数字摄像机在高速公路上的应用

关世文

摘 要：为了提高高速公路运营者的服务水平，切实的为用路人服务，通过监控平台，更好的监控交通运行状况，通过分析模拟摄像机和数字摄像的区别，结合高速公路实际情况，建议对现有设备进行资源整合，优化配置，使监控平台发挥更大的作用，更好的为用路人服务。

关键词：全程监控，数字摄像机

1 概述

为了提高高速公路运营者的服务水平，切实的为用路人服务，全程监控正逐渐成为高速公路日常运营管理的一个重要手段，发挥着越来越重要的作用。监控人员可以通过监控系统直观明了的了解道路交通运行状况，并针对重点路段为用路者提供交通信息。而自动检测设备，可以及时发现交通事件或异常状况，通过硬盘录像回放可以对整个事件发生过程进行了解和调查，保障交通畅通、减少财产损失、提高服务水平提供了有力支持。

图像的清晰与否，直接影响监控人员对事件的判断，检测设备也会因图像的不清晰导致误报警，这就需要清晰的图像为运营者提供强有力的保障，数字技术的普及为运营者提供了一个不错的选择。

2 模拟摄像机与数字摄像机区别

传统的监控网络依靠模拟摄像机，通过编解码器把模拟信号转成数字信号，可由于模拟信号自身的先天不足，导致模拟摄像机不能像数字摄像机那样清晰。

究其原因如下：

1、扫描方式：模拟摄像机通过隔行扫描方式，将模拟视频信号形成两帧，在高清晰的d1视频压缩之前，需要将两帧合成一帧进行处理，即使有各式各样的高级合成算法，但是依旧不如数字摄像机的逐行扫描方式好，所以模拟摄像机的极限在2M左右，效果依然不能和数字摄像机的图像相比。

2、分辨率：模拟摄像机受限于模拟电视的标准，pal制式下的垂直分辨率625线，去消隐后575线，最高达到540线左右已经是目前的极限。所以模拟摄像机最高分辨率可以达到d1或者4cif左右，大约在40万像素左右，而数字摄像机可以到百万级像素甚至千万级像素。

3、色彩还原度：模拟摄像机输出的信号是和电视的标准，复合模拟视频信号是亮度信号与色彩信号同一个频率范围内传输，但复合视频传输给视频采集芯片时，需要做亮色分离，这样就很难彻底的把亮度信号与色彩信号分开。而数字高清摄像机则不需要亮色分离，因此色彩可以做到更加的逼真丰富。

4、数字摄像机除了模拟摄像机自身不能相比的先天优势外，还在传输、控制上有着绝对的优势。模拟摄像机利用同轴电缆，同轴电缆容易在施工和维护中破损受到干扰，不易查找问题所在，数字摄像机利用双绞线，大大的避免了这方面的问题。而且，数字摄像机的控制信号可以和视频信号做在一起， POE供电技术让数字摄像机可以三线合一。与数字摄像机的三线合一相比，模拟摄像机的视频线、控制线、电源线一条也不能省，并且，相互间还容易产生干扰。

综上所述，数字摄像机在扫描方式、分辨率、色彩还原度和传输控制上比模拟摄像机有着绝对的优势。

3 数字摄像机在高速公路上应用

1、现状分析

现在葫芦岛高速公路的监控网络主要以模拟转数字为主，及传统的模拟摄像机通过光端机传到附近的收费站，进行数字转换，压缩编码，通过传输设备传到分中心机房，经过解码器将数字信号解码、上墙。

首先，目前的摄像机已经运行十几年了，清晰度远远不能和数字摄像机相比，况且摄像机的很多功能已经不能使用，如雨刷、电加热功能等，只能简单的旋转，变焦，经常需要人为的除尘，耗费人力、物力。

其次，图像编解码器已经停产多年，维修不便。数字摄像机支持WEB技术，模拟摄像机只能看到图像编码器，不能通过远程调节图像，不容易清晰的定位故障原因。

最后，新的监控平台不能兼容图像编解码器，可是对数字摄像机却有很好的兼容，数字摄像机的信号可以通过开放协议，从软件上做到兼容。而模拟摄像机仅能依靠图像编解码器。

2、整合资源的必要性

数字摄像机作为主流已经走入了各行各业，从图像质量上，传统的模拟摄像机已经远远不能满足现在的需要，日益增大的车流量，需要更清晰的图像了解高速公路上车辆运行的状况，才能更好的为用路人服务。从功能上，模拟摄像机不能从根本上为交通分析仪器直接提供检测信号，需要转换，降低了交通分析仪器的可信度。从传输上，模拟信号容易受到电源等干扰，数字信号能很好的解决这个问题，并且节省资源，可以一线带三线。从施工上，数字摄像机施工简单，易于维护，需要的设备少，并且易于接入新平台。

3、对优化资源的建议

全程监控是高速公路监控系统发展的方向，数字监控平台是未来发展的趋势，高速公路更换数字摄像机主要问题是现有的传输设备不符合数字摄像机的要求。为实现全程监控，可以将现有的管理模式增加一级，以收费站为节点，增加服务器，实现全程监控。这样既方便了收费站，使收费站能够直观的了解高速公路上车辆运行的状况，又能减少中心的因轮切图像而发现不了的状况，更快，更好的为用路人服务。

4 结束语

数字摄像机是基于成熟的技术在监控系统的合理应用，高速公路需要全程监控为用路人服务，数字摄像机为全程监控提供了稳定的设备，能有效的处理事故，并且避免争议，而且还能减少人员的巡查。相信不久，数字视频监控系统就会得到广泛应用，进而取代模拟视频监控系统。

参考文献

[1]高双槐；高清摄像机在高速公路全程监控的应用[J]；《中国交通信息产业》；2008年 第10期

[2]http：//it.gmw.cn/dzb/2013-12/31/content_2686941.htm