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[摘 要]视频监控技术能够为交通管理提供完善的事故数据,并能够实现自动存储、自动报警等功能,可以说为管理部门提供了非常大的帮助。然而,由于目前监控技术存在一定的局限性,对于交通状况特别是交通事故的细节无法清楚呈现。有些重要路段通过架设多个高清摄像机来对部分细节信息进行实时监控记录,从而保证管理的全面性和可信性,进而为以后的交通事故调查提供法律依据。本文主要就对高速公路视频监控系统及其传输方式进行分析和探讨。
[关键词]高速公路;视频监控系统;传输方式
中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)09-0288-01
1视频监控系统发展方向
视频监控功能受到了人们的广泛关注,目前已经经历了数字化、网络化發展,并逐渐朝着智能化的方向前进,随着计算机和信息技术的发展,智能化和集成化水平正在不断提高。从集成化角度来说视频监控仍然强调安全性和可靠性,远程会议和医疗主要看重其安全可靠性,而忽视了多方面应用系统的嵌入,导致集成化缺乏一定的创新性。相比于集成化,视频监控系统智能化则可以自动对视频图像进行甄别,对海量的信息加以区分,最突出的特点是可以动态识别图片。
2高速公路主要模式对监控系统的要求
2.1高速公路监控级别
当前,高速公路的监控系统已由传统的本地存储、异地无法调用的监控方式,逐步转变为通过内部环网、数字摄像机和光纤传输相结合的监控方式,也改变了视频信号采用的监控管理方式,朝着科学化信息化的方向发展。
2.2高速公路主要模式对监控系统的要求
随着信息技术的高速发展,管理所、监控分中心、监控中心之间采取监控联网,控制信号可以通过网络直接下发至前端设备。现各单位采用数字摄像机,可通过网线传输至数字光端机,另一端数字光端机连接至H3C交换机,并入光平台。需要时各级可随时通过网络连接到光平台内直接调用需要的图像。这四个级别监控的特点如下。(1)所级监控系统。该级主要是收费及隧道站点,通过实时采集本地收费亭、收费车道、收费广场或隧道、配电房内的音视频信号,实施监控和管理及下发指令,对各个收费亭视频进行远程监控。主要通过摄像机采集数据,交换机完成收费亭、收费车道、收费广场之间的汇聚,光端机采用点对点方式进行传输。(2)管理所至监控分中心。根据实际情况,自管理所到监控分中心的音视频控制信号主要通过全数字点对点光端机方式传输。管理所与监控分中心之间建立光平台系统,监控分中心通过内部网络远程连接光平台系统及内部存储服务器,查看前端监控点。(3)监控分中心至监控中心。在当前技术条件下,一般采取与上述相同的模式进行传输。
3高速公路视频监控系统分析
3.1视频采集
其设置基本原则为:(1)沿上下行方向,分别按照1km的间距增设摄像机,包括快球摄像机与定焦摄像机。(2)对于定焦摄像机,主要是对交通事件进行快速检测,其有效范围应达到300m以上;对于快球摄像机,主要作用在于和定焦摄像机实现联动,确认事故的类型,并予以跟踪和动态监视。(3)在道路的两侧架设摄像机。立杆建议选用热镀锌杆,且镀锌量应达到600g/m2以上。为了增大监控有效范围,实际安装应与路面保持至少12m。此外,还要保证在最大允许风速条件下,从显示器上看到的图像没有明显晃动。(4)在摄像机选址时,应充分注意下列几个要点:①和指示牌之间的距离不能少于300m,避免被指示牌遮挡;②和情报板之间的距离不能少于300m,避免被情报板遮挡;③和立交桥与跨线桥等的间距不能少于300m,避免被遮挡;④避免设置在大坡度处和弯道处,因为这样将缩减监控有效范围。(5)为使摄像机发挥理想效果,应对摄像机具体位置实施调整,从根本上减少或避免因位置选择不当造成的误报,并使摄像机视野保持在最大化水平,可以更好地监控路段交通情况,避免其他因素的干扰与影响。(6)各摄像机图像经端口独立的以太网光端机接入处在邻近收费站通信机房中的视频图像交换机,交换机预留事件检测设备接口与上传接口。
3.2视频处理
对于系统设计,并非单纯提供某种检测技术产品,应该是以系统集成为核心,使系统所有功能都达到最优,以防产生复杂维护并减少工作量的过程。视频图像分析往往需要以计算机为平台运行各类算法,并支持联动平台所有软件及用户的多次调用及访问,应能全天候稳定工作。因此,不仅硬件平台要保持可靠与稳定,而且软件系统也要具有较高的成熟度。基于此,系统应具有网络在线诊断和数据恢复传送等功能,需要分析仪等装置可以实现全网互为备份与对若干服务器的访问,这是提高系统运行可靠性的前提。鉴于系统数据流在传输时要占用大量资源,所以系统不能由于设计问题而导致链路开销较大,产生存储负荷升高等问题。基于硬件为软件提供可靠支撑,而软件为所有应用程序提供良好运行环境的总体思想,应以设计应用需求作为依据开展全面规划工作。
4高速公路监控视频传输技术
4.1模拟视频图像传输方式
通过研究早期的高速公路监控图像可以看出,在早期主要是使用传统的点对点传输方式,使用点对点模拟式光端机,把传输过来的视频信号转化成为光信号,然后再把产生的外场监控和收费站等视频图像,通过使用一芯光缆进行传输,这种传统的点对点传输方式支持的传输距离非常短,同时在传输过程中会存在调制信号线性失真的情况,因此不适合在传输过程中应用多级联网。同时点对点的模拟式光端机在后期的维护也非常复杂。
4.2数据非压缩传输方式
在高速公路视频传输技术当中,使用的全数字节点式光端机,属于一种新的光纤传输系统,能够利用现代化数字技术,重新调制、编码和压缩出视频信号。在光端机工作中需要使用两芯光纤,把系统当中的各个节点,相互连接从而形成环形网或者是联网拓扑结构,这样就能够让视频图像和音频数据传输起来更加方便快捷,同时也能够支持视频信号能够在任意节点进行接入。在采集数据信息时,节点式光端机会把光纤粗波分复用技术和数字时分复用技术相互结合在一起,通过使用光端机,在光纤上多路复用传输视频图像以及数据信号。在高速公路监控系统中应用数字化的监控图像,能够在后期视频信号传输过程中确保不会产生非线性失真,同时也能够保证视频图像质量较好,能够有效提升高速公路视频传输技术的光纤利用效率。
4.3网络数字化编码视频传输技术
目前高速公路监控视频传输技术中,应用的视频编解码器,是连接了通信系统接口以及传输视频信号的设备,这个传输技术的特点在于视频图像的质量受到了通信技术接口和带宽的限制。视频编解码器主要有两种接口形式:E1接口和IP接口。在视频传输过程中应用以太网接口,也就是网络视频服务器。但是在实际应用过程中,数字视频图像在编码之后,还会在通信专网中进行传输,占据了通信系统的带宽,容易导致通信系统发生瘫痪的现象。
结语
随着我国社会的迅速发展,安防技术得到了不断完善,高速公路视频监控系统正朝着网络化、高清化与智能化方向发展。由于高速公路监控系统具有距离远、信号复杂、对系统的稳定性要求较高等特点,因而要实现高速公路视频监控系统的网络化、高清化目标,需搭建稳定、实用、先进的高速公路视频监控系统。
[关键词]高速公路;视频监控系统;传输方式
中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)09-0288-01
1视频监控系统发展方向
视频监控功能受到了人们的广泛关注,目前已经经历了数字化、网络化發展,并逐渐朝着智能化的方向前进,随着计算机和信息技术的发展,智能化和集成化水平正在不断提高。从集成化角度来说视频监控仍然强调安全性和可靠性,远程会议和医疗主要看重其安全可靠性,而忽视了多方面应用系统的嵌入,导致集成化缺乏一定的创新性。相比于集成化,视频监控系统智能化则可以自动对视频图像进行甄别,对海量的信息加以区分,最突出的特点是可以动态识别图片。
2高速公路主要模式对监控系统的要求
2.1高速公路监控级别
当前,高速公路的监控系统已由传统的本地存储、异地无法调用的监控方式,逐步转变为通过内部环网、数字摄像机和光纤传输相结合的监控方式,也改变了视频信号采用的监控管理方式,朝着科学化信息化的方向发展。
2.2高速公路主要模式对监控系统的要求
随着信息技术的高速发展,管理所、监控分中心、监控中心之间采取监控联网,控制信号可以通过网络直接下发至前端设备。现各单位采用数字摄像机,可通过网线传输至数字光端机,另一端数字光端机连接至H3C交换机,并入光平台。需要时各级可随时通过网络连接到光平台内直接调用需要的图像。这四个级别监控的特点如下。(1)所级监控系统。该级主要是收费及隧道站点,通过实时采集本地收费亭、收费车道、收费广场或隧道、配电房内的音视频信号,实施监控和管理及下发指令,对各个收费亭视频进行远程监控。主要通过摄像机采集数据,交换机完成收费亭、收费车道、收费广场之间的汇聚,光端机采用点对点方式进行传输。(2)管理所至监控分中心。根据实际情况,自管理所到监控分中心的音视频控制信号主要通过全数字点对点光端机方式传输。管理所与监控分中心之间建立光平台系统,监控分中心通过内部网络远程连接光平台系统及内部存储服务器,查看前端监控点。(3)监控分中心至监控中心。在当前技术条件下,一般采取与上述相同的模式进行传输。
3高速公路视频监控系统分析
3.1视频采集
其设置基本原则为:(1)沿上下行方向,分别按照1km的间距增设摄像机,包括快球摄像机与定焦摄像机。(2)对于定焦摄像机,主要是对交通事件进行快速检测,其有效范围应达到300m以上;对于快球摄像机,主要作用在于和定焦摄像机实现联动,确认事故的类型,并予以跟踪和动态监视。(3)在道路的两侧架设摄像机。立杆建议选用热镀锌杆,且镀锌量应达到600g/m2以上。为了增大监控有效范围,实际安装应与路面保持至少12m。此外,还要保证在最大允许风速条件下,从显示器上看到的图像没有明显晃动。(4)在摄像机选址时,应充分注意下列几个要点:①和指示牌之间的距离不能少于300m,避免被指示牌遮挡;②和情报板之间的距离不能少于300m,避免被情报板遮挡;③和立交桥与跨线桥等的间距不能少于300m,避免被遮挡;④避免设置在大坡度处和弯道处,因为这样将缩减监控有效范围。(5)为使摄像机发挥理想效果,应对摄像机具体位置实施调整,从根本上减少或避免因位置选择不当造成的误报,并使摄像机视野保持在最大化水平,可以更好地监控路段交通情况,避免其他因素的干扰与影响。(6)各摄像机图像经端口独立的以太网光端机接入处在邻近收费站通信机房中的视频图像交换机,交换机预留事件检测设备接口与上传接口。
3.2视频处理
对于系统设计,并非单纯提供某种检测技术产品,应该是以系统集成为核心,使系统所有功能都达到最优,以防产生复杂维护并减少工作量的过程。视频图像分析往往需要以计算机为平台运行各类算法,并支持联动平台所有软件及用户的多次调用及访问,应能全天候稳定工作。因此,不仅硬件平台要保持可靠与稳定,而且软件系统也要具有较高的成熟度。基于此,系统应具有网络在线诊断和数据恢复传送等功能,需要分析仪等装置可以实现全网互为备份与对若干服务器的访问,这是提高系统运行可靠性的前提。鉴于系统数据流在传输时要占用大量资源,所以系统不能由于设计问题而导致链路开销较大,产生存储负荷升高等问题。基于硬件为软件提供可靠支撑,而软件为所有应用程序提供良好运行环境的总体思想,应以设计应用需求作为依据开展全面规划工作。
4高速公路监控视频传输技术
4.1模拟视频图像传输方式
通过研究早期的高速公路监控图像可以看出,在早期主要是使用传统的点对点传输方式,使用点对点模拟式光端机,把传输过来的视频信号转化成为光信号,然后再把产生的外场监控和收费站等视频图像,通过使用一芯光缆进行传输,这种传统的点对点传输方式支持的传输距离非常短,同时在传输过程中会存在调制信号线性失真的情况,因此不适合在传输过程中应用多级联网。同时点对点的模拟式光端机在后期的维护也非常复杂。
4.2数据非压缩传输方式
在高速公路视频传输技术当中,使用的全数字节点式光端机,属于一种新的光纤传输系统,能够利用现代化数字技术,重新调制、编码和压缩出视频信号。在光端机工作中需要使用两芯光纤,把系统当中的各个节点,相互连接从而形成环形网或者是联网拓扑结构,这样就能够让视频图像和音频数据传输起来更加方便快捷,同时也能够支持视频信号能够在任意节点进行接入。在采集数据信息时,节点式光端机会把光纤粗波分复用技术和数字时分复用技术相互结合在一起,通过使用光端机,在光纤上多路复用传输视频图像以及数据信号。在高速公路监控系统中应用数字化的监控图像,能够在后期视频信号传输过程中确保不会产生非线性失真,同时也能够保证视频图像质量较好,能够有效提升高速公路视频传输技术的光纤利用效率。
4.3网络数字化编码视频传输技术
目前高速公路监控视频传输技术中,应用的视频编解码器,是连接了通信系统接口以及传输视频信号的设备,这个传输技术的特点在于视频图像的质量受到了通信技术接口和带宽的限制。视频编解码器主要有两种接口形式:E1接口和IP接口。在视频传输过程中应用以太网接口,也就是网络视频服务器。但是在实际应用过程中,数字视频图像在编码之后,还会在通信专网中进行传输,占据了通信系统的带宽,容易导致通信系统发生瘫痪的现象。
结语
随着我国社会的迅速发展,安防技术得到了不断完善,高速公路视频监控系统正朝着网络化、高清化与智能化方向发展。由于高速公路监控系统具有距离远、信号复杂、对系统的稳定性要求较高等特点,因而要实现高速公路视频监控系统的网络化、高清化目标,需搭建稳定、实用、先进的高速公路视频监控系统。