高清視頻技術在高速公路監控系統中的應用分析

陜西省交通規劃設計研究院 | 沙欣

在科技水平日益提高的環境下，高速公路系統中的視頻監控功能逐漸完善，關于視頻監控的高清與表情的討論逐漸減少，在經過多次的實踐經驗后，高清視頻監控技術水平有了大幅度的提升，對于提高高速公路系統功能具有關鍵性的作用。在信息化時代下，高速公路監控系統逐漸呈現向數字化、網絡化與智能化發展的態勢，以往系統中清晰度不高與不能看懂的問題均得到有效的解決。

1.視頻監控系統功用

在當前的人們生產生活中，隨處可見到各種類型的視頻監控系統，其應用范圍隨著科技不斷發展逐漸擴大。在碼頭地區與工廠中通過安裝視頻監控系統，不僅可以起到震懾犯罪的作用，還為人們的出行安全，提供重要的保障。在大型倉庫中，通過引用視頻監控系統，確保國家財產安全，同時還可以提前預警火災或其他突發危害事件。在煤礦中，應用視頻監控系統可以有效規避較大工程事故的發生，提高其安全性。而視頻監控在企業的生產管理過程中，不僅可以提高其產品質量的等級，還可以進一步提升企業產品整體的生產效率。此外，在一些新興領域，視頻監控技術也有涉及，比如遠程防護與醫療。表1為高清監控網絡系統的具體分層。

表1.高清監控系統的具體分層

2.高清視頻技術的特點

高清視頻的色彩豐富度、清晰度、監控分辨率均高于標清視頻。與傳統技術進行對比，高清視頻技術的數字化圖像處理功能更符合當前高速公路中視頻監控的要求，其特點主要體現在以下幾個方面：（1）可以通過計算機網絡，實現視頻傳輸，且采集圖像的范圍比傳統技術要更加廣闊，應用在高速公路的監控系統中，對其提高其圖片質量穩定性具有關鍵性的作用，且還可以降低外界信號對監控系統功能正常發揮的影響，提高其自身的抗干擾能力。（2）高清視頻技術的應用，實現數字化監控，僅需要連接計算機系統與互聯網，即可對規范的范圍的變化進行實時監控，降低布置通信線路的工作量。同時，還可以壓縮視頻數據，節約傳輸空間，使后期數據使用更加簡單化與便捷化，從而提高高速公路視頻監控系統的工作效率。

3.優勢分析

當前國的高速公路監控系統中應用較多的是高清與標清這兩種視頻信號標準，圖像清晰度度是這兩者最大的區別，而分辨率是衡量圖像清晰度的主要標準，像素是其主要單位。當像素越高時，圖像的清晰度也就越高。目前標清分辨率主要有D1（704x576）、CIF（352X288）、QCIF（176x144）、HALF（704x288）、D1（704x576）這四種標準，其中D1是其圖像清晰度最高的標準。而高清的分辨率標準有1080P（1920x1080）、1080i（1920x1080）與720P（1280x720）這三種，16:9是高清畫面寬高的比例。其中1080i與1080P最后面的字母分別表示隔行掃描與逐行掃描。在高清中，1080的高清視頻清晰度標準最高。表1為標清視頻分辨率與高清視頻分辨率的對比情況。

表1.標清視頻與高清視頻的分辨率對比

從表1中能夠發現，在水平與垂直這兩個分辨率上，標清視頻明顯低于高清視頻。監控對象相同，應用的標準不相同，其單幅圖像的像素點數量也不相同。對同一個監控對象，分別應用標清D1與高清720P的標準，DI標準下單幅圖像所獲得近40萬個像素點，最后一種所獲得的像素電約為90萬個，高清的像素點是標清的兩倍。再采用1080P與1080i的標準，單幅圖像有近200萬個像素點，是標清DI標準的4倍。因此，在高速公路監控系統中，飲用高清視頻技術，不僅可以獲得監控對象的更多細節，還可以彌補標準監控系統的不足，有效解決當前國內大部分高速公路監控系統中視頻圖像模糊的問題。

4.高速公路監控系統中應用高清視頻技術的必要性

在高速公路管理中，通過引入高清視頻技術，實現高清視頻與監控一體化，并在此基礎上，對高速公路運轉過程中產生的各種參數進行自動檢測，同時，還可以及時、準確記錄各種信息技術，真實反映高速公路上的行車情況。因此，高清視頻技術在高速公路監控系統中的應用，不僅有利于提高去管理的效率與水平，還為處理公路上存違章駕駛的情況，提供實時的證據。當高速公路上出現交通事故時，高清視頻監控系統可以將交通事故現場的每一個細節客觀、真實地反映處理，為后續處理相關的交通事故提供重要的參考依據，為高速公路的正常運行與有效管理，提供重要的保障。因此，高清視頻監控系統的安全穩定運行，是高速公路快速發展的基礎條件。因高速公路中的大部分監控系統均應用在野外，且常需要24小時連續工作，在這種情況下，引入高清視頻技術，可以降低外界信號對其系統的干擾能，提高監控畫面的清晰度，保證監控畫面的質量。

5.應用

在高速公路中，可以在其收費系統中安裝高清視頻監控系統。比如安保要害部位、首付誒廣場、人工收費亭等，還可以安裝在外場的監控系統中引用高清視頻技術，比如隧道出入口、重要橋梁、互通區等，在高速公路的重要位置安裝高清視頻監控系統，不僅有利于提高政工高速公路中監控系統顯示畫面的清晰度，還有效解決了表示視頻監控系統的問題，對于提高整個監控系統的運行效率，具有重要的意義[2]。在應用高清視頻技術中，為平和經濟性與技術性，不需要全程采用高清視頻監控系統，結合高速公路的具體情況，在重點區域進行高清視頻監控，合理劃分及搭配標清與高清這兩個視頻監控區。

6.結束語

綜上所述，在交通行業發展規模逐漸擴大的環境下，高速公路建設范圍也在不斷擴大，公路上的車流量呈現快速增漲的趨勢，對監控系統的要求越來越高。而在高速公路監控系統中，應用高清視頻技術，不僅可以獲得更多的細節，為后續開展相關的公路管理工作提供重要的參考依據，還進一步提高了圖像的清晰度。因此，在高速公路監控系統中，要廣泛應用高清視頻技術。