广清高速公路扩建工程管理处 广东广州 510800
摘要：在我国不断发展进步的科学技术推动下，高清视频技术也得到了一定程度的飞速发展，并且逐步全面运用到高速公路监控系统当中。通过高清视频技术中能够提供清晰丰富的画面影响，使得相关工作人员能够对高速公路各段、各出入口情况进行监控，一旦发生问题能够迅速做出应急反应。本文将以此为基础，简要分析研究高清视频技术在高速公路监控系统中的应用。
关键词：高清视频技术；高速公路；监控系统；应用
引言：原先在我国大部分高速公路监控系统当中主要以使用标清摄像机、视频光端机等设备仪器完成收费站点、各路段以及隧道等监控工作。然而无论是图像质量还是安装过程均不尽如人意，因此当前提出在高速公路监控系统当中使用高清视频技术，有效控制视频信号反复数模转换情况的发生，提高设备的分辨率和细节场景监控。本文将重点围绕高清视频技术在高速公路监控系统中的应用。
一、高速公路监控系统中的高清视频技术
（一）高清视频的概述
所谓高清视频指的就是视频分辨率至少在720P或1080I以上，常见的高清视频格式主要有720P、1080I以及1080P3，与其他视频相比高清视频的分辨率最高可达1920 x 1080,画质清晰流畅不卡顿，画面宽高比为16:9，单幅图像大约有90万个像素点，最高时像素点可达200万个，因此画面也更加鲜活丰富。故而被广泛运用在高速公路监控系统当中[1]。
（二）高清视频技术的内容
高清视频技术当中首先有高清晰度和高分辨率的高清图像采集设备，主要以高清网络摄像机和HD-SDI高清摄像机为主，上述两种摄像机不仅清晰度和分辨率均比较高，而且色彩丰富，但往往需要受到网络情况和传输距离的限制。其次，还需要有高清视频传输设备，主要为以太网光端机（支持网络传输）和SDI高清光端机(支持HD-SDI视频传输）两种，其中后者对宽带的要求比较高，最少需要占用1G以上的宽带，因此传输成本也比较高。最后还有高清视频数据存储设备，由于在高速公路监控系统当中信息数据量非常庞大，因此对存储设备容量的要求也非常严苛，当前主要以NVR以及IP-SAN两种存储方式为主。NVR指的是用网络硬盘录像机与网络相连进行数据存储，成本低廉、安装便捷并且可以灵活部署；IP-SAN也被人们称之为“云存储”，即使用第三方服务器完成数据的导入和导出工作，不仅能够在长距离时轻松完成数据传输，同时也能够对其进行集中管理。
二、高清视频技术在高速公路监控系统中的应用
（一）选用适当的高清视频标准
在当前的高速公路监控当中主要是对各收费站点、各路段以及隧道进行全方位监控，因此针对不同的监控对象，选用高清视频的标准也各不相同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如说普通的监控区域如收费车道、隧道洞内等，车辆具有明确的行驶路线并且始终有完善的照明保障，因此拍摄视频图像比较方便，高清摄像机采用720P标准即可；而对于特殊区域譬如说各路段、隧道洞内、收费广场等，由于监控范围比较广并且容易出现突发状况，因此为帮助管理人员迅速做出反应需要在监控点处采用1080P标准的高清摄像机[2]。
（二）收费站高清视频传输与存储
高速公路各收费亭和收费车道监控处主要通过高清摄像机对其进行拍摄监控，之后将拍摄到的数据图像转换成链状方式传输至工业以太交换机当中，而收费车道内所有的工业以太网交换机均通过组成星型网络的形式与收费广场的视频以太网交换机相接。而收费广场的高清摄像机则通过光收发器与其视频以太网交换机相接，站内的全部收费图像均通过该交换机接入到本路通信系统综合业务接入网，并由此向收费站监控室传输图像信息。收费站内通过视频服务器、高清解码器等设备完成视频图像的管理。
（三）路段高清视频传输与存储
路段高清摄像机需要在网络宽带为2到8M下才能够有效保障图像效果的清晰度，720P标准的高清摄像机需要按照2Mbps/路接入网带宽，1080P标准的高清摄像机则需要按照4Mbps/路接入网带宽；将摄像机输出的高清码流与工业以太网交换机相接，附近收费站的视频以太网交换机并就是与此类交换机组成的环网相接，由收费站的通信系统综合业务接入网为高清视频传输至监控中心提供必要的传输通道。与收费站视频图像存储基本相同，各路段高清视频传输也同样的通过视频服务器、高清解码器等设备完成视频图像的存储管理[3]。
（四）隧道高清视频传输与存储
隧道中的监控高清摄像机同样将高清码流输出至以太网交换机当中，并且通过其组成的视频传输环网与隧道值守点的工业以太交换机相接，之后按照星型组网的方式与管理站中的千兆三层以太网交换机相接，最后由此解读到通信系统综合业务接入网当中，利用其提供的传输通道向监控中心完成图像数据的传输。在高速公路隧道的值守点处通常会装有专用监视器，用以将传输的图像视频进行高清解码，方便管理人员随时对隧道内部和隧道洞口出进行监测管理。隧道管理站在接受传输到的视频图像之后，一般会采用网络硬盘录像机对其进行存储，并根据视频的标准和路数配置相应的存储容量，譬如说路数为2.2GB/h需要为其配置1080P的存储容量；路数为1.8GB/h则需要为其配置720P标准的存储容量。管理人员通过视频管理服务器中的切换、分割、合并等功能在监视器上完成视频录像的调用或回放、快进等[4]。
结论：总而言之，通过利用高清视频技术中的图像采集设备和视频数据传输、存储设备以及高清监视器完成对高速公路各收费站点、路段以及隧道等地点进行监控，并提供分别率高、清晰丰富的画质，有效帮助管理人员全方位准确掌握高速公路的运行状况，降低交通事故的发生概率，保障来往车辆的行车安全。本文通过对高清视频技术及其在高速公路监控系统当中的具体应用进行简要分析论述，以期能够为相关研究人员提供必要的参考和帮助。
参考文献：
[1]韩小骏. 高清视频监控技术在高速公路监控系统中的应用研究[J]. 电子技术与软件工程，2015，14:81.
[2]李莉，艾少龙，蔡冠军. 浅析高清数字化视频技术在高速公路监控系统中的应用[J]. 中国交通信息化，2016，02:91-92.
[3]尉自斌，罗小荣，李立东. 试论高清视频技术在高速公路监控系统中的实际应用[J]. 中国交通信息化，2016，10:108-110.
[4]刘强，周强，朱斌斌. 探讨数字化视频技术在高速公路闭路电视监控系统中的应用[A]. 中国公路学会.第八届亚太可持续发展交通与环境技术大会论文集[C].中国公路学会:，2015:7.
论文作者:曾秀
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/11/8
标签：视频论文; 高速公路论文; 图像论文; 隧道论文; 技术论文; 摄像机论文; 交换机论文; 《基层建设》2016年16期论文;