高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展研究

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)取得了一定的發(fā)展。就目前來(lái)看，高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的方向發(fā)展開(kāi)來(lái)。而在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)，高清視頻監(jiān)控技術(shù)也得到了應(yīng)用，從而滿足系統(tǒng)的高清化發(fā)展需求。因此，基于這種情況，本文研究了高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的高清化發(fā)展問(wèn)題，并對(duì)第三代高清監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行了探究，以便對(duì)視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】高速公路；視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)；發(fā)展

0.引言

公路建設(shè)的不斷推進(jìn)，使得國(guó)內(nèi)高速公路總里程已位居世界第二。而在這種情況下，公路運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)需要實(shí)時(shí)和全面的進(jìn)行公路運(yùn)營(yíng)情況的了解和控制，以便更好的進(jìn)行高速公路的運(yùn)營(yíng)管理。所以，高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)得以發(fā)展起來(lái)，以便為相關(guān)部門(mén)提供高速公路的實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)信息。但是，隨著高速公路管理對(duì)視頻監(jiān)控功能需求的不斷提升，現(xiàn)有的視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足管理者的需求。因此，系統(tǒng)開(kāi)始向著高清化的方向發(fā)展起來(lái)。

1.高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究

1.1數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，高速公路逐漸進(jìn)入到了縱橫交錯(cuò)的路網(wǎng)化時(shí)代。而在這種情況下，高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，逐漸向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的方向發(fā)展起來(lái)。就目前來(lái)看，高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)主要為數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，而其中得到廣泛使用的則為光傳輸交換系統(tǒng)。從原理上來(lái)看，該系統(tǒng)是將隧道監(jiān)控模擬視頻和全程監(jiān)控路面模擬視頻接入到遠(yuǎn)端光接入模塊，并由該模塊完成對(duì)模擬視頻的數(shù)字編碼。在完成編碼后，這些圖像則會(huì)進(jìn)入到收費(fèi)站或監(jiān)控分中心的設(shè)備中。而其他單位則可以利用通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)與這些設(shè)備進(jìn)行連接，以便進(jìn)行圖像信息的獲取。此外，在收費(fèi)站、路段監(jiān)控中心平臺(tái)設(shè)備進(jìn)行壓縮視頻碼的傳輸時(shí)，也會(huì)進(jìn)行這些信息的存儲(chǔ)。而在完成圖像的解碼后，則可以在電視墻上進(jìn)行圖像的顯示。

1.2高清視頻監(jiān)控技術(shù)的興起

在人們?cè)絹?lái)越重視視頻的清晰度的情況下，高速公路也開(kāi)始對(duì)高清視頻監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行研究。在最初的研究階段，公路管理部門(mén)主要在一些重要場(chǎng)合進(jìn)行了高清IPC監(jiān)控點(diǎn)的安裝，以便進(jìn)行高清IPC的試用。但是，由于高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)與城市監(jiān)控系統(tǒng)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上存在著較大的差異，所以很難完全進(jìn)行城市應(yīng)用的第二代高清監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。而在這種情況下，高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高清化發(fā)展受到了一定程度的限制[1]。從監(jiān)控圖像的劃分角度來(lái)看，高速公路視頻監(jiān)控圖像可以分成是隧道內(nèi)/口/橋梁監(jiān)控圖像、路面監(jiān)控圖像、收費(fèi)站車(chē)道/亭內(nèi)/廣場(chǎng)監(jiān)控圖像這幾大類(lèi)。而由于不同位置對(duì)圖像的清晰度的要求不同，所以應(yīng)用的高清視頻監(jiān)控技術(shù)也不盡相同。因此，想要利用統(tǒng)一系統(tǒng)進(jìn)行高速公路各個(gè)位置的高清視頻的采集、聯(lián)網(wǎng)傳輸、大屏控制、顯示和存儲(chǔ)，就要進(jìn)行不同監(jiān)控類(lèi)型圖像特點(diǎn)的分析，以便進(jìn)行不同高清視頻監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用。但就目前來(lái)看，高清視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展尚未完善，仍需要相關(guān)人員深入的進(jìn)行研究。

2.高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究

2.1高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的高清化發(fā)展

就實(shí)際情況而言，由于高速公路視頻監(jiān)控需要完成高清化的發(fā)展，所以就需要進(jìn)行多種高清技術(shù)的應(yīng)用，以便滿足不同類(lèi)型圖像的不同需求。首先，隧道內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備主要是為了進(jìn)行隧道內(nèi)的交通狀況的收集，如車(chē)輛密度、行駛速度等內(nèi)容。但是，由于隧道內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備主要為固定槍機(jī)，所以在圖像延時(shí)上具有一定的問(wèn)題。因此，想要進(jìn)行車(chē)牌等信息的收集，就要采用130萬(wàn)或200萬(wàn)的高清IPC滿足圖像的清晰度要求。其次，在進(jìn)行橋梁、隧道口等重點(diǎn)位置的監(jiān)控時(shí)，需要進(jìn)行路面和周?chē)闆r的監(jiān)控。所以，監(jiān)控設(shè)備需要及時(shí)完成場(chǎng)景和視角的轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行特殊部位的細(xì)節(jié)監(jiān)視。因此，為了滿足圖像細(xì)節(jié)豐富的需求，需要進(jìn)行200萬(wàn)高清HD-SDI高速球機(jī)的使用。再者，在進(jìn)行路面全程監(jiān)控時(shí)，不需要圖像具有一定的實(shí)時(shí)性，但是卻需要圖像具有一定的清晰度。所以，需要進(jìn)行200萬(wàn)高清IP攝像機(jī)的使用。此外，在進(jìn)行收費(fèi)站的監(jiān)控時(shí)，只需要利用130萬(wàn)IPC進(jìn)行車(chē)道和亭內(nèi)的監(jiān)控[2]。但是，為了進(jìn)行范圍較大的收費(fèi)廣場(chǎng)的監(jiān)控，則需要進(jìn)行200萬(wàn)高清HD-SDI高速球機(jī)的使用。

2.2第三代高清監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

2.2.1第三代高清監(jiān)控系統(tǒng)的功能

從高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的高清化發(fā)展需求可以看出，想要進(jìn)行高速公路視頻監(jiān)控的高清化發(fā)展，還要系統(tǒng)進(jìn)行不同高清技術(shù)的采用。但是，由于系統(tǒng)需要進(jìn)行不同高清圖像的處理，所以系統(tǒng)既要能夠無(wú)縫接入到原有模擬監(jiān)控系統(tǒng)中，也要根據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行不同高清圖像的傳輸和顯示。而第三代高清監(jiān)控系統(tǒng)則具有這樣的特點(diǎn)，所以逐漸引起了相關(guān)部門(mén)的關(guān)注。在進(jìn)行IP高清、HD-SDI高清和標(biāo)清模擬視頻的接入時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)各圖像的特點(diǎn)分別接入，而并非是統(tǒng)一壓縮成IP圖像接入。因?yàn)椋琁P圖像只能進(jìn)行有損傷和延時(shí)的解碼圖像的顯示，而HD-SDI圖像卻能進(jìn)行無(wú)損原始高清圖像的顯示。所以，第三代高清監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，使得多種圖像需求得到了滿足，并進(jìn)行了數(shù)字化存儲(chǔ)、IP網(wǎng)絡(luò)傳輸需求的滿足[3]。此外，作為多業(yè)務(wù)綜合系統(tǒng)，第三代高清監(jiān)控系統(tǒng)還能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)等多種信號(hào)的接入，并能同時(shí)進(jìn)入這些業(yè)務(wù)的處理。

2.2.2第三代高清監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

第三代高清監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得高速公路視頻監(jiān)控技術(shù)得到了全面的發(fā)展。在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)上，第三代高清控制系統(tǒng)進(jìn)行了130萬(wàn)或200萬(wàn)高清IP攝像機(jī)的使用，以便進(jìn)行隧道圖像和全程監(jiān)控圖像的采集。而在進(jìn)行圖像的傳輸時(shí)，使用的則為環(huán)網(wǎng)形式。在進(jìn)行隧道和停車(chē)站收費(fèi)廣場(chǎng)監(jiān)控圖像的采集時(shí)，系統(tǒng)使用的為200萬(wàn)HD-SDI高速智能球機(jī)。而在進(jìn)行無(wú)損高清信號(hào)的接入時(shí)，則是通過(guò)光纖和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的模式。在進(jìn)行收費(fèi)站車(chē)道和亭內(nèi)的圖像的采集時(shí)，系統(tǒng)使用的為130萬(wàn)或200萬(wàn)高清IPC。而圖像的接入，則是利用網(wǎng)線和交換機(jī)，并利用光纖進(jìn)行平臺(tái)的接入。最后，在進(jìn)行這些圖像和信號(hào)的顯示時(shí)，系統(tǒng)對(duì)這些圖像進(jìn)行了統(tǒng)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(jìn)行圖像的顯示。而在此基礎(chǔ)之上，第三代高清監(jiān)控系統(tǒng)則具有與目前高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一致的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所以用戶可以輕松的使用該系統(tǒng)。與此同時(shí)，該系統(tǒng)還具有較強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)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(jìn)行應(yīng)用。

3.結(jié)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(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)也不得不向著高清化的方向發(fā)展開(kāi)來(lái)。而第三代高清監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，則使得高清視頻監(jiān)控技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，以便滿足高速公路管理部門(mén)的管理需求。此外，第三代高清監(jiān)控系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)視頻圖像的高清化，還具有兼容性較高、系統(tǒng)穩(wěn)性與可靠性高、抗雷擊性能較好和聯(lián)網(wǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)，所以在一定程度上全面促進(jìn)了高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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