論網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化視頻傳輸系統(tǒng)在高速公路監(jiān)控中的應(yīng)用

戚奇衛(wèi)

摘 要：高速公路圖像視頻傳輸系統(tǒng)大概經(jīng)歷了三個發(fā)展階段，即模擬視頻圖像傳輸階段、數(shù)字非壓縮傳輸階段和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化視頻傳輸階段。本文分別對三種不同的圖像傳輸方式進行簡單介紹，并指出了前兩種傳輸方式的缺點，重點介紹了網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化視頻傳輸系統(tǒng)的特點，近年來，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化傳輸系統(tǒng)作為新興起的傳輸方式，在我國高速公路監(jiān)控中的應(yīng)用越來越多。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)數(shù)字；監(jiān)控；圖像視頻；傳輸方式

中圖分類號：U491 文獻標識碼：A

一、模擬視頻圖像傳輸方式

高速公路模擬視頻圖像傳輸方式在早期主要采取點對點傳輸。是利用點對點光端機將視頻信號進行轉(zhuǎn)換成光信號，然后光信號再通過光纖進行傳輸，形成外場監(jiān)控或圖像。此方式進行短距離傳輸時，信號損失小，造價低，長距離信號傳輸時高頻質(zhì)量衰減較大，無法保證圖像質(zhì)量，組網(wǎng)方式復(fù)雜，不適應(yīng)多級聯(lián)網(wǎng)。且在每個節(jié)點都需要光纖，需要大量光纖資源，布線量大，不利于資源節(jié)約，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要一些其他的輔助設(shè)備進行組網(wǎng)，如視頻分配器、矩陣等，設(shè)備后期維護比較復(fù)雜，沒有網(wǎng)管功能。隨著科技的不斷進步，對高速公路監(jiān)控和收費系統(tǒng)要求越來越高，大量的圖像業(yè)務(wù)、高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和聯(lián)網(wǎng)收費的逐步實施，導(dǎo)致這種技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有管理的需要，必然要淘汰發(fā)展到新的視頻傳輸階段。

二、 數(shù)字非壓縮傳輸方式

數(shù)字非壓縮傳輸方式是由光端機廠家推出的一種數(shù)字化非壓縮視頻傳輸平臺，將場外視頻圖像通過模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號再通過光端機在光纖上進行多路復(fù)用傳輸，在端局通過局端機將數(shù)字視頻圖像還原成模擬圖像信號進行實時監(jiān)控，是一種綜合性業(yè)務(wù)平臺，利用非壓縮傳輸保證視頻傳輸質(zhì)量，通過這種方式傳輸?shù)膱D像質(zhì)量清晰，在傳輸過程中沒有失真，多路圖像可以復(fù)用一芯光纖傳輸，一定程度上節(jié)約了光纖資源，提高資源利用率，節(jié)約建設(shè)費用，在一定程度上可以滿足了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的需求。但是本質(zhì)上還是要用到矩陣等設(shè)備，圖像容量有限，單點同時多路上傳方面技術(shù)還不完善，各廠家沒有統(tǒng)一的通信標準，設(shè)備不能很好兼容互通，造成使用的局限性，不利于系統(tǒng)擴容升級和資源共享。

三、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)是高速公路圖像視頻傳輸系統(tǒng)的新階段，是目前比較先進的圖像傳輸方式。高速公路管理體制對圖像傳輸?shù)囊笫乾F(xiàn)場圖像傳到收費站，再到路段分中心，到省級監(jiān)控管理中心。

目前高速公路運營管理需要滿足以下條件：（1）及時快速的處理突發(fā)事件。通過對現(xiàn)場圖像的分析提出解決方案和行動部署。（2）為公眾提供圖像信息，發(fā)布出行交通道路狀況參考，使人們在出行時能及時了解交通情況，避免通過交通擁堵路段，方便實施出行計劃，使出行變得順利通暢。因此，要求高速公路通信網(wǎng)絡(luò)和視頻圖像傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠很好地結(jié)合，使圖像傳輸實現(xiàn)網(wǎng)路一體化，在全網(wǎng)內(nèi)都可以調(diào)閱查看視頻圖像，而網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)正好能夠使該需求得以實現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)優(yōu)點：（1）簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且兼有視頻矩陣、圖像分割器、錄像機等設(shè)備的多項功能，可通過管理軟件對視頻進行網(wǎng)絡(luò)化操作，在媒體服務(wù)器實現(xiàn)視頻圖像面向公眾發(fā)布服務(wù)，通過網(wǎng)管協(xié)議實現(xiàn)對全網(wǎng)及設(shè)備的管理，大大提高了網(wǎng)管功能和效率。（2）由于采用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)字多媒體遠程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控可實現(xiàn)遠距離控制。（3） H.264編碼壓縮技術(shù)具有高標準、高質(zhì)量特點，其能夠以更低的數(shù)字碼流實現(xiàn)更高質(zhì)量的視頻圖像，支持高分辨率格式，可在普通電腦上或是監(jiān)視器中進行觀看，效果不亞于DVD的畫面效果，也可以同時為交通事件檢測設(shè)備提供視頻圖像進行事件的檢測，CIF格式可用于視頻存儲，還采用了大容量的磁盤存盤器和光盤存儲器，使得存儲空間得以節(jié)約，節(jié)省了很多磁帶介質(zhì)，對實現(xiàn)系統(tǒng)的信息查詢非常有利，帶寬適應(yīng)性較強，能有效減少通信系統(tǒng)帶寬的占用，更好的適用網(wǎng)絡(luò)傳輸。

雖然數(shù)字網(wǎng)絡(luò)編碼圖像傳輸方式有著以上的特性，但在實際應(yīng)用中，也暴露一些問題，需要下一步繼續(xù)解決，如：（1）系統(tǒng)進行24小時連續(xù)工作，其性能不穩(wěn)定，硬盤上同時存儲著系統(tǒng)文件、應(yīng)用軟件和圖像文件，在視頻處理時需要輸入大量高密度數(shù)據(jù)，硬盤同時要進行多項工作，因此普通的硬盤已經(jīng)不能適應(yīng)高強度工作，致使系統(tǒng)很容易出現(xiàn)不穩(wěn)定，進而發(fā)生死機問題，容易造成通信系統(tǒng)癱瘓。（2）各廠家視頻圖像編碼方式和算法有所不同，編碼后圖像不能實現(xiàn)共享或互編互解，需要統(tǒng)一。

為了解決上面闡述的問題，各生產(chǎn)廠家需要結(jié)合目前高速公路建設(shè)和運營情況進行相互的溝通，協(xié)調(diào)，對他們各自的編碼算法進行開放，共同制定一個可以互編互解的編碼程序或標準，才能更加適應(yīng)現(xiàn)代管理的要求，才能真正追求到各自利益最大化。對于超過一定范圍的圖像路數(shù)，應(yīng)設(shè)置視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，用來分流解決網(wǎng)內(nèi)傳輸組播視頻圖像風暴，避免引起通信系統(tǒng)癱瘓。

結(jié)語

綜上所述，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的公認的發(fā)展方向是前端一體化、視頻數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成化，其中數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化是視頻監(jiān)控發(fā)展的最大兩個特點，因為數(shù)字化是網(wǎng)絡(luò)化的前提，網(wǎng)絡(luò)化又是系統(tǒng)集成化的基礎(chǔ)。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化打破了布控區(qū)域和設(shè)備擴展等方面的限制，實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源的共享以及任務(wù)和負載的共享，視頻圖像傳輸方式采用IP數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化編碼技術(shù)優(yōu)點比較多，技術(shù)較為先進，可以在高速公路行業(yè)視頻監(jiān)控管理中廣泛推廣，也是以后技術(shù)發(fā)展研究的方向，為高速公路管理中的運營維護和后期升級改造等提供了方便，為改善交通環(huán)境，創(chuàng)造和諧的社會做出了巨大貢獻。

參考文獻

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