高速公路闭路电视监控系统发展趋势

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【摘 要】 高速公路闭路视频监控系统作为高速公路机电系统的一部分，为不断满足高速公路视频联网，视频的网络化、高清化、智能化成为行业发展趋势。

【关键词】 高速公路 闭路电视监控

高速公路闭路电视监控可供监控人员直观了解道路交通状况，及时发现交通事件或异常情况，还可通过录像回放对事件过程进行了解和调查，及时发现和处理交通事故、避免二次事故、保障交通畅通、减少财产损失、提高服务水平

1 高速视频监控系统现状

高速公路闭路电视监控系统从结构上分两类：（1）系统设备结构。从系统的构成上，可以划分为前端图像采集设备、传输系统、监控中心控制系统三大部分。前端图像采集设备主要是固定摄影机、可遥控式摄像机。摄像机只是一个单一的视频捕捉设备，它不具备数据保存功能。传输系统为视频监控提供通道，保障前后端通信。在传输链路的选择上，目前主要还是以视频光端机点对点、级联、自愈环网等方式进行传输，具体的传输介质根据传输距离的远近依次选择单模光纤、多模光纤或同轴电缆。监控中心控制设备中的基本项包括视频控制矩阵、监视器、硬盘录像机、投影设备、视频分配器、多画面分割器等。（2）系统路网结构。从路网结构上可分三级平台结构，收费站级（路段中心）监控平台、片区中心监控平台、省级中心监控平台。收费站级为高速公路最前端的管理和执行者，收费站用户对视频监控信息要求及时、准确、清晰。片区中心监控平台，片区中心在高速视频监控系统中扮演着信息收集和资料分析的角色，对视频图像要求主要体现在录像分析和及时回控。省级中心监控平台为高速公路监控系统的最高级别执行者，庞大的视频监控网，可以实时分析全省路况信息，及时对外路况，可覆盖全省高速公路路网。

2 高速视频监控发展方向

伴随着网络化和数字化大潮，高清HD-SDI摄像机、高清IPC摄像机也进入高速行业视频监控的视野，高清化、智能化、网络化成为监控行业的发展趋势。

2.1 高清化

高清实际上是数字电视技术、先进的像素与分辨率技术和广播技术等多项技术的共同结晶。目前高速公路大量使用的是模拟摄像机，其分辨率低，难以兼顾场景监控和细节监控。

随着高清监控设备高速发展，高清摄像机的图像分辨率高，自130万开始，陆续推出了200万、500万像素甚至更高像素的CCD数字摄像出现。不仅出现了高清的IPC摄像机，还出现了HD-SDI高清摄像机。两者都是选用高清数字机芯完成图像采集，最大的区别在于硬件电路，IP高清摄像机将机芯采集的高清信号编码压缩后，输出IP数据包通过以太网传输；HD-SDI高清摄像机将机芯采集的高清信号进行格式封装后，输出未经压缩处理的原始数据通过HD-SDI线缆或光缆直接传输。

从前端图像采集设备分析，未来高清IPC和HD-SDI高清摄像机是必然趋势。高清HD-SDI是非压缩无损处理，延时较小，固然视频质量较清晰、细腻；高清IPC是经过H.264压缩处理，延时相对较大，视频质量躁点较明显，画面滞后。从图像显示效果来看，高清HD-SDI摄像机显示效果要比IPC高清摄像机有优势，但是要考虑实际传输系统，采用高清IPC比高清HD-SDI摄像机占用网络带宽小。

2.2 网络化

高速公路视频监控系统应用较为成熟的依然是传统模拟视频监控系统，但其存在资源无法实现共享和联网监控、不利于大规模集中监控管理等问题严重制约了发展。随着视频数字化和压缩传输的广泛应用，网络传输存储优势显著，视频监控网络化的优势已逐步彰显。

在闭路电视监控系统中，高清化视频的发展与视频的网络传输链路相辅相成。网络的发展直接制约高清视频的推广，反之高清视频的发展也在推动网络传输链路的不断更新升级。综合目前高速公路网络状况，可以在收费站（路段中心）级采用高清无损处理的HD-SDI高清图像，在上传片区中心或更高级省中心监控系统时采用压缩处理后上传，从而大大减小图像上传占用的网络资源。收费站级（路段中心），由于是最小范围监控系统，也是视频监控最直接的管理者和执行者，对图像质量要求较高，所以高清HD-SDI摄像机将会是主导地位。在收费站级高清图像要进行压缩存储，在压缩存储的过程中同时实现上传片区中心，节省了站级到片区中心的网络带宽，同时可以实现省级联网，压缩后采用网络传输的方式为实现大范围联网奠定基础。

就全国高速公路监控现状看，视频压缩编码技术的不断成熟，高清化低带宽，通过网络传输将是未来全国路网发展方向。

2.3 智能化

智能化就是通过计算机的高速数据处理能力，准确分析前端反馈的异常信息，并及时生成信息异常报警或触发其它动作，给用户形成异常记录报表。使用者可以通过报表、异常报警或触发动作准确把握处理结果。

在高速公路特殊路面、警界线、紧急停车带，如果有异常车辆存在的话，就可以发报警信息到中心。通过视频分析、音频分析、设备防暴探测、智能的移动探测等功能分析异常车辆现场状况。目前，智能化还没有完全成熟，但可以作为一个辅助手段。

智能化最大优势就是要方便用户，为用户提供快捷、可靠、高效的服务。相信人类不断追求高效率、高质量服务的同时，会促进闭路电视监控系统更加智能化。当然未来高速公路视频监控的智能分析远不止这些其会随着交通信息的复杂化更为深入。

综合上述分析，从闭路电视监控系统设备结构（视频采集设备、传输系统、中心监控平台）分析，将出现以下明显趋势：视频采集设备将逐步高清化，主要推广高清网络摄像机（IPC）和高清HD-SDI摄像机；传输设备继续采用压缩后网络化传输，网络化存储，实现全国路网资源共享；监控中心平台以及前端视频采集设备将突显智能化。从高速行业视频监控网络机构（收费站级（路段中心）、片区中心监控平台、省级监控平台）分析，将出现以下趋势：收费站级将采用高清IPC和高清HD-SDI摄像机；片区中心采用站级压缩处理后网络化传输；省级中心也采用网络化传输；同时不管在站级、片区、省级都将实现平台及前端设备的越来越智能化。