高清視頻監控技術在高速公路中的應用及管理

陳小鵬

摘 要：近些年，隨著社會經濟的發展，我國高速公路管理系統也在飛速發展，并引入了高清視頻監控系統，以保證高速公路的安全運行。高清視頻監控系統包括控制、傳輸、監控和情報板4個重要部分，它們能夠清晰地顯現出高速公路的實時路況信息。簡要分析了高清視頻監控技術的相關內容，以期為日后的工作提供參考。

關鍵詞：高清視頻監控；高速公路；采集設備；傳輸設備

中圖分類號：U495；TP277 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.147

高速公路建設對推動現代經濟的發展至關重要。為了保證人們的行車安全，特將高清視頻監控技術應用于高速公路管理系統中。這樣，管理人員就能夠實時了解高速公路的路況。由此可知，高清視頻監控技術在推動高速公路發展的過程中也起到了非常重要的作用。

1 視頻監控的作用分析

在高速公路管理系統中引入視頻監控系統，能夠讓管理人員實時監測路況信息，并搜集、整理它們。高清圖像可以真實地顯示高速公路上車輛的行車狀態。這樣做，不僅為路況管理工作提供了便利，還為車輛違章行為、交通事故等的處理提供了視頻證據。在高速公路管理工作中，使用視頻監控系統有非常重要的意義。為了確保信息的及時性和準確性，不僅要保證視頻監控系統能夠24 h穩定運行，還要克服野外作業時遇到的困難，提高監控系統的運行能力，防止外界因素影響監控系統的運行。

2 高清視頻的應用優勢

在高速公路管理工作中，過去的標清視頻經常會出現圖像不清楚的情況，所以，無法有效辨識車牌信息，不能明確交通事故發生時的實際情況。這主要是因為在我國高速公路視頻監控系統中，圖像的清晰程度僅為D1標準，根本不能為其提供清晰度較高的視頻錄像。所以，高清視頻監控系統在高速公路管理工作中十分重要。對于同一個監控目標，D1視頻單幅圖的像數是40萬，720 P視頻單幅圖的像數是90萬，1 080 P視頻單幅圖的像數可達200萬。因此，在使用高清視頻監控系統時，可以將廣角鏡頭安裝在高清攝像機上，這樣就可以視頻監控2～4倍標清攝像機的監控范圍，進而獲得高清晰度的圖像。也就是說，只需要一臺攝像機就可以達到使用2～4臺標準監控攝像機的效果。這樣做，不僅大大提高了工作人員的工作效率，還減少了維護工人的工作量。

3 高清視頻監控系統的主要構成

筆者有幸參加了福銀高速公路三明段視頻監控系統改造工程。在工作過程中，根據具體的改造方案，將點對點傳輸、網絡核心作為三層網絡交換機系統和網絡硬盤存儲的主要部件。

3.1 高清圖像采集設備

在高清視頻監控系統中，高清圖像采集設備是非常重要的組成部分之一。為了真實地分析、還原監控目標，必須提高視頻采集設備的清晰度和分辨率，而且其色彩度也必須要高。現階段，高清圖像采集設備主要有HD-SDI高清攝像機和高清網絡攝像機2種。其中，HD-SDI高清攝像機是利用特定的格式將采集到的高清信號封裝起來，然后再將數據對外傳送出去。這種高清圖像采集設備的主要特點是數據非壓縮傳輸，而且傳輸安全系數高。雖然利用HD-SDI高清攝像機采集到的視頻信息還原出來后不會失真，但是，它也有缺點。因為圖像不會被壓縮，所以，傳輸數據占用的寬帶較大，傳輸距離也有限。如果需要遠距離傳輸數據，就必須改造傳輸設備，并利用高清壓縮設備將這種高清圖像采集設備采集到的圖像作相應的壓縮處理，以最終保存下來。但這樣一來，會增加投資成本。而高清網絡攝像機則有效避免了這些問題。它可以在攝像機內部進行數據壓縮，也可以利用普通網絡進行數據傳輸。這種高清圖像采集設備的優點是占用帶寬小、傳輸距離遠，不需要封裝數據。但是，它也有缺點，即安全性不高，在傳輸過程中容易受到外界因素的干擾。此次改造工程選用了性能優越的200萬像素高清高速網絡球機、200萬像素高清網絡槍式攝像機和200萬像素高清網絡半球式攝像機等。

3.2 高清視頻傳輸設備

應用高清視頻傳輸設備就是為了將采集到的視頻信息傳送到監控中心。目前，用于高清視頻傳輸的設備較少，主要有HD-SDI視頻傳輸的高清光端機等。一般來說，HD-SDI高清攝像機的數據傳輸占用帶寬1 G以上，數據傳輸占用帶寬8～16 M。在此次改造工程中，分中心視頻以太網核心交換機（三層）的轉發速率達到了100 Mpps以上，能夠擴展24個千兆光纖接口，完全滿足了工程需要。

3.3 高清監視器

目前，經常使用的監視器接口有DVI、SDI等型號。在使用HD-SDI高清攝像機時，應該配備相應的HD-SDI高清監視器。

4 高清視頻監控系統的應用

高清視頻監控系統的分辨率、色彩和清晰度都優于標清系統，但是，需要投入的資金也比較多。因此，應該結合實際情況選擇相應的設備，在重點區域安裝高清視頻監控系統，合理設置高清和標清視頻監控區，以實現經濟性與技術性之間的平衡，進一步提高高速公路的管理質量和水平。此外，還可以在高速公路收費系統、外場監控重點區域等位置安裝高清監控系統，并將高清視頻監控系統安裝在重要位置，使整個高速公路的監控畫面變得更加清晰，以彌補標清視頻監控系統中的不足，減少投入的資金量，有效提高視頻監控系統的使用率。

5 結束語

綜上所述，隨著科學技術的發展，高清視頻監控技術將會被引入高速公路管理工作中。但是，因為目前這項工作需投入較多的資金，所以，管理人員可以將具體工作與實際情況相結合，將其安裝在重點位置，以進一步提高高速公路的管理效率，更好地推動我國高速公路管理事業的發展。

參考文獻

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[2]馬楊.從“看得清”到“看得懂”——重新認知高清視頻監控技術在高速公路的應用[J].中國交通信息化，2014（10）：20-22.

〔編輯：白潔〕