沈臻
上海电科智能系统股份有限公司 上海 200435
摘要：当前，由于科技能力水平的快速发展，高速公路系统中所应用的视频监控也呈现出日新月异的面貌，人们现在已经不再纠结于“是标清还是高清”的讨论，因为通过无数实践经验，当前的高清视频监控技术已经成为了必答题，能够实现监控的升级，有效实现高速公路管理系统的快速发展。同时，在信息化的背景下，高速公路监控系统正在朝着智能化、网络化以及数字化的方向发展，能够保证突破“看得清”到“看得懂”问题。相比于传统的模拟视频监控系统，高清的数字化视频监控具有无可比拟的优势，能符合当前信息化发展中的高速公路管理要求，有助于管理效率的提升。
关键词：高清视频监控技术；高速公路；应用
1高速公路中高清视频监控的优势分析
1.1画面比较清晰
高清摄像机广泛采用先进传感器芯片，可以有效降低摄像机CCD芯片模糊和失真的缺陷，高清画面为1080P，具有更好的清晰度和可靠性，能够实时对路况、行车道路、交通车辆拍照、收费岗亭中的所有信息进行识别，这对于强化公路交通监控系统有十分重要的意义。
1.2监控的范围更加广泛
目前选用的摄像机为标清模式，采用高清视频监视则对增加图片清晰度和扩大显示范围有很大帮助。一般情况下，为了覆盖高速公路的全部区域需要选用4～5台标清摄像机，这严重地增加了设备的投资成本，而采用一台1080P的高清摄像机就可以实现全区域的监控，由此可以看出采用高清监控系统能有效降低摄像机的数量，为降低系统成本、增加系统可靠性提供了可能。
1.3可实现远程实时监控
以前采用的闭路监控系统，需要将拍摄的数据存在录像机中，只能在本地进行存储或者查看，数据传输是一级级逐层向上的，不容易发现错误问题，更无法进行实时处理。高清监控视频系统具有一定的开放性，采集的视频数据可以经过互联网或专网传输到监控平台，各个路口的监控子站和控制中心可以远程控制现场实时监控画面的灵活切换，且可以对所有的图像进行调用和管理，加快了路况信息的采集和数据更新，实现了高速公路各子站资源的统一处理。
1.4系统扩容比较简单
传统的模拟摄像机主要采用同轴电缆进行数据的传输，并以该线缆为连接媒介将控制、存储设备接在一起，当存储单元已满后，需要新购入一定数量的存储装置来满足监控系统的需求，这势必会增加系统的总成本，导致灵活性变差。高清视频监控系统将编译器及WEB操作系统置入内部，经过解压后将监控信息送入存储单元，该方式可以利用现有网络作为数据的传输通道，不需要进行复杂线路的布置，并可以通过视频软件实现对监控区域的监控和处理。
1.5多种功能集于一身
高清摄像机在监控系统中位于前端，它直接用于数据的采集和传输，并可以集成多项功能，而传统的监控模式需要综合前端和后端设备，才能够实现监控的基本功能。另外，值得一提的是高清监控系统可以实现预警功能，包含画面丢失预警、画面传输帧缺失预警、画面被障碍物遮蔽预警等，另外还有一些比较独特的功能如音频功能、可以实现双向语音通话功能、可以对音频信号进行采集和处理、符合以太网传输管理标准，这些功能可以使监控的画面更加清晰，为后期交通事故分析和画面监测提供了保障。
2高速公路中高清视频监控系统的组成分析
2.1中端高清视频传输设备
结合当前的应用需求，利用前端高清图像采集设备进行图像采集，能够快速地传输到视频监控中心并进行相关存储和处理，上述工作是通过中端高清视频传输设备完成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应要求此设备支持高清视频传输，采用HD—SDI视频传输的高清光端机能够完成此任务，一般来说，在这种图像数据传输中对于网络带宽要求比较高，都应满足1G的带宽以上，数据传输带宽往往在8～10M。
2.2前端高清图像采集设备
在视频监控系统的前端进行图像采集的工作则是由摄像机完成，对于高清视频监控系统来说，这就应该要求采集图像能够满足分标率高、完整度高、色彩丰富以及清晰度高等要求，这样才能方便对监控目标进行分析处理。结合当前的需求，高清网络摄像机以及HD—SDI高清摄像机是当前的高清视频前端高清图像采集设备。结合项目要求，应用HD—SDI高清摄像机比较多。分析其主要原理可以看出，结合格式要求进行封装采集到的高清信号，然后方可进行数据对外传送的需求，利用这种高清设备主要就是利用数据非压缩传输技术的发展，能保障具备较高的传输安全性能。与其他摄像机采集的数据进行比较分析，高清系统的图像效果更为真实和细腻。同样，宽带比较高的要求同样对于传输阶段非常重要，这样方可保证摄像机高分辨率、高清晰度的要求，一般来说，用同轴光缆进行传输能够满足要求，还应结合项目特点进行专用传输设备的改造处理。利用高清图像采集设备所采集的图片，应该经过必要的压缩处理方可进行保存，这就决定了应投入必要的成本。
2.3后端高清视频监视器
结合高速公路发展的高清视频监控系统，可以将高清监视器看作系统的“眼睛”，常用的监视器接口包括DVI—SDI等，针对HD—SDI高清摄像机类型的采集设备，应该配备相关的高清监视器。
3高清视频监控技术在高速公路管理中的应用问题
3.1工程概况
构架本视频监控系统，主要用来进行现场事故以及交通运行的监视处理，满足及时确认特殊异常事故，能够保证为救灾提供最新资料。根据公路长度要求，沿线每隔1km左右放置两套摄像机，主要包括一套固定摄像机和一套遥控摄像机。而将四台彩色遥控摄像机设置在服务区位置，进行交通流量情况的监控，并能在服务区的出口和入口位置进行车牌设备的安装，每个服务区进行四套的安装。利用上述车牌识别设备，能够详细记录相关车辆的通过时间、车牌号等信息，对于服务区内的车辆情况以及车位空余一目了然，能较为准确地进行服务区人数估计；如果存在长期占用服务区停车设施的问题，则应进行相关的登记和管理工作，并能将相关车牌识别信息进行上报处理，便于统一化进行车牌信息的整理和管理。
3.2系统构成及功能分析
第一，本地信号上传到省监控中心。结合省级高速公路机电系统联网相关规定，由路中心向省中心进行8路图像的上传。结合工程项目要求，根据可选的8路图像信号要求，通过数据编码形式进行上传处理，利用通信系统的形式，在以太网的帮助下进行图像信号的上传处理，同样，在省中心通过必要的设备进行图像信号的解码并显示。第二，路中心图像信息的流通及显示。对于正常运行的状况下，利用以太网交换机的作用，路监控中心/监控分中心的视频能够处理相关的外场编码设备的信息，结合本地解码设备的帮助，能够在大屏幕上进行显示处理。利用视频工作站软件功能的帮助，能够进行循环显示主干线上传的图像，一般来说，可以根据实际需求进行巡检周期的设定。第三，事故事件的显示方式。一般来说，各路受检的图像能够在交通事件工作站中进行显示，出现事故报警情况下，则会明显自动弹出大的窗口，进行事故图像的全方位展示，同时，如果存在两个以上的事故报警情况，系统则会要求管理人员逐个对于报警进行处理后，方可解除警报状态，否则，会一直提醒存在没有处理的视频信号。
4 结语
在高速公路中采用高清监视系统是未来公路监控中一个重要的方向，目前国内已经有多条高速公路采用了高清摄像机系统，带来了显著的成效。在高速公路上建设监控系统不仅能够充分挖掘系统潜力，而且可以显著提升公路的监控水平，为后期公路的科学管理奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1]张志.高速公路高清视频监控系统的构建[J].中国交通信息化，2011（4）：99-102.
[2]田振华.IP高清摄像机的核心技术及应用前景[J].中国安防，2012（9）：42-47.
论文作者:沈臻
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/29
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