視頻監(jiān)控技術(shù)在高速公路中應(yīng)用的探討

吳洪　熊少輝

【摘 要】隨著科技的不斷發(fā)展，科技在我們生活中的運(yùn)用越來越廣泛，本文主要對視頻監(jiān)控技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，為我國高速公路管理水平的提升以及安全、優(yōu)質(zhì)、暢通的交通設(shè)施提供理論性的參考。

【關(guān)鍵詞】高速公路；數(shù)字化視頻；監(jiān)控技術(shù)

1.高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用分析

在交通管理中視頻監(jiān)控能夠完成交通參數(shù)的自動檢測并進(jìn)行科學(xué)的記錄，能夠識別的交通事件可以完成自動報(bào)警。但是由于監(jiān)控技術(shù)的局限性，監(jiān)控視頻所測得的數(shù)據(jù)，還不能夠很好的完全反應(yīng)出交通車輛的綜合行車狀態(tài)，也很難對交通事故現(xiàn)場等各個細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，只能通過設(shè)置在重要管理地段的攝像機(jī)拍攝到的交通實(shí)時圖像進(jìn)行分析，從而得到重要管理區(qū)域的交通細(xì)節(jié)，以此得到交通事故的探測和決策的制定依據(jù)。

交通管理使用的閉路電視提供的圖像要完整、清晰度要高，形象逼真、工作性能穩(wěn)定，并具有一定的范圍可調(diào)性，由于閉路電視系統(tǒng)是應(yīng)用于野外的連續(xù)工作形式，所以要求其擁有一定的抗干擾能力。高速公路閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是由多種設(shè)備構(gòu)成的，主要有攝像頭、監(jiān)測鏡頭、方臺、攝像頭防護(hù)罩、視頻解碼器、控制臺切換裝置、監(jiān)視設(shè)備、錄像機(jī)等等。

2.高速公路常用視頻監(jiān)控技術(shù)特點(diǎn)的分析

2.1傳統(tǒng)模擬閉路電視監(jiān)控的缺陷

前幾些年高速公路使用的傳統(tǒng)的模擬閉路電視監(jiān)控設(shè)備，全部是點(diǎn)對點(diǎn)的形式對交通現(xiàn)場的情況進(jìn)行監(jiān)視的，模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)使用的是同軸電纜連接傳輸?shù)膱D像，在進(jìn)行傳導(dǎo)線路的鋪設(shè)時，工程量較大，與此同時這種一對一的監(jiān)控方式對整個監(jiān)視器系統(tǒng)造成了很大的設(shè)備浪費(fèi)。因?yàn)橛芯€模擬信號本身的特性，其傳輸?shù)倪^程中對傳輸?shù)木嚯x等敏感性較強(qiáng)，如果傳輸?shù)木嚯x大于1km 的時候，傳輸?shù)男盘柧蜁a(chǎn)生信號畸變、信號衰減、群延時等現(xiàn)象，而且這種類型的信號非常容易受到外界因素的干擾，使得形成的圖像質(zhì)量下降很大； 有線模擬視頻監(jiān)控技術(shù)無法進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)使用，得到視頻信號數(shù)據(jù)在進(jìn)行存儲的時候，需要消耗大量的錄像帶等存儲介質(zhì)，而且進(jìn)行調(diào)用取證的時候也十分繁瑣，不能滿足高速公路現(xiàn)代化發(fā)展的要求，限制了視頻監(jiān)控在高速公路順暢運(yùn)營中的應(yīng)用。

2.2數(shù)字化視頻監(jiān)控技術(shù)的特點(diǎn)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及數(shù)字圖像處理技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字化視頻監(jiān)控技術(shù)適應(yīng)高速公路監(jiān)控效果提升的需要，因此在高速公路的運(yùn)營管理中得到了大量的運(yùn)用。數(shù)字化視頻監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是： 數(shù)字化視頻能夠?qū)崿F(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的傳輸，對于距離的影響較小，信號抗干擾能力強(qiáng)，能夠在很大程度上提升監(jiān)控所得圖像的質(zhì)量和穩(wěn)定性； 數(shù)字視頻監(jiān)控能夠通過計(jì)算機(jī)終端設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，網(wǎng)絡(luò)寬帶可復(fù)用，因此就不需要進(jìn)行重復(fù)的布線等； 數(shù)字化視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)字化存儲成為了現(xiàn)實(shí)，通過計(jì)算機(jī)處理和壓縮的視頻數(shù)據(jù)，能夠有效的存儲到磁盤等存儲介質(zhì)中，很大程度上方便了數(shù)據(jù)的使用和查詢。

2.3數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

綜上分析數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)其優(yōu)點(diǎn)主要是： 首先，監(jiān)控效果的實(shí)時性特點(diǎn)，數(shù)字化視頻得到的數(shù)據(jù)類屬于實(shí)時性數(shù)據(jù)，必須要進(jìn)行實(shí)時的處理，如實(shí)時傳輸、實(shí)時壓縮等等。其次，廣域分布的特點(diǎn)，指的是監(jiān)控現(xiàn)場得到的圖像數(shù)據(jù)等，通過與主機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)多個計(jì)算機(jī)局域或廣域的終端連接，提高了數(shù)據(jù)的共享范圍和使用效果。再次，視頻傳輸?shù)耐叫?，指的是雖然視頻信息的采集具有一定的分布性，但是因?yàn)橐曨l設(shè)備的終端顯示時需要同步進(jìn)行，所以要求其具有視頻傳輸?shù)耐叫阅堋?/p>

3.監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)處理需解決的問題分析

作為高速公路交通數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)的使用，目前需要解決兩大技術(shù)問題，首先是視頻監(jiān)控所得數(shù)據(jù)的壓縮、解壓縮處理技術(shù)。由于視頻監(jiān)控所得圖像的信息量較大，例如，一幅640×480pixel中分辨率的彩色圖像，它的占有存儲數(shù)據(jù)量為0.92MB，假設(shè)圖像以每秒30 幀的速度進(jìn)行播放，那么整個視頻信號處理數(shù)碼率將會達(dá)到27.6Mbps。很明顯的，視頻壓縮中的數(shù)字化處理技術(shù)是整個技術(shù)的重點(diǎn)?？茖W(xué)的研究表明，MPEG 圖像在800kbps～2Mbps 的傳輸速率條件之下，視頻圖像的清晰度等，都能獲取優(yōu)質(zhì)的圖像效果。管理人員可以按照不同的使用條件和需要，進(jìn)行壓縮標(biāo)準(zhǔn)的確定。

監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸過程中，當(dāng)前使用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，作為一個既成事實(shí)的行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)字化視頻監(jiān)控設(shè)備中得到了廣泛的使用。作為高速公路視頻監(jiān)控傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，它對時間的特點(diǎn)要求比較高，所以，一定要確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性以及同步性。提高數(shù)字監(jiān)控視頻在高速公路日常管理的效果。

4.高速公路管理中，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在信號數(shù)字化上的使用

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)其作用和傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)大體上相同，但是，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)能夠?yàn)橛脩籼峁└嗟南冗M(jìn)功能。從節(jié)約設(shè)置的費(fèi)用成本來看，不需要進(jìn)行模擬監(jiān)控使用的大量同軸電纜，高速公路的機(jī)電設(shè)備就已經(jīng)構(gòu)建成了一個以太網(wǎng)絡(luò)，因此進(jìn)行線路鋪設(shè)的開支就相應(yīng)的減少，也方便了安裝，與此同時，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)共用一根以太網(wǎng)的傳輸電纜，這對于高速公路的管理部門來講，能夠在很大程度上減少了投資，增加了監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量，有效的提高了高速公路監(jiān)控作用。對于當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)行投資安裝的模擬圖像監(jiān)控設(shè)備，高速公路的管理部門，可以通過先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，將模擬信號轉(zhuǎn)換成為先進(jìn)的數(shù)字信號，提高信號在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅?。這樣的改進(jìn)既提高了系統(tǒng)的整體功能，同時也節(jié)省了大量的電纜等投資。所以在高速公路的監(jiān)控工程中具有廣泛的應(yīng)用空間。 [科]

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