高清视频技术在高速公路监控系统中的应用

2019-07-23孙超毅

通信电源技术 2019年6期

孙超毅

（陕西高速交通工贸有限公司，陕西西安 710000）

0 引言

相关高速公路监控工作人员应明确高清视频技术在当前公路监控体系中的应用已极为广泛。但是，相关工作人员并未清晰认识高清视频技术的概念以及关键技术，阻碍了高清视频技术的进一步应用。因此，本文将高清视频技术对展开全方位分析，并且细致研究其在高速公路监控系统中的实际应用情况，以期为相关行业人士提供参考。

1 高清视频技术常用的视频信号标准研究

当前高速公路监控系统中，高清视频技术采用的视频信号标准主要有标清和高清两种。标清信号标准和高清信号标准的差别在于图像清晰度，衡量图像清晰度的标准是分辨率，分辨率的单位则是像素。高清视频技术的像素往往具有一个特征，即像素越大，最终图像越清晰。一般，标清视频往往有QCIF（176×144）和HALF（704×288）等分辨率。但是在众多分辨率中，标清图像所能达到的最大标准也仅仅只是D1标准，所以在高速公路监控系统中应用标清视频具有一定限制性。高清视频技术的标准信号通常有720P、1080P及1080i等，并且呈现在高速公路监控系统中的画面宽高比定义为16：9，便于将实际路况图像清晰地呈现在监控画面中。其中，1080P是整个高清视频技术中最高分辨率的图像标准，因此高清视频技术必会提升高速公路监控体系的质量[1]。高清视频与标清视频的分辨率对比如表1所示。

表1 高清视频与标清视频的分辨率全范围比较

由表1可知，高清视频技术在各方面都优于标清视频技术，尤其是在水平方面和垂直方面。如果两种技术对同一高速公路监控信息展开检测，标清技术将会采用720P标准，所形成的单幅图像大约有90万个像素点，是D1的两倍；而高清视频技术将会采用1080P或者1080i标准，所形成的像素点将达到200万个，相当于D1的4倍。将高清视频技术应用到高速公路监控系统中，会获得监控对象的更多细节，能科学解决标清监控系统中存在的视频图像模糊问题。

2 高清视频技术在高速公路监控系统中的实际应用

2.1 高速公路监控系统中高清信号源的应用

目前720P、1080i及1080P的视频信号，才算是高清视频信号。观察以往高速公路监控系统的运作情况发现，大部分摄像机都是在沿用计算机显示格式或者数码照相机应用格式，并未很好地提升监控系统的画面清晰度，并且无法实现更高分辨率的监控图像解析工作，但却被行业内部人士认为是高清视频设备。通常生成高清视频信号的摄像机有两种形式，分别为IPC摄像机和HD-SD接口摄像机。这两种摄像机仍难以满足监控工作的实际需求，原因是它们都由具体工作人员展开观察，工作量巨大，且容易引起视觉疲劳，很难形成有效的视频监控。运用高清视频技术后，可全方位分析监控工作中的图像信息，并将图像信息进一步细化与提升，整个工作过程的开展极具智能化，不仅降低了工作难度，还进一步提升了监控质量[2]。高速公路监控系统设备分布如图1所示。

图1 高速公路监控系统设备

2.2 高清视频技术的视频传输应用

高清视频技术的视频传输应用通常包括两个方面，分别是信号接入部分和上传部分。信号接入是指将信号从采集点收集到控制中心，而上传是指将控制中心的信号长传到上一级控制中心，从而进一步实现监控系统的观察研究。高清视频技术在高速公路监控系统的应用，能将原本的数字信息利用光纤数字传输技术展开远距离的信号传输，并在传输过程中确保图像信息的稳定性，不存在甄别到的图像出现模糊问题。高清视频技术的信息传播功能，具备重量轻、保密性能好及不受电磁波干扰的优点。随着时代的不断发展，此视频技术还会朝着1 000 M甚至是10 000 M的方向发展，图像清晰度会越来越高，从而不断提高高速公路监控系统的质量，保证高速公路经济持续健康的发展。

2.3 高清视频信息信号传输规划分析

高速公路的监控系统中，高清视频技术将会对视频图像信息进行压缩编码处理，压缩编码处理完成后，再通过TCP或者IP网络进行实际传输。此种类型的信号相对较简便，且数据量也较低。由于高清视频技术在高速公路监控系统中的应用往往呈现出高码流持续传输的特征，所以对网络运行的要求非常高。高速公路中，通常会采用两种方式展开视频图像的传输。具体地，通过SDH同步数字体系展开通信系统传输；组建单独的视频传输网络，并接入到网络提供的通道接收来自下一级管理点上传的图像，整个传输过程非常简便，传输过程中生成的图像质量相对较高。因此，在高速公路监控系统中运用高清视频技术，能有效提升整个监控系统的质量[3]。

2.4 高清视频技术的存储应用

观察当前国内高速公路视频监控情况发现，整个监控工作的开展都是以记录为主要手段，要求所有的视频信号都需要加以存储，同时存储时间不能少于半个月，更有甚者，要求保存时间达到三个月。这样做的目的是为了能在高速公路特殊情况发生的第一时间内快速查询到当时的实际路况。但是如此长时间的监控图像存储，其信号宽带往往较大，如果超出了系统设备最大的存储容量，那么必然会形成巨大的成本压力。因此在高速公路监控系统应用过程中，一方面需针对高清混合系统中高清信号不多的情况，直接保存高清信号；另一方面，应用网络存储服务器进行分布式存储和中心集中管理模式。网络存储服务器采用的都是IP构架和以太网传输，具备良好的扩展功能。当高容量信号存储设备应用到高速公路监控系统时，必会进一步强化监控系统的信号存储能力。