编程实现。图像信号应能在指定的显示设备上进行固定显示或时序显示；b)  应采用模块式结构，容量应按系统规模确定，并留有冗余；c)  应具有视频丢失检测报警和系统自诊断功能；d)  应提供 RS-232 或 RS-485 数据通道，可用于支持常用控制协议；e)  宜支持本地键盘、网络计算机双重控制方式；f)  应具有报警联动功能。7.4图像显示图像显示设备应满足：a)  应按需选择合适的显示器或大屏设备；b)  应能清晰显示现场实时图像；c)  分辨率指标应高于系统对编解码设备的分辨率指标，最高显示分辨率不应低于 1920×1080；d)  应支持各种标准视频信号的输入，能驳接各种常用视频信号源，包括复合视频（NTSC/PAL/SECAM），标准视频信号以及计算机输出的 RGB 信号；e)  一体化背投单元显示设备应满足：对比度5000:1，镜头输出亮度800lx；f)  等离子拼接屏显示设备应满足：对比度30000:1，亮度1700cd/m2；27.5网络服务器网络服务器设备应满足：a)  支持的服务程序应包括数据库、视频分发、视频存储、认证、注册、设备代理等；b)  基本功能和性能应符合国家和行业相关产品标准的规定，并经检验或认证合格；c)  服务器的 CPU、硬盘、网络接口等部件的技术指标应符合本标准及监控联网系统的其他相关技术的要求；d)  数据库、视频分发、安全认证等服务器宜采用双机备份的方式。7.6用户终端用户终端设备应满足：a)  应具有远程登录功能；b)  应具有远程浏览、控制等功能。7.7流媒体发布单元流媒体发布单元应满足：a)  应支持 RTSP 和 RTP 协议，宜支持 MMS 等主流实时流媒体协议；b)  应具备广域网接入能力，应至少具备一种接入方式（DHCP，DDN，ISDN，ADSL，VPN，光纤接入等），宜支持多种接入方式；c)  应支持单播和组播点播方式；d)  局域网内接入带宽应采用千兆网；e)  应具有客户端接入身份认证能力；f)  应具备转码能力，可将实时流视频重编码为不高于原始分辨率的低码率视频流并发布。重新编码后输出的码流应满足本标准 7.2，a)项规定；g)  应具备自适应带宽能力；8河南省地方标准公共服务平台DB41/T 9492014h)  应至少可同时支持 30 路视频频道对外发布，并且应至少可支持 500 个用户终端并发访问；i)  宜支持服务能力扩展，可通过设备集群方式扩展负载能力。7.8存储设备存储设备应满足：a)  应能导出为 TS 封装的文件格式，TS 格式要求见 9.2.4；b)  无事件时录像存储时间应不少于 30 天，一般交通事故录像文件存储时间应不少于 90 天，重大交通事故录像存储时间应不少于 1 年；c)  DVR、NVR 设备支持的最大存储容量应不低于 16TB；d)  单台 IPSAN 设备支持的最大存储容量应不低于 16TB，应支持容量扩展；e)  省级联网监控中心存储设备应使用 RAID 技术存储数据，RAID 级别应支持 RAID 0、1、5，宜支持 RAID 6、10；f)  核心部件宜具备冗余备份；宜具备通信链路冗余，DVR、NVR 设备通信接口速率应不低于 100M以太网，IPSAN 应不低于 1000M 以太网。8音视频编解码要求8.1概述音视频编解码标准要求：a)  视频压缩编解码标准采用由 ITU-T VCEG 和 ISO/IEC MPEG 联合制定的国际视频编码标准 H.264（MPEG-4/AVC），宜支持 AVS 标准；b)  音频编解