具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，本实施例公开了一种应用于轨道交通环境的车载网络录像系统，具有自动录像、图像处理、视频回放与下载、视频上传、故障自检测以及司机行为识别等功能。在列车首、尾的两个司机室内各布置一台网络视频录像机和一台与该网络视频录像机电连接的触摸屏客户端，网络视频录像机为车载网络录像系统核心组件，主要功能为管理摄像头，转发直播流，推送录播流，远程管理录像文件。如图1所示，两台网络视频录像机分别通过环网采集列车内所有摄像头数据，并存储于硬盘中，触摸屏客户端用于对与其电连接的网络视频录像机进行参数配置并输出该网络视频录像机采集的视频画面。

系统通过交换机与各设备进行通信，交换机之间组建环网冗余，绕过单点故障。所有设备都挂在环网上，可互相访问。所有设备通过六类及以上网线接入交换机，确保设备IP不重复且在一个网段内；如图2所示，网络中传输的数据分为视频流和控制流，二者分端口进行传输，互不干扰；视频流采用标准流媒体方式，控制流采用私有协议封包传输。

系统启动后网络视频录像机会自动实时录制来自各摄像头的视频信息，并且根据事先设定好的帧率和码流存储视频文件。文件名称包含摄像头的位置，时间等信息，以10分钟(可设置)为周期形成视频文件。存储硬盘采用循环刷新存储的方式。

乘客紧急报警被接通后，会触发报警联动，自动存储记录事发车厢的视频和报警对话音频。系统的图像记录采用H.265编码格式和720P分辨率，每秒存储25帧图像，按照每天运行20小时，连续存储90天计算。具体见下表：

监控录像存储方式表

采用集中监控的方式，在首、尾两端司机室均安装网络视频录像机，互为冗余。全列共配置32TB硬盘。

为了防止记录视频数据被篡改，图像在存储到硬盘之前运用了图像标签技术。摄像头的编号信息、时间信息以及车厢号信息叠加在图像上记录。

紧急情况下，例如乘客触发紧急报警单元之后的一段时间内采集的视频图像，系统采用标签技术将其做特殊标签进行录像，用户可以通过这些特殊标签快速查找和回放这些图像。

基于FFmpeg、Qt等成熟开源项目和自研算法来实现视频的回放与下载，授权用户可以通过司机室触摸屏客户端或安装PTU软件的PC客户端对录像文件进行快速查找和回放，界面如图3所示，支持快放、慢放、暂停，可对需要的画面进行抓拍保存。监控图像通过网络视频录像机的USB3.0接口或者以太网口下载，也可以在司机室有选择的回放，并在司机室12.1寸液晶显示器上显示。

在控制中心调看列车上的监视视频，可设为自动循环监视模式或人工监视模式进行画面切换，运营控制中心可通过车地无线网络进行回放，系统支持多路视频同步回放。

列车上的监视视频能通过无线局域网(WLAN)传到控制中心，供中心值班员调用。每列车向控制中心同时上传两路视频图像，每路视频占用384～1000kbps的带宽(PAL制式，帧率1～25帧/秒可调)。

系统具有故障自诊断能力，包括视频丢失告警、网络中断告警和硬盘故障告警在内的故障信息能在司机室监控屏上实时显示。所述视频丢失告警指：当摄像头输出的视频信号发生故障时，系统将产生视频丢失告警，自动将相应的摄像头按钮显示为红色，表示摄像头或连接故障，需要检修，故障处理完毕能够自动恢复正常工作状态。

所述网络中断告警指：当网络视频录像机与摄像头之间失去网络连接时，系统将产生网络中断告警，同时将相应的摄像头按钮显示为黄色，故障处理完能够自动恢复正常工作状态。

所述硬盘故障告警指：当任一硬盘发生故障时，或存储容量超出限值时，系统将产生硬盘故障告警，同时将故障信息显示在监控屏上。

一列车可布置2、4或6台网络视频录像机，具体数量可根据存储分辨率与存储时长而定。任意两台网络视频录像机直接可以设置为热备冗余。

通过机器学习大量样本训练，识别日常物品，如背包、行李、手机、电脑等。方便列车管理人员及时的对遗留物进行处理。

通过对每个客室摄像头所获取的画面边界处理，去除重叠画面、人脸识别，统计人数。再从第三方系统获取车厢称重，通过加权得到拥挤度数据。拥挤度在实时监视页车厢选择栏以色温的形式显示，也可以显示具体车厢人数。准确率在95％以上。配备弹簧减震装置，可以有效防止震动对硬盘造成的影响。配有断电保护装置，当系统异常断电时不影响最后一个视频的存储。

车载网络录像系统采用司机室双机热备技术，首、尾两个司机室的网络视频录像机同时存储视频，但分主次，钥匙启动端为主，主司机室触摸屏客户端有控制权限。

如图4所示，网络视频录像机包括NVR模块、图像模块、客户端模块、日志模块、流媒体模块和设备模块；其中设备模块用于管理与列车内所有摄像头的连接并与之进行数据交互，流媒体模块用于对设备模块从摄像头采集的视频流进行编解码，图像模块用于对流媒体模块输出的视频流图像进行处理，处理后的视频流文件存入NVR模块，客户端模块与触摸屏客户端和PC客户端对接，并根据其指令从图像模块调取直播视频流，从NVR模块调取视频录像文件，日志模块用于记录日志。

图像模块处理包括添加水印，摄像头采集到的视频在录像或直播前，首先要经过图像模块处理；NVR模块存储摄像头录像文件，以网络的方式提供远程访问功能，可对视频录像文件进行查询、回放和下载；客户端模块将视频通过RTSP协议或其他标准视频流协议推送到触摸屏客户端或PC客户端进行播放、控制，将触摸屏客户端或PC客户端的指令以透传的方式传输到摄像头，日志模块记录的日志包括故障履历、运行履历和操作履历。

触摸屏客户端包括录播模块、报警模块、直播模块和配置模块。PC客户端包括录播模块、数据模块、直播模块和配置模块，并能对网络视频录像机进行参数配置。