如何提高高速公路監(jiān)控視頻圖像質(zhì)量

盧琛琛

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)得到了快速發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用非常大，同時(shí)，高速公路基礎(chǔ)設(shè)施也在不斷完善，高速公路道路通行率要得以提高，交通事故發(fā)生率也要降低，這樣在運(yùn)營(yíng)管理方面能夠更好的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，在這個(gè)過程中，提高高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的手段。文章對(duì)高速公路日常工作中遇到的實(shí)際問題進(jìn)行了分析，同時(shí)，對(duì)影響視頻圖像質(zhì)量的各個(gè)影響因素進(jìn)行了介紹，提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：高速公路；監(jiān)控視頻；圖像質(zhì)量

1 視頻圖像質(zhì)量存在問題

1.1 圖像質(zhì)量不穩(wěn)定

在監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻圖像的質(zhì)量會(huì)對(duì)其實(shí)時(shí)性以及有效性進(jìn)行影響，在路段視頻監(jiān)控系統(tǒng)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)很多的問題，例如出現(xiàn)白屏、波紋、畫面錯(cuò)位等，在進(jìn)行圖像識(shí)別的時(shí)候通常會(huì)出現(xiàn)很大的困難，同時(shí)，在進(jìn)行圖像存儲(chǔ)時(shí)將會(huì)沒有任何的意義，在圖像分析時(shí)也將出現(xiàn)很大的問題。

1.2 傳輸信號(hào)不穩(wěn)定

在道路監(jiān)控過程中，視頻圖像的實(shí)時(shí)性要求比較高，同時(shí)，視頻的路數(shù)比較多，這樣就導(dǎo)致傳輸結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在傳輸過程中面臨的環(huán)境也比較惡劣，因此，在監(jiān)控過程中會(huì)受到很多因素的影響?，F(xiàn)在，監(jiān)控中存在著傳輸帶寬不足以及傳輸距離過遠(yuǎn)的問題，在傳輸過程中，也會(huì)受到電磁干擾的問題，這些因素的出現(xiàn)都會(huì)導(dǎo)致傳輸視頻信號(hào)出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題，同時(shí)，在視頻中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)丟幀的現(xiàn)象，導(dǎo)致視頻監(jiān)控畫面在短時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象。

1.3 控制響應(yīng)慢

視頻監(jiān)控系統(tǒng)在控制響應(yīng)方面也存在著一些問題，延遲率是影響控制畫面質(zhì)量的重要因素，這樣系統(tǒng)很難進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，同時(shí)，在處理過程中也會(huì)出現(xiàn)偏差，使得實(shí)時(shí)調(diào)度效率將受到不同程度的影響。

2 成因分析

2.1 視頻源的影響

很多的路段在建設(shè)時(shí)間方面都比較長(zhǎng)，這樣長(zhǎng)時(shí)間使用中導(dǎo)致了設(shè)備出現(xiàn)了正常損耗和線路的老化問題，新增系統(tǒng)設(shè)備在路段中不斷增加，這樣就出現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)備疊加使用的狀況，很多的設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)了電力線路和視頻線路不規(guī)范的問題，導(dǎo)致信號(hào)源出現(xiàn)了不穩(wěn)定的情況。

為了更好的保證監(jiān)控視頻的圖像質(zhì)量，可以利用指標(biāo)參數(shù)對(duì)過程進(jìn)行分析。主要的指標(biāo)參數(shù)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：白電平值在數(shù)值比較高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致圖像在顯示方面出現(xiàn)亮度過大的情況，同時(shí)，畫面在對(duì)比度方面會(huì)出現(xiàn)減少的情況，畫面也會(huì)出現(xiàn)灰白的情況，導(dǎo)致清晰度非常低，因此，圖像整體亮度也會(huì)受到很大的影響。同時(shí)，整個(gè)畫面會(huì)出現(xiàn)比較昏暗的情況。

在同步脈沖幅度出現(xiàn)變化以后，圖像會(huì)產(chǎn)生一定的影響，出現(xiàn)發(fā)白或者是比較灰暗的情況，而且視頻成像過程中也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)失真的現(xiàn)象。在信號(hào)傳輸過程中，傳輸通道內(nèi)頻率出現(xiàn)衰減，會(huì)導(dǎo)致高段損耗較大，導(dǎo)致圖像的邊緣出現(xiàn)模糊不清的現(xiàn)象。

2.2 模擬信號(hào)的傳輸與控制

高速公路運(yùn)營(yíng)管理過程中，所轄路段的管理一般都是使用模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸和控制，運(yùn)營(yíng)管理中心可以采用模擬矩陣的方式來(lái)進(jìn)行解決，在整個(gè)過程中，機(jī)電管理方面經(jīng)常會(huì)受到很多因素的制約和限制，導(dǎo)致項(xiàng)目在改造和升級(jí)方面都比較麻煩，因此，在文章中對(duì)模擬矩陣以及數(shù)字矩陣進(jìn)行分析非常必要。

模擬矩陣在運(yùn)行過程中，視頻之間的切換通常在模擬視頻層中進(jìn)行，信號(hào)在切換過程中一般都是由單片機(jī)或者是芯片控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。

數(shù)字矩陣在視頻切換過程中主要是在數(shù)字視頻層來(lái)進(jìn)行完成，在這個(gè)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)同步切換，也能實(shí)現(xiàn)異步切換。數(shù)字矩陣的核心就是數(shù)字視頻的處理，在這個(gè)過程中要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將其在視頻輸出端進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后形成模擬信號(hào)。視頻切換的核心部分是模擬矩陣中的模擬開關(guān)，能夠?qū)?shù)字視頻進(jìn)行處理和傳輸。

數(shù)字矩陣在使用過程中具有很多的優(yōu)勢(shì)，在成本方面比較明顯，在采用數(shù)字視頻矩陣方案以后，只要一臺(tái)設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)視頻矩陣的功能，這樣在成本方面能夠節(jié)省很多。數(shù)字矩陣在控制方面也比較靈活，采用模擬矩陣要使用多臺(tái)主機(jī)，在安裝調(diào)試方面也比較復(fù)雜，因此，模擬矩陣相對(duì)要付出更高的成本。

數(shù)字矩陣在功能方面也具有一定的優(yōu)勢(shì)，其在配置方面比較靈活，同時(shí)，功能比較強(qiáng)大，使用起來(lái)非常的簡(jiǎn)單。模擬矩陣在操作方面比較復(fù)雜，易操作性能比較差，功能也比較單一，因此，要想實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的功能，在操作流程方面也比較繁瑣，但是，采用數(shù)字矩陣能夠通過一個(gè)控制平臺(tái)對(duì)矩陣進(jìn)行控制，同時(shí)，操作界面可以進(jìn)行二次開發(fā)，用戶可以根據(jù)自身的需求進(jìn)行程序定制，功能定制，在系統(tǒng)方面也可以由開發(fā)商自己進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 優(yōu)化方案

3.1 優(yōu)化信號(hào)源

對(duì)前端設(shè)備更新，使其技術(shù)參數(shù)提高，是最為直接有效的優(yōu)化方案。對(duì)信號(hào)強(qiáng)度低于1300mv的視頻源設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)排查，通過矢量示波表、視頻檢測(cè)器、視頻信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)分析儀等檢測(cè)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)源設(shè)備、傳輸節(jié)點(diǎn)和管理層級(jí)的附屬設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。

3.2 統(tǒng)一控制編碼

系統(tǒng)的搭配一般是使用在矩陣、AD球機(jī)、控制鍵盤上。但在使用過程中，往往出現(xiàn)許多問題。最大的問題是這些設(shè)備價(jià)格高。由于上述原因或存在各設(shè)備之間調(diào)試不兼容現(xiàn)象，應(yīng)結(jié)合自身路段的設(shè)備情況進(jìn)行選擇，達(dá)到統(tǒng)一控制編碼，減少轉(zhuǎn)換次數(shù)從而降低控制遲延率的目的。

3.3 數(shù)字化改造

數(shù)字化傳輸網(wǎng)絡(luò)在圖像傳輸方面具有很多的優(yōu)點(diǎn)，在傳輸方面質(zhì)量非常高，同時(shí)，穩(wěn)定性以及可靠性方面都比較好，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)在使用過程中，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力比較強(qiáng)，同時(shí)，抗干擾能力也比較強(qiáng)。數(shù)字化傳輸過程中，應(yīng)用共享平臺(tái)比較強(qiáng)大，在用戶管理方面比較靈活，因此，在使用中具有良好的效果。數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，對(duì)高速公路通信系統(tǒng)以及信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求能夠進(jìn)行滿足，同時(shí)，也是高速公路發(fā)展的必然選擇。

4 具體措施

4.1 優(yōu)化數(shù)據(jù)源

為了能夠更好的優(yōu)化數(shù)據(jù)源，可以對(duì)視頻監(jiān)控圖像進(jìn)行專項(xiàng)整改，在這個(gè)過程中可以對(duì)路段的攝像機(jī)進(jìn)行測(cè)試，對(duì)不能夠達(dá)到圖像技術(shù)要求的攝像機(jī)要進(jìn)行維修或者是更換。也可以對(duì)線路進(jìn)行改造，線纜方面可以使用高指標(biāo)線纜，將監(jiān)控圖像的質(zhì)量進(jìn)行提高，對(duì)于更好的提高高速公路運(yùn)營(yíng)管理十分有效。

4.2 優(yōu)化視頻線路

對(duì)視頻線路進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可以對(duì)視頻頭以及視頻線進(jìn)行檢查，對(duì)出現(xiàn)的破損以及氧化的線路要進(jìn)行及時(shí)更換，不然將對(duì)傳輸損耗產(chǎn)生很大的影響。

4.3 干擾源檢測(cè)

近年來(lái)，在高速公路運(yùn)營(yíng)中應(yīng)用了很多的智能化系統(tǒng)，在電子以及電氣設(shè)備方面也出現(xiàn)了越來(lái)越復(fù)雜的情況，同時(shí)，很多收費(fèi)站在視頻圖像方面受到了很大的干擾，因此，為了提高視頻圖像的質(zhì)量，對(duì)干擾源進(jìn)行檢測(cè)非常必要，這樣對(duì)視頻圖像質(zhì)量能夠進(jìn)行保證。

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