高速公路數字視頻監控系統技術設計及應用探討

楊智

（北方工業大學 北京 102300）

數字視頻監控技術主要引入了無源光纖基礎原理，并借助點對多點傳輸形式提供相應業務。在應用EPON技術的基礎上，使通信更加便捷，為視頻監控提供了必要的基礎前提。與傳統技術相比，EPON技術無需技術流程與協議，即可對高速公路的車況進行實時獲取。但由于高速公路的車流量大且行車速度快，所以運用視頻監控十分有必要，以確保通車的安全性。由此可見，深入研究并分析數字視頻監控系統在高速公路中的設計及應用十分有必要。

1 數字視頻監控系統技術原理闡釋

自EPON技術被成功研發以來，在各系統內的運用愈加廣泛。根據技術原理發現，EPON技術的基礎是PON技術，能夠有效規避網絡受到雷電與電磁干擾，成本支出降低，且系統故障的發生率隨之降低[1]。在可靠性得到保障的同時，EPON技術的實用性也更加明顯。其中，EPON技術是光纖接入網的核心技術，無需使用協議，即可保證用戶中心對光信號進行實時性接收。

信號在傳輸方面，EPON技術能夠借助單芯光纖對信息進行傳輸，以保證上、下行信號波速有效結合。在視頻監控中，高速公路監控系統也要對上、下行不同信號進行準確辨別。而在傳輸方面，廣播式傳輸模式可采用下行信號，且各數據幀要與相應邏輯標識相對應。對信號流量劃分的時候，系統利用分光器加以處理，并對信號組別做出劃分[2]。而上行傳輸，系統則要引進時分多址流量傳輸技術，參考系統配置對寬帶進行分配。如需對帶寬進行更改，需利用OLT實現動態性調整帶寬的方式。

2 數字視頻監控系統設計方法

較之于傳統的技術模式，EPON主要是對用戶網絡拓撲進行了運用，以實現一對多的靈活性傳輸目標。在系統與視頻、數據業務接入的情況下，即可利用光纖接入方法達到目標。其中，基于EPON技術的視頻監控系統，通常含括三個子系統，即OLT系統、ONU系統以及POS系統。且在系統內，ONU系統和OLT系統的距離應在20km。

在注冊以后，OLT能夠實現自動寬帶的配置，并且科學調整、分配帶寬。參考動態模式，OLT系統能夠保證所有ONU系統所獲取的帶寬合理[3]。另外，對時延補償模式的運用，能夠增強時隙分配更加精準，使系統光纖對耦合信號有效接收，以免信號影響到上行包。對視頻圖像的傳輸，需確保監控系統和圖像質量聯系的緊密性。而在壓縮以后，視頻信號總量偏大。根據網絡傳輸視角分析，若視頻監控系統同時對多路的實時信號進行傳輸，就會導致傳輸網絡被大量信號所擠占。此時，數據信號容易丟失亦或是出現延遲。所以說，網絡傳輸需根據既定通信協議實現數據的傳輸目標。

3 數字視頻監控系統在高速公路中的具體應用

根據實際情況發現，高速公路設計使用的視頻監控，通常是對EPON加以利用，進而保證信息與數據的實時性傳輸。基于單芯光纖支持，使光纖能夠對上行波、下行波進行同步傳輸，而且系統針對以上波形進行了波長的設置[4]。通常，系統可支持超過1310nm上行波和超過1490nm下行波。另外，系統通過波長疊加形式，即可對其他類型信號進行傳輸。以下將重點探討EPON應用于高速公路視頻監控中的具體路徑，主要通過系統結構設計和節省視頻監控成本兩個方面展開探究，希望進一步完善數字視頻監控系統的性能，為高速公路行駛路況的安全性監控提供有價值的參考依據。

3.1 系統結構的設計

對EPON基本結構進行設計的過程中，作為設計工作人員，一定要保證考慮的全面性，即高速公路收費站、隧道和各線路全程性監控。與此同時，還需要含括服務區監控內容。針對數字視頻監控系統來講，在系統內輸入模擬信號，并在壓縮處理以后，信號即可在系統內保存。在信息的傳輸、保存和系統控制方面，數字視頻監控所含括的內容體現在以下幾個方面：

通過對數字視頻系統的使用，即可對視頻錄像進行實時性采集，在對硬盤運用的基礎上將視頻圖像保留下來。所以，數字視頻系統一定要含括數字視頻錄像機亦或是硬盤錄像機。這樣一來，計算機終端就能夠完成畫面與圖像傳輸的目的，并利用服務對信息進行傳輸。數字視頻系統能夠使受控設備獲得特定傳輸指令，并對攝像機聚焦以及云臺距離等進行改變。結合實際情況，數字視頻監控要去含括傳輸視頻流、壓縮視頻以及控制視頻質量、分析視頻等不同環節。

3.2 視頻監控成本的有效節省

通過對EPON技術的運用，形成基礎傳輸平臺，對視頻監控進行布置的時候，一定要確保設備之間的距離適度。在實踐過程中，為減少視頻監控成本總量的支出，一般可選擇使用逐級分光視頻監控的方法，并且對監控點加以合理化設置。可以說，逐級分光EPON技術的運用，能夠有效規避系統不穩定的情況發生，減少資源消耗量，保證資源的合理化運用。對系統結構設計的過程中，可采用樹形網絡連接的形式，以確保光源更加充足。

對于既有的系統而言，高速公路模擬監控系統對現場記錄的查找需消耗大量的時間。但是，數字視頻監控則不同，通過實際的運用，充分利用計算機的索引形式，就能夠對數字記錄加以查找，不僅能夠減少成本支出，同時也可實現視頻監控實效性提升的目標。另外，此系統內的顯示器，分辨率很高，能夠對實時性清晰的圖像進行觀看。而視頻監控平臺屬于基礎平臺，在對監控點進行布置的基礎上，使得視頻監控設計也更加完善。在此基礎上，計算機具有去燥處理以及銳化處理的基本性能，能夠盡快對所需要的視頻監控信息進行查找。

4 結束語

綜上所述，所謂的數字視頻監控技術，以多點傳輸結構模式為基礎，成分利用無源光纖，實現了傳輸信息的目的。目前階段，以太網技術已經實現了全面普及，為高速公路視頻監控EPON技術的推廣應用提供了必要幫助。若技術工作人員能夠有效融合EPON系統和視頻技術，即可對模擬傳輸中的視頻監控問題加以解決，進而增強視頻監控的穩定性。但是，高速公路對數字視頻監控系統的應用仍有待完善，尤其是關鍵性技術始終需要不斷改進。為此，技術工作人員在后期實踐中，應對相應的經驗進行探索，為高速公路視頻監控工作的開展提供所需服務，進一步提高監控的綜合質量水平，推進現代高速公路事業的進步與發展。