高速公路高清标清混合联网监控技术探讨

刘 伟

(山西省交通科学研究院)

1 浅谈高速公路高清标清混合联网技术

1.1 现阶段我国高速公路监控的状况

随着道路交通的不断发展，人们对道路监控的要求不断提高。而传统的非联网的监控模式不能满足人们的要求。例如:一旦出现道路事故，第一时间得到信息的往往是道路调度中心，这时道路调度人员需要向区域调度部门反馈，区域调度部门需要向监控中心反馈，而监控中心还需要进一步的获取情报。这种层层反馈的调度模式效率十分低下。而采用联网的监控模式则可以有效的改变这一情况。

联网的监控方案在实施的过程中最大的问题就是视频的清晰度的问题，标清视频清晰度太低，不能满足人们的要求。高清视频带宽占用太多，会造成数据拥挤。为了解决这一问题，人们研究出了高速公路高清标清混合联网监控技术。

1.2 什么是高速公路高清标清混合联网技术

所谓高清标清混合联网方案，是指在高速公路上视频监控系统采用高清视频与标清视频相结合的监控模式，在一些重点区域如:收费站广场、特长特大桥梁、隧道口等监视范围较广的地方采用高清监控模式;在重要性稍低的地方，如隧道内、收费亭内采用标清监控模式。在实际的使用中，根据传输方式的不同可分为监控前端采用非压缩编码摄像机的联网监控方案(SDI)和监控前端采用数字压缩编码摄像机的联网监控方案(IP)。

1.3 高速公路高清标清混合联网技术的优点

(1)图像的显示和存储质量高:高清摄像机监控系统为全数字系统，没有多次转换造成的图像质量下降。而且使用高清标清的混合监控方案可以使图像数据存储在同一台服务器中，用户可以根据需要选择不同清晰度的视频，节约了大量的储存空间。

(2)多级联网，提高调度效率:高清标清混合联网的监控模式可以利用多级联网来提高调度的效率，从而实现收费站、路段监控中心、区域监控中心能够进行联合管理，支持跨级的调度管理，改变了以往的逐级调度管理模式，大大提高了管理的效率，符合现代化的要求。

2 高、标清相结合的联网监控技术方案

2.1 监控前端采用非压缩编码摄像机的联网监控方案(SDI)

(1)监控技术:非压缩编码摄像机的最大特点就是“未经处理”，即视频数据本身是数字信号，视频信号的数字量大，需要较高性能的传输介质(如光纤)方能进行顺畅的信息传输。该方案具体如下:在各收费站、隧道管理所与分中心设置能同时接入高清和标清图像的数字视频矩阵，各站点矩阵与分中心矩阵采用星形光纤级联方式。视频图像通过SDI 光端机传输至站点与收费站矩阵相接实现视频的接入，采用这种监控技术可以使原始监控数据能够实时的传送到各个监控中心，方便监控中心的工作人员对数据进行及时的分析。由此可见，SDI 监控方案比较适合高速公路这种注重实时性的监控系统。

(2)存储与调用:视频存储采用高标清混存的方式，在各站点及分中心设置高标清混合数字硬盘录像机，高、标清图像都可以在同一台数字硬盘录像机上存储，在进行数据的调用时，用户根据对图像清晰度要求进行选择，有1080P、D1、DCIF 等。监控人员可以选择合适的清晰度进行实时的监控，十分方便。

利用SDI 监控方案可以保证视频清晰度，而且具有及时性、高速性的优点，在一些大型工程中常常得到应用。但是，由于非压缩编码摄像机所记录的数据是未经处理的，它的视频文件较大，需要铺设高性能的传输介质方能满足要求，所以应用SDI 监控方案的成本很高。因此，设计人员需要结合实际情况，来选择适当的监控方案。

2.2 监控前端采用数字压缩编码摄像机的联网监控方案(IP)

(1)监控技术:数字压缩编码摄像机的特点是其可以对图像数据进行一级压缩，由于IP 网络摄像机前端已经压缩编码，使得每路视频占用的带宽较小，在公路监控工程中可以节约大量的资金。这种监控方案通过构件视频网络，采用IP 方式进行远距离视频传输。具体方案如下:各收费站、隧道管理所与分中心设置能同时接入高清和标清图像的OLT设备，各站点OLT 设备与分中心OLT 设备采用星形光纤级联方式，各视频图像通过ONU 设备传输至站点与OLT 设备相接实现视频的接入。

(2)存储与调用:在各站点及分中心设置网络视频服务器(NVR)，高、标清图像都可以在同一台网络视频服务器上存储，存储格式用户可根据对图像清晰度要求进行选择，有1080P、DCIF 等。监控中心的人员可通过视频网络调看硬盘录像机里存储的历史图像。

虽然采用数字压缩编码摄像机的联网监控方案有着众多的优点，但是在实际的使用过程中还是存在一些问题。如基于IP 协议的标准不统一、各厂商设备不兼容。另外，由于使用数字压缩编码摄像机来进行高清标清混合监控的技术难度较高，一旦出现技术故障，抢修任务的工作量会很大，这并不适合高速公路监控这种大型工程。除此之外，由于网络传输延迟带来的非实时性，又由于有损编码压缩使显示和记录的图像失去及时性，在需要紧急调用高速公路监控数据的时候无法满足要求，从而影响了其应用效果。除此之外，数字压缩编码摄像机的联网监控方案对传输的带宽的有着超高要求，这对设备的检测调试及维护的不便，而且铺设IP 线路需要在建设的前期投入大量的资金，这都为大型监控项目带来了很多障碍。因此，在进行监控线路的设计时要进行综合考虑。

3 结 语

目前主流的监控模式有两种，即SDI 和IP，这两者各有优缺点。SDI 监控能保证视频能实时传输，且无论标清还是高清，画面的清晰度都较好，但是监控线路建设成本较高，不太适合大型工程;而采用IP 监控可以有效的减少带宽的占用，节约资金，但是由于技术协议标准不统一，给线路的安全埋下了隐患，因此，设计人员根据监控地点的实际情况进行综合考虑，选择合适的监控方案。

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