公路网图像信息管理组织系统-平台互联技术示范-第1部分-系统架构模型.doc

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1、,JT ICS 中中华华人人民民共共和和国国国国家家标标准准GB/T 20公路网图像信息管理系统公路网图像信息管理系统平台互联技术规范平台互联技术规范 第第 1 1 部分：系统架构模型部分：系统架构模型ImageImage informationinformation managementmanagement systemsystem forfor publicpublic traffictraffic networknetworkPlatformPlatform networkingnetworking andand sharingsharing SystemSystem Architect

2、ureArchitecture （征求意见稿）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。20-发布20-实施中中华华人人民民共共和和国国国国家家质质量量监监督督检检验验检检疫疫总总局局中中 国国 国国 家家 标标 准准 化化 管管 理理 委委 员员 会会发布,目目 次次前前 言言.III1范范围围.12规规范性引用文件范性引用文件.13术语术语、定、定义义和和缩缩略略语语.14设计设计原原则则.25总总体架构体架构.36功能要求功能要求.87主要技主要技术术指指标标要求要求.8附附 录录 A.10A.1联联网系网系统统参考参考业务业务架构架构.10A.2联联网系网系统统参考

3、参考业务业务架构的架构的说说明明.10A.2.1 一一级图级图像信息管理平台像信息管理平台.10A.2.2 二二级图级图像信息管理平台像信息管理平台.11A.2.3 三三级图级图像信息管理平台像信息管理平台.11,前前 言言公路网图像信息管理系统 平台互联技术规范主要适用于全国省、市级公路网图像信息管理平台与国家级公路网管理中心的互联互通、视频图像数据交换及相关设备控制信息交换等业务。公路网图像信息管理系统 平台互联技术规范提供了上述业务的系统框架模型，及系统各级平台的功能与技术要求；规定了平台接口、视频格式与编码、通信与控制协议、图像资源及系统设备编码与管理等方面的技术要求。公路网图像信息管

4、理系统 平台互联技术规范分为以下几个部分： 第 1 部分：系统架构模型； 第 2 部分：视频格式与编码； 第 3 部分：接口与通信控制协议； 第 4 部分：图像资源及系统设备编码与管理。本标准为公路网图像信息管理系统 平台互联技术规范的第 1 部分。本标准由 XXXXXXXXXX 提出本标准由全国智能交通运输系统标准化技术委员会归口本标准起草单位：交通运输部公路科学研究院、安徽广成科技有限责任公司本标准主要起草人：XXXXXXXXXX, 公路网公路网图图像信息管理系像信息管理系统统 平台互平台互联联技技术规术规范范 第第 1 部分：系部分：系统统架构模型架构模型1范范围围本标准规定了公路网图像

5、信息管理系统跨区域互联共享的设计原则、系统结构、系统功能及性能要求等通用性技术规范。本标准适用于公路网图像信息管理系统的跨区域互联共享建设，及相关软硬件产品的开发。2规规范性引用文件范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。YD/T 1171-2001IP 网络技术要求网络性能参数与指标RFC 3261Session Initiation ProtocolRFC 3265S

6、ession Initiation Protocol (SIP)-Specific Event Notification3术语术语、定、定义义和和缩缩略略语语下列术语、定义和缩略语适用于本标准。3.1术语术语和定和定义义3.1.1公路网公路网 public traffic network指国家公路网。涵盖全国范围内主要公路运输线路和公路交通枢纽。3.1.2公路运公路运输线输线路路 transportation route由高速公路、干线普通公路组成。干线普通公路包括国道、省道。3.1.3公路交通枢公路交通枢纽纽 transportation hub连接主要公路运输线路的节点。在标准中，公路交通

7、枢纽指位于公路主枢纽城市内的交通基础设施及过境主枢纽城市的公路运输线路。,3.1.4公路网公路网图图像信息管理系像信息管理系统统 image information management system for public traffic network公路网图像信息管理系统是用于国家各级公路网管理、调度、动态监测的图像信息管理系统。旨在运用路网图像信息集成管理的思想，将数据通信技术、控制技术、视频采集技术、网络技术、图像分析技术等先进的技术有效地应用于公路网管理涉及的多源异构数据集成，在此基础上实现国家公路网管理中心与各地方公路管理部门图像信息系统的互联互通及联网动态监测，提升国家公路网管理

8、的整体联动水平，为公路网管理、调度提供决策支持。3.1.5管理平台管理平台 management platform各级公路网管理部门对所辖范围内公路网和交通枢纽相关联的视频及相关信息进行汇聚、调度、监视等进行管理和应用的软件系统。3.1.6平台接入平台接入单单元元 platform accessing unit为实现各级管理平台之间互联共享而组成的具有统一格式协议通信能力，实现设备注册与发现、用户认证与管理、监控图像获取与控制、联网设备状态查询等功能的逻辑实体。3.1.7监监控控资资源源 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

9、图像、声音、事件数据、业务数据等。3.2缩缩略略语语AVSAdvanced Audio-Video Coding/Decoding Standard 视音频编码标准IPInternet Protocol 因特网协议MPEGMoving Picture Experts Group 运动图像专家小组RFCRequest for Comments IETF 请求评论的规范RTCPReal-time Transport Control Protocol 实时传输控制协议RTPReal-time Transport Protocol 实时传输协议RTSPReal-Time Streaming Proto

10、col 实时流化协议SIPSession Initiation Protocol 会话初始协议TCPTransmission Control Protocol 传输控制协议UDPUser Datagram Protocol 用户数据报协议CACertification Authority 认证机构4设计设计原原则则公路网图像信息管理系统跨区域互联共享建设应遵从以下原则：4.1互通性互通性各级公路网图像信息管理系统管理平台之间均应能有效地进行通信和共享数据，应能,实现不同厂商、不同规格的设备或异构系统间的兼容和互操作。4.2单单向性向性公路网图像信息管理系统互联平台之间的视频通信采用分级单向管理

11、模式，只允许上级平台向下级平台发起连接和管理控制指令，不允许下级平台向上级平台发起连接和管理控制指令。4.3独立性独立性各级公路网图像信息管理系统均能独立运行，上级平台的操作不影响下级平台的使用。4.4扩扩展性展性系统平台应采用模块化设计以适应系统模块扩展、功能扩充等系统升级需求。4.5可靠性可靠性系统平台应采用成熟的软硬件技术和设备。系统应具有备份和维护保障能力，并有较强的容错和系统恢复能力。系统平台应按 724 小时不间断工作设计。4.6安全性安全性联网系统应采取有效的安全保护措施，防止系统被非法接入、非法攻击和病毒感染。系统具有防雷击、过载、断电、电磁干扰等综合安全防护措施。4.7可管理

12、性可管理性联网系统内的设备、网络、用户、性能和安全应便于管理和配置。5总总体架构体架构5.1公路网公路网图图像信息管理系像信息管理系统统跨区域互跨区域互联联架构概述架构概述公路网图像信息管理系统跨区域互联的主体是国家级公路网图像信息管理平台与省（区、市）级公路网图像信息管理平台。国家级公路网图像信息管理平台作为跨区域联网的上级平台，各省（区、市）级公路网图像信息管理平台作为跨区域联网的下级平台，它们之间通过各自的平台接入单元进行通信，完成视频图像信息调用和共享。联网系统的监控资源调用遵从单向分级调用的原则，上级平台可以连接并调用下级平台所辖的监控资源。省（区、市）级平台之间不进行连接和数据共享

13、。省（区、市）级平台所辖的高速公路、干线普通公路及公路客（货）运交通枢纽图像信息管理平台之间的互联和共享也可参照本标准建设。,5.2应应用架构用架构5.2.1应应用架构示意用架构示意图图互联系统的应用架构可分为监控资源、传输网络和管理平台三个组成部分。互联系统应用结构如图 1 所示。国家级路网图像信息管理平台领导决策 路政管理 动态监测 部门应用省级路网图像信息管理平台管理控制模块公路交通枢纽图像信息管理平台共享交换模块国道监控资源省道监控资源市级路网图像信息管理平台高速公路图像信息管理平台交通基础设施监控资源过境公路监控资源高速公路路段监控资源传输网络传输网络传输网络传输网络传输网络图 1

14、联网系统应用架构5.2.2监监控控资资源源监控资源分布在各级平台管理主体的图像信息管理系统中，为所在的图像信息管理系统提供各种监控信息，包括图像、声音、业务信息等。监控资源中的视频图像信息格式与编码要求应符合本标准第 2 部分的要求。,5.2.3传输传输网网络络传输网络可分为专网和公共通信网络，其网络结构分为 IP 网络。非 IP 网络中的图像信息管理平台需要通过平台接入单元转接至 IP 网络才能与上级平台互联。当专网资源满足条件时，应优先选择使用专网。5.2.4管理平台管理平台5.1.3.1.国家国家级级公路网公路网图图像信息管理平台像信息管理平台国家级公路网图像信息管理平台是全国公路网图像

15、信息管理系统联网的顶级平台，负责全国公路网图像数据的控制、汇聚、管理和调度。国家级公路网图像信息管理平台通过平台接入单元与下级平台中的平台接入单元连接并协商监控资源调用的具体过程。平台接入单元应符合本标准第 3 部分的技术要求。5.1.3.2.省省级级公路网公路网图图像信息管理平台像信息管理平台省级公路网图像信息管理平台负责全省范围所有高速公路、干线普通公路和客（货）运交通枢纽图像数据的控制、汇聚、管理和调度，并负责相应视频采集设备的控制、管理和维护。省级公路网图像信息管理平台通过平台接入单元向国家级公路网图像信息管理平台开放监控资源调用和管理接口。平台接入单元应符合本标准第 3 部分的技术要

16、求。省级平台内部系统的联网可以参照本标准建设，也可以根据各省实际情况建设。省级平台与国家级平台的联网和应用必须遵守本标准的相关技术要求。5.1.3.3.市市级级公路网公路网图图像信息管理平台像信息管理平台市级公路网图像信息管理平台依据属地管理原则，负责辖区内干线普通公路图像数据的控制、汇聚、管理和调度，并负责相应视频采集设备的控制、管理和维护。市级公路网图像信息管理平台接受省级公路网图像信息管理平台的统一管理。5.1.3.4.高速公路高速公路图图像信息管理平台像信息管理平台高速公路图像信息管理平台负责全省范围内高速公路路段图像数据的控制、汇聚、管理和调度，并负责相应视频采集设备的控制、管理和维

17、护。按照高速公路管理体制结合各地实际情况，高速公路图像信息平台接入的数据来源包括：专门从事高速公路管理的省级高速公路管理局（或公司）；按高速公路线路专线运营的独立管理机构；按照省级行政区划分片管理的专门管理机构。高速公路图像信息管理平台接受省级公路网图像信息管理平台的统一管理。,5.1.3.5.公路交通枢公路交通枢纽图纽图像信息管理平台像信息管理平台公路交通枢纽图像信息管理平台负责全省范围内主要客（货）运交通枢纽城市的交通基础设施及过境主枢纽城市的公路运输线路图像数据的控制、汇聚、管理和调度，并负责相应监控资源的控制、管理和维护。公路交通枢纽图像信息管理平台接受省级公路网图像信息管理平台的统一

18、管理。5.3联联网网结结构构5.3.1网网络结络结构构联网系统内的上下级管理平台之间通过 IP 网络互联的网络结构如图 2 所示。联网系统三级参考业务架构见附录 A。IP传输网络平台接入单元传输网络上级管理平台用户终端系统平台平台接入单元传输网络下级管理平台n用户终端系统平台传输网络下级管理平台1用户终端系统平台平台接入单元图 2 联网系统互联结构上下级平台间的互联是基于 IP 网络、在应用层上实现的，包括对基于 SIP 的图像信息管理平台和非 SIP 图像信息管理平台的互联。基于 SIP 的图像信息管理平台可以直接连接到联网系统，非 SIP 图像信息管理平台通过平台接入单元进行 SIP 协议

19、转换连接到联网系统。基于 SIP 的图像信息管理平台是指具有 SIP 服务器、且其中的监控资源、用户终端、管理平台等支持本标准第 3 部分接口与通信控制协议的图像信息管理平台；非 SIP 图像信息管理平台是指其中的监控资源、用户终端、管理平台等不支持本标准第 3 部分接口与通信控制协议的图像信息管理平台。5.3.2平台接入平台接入单单元元平台接入单元是实现公路网图像信息管理平台跨区域互联共享接口的逻辑实体，可以,独立的设备形式存在，或内置于已有的管理服务器中。平台接入单元负责实现联网过程中的控制命令和视音频数据的传输和转换，联网接口采用 RFC 3261 和 RFC3265 协议，具体应符合本

20、标准第 3 部分的技术要求。对平台接入单元的内部接口和各级管理平台内部联网所需的功能不做规定。5.3.3联联网网协议协议5.2.3.1.视视音音频编码频编码要求要求公路网图像信息管理平台跨区域互联共享采用的视音频编码标准参见本标准第 2 部分。5.2.3.2.传输传输与控制与控制协议协议要求要求公路网图像信息管理平台跨区域联网进行视频/音频/数据等信息传输时，其中接口部分的传输过程应遵循统一的通信协议，通信协议的结构如图 3 所示。SIP会话控制AVS/MPEG-4/H.264/MPEG-2视频G.711/G.722/G.723.1/G.729音频RTP/RTCP/RTSPTCP/IPIP层物

21、理层和MAC层图 3 通信协议结构接口部分在进行视音频传输及控制时应建立两个传输通道：信令/控制通道和视音频流通道。信令和控制通道用于在平台接入单元之间建立会话并传输控制命令，采用 RFC 3261 SIP 会话初始协议；视音频流通道用于传输视音频数据，经过压缩编码的视音频流采用RTP/RTCP/RTSP 协议传输。联网协议要求的详细规定参见本标准第 3 部分。,6功能要求功能要求6.1平台接入平台接入单单元的功能要求元的功能要求平台接入单元的基本功能要求包括设备注册与发现、实时监控图像获取、历史监控图像的获取和回放、监控设备的查询和控制等，详细规定参见本标准第 3 部分。6.2管理平台的功能

22、要求管理平台的功能要求6.2.1对对象象编码编码公路网图像信息管理系统中的各级管理平台应对设备、用户进行统一的对象编码。编码规则参加本标准第 4 部分。6.2.2用用户户管理管理各级公路网图像信息管理系统联网共享应按角色对用户进行权限管理，角色可分为系统管理员、子系统管理员、高级用户、普通用户、浏览用户、权限组用户，权限管理管理应包括用户功能权限的添加、保存、查询和删除等常用功能。用户管理的详细规定参见本标准第4 部分。7主要技主要技术术指指标标要求要求7.1传输传输网网络络性能性能传输网络性能指标应符合 YD/T 1171-2001 中规定的 1 级（交互式）或 1 级以上服务质量等级。具体

23、指标如下：a) 网络时延上限值为 400ms；b) 时延抖动上限值为 50ms；c) 丢包率上限值为 110-3。7.2响响应时间应时间a)本部分第7.1条的网络传输性能条件下，任意两个平台接入单元之间的通信协议传输，时延小于500ms。b)本部分第7.1条的网络传输性能条件下，用户终端通过平台接入单元访问目标区域视频监控系统的监控资源，时延小于2s。7.3设备设备地址地址编码编码应能在跨区域视频监控系统范围内，按照本标准第4部分规定的设备资源编码方式进行唯一性编码。,7.4图图像性能指像性能指标标7.4.1图图像像质质量量应参照 GB 50198-1994 标准，按五级损伤制评定，监视图像质

24、量主观评价应不低于 4 级。7.4.2图图像要求像要求实时模拟监视彩色图像分辨率270 线，黑白分辨率400 线，灰度等级不小于 8 级；数字图像还应满足以下要求：a) 实时监视数字解压图像应达到每路25帧/秒的帧率（PAL）；b) 国家级平台跨区域调用省级平台的数字图像分辨率应不低于每路CIF格式（352288），以每路4CIF格式(704576)为宜；c) 回放图像分辨率220线，帧率应达到每路25帧/秒，图像分辨率应不低于每路CIF格式(352288)，以每路4CIF格式(704576)为宜；d) 图像显示应支持无级缩放功能。,附附 录录 A(规规范性附范性附录录)A.1 联联网系网系统

25、统参考参考业务业务架构架构公路网图像信息管理系统互联的逻辑架构如图 A.1 所示。国家级公路网图像信息管理平台省级公路网图像信息管理平台市级公路网图像信息管理平台高速公路管理公司高速公路图像信息管理平台公路交通枢纽图像信息管理平台高速公路管理公司国道省道主枢纽城市交通基础设施过境干线公路图 A.1 联网系统参考业务架构A.2 联联网系网系统统参考参考业务业务架构的架构的说说明明联网系统参考业务架构中包含三级平台：一级公路网图像信息管理平台、二级公路网图像信息管理平台、三级公路网图像信息管理平台。它们通过 IP 传输网络连接在一起。A.2.1一一级图级图像信息管理平台像信息管理平台一级网图像信息

26、管理平台逻辑上只有一个实体，作为联网系统的顶级管理平台。通过 IP网络调用联网系统内下级管理平台中的任意监控视频图像；可对联网系统内的所有监控资源进行统一编码和管理；拥有最高控制权限和优先级。一级图像信息管理平台在业务上对应于国家级公路网图像信息管理平台，是全国公路网图像信息管理系统联网的顶级管理平台。,A.2.2二二级图级图像信息管理平台像信息管理平台二级图像信息管理平台通过平台接入单元与一级图像信息管理平台进行互联。二级图像信息管理平台中的流媒体服务器与三级图像信息管理平台的流媒体服务器进行对接；二级图像信息管理平台中的 CA 认证服务器与三级图像信息管理平台中的认证服务器进行对接。二级图

27、像信息管理平台需要调阅三级图像信息管理平台的视频数据时，通过控制指令进行调取。在二级图像信息管理平台中配备磁盘阵列，存储重要地点的图像数据。二级图像信息管理平台通过 IP 网络向一级图像信息管理平台上传辖区内的图像数据。二级图像信息管理平台在业务上对应于省级公路网图像信息管理平台。A.2.3三三级图级图像信息管理平台像信息管理平台监控外场图像传回三级图像信息管理平台存在两种方式：模拟图像传输、数字图像传输。模拟图像传输采用同轴电缆或视频光端机将摄像机输出的模拟图像通过电缆或光纤向三级图像信息管理平台。传输到三级图像信息管理平台的图像通过视频分配器分配成相同的两路图像，一路送入矩阵提供本地电视墙

28、等设备显示；另一路接入网络视频编码器进行数字压缩编码，再通过网络接入到二级图像信息管理平台。数字图像传输采用是监控外场现场编码的方式。摄像机输出的模拟图像信号接入监控现场的网络视频编码器进行图像压缩编码。压缩编码后的数字图像信号采用 IP 网络传输。IP 网络应支持 ADSL、宽带、CDMA/GPRS、3G 等网络传输途径。传输到三级图像信息管理平台的图像数据通过网络视频解码器进行图像解码并输出模拟视频，提供电视墙等设备显示。图像数据的存储宜采用磁盘阵列的方式，由三级图像信息管理平台中的录像管理服务进行管理。三级图像信息管理平台向二级图像信息管理平台通过专网级联，为二级图像信息管理平台提供所需要的图像数据，并接受二级图像信息管理平台的设备控制指令。三级图像信息管理平台在业务上对应于高速公路图像信息管理平台、市级公路网图像信息管理平台和公路交通枢纽图像信息管理平台。