高速公路收費(fèi)站高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

熊蕭然

摘 要 信息技術(shù)的快速發(fā)展使得視頻監(jiān)控技術(shù)井噴式發(fā)展。在視頻監(jiān)控行業(yè)，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為其最先進(jìn)的發(fā)展方向，在諸多的行業(yè)中，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)都得到了非常廣泛的應(yīng)用。但是因?yàn)楦咚俟废到y(tǒng)自身對(duì)于高清的概念認(rèn)識(shí)不足，不了解具體的應(yīng)用情況，所以近年來才逐漸開始加強(qiáng)對(duì)于高清圖像在高速公路的管理、收費(fèi)工作、維護(hù)收費(fèi)秩序等方面所起作用的重視程度。

關(guān)鍵詞 高速公路；收費(fèi)站；高清；視頻監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）193-0039-02

1 高速公路收費(fèi)站對(duì)于高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求

當(dāng)前高速公路收費(fèi)站在視頻監(jiān)控方面存在著諸多的問題。

1.1 系統(tǒng)組成的模式較為復(fù)雜

目前在高速公路收費(fèi)站的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，同時(shí)存在著數(shù)字、模擬以及高清等多種監(jiān)控模式，這些模式的混用導(dǎo)致存在兼容性方面的問題。本著實(shí)用性角度，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備良好的系統(tǒng)兼容性、穩(wěn)定性以及擴(kuò)展性，并且正確選用最佳框架，以實(shí)現(xiàn)綜合集成管理應(yīng)用各種模式的

需求。

1.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)分辨率不足

目前的視頻監(jiān)控圖像品質(zhì)存在分辨率低的情況，僅僅能滿足看得見的需求，無法滿足從視頻監(jiān)控中看得清的需求，對(duì)于駕駛?cè)藛T的面部特征、車輛的車牌以及細(xì)節(jié)等情況都無法看清楚。

1.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在錄像效果差以及儲(chǔ)存時(shí)間短的情況

對(duì)于標(biāo)清視頻圖像，一般都是采用2CIF或者是CIF格式儲(chǔ)存，導(dǎo)致在面臨突發(fā)事件取證的需求時(shí)，無法提供高清晰度的視頻圖像，甚至因?yàn)檫^了儲(chǔ)存期而無法提供視頻圖像。這一問題一直受到多方面的詬病。

1.4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)不夠智能化

很多地方的收費(fèi)站車流量極大，所以出現(xiàn)異常事件的幾率也較高，諸如社會(huì)人員闖入、車輛擁堵、車輛事故以及其他的異常情況等，一般為了確保收費(fèi)廣場車輛暢通，都是要求監(jiān)控人員長期觀看屏幕，以保證第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常情況。但是長期觀看監(jiān)控會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控人員用眼疲勞，使得監(jiān)控人員的勞動(dòng)強(qiáng)度明顯增加。尤其是在夜間，光線不足以及精神狀況不佳的時(shí)候，很容易出現(xiàn)異常情況被忽略的時(shí)候。所以視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化，替代人工監(jiān)控，使得更易于第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常情況，降低堵車的可能性。

2 高速公路收費(fèi)站高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成

前端高清圖像采集設(shè)備、高清視頻傳輸設(shè)備以及高清監(jiān)視器是高速公路收費(fèi)站高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成部分。

2.1 前端高清圖像采集設(shè)備

攝像機(jī)一般是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的前端重要圖像采集組成部分，為了能夠在高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)匯總有效分析監(jiān)控目標(biāo)，所以要求前端采集的圖像分辨率和清晰度較高，并且確保色彩豐富。當(dāng)前高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)以及HD-SDI高清攝像機(jī)這兩種類型的攝像機(jī)是高速公路收費(fèi)站普遍采用的前端高清圖像采集設(shè)備。筆者以HD-SDI高清攝像機(jī)為例，HD-SDI高清攝像機(jī)的工作原理是把獲得的高清信號(hào)以特定的格式封裝，然后再把封裝數(shù)據(jù)傳輸出去，HD-SDI高清圖像采集設(shè)備的最大特點(diǎn)是其數(shù)據(jù)傳輸是非壓縮的。所以在數(shù)據(jù)傳輸方面的安全性較高，其圖像顯示的效果較其他攝像機(jī)采集到的數(shù)據(jù)而言更加的真實(shí)和清晰。

HD-SDI攝像機(jī)存在圖像清晰和分辨率高的特點(diǎn)，但是其特點(diǎn)決定了其數(shù)據(jù)傳輸依賴較大帶寬，傳輸距離一般不得超過百米，并且需要應(yīng)用同軸光纜，而且還需使用專門的傳輸設(shè)備改造。此外，對(duì)于所傳輸出來的高清圖像數(shù)據(jù)，需要借助高清的壓縮設(shè)備進(jìn)行與之匹配的壓縮處理，然后才能夠保存，所以整體的成本較高。

2.2 中端高清視頻傳輸設(shè)備

中端高清視頻傳輸設(shè)備負(fù)責(zé)將前端高清圖像采集設(shè)備所獲得的高清圖像傳輸?shù)揭曨l監(jiān)控中心，以供分析和存儲(chǔ)。目前高清視頻傳輸設(shè)備所能夠支持的設(shè)備并不多，HD-SDI視頻傳輸?shù)母咔骞舛藱C(jī)能夠幫助HD-SDI高清攝像機(jī)在1G帶寬的前提下傳輸其獲得的視頻數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)傳輸所需要的帶寬僅為8MB～16MB。

2.3 后端高清視頻監(jiān)視器

后端高清視頻監(jiān)視器的應(yīng)用才能夠?qū)⑶岸烁咔鍒D像采集設(shè)備獲得圖像展示在監(jiān)控人員面前，一般使用的監(jiān)視器都具備SDI以及DVI接口，在應(yīng)用HD-SDI高清攝像機(jī)的時(shí)候，需要為HD-SDI高清監(jiān)視器進(jìn)行匹配。

3 高速公路收費(fèi)站對(duì)于高清視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

筆者在本文所議此工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)目的是監(jiān)控高速公路收費(fèi)站附近交通狀況以及事故現(xiàn)場，并且能夠確認(rèn)特殊時(shí)間，第一時(shí)間為搶險(xiǎn)救災(zāi)提供最清晰的信息。在高速公路沿線按照每公里設(shè)置攝像機(jī)兩套，分別是固定攝像機(jī)和遙控?cái)z像機(jī)。在收費(fèi)站廣場處設(shè)置四臺(tái)彩色遙控?cái)z像機(jī)，達(dá)到監(jiān)控該區(qū)域交通情況的目的。并且在每個(gè)收費(fèi)站口處安裝車牌識(shí)別設(shè)備，對(duì)于經(jīng)過收費(fèi)站的車輛數(shù)量可以做到準(zhǔn)確掌握。

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成以及具備的功能

高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)是由外場攝像機(jī)、閉路電視監(jiān)控設(shè)備、顯示設(shè)備以及圖像存儲(chǔ)、傳輸設(shè)備及傳輸通道等部分組成，而控制設(shè)備、傳輸設(shè)備以及傳輸通道共同組成控制系統(tǒng)，能夠具有如下的功能：

1）能夠把本地的視頻信號(hào)傳輸?shù)绞〖?jí)的監(jiān)控中心，本工程設(shè)計(jì)為能夠向省級(jí)監(jiān)控中心傳輸16路圖像信號(hào)，并且以原始的數(shù)據(jù)編碼形式上傳，借助以太網(wǎng)將本地的圖像信號(hào)傳輸?shù)绞〖?jí)監(jiān)控中心，傳輸?shù)绞〖?jí)監(jiān)控中心對(duì)應(yīng)設(shè)備上后解碼圖像信號(hào)，并顯示出來。

2）一般運(yùn)行狀態(tài)下，由外場編碼設(shè)備獲得圖像信息，傳輸至監(jiān)控分中心的視頻以太網(wǎng)交換機(jī)，本地解碼設(shè)備與大屏幕拼接屏之間通過視頻輸出端解碼后連接，采取輪播的方式通過視頻工作站軟件顯示主干線上傳的圖像，可以按照需求調(diào)整輪播的切換頻率。

3）采取彈窗方式自動(dòng)提醒突發(fā)狀況。一般情況下采取輪播方式顯示監(jiān)控視頻圖像，一旦出現(xiàn)事故報(bào)警后，顯示器會(huì)直接跳出彈窗，強(qiáng)制顯示出現(xiàn)事故區(qū)域的監(jiān)控食品圖像，將事故場景清晰地展現(xiàn)給監(jiān)控人員，并且在拼接大屏上顯示事故場景。如果短期內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)多個(gè)事故報(bào)警，則需要監(jiān)控人員逐個(gè)處理，若存在未處理的報(bào)警視頻，則持續(xù)報(bào)警。

4 展望高速公路收費(fèi)站高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的未來發(fā)展

信息技術(shù)的快速發(fā)展，可以確定高速公路收費(fèi)站高清視頻監(jiān)控技術(shù)未來將會(huì)朝著智能、數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)以及集成化的方向發(fā)展。目前而言，高清視頻監(jiān)控在這些方面已經(jīng)取得了較為顯著地成果，但是不可否認(rèn)的是，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在高速公路收費(fèi)站方面，還存在無法高效辨識(shí)動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)圖像的情況，所以需要確保集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還要求其可以與其他系統(tǒng)之間存在著極高的兼容性和可擴(kuò)展性。盡管報(bào)警系統(tǒng)集成以及安全方面的監(jiān)控系統(tǒng)才是人們所關(guān)注的重點(diǎn)，但是不可否認(rèn)的是，在未來，多應(yīng)用系統(tǒng)與高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高速集成才是最終需求，要能夠結(jié)合遠(yuǎn)程醫(yī)療、會(huì)議以及設(shè)備診斷等系統(tǒng)。

5 結(jié)論

目前高速公路收費(fèi)站的視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在或者已經(jīng)升級(jí)為高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。應(yīng)用高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以使得高速公路收費(fèi)站的管理效率顯著提高，而且在未來高速公路對(duì)于高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，盡管當(dāng)前HD-SDI視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及其相關(guān)的設(shè)備價(jià)格還處于較高的位置，所以想要在高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用還存在較大的困難，但是隨著各種先進(jìn)技術(shù)的普及應(yīng)用，HD-SDI高清設(shè)備的價(jià)格將會(huì)顯著降低，甚至在未來會(huì)很快被其他更具性價(jià)比的高清攝像頭所替代。不可否認(rèn)的是，在高速公路收費(fèi)站的管理方面，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠發(fā)揮非常重要的作用，并且隨著車流量的不斷增加以及對(duì)相關(guān)功能的持續(xù)完善，其所發(fā)揮的作用將會(huì)更加顯著。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭代洲.對(duì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析[J].低碳世界，2016（16）：181-182.

[2]閆祥林.高速公路監(jiān)控如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化[J].交通世界，2016（3）.

[3]楊博涵.高速公路監(jiān)控智能化系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建研究[J].信息與電腦（理論版），2016（19）：119-120.