高速公路視頻聯網監控技術發展研究

【摘 要】隨著科學技術的發展，高速公路視頻聯網監控技術取得了一定的發展。就目前來看，高速公路視頻聯網監控系統已經向著數字化、網絡化和集成化的方向發展開來。而在數字視頻監控系統得到廣泛應用的同時，高清視頻監控技術也得到了應用，從而滿足系統的高清化發展需求。因此，基于這種情況，本文研究了高速公路視頻聯網監控技術的高清化發展問題，并對第三代高清監控技術進行了探究，以便對視頻聯網監控技術的發展趨勢進行探究。

【關鍵詞】高速公路；視頻聯網監控技術；發展

0.引言

公路建設的不斷推進，使得國內高速公路總里程已位居世界第二。而在這種情況下，公路運營管理部門需要實時和全面的進行公路運營情況的了解和控制，以便更好的進行高速公路的運營管理。所以，高速公路視頻聯網監控技術得以發展起來，以便為相關部門提供高速公路的實時運營信息。但是，隨著高速公路管理對視頻監控功能需求的不斷提升，現有的視頻聯網監控技術已經無法滿足管理者的需求。因此，系統開始向著高清化的方向發展起來。

1.高速公路視頻聯網監控技術發展現狀研究

1.1數字視頻監控系統的應用

隨著網絡技術的不斷發展，高速公路逐漸進入到了縱橫交錯的路網化時代。而在這種情況下，高速公路視頻聯網監控系統取得了巨大的技術進步，逐漸向著數字化、網絡化和集成化的方向發展起來。就目前來看，高速公路視頻聯網監控系統主要為數字視頻監控系統，而其中得到廣泛使用的則為光傳輸交換系統。從原理上來看，該系統是將隧道監控模擬視頻和全程監控路面模擬視頻接入到遠端光接入模塊，并由該模塊完成對模擬視頻的數字編碼。在完成編碼后，這些圖像則會進入到收費站或監控分中心的設備中。而其他單位則可以利用通信系統或網絡與這些設備進行連接，以便進行圖像信息的獲取。此外，在收費站、路段監控中心平臺設備進行壓縮視頻碼的傳輸時，也會進行這些信息的存儲。而在完成圖像的解碼后，則可以在電視墻上進行圖像的顯示。

1.2高清視頻監控技術的興起

在人們越來越重視視頻的清晰度的情況下，高速公路也開始對高清視頻監控技術進行研究。在最初的研究階段，公路管理部門主要在一些重要場合進行了高清IPC監控點的安裝，以便進行高清IPC的試用。但是，由于高速公路視頻監控系統與城市監控系統在拓撲結構上存在著較大的差異，所以很難完全進行城市應用的第二代高清監控系統的應用。而在這種情況下，高速公路視頻監控系統的高清化發展受到了一定程度的限制[1]。從監控圖像的劃分角度來看，高速公路視頻監控圖像可以分成是隧道內/口/橋梁監控圖像、路面監控圖像、收費站車道/亭內/廣場監控圖像這幾大類。而由于不同位置對圖像的清晰度的要求不同，所以應用的高清視頻監控技術也不盡相同。因此，想要利用統一系統進行高速公路各個位置的高清視頻的采集、聯網傳輸、大屏控制、顯示和存儲，就要進行不同監控類型圖像特點的分析，以便進行不同高清視頻監控技術的運用。但就目前來看，高清視頻監控技術的發展尚未完善，仍需要相關人員深入的進行研究。

2.高速公路視頻聯網監控技術發展趨勢研究

2.1高速公路視頻聯網監控的高清化發展

就實際情況而言，由于高速公路視頻監控需要完成高清化的發展，所以就需要進行多種高清技術的應用，以便滿足不同類型圖像的不同需求。首先，隧道內的監控設備主要是為了進行隧道內的交通狀況的收集，如車輛密度、行駛速度等內容。但是，由于隧道內的監控設備主要為固定槍機，所以在圖像延時上具有一定的問題。因此，想要進行車牌等信息的收集，就要采用130萬或200萬的高清IPC滿足圖像的清晰度要求。其次，在進行橋梁、隧道口等重點位置的監控時，需要進行路面和周圍情況的監控。所以，監控設備需要及時完成場景和視角的轉換，并進行特殊部位的細節監視。因此，為了滿足圖像細節豐富的需求，需要進行200萬高清HD-SDI高速球機的使用。再者，在進行路面全程監控時，不需要圖像具有一定的實時性，但是卻需要圖像具有一定的清晰度。所以，需要進行200萬高清IP攝像機的使用。此外，在進行收費站的監控時，只需要利用130萬IPC進行車道和亭內的監控[2]。但是，為了進行范圍較大的收費廣場的監控，則需要進行200萬高清HD-SDI高速球機的使用。

2.2第三代高清監控技術的應用

2.2.1第三代高清監控系統的功能

從高速公路視頻聯網監控的高清化發展需求可以看出，想要進行高速公路視頻監控的高清化發展，還要系統進行不同高清技術的采用。但是，由于系統需要進行不同高清圖像的處理，所以系統既要能夠無縫接入到原有模擬監控系統中，也要根據用戶實際需求進行不同高清圖像的傳輸和顯示。而第三代高清監控系統則具有這樣的特點，所以逐漸引起了相關部門的關注。在進行IP高清、HD-SDI高清和標清模擬視頻的接入時，系統會根據各圖像的特點分別接入，而并非是統一壓縮成IP圖像接入。因為，IP圖像只能進行有損傷和延時的解碼圖像的顯示，而HD-SDI圖像卻能進行無損原始高清圖像的顯示。所以，第三代高清監控系統的應用，使得多種圖像需求得到了滿足，并進行了數字化存儲、IP網絡傳輸需求的滿足[3]。此外，作為多業務綜合系統，第三代高清監控系統還能夠進行數據、以太網等多種信號的接入，并能同時進入這些業務的處理。

2.2.2第三代高清監控系統的實現

第三代高清監控系統的出現，使得高速公路視頻監控技術得到了全面的發展。在系統的實現上，第三代高清控制系統進行了130萬或200萬高清IP攝像機的使用，以便進行隧道圖像和全程監控圖像的采集。而在進行圖像的傳輸時，使用的則為環網形式。在進行隧道和停車站收費廣場監控圖像的采集時，系統使用的為200萬HD-SDI高速智能球機。而在進行無損高清信號的接入時，則是通過光纖和點對點的模式。在進行收費站車道和亭內的圖像的采集時，系統使用的為130萬或200萬高清IPC。而圖像的接入，則是利用網線和交換機，并利用光纖進行平臺的接入。最后，在進行這些圖像和信號的顯示時，系統對這些圖像進行了統一的交換、控制和解碼，并利用HD-SDI/HD-MI/VGA等接口在電視墻上進行圖像的顯示。而在此基礎之上，第三代高清監控系統則具有與目前高速公路視頻聯網系統一致的系統拓撲結構，所以用戶可以輕松的使用該系統。與此同時，該系統還具有較強的可靠性和穩定性，并且具有一定的抗雷擊性能和兼容性，以便用戶更好的進行應用。

3.結論

總而言之，在高清視頻圖像得到廣泛傳播的情況下，高速公路視頻聯網監控系統也不得不向著高清化的方向發展開來。而第三代高清監控系統的出現，則使得高清視頻監控技術得到了飛速的發展，以便滿足高速公路管理部門的管理需求。此外，第三代高清監控系統除了能夠實現視頻圖像的高清化，還具有兼容性較高、系統穩性與可靠性高、抗雷擊性能較好和聯網方便等優點，所以在一定程度上全面促進了高速公路視頻聯網監控技術的發展。

【參考文獻】

[1]倪春盛.高速公路視頻聯網監控方案的研究與實現[J].廣東公路交通，2013，03（01）：53-59.

[2]王博.基于ONVIF的高速公路視頻聯網基層級監控平臺設計與實現[D].西南交通大學，2014.

[3]班偉杰.高速公路IP網絡的“軟切換”視頻聯網監控技術[J].交通世界（運輸車輛），2011，07（01）：102-103.