高清视频监控技术的应用范文

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摘要：

在高速公路管理中，视频监控系统扮演了无可替代的重要角色。和传统的模拟视频监控系统相比，现代化的高清数字视频监控技术能够发挥出更加明显的优势，值得在实践应用中推广。

关键词：

高清；视频监控技术；高速公路；管理；应用

随着我国科技水平的不断发展，对于在高速公路中应用的视频监控系统来说，已经几乎没有人会去争论“是标清还是高清”这样的问题，这是因为大量的实践已经证明，高清已经成为了全新的存在，而且也成为了高速公路管理人员的必答题，成功完成了“看得见”到“看得清”的视力升级，而且笔者相信，随着未来数字化、网络化、智能化以及集成化的进一步发展，更会实现从“看得清”到“看得懂”的飞跃。和传统的模拟视频监控系统相比，高清数字化视频监控系统的优势非常明显，能够明显提升高速公路的管理水平和管理效率。

1高速公路视频监控系统的相关概述

1.1视频监控系统的发展概述视频监控系统的发展主要经过模拟视频监控系统、数控模拟视频监控系统以及数字化远程视频监控系。在上世纪九十年代之前主要运用的都是模拟视频监控系统，又称为闭路电视系统，摄像机、录像机、视频矩阵以及监视器是其主要的组成部分，在传输时采用的介质主要是同轴视频光缆，通过键盘控制矩阵来达到切换视频画面的目的，而磁带是其主要的录像载体。可见，其监控范围有限，而且难以存储和检索，在扩展方面也比较有限制。随后数字技术获得了快速的发展，基于PC机的多媒体视频监控系统很快便取代了模拟视频监控系统。在该种模拟视频监控体系下，PC机是其主要的处理核心，利用软件来达到对图像信息处理、控制显示目的，系统的灵活性被大大提升，而且还增强了图像信息存储检索、综合分析与加工的能力，极大地推进了远程监控的发展。进入本世纪以来，随着视频压缩技术、网络通讯技术以及多媒体技术的飞速发展，视频监控系统开始进入了全新的数字化时代。在数字化视频监控系统下，采用的主要是硬盘录像技术，使用了网络远程控制和传输，检索和存储变得更加方便。

1.2高速公路高清视频监控系统的必要性通过高速公路上的视频监控系统能够完成对交通管理中交通参数的自动检测与科学记录，还能够识别交通事件并完成自动报警。以往在模拟视频监控系统下，其所监测到的数据很难很好地反映出交通车辆的综合行车状态，也很难对交通事故现场的各个细节进行详细描述。因此，需要高速管理中使用的视频监控系统提供具有较高清晰度、完整、形象逼真的图像，而且具有稳定的工作性能，在一定范围内能够可调。同时，视频监控系统还要能够适应高速公路野外连续工作的形式，具有较强的抗干扰性能。

2高速公路中高清视频监控系统的组成

一个完整的高速公路高清视频监控系统主要由前端的高清图像采集设备、高清视频传输设备以及高清监视器等三个主要组成部分。

2.1前端高清图像采集设备通常情况下，摄像机都是视频监控系统的前端重要图像采集组成部分，而在高清视频监控系统中，为了能够有效地对监控目标进行分析，需要前端采集的图像具有较高的分辨率、清晰度以及丰富的色彩。目前应用在高速公路中的高清视频前端高清图像采集系统主要有高清网络摄像机以及HD-SDI高清摄像机两种类型。以笔者所在的项目中，采用的正是HD-SDI高清摄像机。其主要工作原理是利用特定格式将采集到的高清信号封装起来，再将数据对外传送，这种高清图像采集设备的主要特点在于数据非压缩传输，具有很高的传输安全性能。和其他摄像机采集到的数据相比，其图像效果更加细腻和真实。不过，正由于该种摄像机采集到的图像清晰度与分辨率较高，使得其在传输过程中需要占用的带宽较大，需要使用同轴光缆在百米以下的距离之内传输，而还需要投入专用的传输设备进行改造。同时这种高清图像采集设备采集到的图像还需要通过高清压缩设备进行相应地压缩处理后才能最终保存，需要投入较高的成本。

2.2中端高清视频传输设备当前端高清图像采集设备采集到高清图像时，需要将其传输到视频监控中心进行分析和存储，而担负这一任务的便是中端高清视频传输设备。在当前阶段，高清视频传输设备主要支持的设备并不多，比如HD-SDI视频传输的高清光端机等，而通常情况下，HD-SDI高清摄像机所产生的图像数据在传输过程中需要占用的带宽在1G以上，而数据传输占用的带宽则一般在8～16M左右。

2.3后端高清视频监视器在高速公路的高清视频监控系统中，高清监视器是其主要的“眼睛”，现在经常使用的监视器接口有DVI、SDI等型号，在使用高清图像采集设备为HD-SDI高清摄像机时，应该对HD-SDI高清监视器进行配备。

3高清视频监控技术在高速公路管理中的应用

3.1工程概况本工程视频监视系统主要用于监视交通运行情况和事故现场，对特殊事件进行确认，为救灾排险提供第一手信息。在沿线约按每1km设置2套摄像机，1套遥控摄像机+1套固定摄像机。服务区处设置4台彩色遥控摄像机，用于监视这些区域的交通状况。在进、出服务区的通道路侧安装车牌设备。每处服务区共计安装4套。服务区车牌识别设备可对进、出服务区的车辆进行车牌、通过时间、图片记录，能够实时掌握服务区内车辆的数量、空余停车位的数量，初步测算服务区的服务人数，对长期占用服务区停车设施的车辆进行记录、登记和管理；车牌识别信息可上报监控分中心，实现车牌信息汇总和统一管理。

3.2系统构成及功能视频监视系统主要由外场摄像机、闭路电视控制设备、图像存储和显示设备、传输设备以及传输通道等组成。而系统则主要由控制设备、传输设备、传输通道组成。其实现的功能主要包括。

3.2.1将本地视频信号上传到省监控中心根据河北省高速公路机电系统联网要求，路中心向省中心最终上传8路图像要求。本工程在省中心的指令下可任选8路图像信号，以原始的数据编码形式上传，通过通信系统的以太网板本地的图像信号上传到省中心，在省中心以相应的设备接收图像信号并解码后显示。

3.2.2在路中心图像信息的流通及显示正常运行时，来自外场编码设备的图像信息进入路监控中心/监控分中心的视频以太网交换机，本地解码设备的视频输出端（已解码）分别接入大屏幕拼接屏，在视频工作站软件的控制下对主干线上传的图像进行轮巡显示，巡检周期设为5min（可调）。

3.2.3发生事故事件时的显示方式通常在交通事件工作站的显示器上监视各路受检的图像。一旦发生事故事件报警，则该显示器就会弹出一个大的窗口，使事故事件图像看得很清楚，同时将事故事件的图像在大屏上显示，如果同时有两个或两个以上视频发生事故报警，系统则等待操作人员逐个对报警视频处理后才消除报警，否则未被处理的视频信号将会一直报警。

4未来高速公路视频监控系统的发展前景

根据当前高清视频监控技术在高速公路的发展现状来看，数字化、网络化、智能化以及集成化将是其未来主要的发展方向。目前视频监控系统在数字化、网络化、智能化以及集成化的发展中，数字化、网络化已经取得了较大的成果，而在智能化以及集成化方面还有着较大的发展空间。在智能化方面，主要体现在图像的甄别和辨识方面，其不仅要对系统内的海量信息进行区分和甄别，还需要对实时的图像进行动态辨识，实现更为尖端和更为有效的应用。而在视频监控系统的集成化方面，要求其能够与其他的系统无缝结合，并良好地进行扩展。虽然目前人们更多关注的是安全角度监控系统与报警系统集成等。而在事实上，更大的需求是将各类应用系统与视频监控系统进行结合，比如远程医疗、远程会议以及远程设备诊断系统等就是一些简单的特例。笔者相信，未来高清视频监控技术一定能够在高速公路管理中获得更好应用，以不断提升高速公路的管理水平，为我们高速公路的建设事业作出巨大的贡献。

5结语

总之，虽然高清视频监控技术的优势明显，能够明显弥补传统标清视频监控系统的不足，不过其需要更多的成本投入，在全面推广和应用中还有着一定的距离，因此，在实践中仍然可以采用“高清+标清”的模式，以最大程度优化资源整合，使其能够降低投资力度，并且提升高清视频监控系统的应用效率。

参考文献：

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[5]李兆国.基于层次分析法的高速公路视频监控系统架构优选方法研究[D].西安：长安大学，2013.

作者：刘彦娥 单位：河北省高速公路石安管理处