论时间错误对录像存储的影响

马小龙

摘要：根据北京市市场监督管理局于2019年12月23日发布的《城市轨道交通视频监视系统技术规范》的要求，1、经授权的用户应能检索并调取在设计存储周期内任意时间段的音视频录像，检索和回放录像应精确到秒。可按多个组合条件进行录像检索;2、经授权的用户应能复制录像、下载录像、对录像进行抓拍;3、线路中心层视频监视系统应与线路时钟系统保持同步，车站层视频监视系统应与线路中心层视频监视系统保持时钟同步;4、时钟同步源丢失后，音视频采集设备和音视频编解码设备在自主授时24h内设备时钟偏差应不大于6s。可见，国家规范对录像的准确性、完整性做出了相当严格的要求，因此我们在设备维护中要密切关注录像存储设备的工作状态。在设备维护中，经常会遇到录像调取不到的情况，相当一部分原因是存储设备时间错误，导致录像叠加时间错误，进而导致无法根据真实时间调取录像，针对这一情况，开展研究，详述时间同步的原理，及如何预防时间错误。

关键词：地铁;新钶车载视频监视系统;授时;录像下载

1 研究背景

南京地铁机场线车载视频监视系统由新钶电子（上海）有限公司提供，具有司机室实时监控视频以及视频刻录等功能，有了突发状况，可以回放录像，查找事发原因。

1.1 事件回顾

5月17日22：50

基地车载班组人员应客运分公司要求，调取2728车上5月17日7：35-8：10所有客室监控录像。登录DVR2查询车载监控录像时发现所要求的录像时间段内有部分录像无法调取，查询到时间段7：10-7：55内无录像，于是登录到DVR1查看这个时间段内是否存在录像，查到两端TDVR录像保存存储时间一致，列车内所有实时画面均正常，时间与当时时钟一致，录像存储正常，然后开始下载（7：55-8：10）时间段内的两端司机室录像。

5月17日23：50

2728车7：55-8：10的录像调取完成。

5月18日8：30

与白班人员进行交接，已完成要求录像调取，说明2728车7：10-7：55录像缺失问题。

5月18日23：20

基地车载班组人员登上2728车查看录像保存时间。用笔记本连接ACSU，打BSClientXP软件，登陆TDVR1、TDVR2查看时间，两个TDVR录像保存时间均只有5月17日7：55-8：39。

5月19日00：34

查看列车上LCD屏显示的时间和TLCD显示的时间一致，未查明录像丢失原因。

5月19日23：40

通过18日夜班人员查看录像后发现，缺失录像均为28端ACSU为主控端时缺失。

5月19日23：50

登车使用主控钥匙将28端ACSU设置为主控时发现LCD屏时间显示为5月14日，判断28端ACSU为主控时的录像存储时间与实际时间存在误差。

5月20日00：17

计算27端和28端ACSU时间之差，计算出缺失录像在5月11日22时左右，通过27端正确时间录像对比找到缺失录像开始下载。至此，录像下载任务完成。

5月20日2：25

通过笔记本电脑修改28端ACSU控制板卡时间与实际时间同步，防止再次出现录像丢失问题。

1.2 原因分析

查询log日志，发现2728车28端ACSU主控时，ACSU上的controller板卡时间错误，进而授时给TLCD和TDVR，导致TDVR时间错误，进而导致TDVR录像时间错误。

切换到27端主控时，27端ACSU的controller板卡时间是正确的，所以TDVR录像时间被矫正为正确的，导致一段录像分成了2个时间段进行存储。

1.3 整改措施

本次录像缺失事件的根本原因是TDVR授时错误，导致录像时间错误，无法被发现并下载。需将28端ACSU的Controller板卡时间修改为正确时间，其操作如下：

1） 确定需要修改时间的车载PIS服务器（ACSU）处于正常工作状态;

2） 将电脑本地IP地址修改为172.16.0.100，子网掩码为255.255.0.0;

3） 将网线一端连接至ACSU中Switch板的网口，另一端连接电脑本机;

4） CMD进入管理员模式;

5） 输入：telnet 172.16.0.21（71） 按回车键;

6） 输入用户名：root 按回车键;

7） 输入密码：见《S1号线通信基地车载班组密码表》 按回车键;

9） 保存操作，输入：hwclock -w按回车键;

10） 确认当前主控下服务器时间是否正常（观察LCD屏）。

PS：1、代表1个空格;

2、代表操作;

3、若兩端ACSU时间都不准确，则两端都需要修改，登录相关IP地址，重复以上步骤即可，无需换端修改。

2 理论分析

2.1 录像叠加时间

TDVR的视频存储分辨率为D1（分辨率：704*576）格式，帧速25fps，存储时间为7天，每天24小时。视频冗余保存在两端司机室内的TDVR的硬盘中。

当存储媒质不足或超过7天预定的时间后，后录入的视频将循环并覆盖先存入的视频，以“First In First Out（先进先出）”模式进行。视频监控的录像采用双备份冗余存储的方式，保证监控录像完整。图像存储设备采用自动分段记录格式时，相邻两段间最大记录间隔时间应≤0.4s。

系统具有日期、时间、列车号、车厢号、摄像头号等信息的字符叠加、记录和调整功能。记录时间通过列车通讯网络与列车控制系统同步。字符叠加不影响图像记录效果。

录像所叠加的时间为TDVR主机时间，为确保录像可以按照真实时间调取，需保证TDVR主机时间正确。

2.2 新钶系统授时原理

新钶车载视频监视系统采用模块化设计，在充分考虑到单一设备功能问题后，把各个设备功能模块进行区分，进而产生众多设备之间的时间同步问题。

在车载视频监视系统各设备出现时间差后，处理不好就会给乘客带来误导，同时过于频繁的时间同步机制则会增加设备的运行负担。综合考虑上述问题后，对各个设备之间采用时间同步容错机制，即各个设备在与其他设备对时后若在一定范围内，将认为设备授时正确。

根据技术方面说明，设备时间同步结构图如下：

根据上图结构，采用的时间同步及同步容错机制如下：

1、 ACSU Controller（司机室乘客主机单元主控卡）时间同步。

ACSU Controller 为整个 PIS 系统提供授时基准，为与列车信号交换及信号控制匹配，存在与列车的时间同步问题。由于接入的是TCMS信号，512ms进行一次授时，故同步参考校时为TCMS提供的基准时间，考虑到频繁时间同步会增加设备运行负担，故定义时间同步容错范围为2S。 由于ACSU Controller 只有在设备为主控时才会进行校時，故在主副控切换后两个 ACSU Controller 之间时间相差最大值为4S。

2、TLCD（触摸屏）时间同步。

ACSU Controller在与TLCD触摸屏进行时间校准时有 2S 的容错范围，同样考虑到主副控设备的同步授时问题，在与ACSU Controller 同步时两台TLCD 的时差最大会到 8S。

3、TDVR时间与摄像头编码卡时间同步

由于TDVR及摄像头编码卡的授时源均为TLCD，故不存在互相之间时间同步问题。但在设备时间同步机制下，TDVR与摄像头编码卡处于时间同步的最底层，故存在时间同步的容错放大问题。根据TLCD的主副控时差最大8S计算，TDVR 及摄像头编码卡的主副控同步时差最大可以达到16S。

3 时间同步情况检查

为保证TDVR主机时间正确，不再出现录像因时间错误而无法调取的问题，需对TDVR主机的时间进行日常检查。

4 结语

此项研究，大大加深了维护人员对车载视频监视系统的认知，在日常工作中认识到授时的重要性，加大设备时间检查力度。掌握了系统授时原理，以后只需检查TLCD上摄像机画面中的叠加时间即可，叠加时间正确，则所有设备的时间均正确。

参考文献

[1]NJS1 功能规格书，新钶电子（上海）有限公司。