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數碼視訊道路交通視頻監(jiān)控技術探討

2009/04/20

　　進入21世紀，信息技術的廣泛應用，推動了相關產業(yè)的迅猛發(fā)展，在這場數字化產業(yè)革命浪潮中，我國的交通行業(yè)也正經歷著脫胎換骨的變化，以高速公路為代表的道路交通信息化正悄然改變著我們的出行環(huán)境，人們設想中的智能公路已經不是夢想。

　　自1984年我國開始建設第一條高速公路----滬嘉高速公路開始(長15.9公里)，到現在已二十多年時間，截止2008年底，高速公路通車總里程達到6.03萬公里，路網已基本形成，總長度居全世界第二。高速公路監(jiān)控系統也從無到有、從小到大、從模仿國外到完全自行設計并制定適合我國的相關標準，取得了相當大的成績。尤其是近幾年來，伴隨著我國經濟的快速發(fā)展，對高速公路信息化的需要也呈現出高度智能化、高度信息化、高度多樣化等特點，設計數量更是驚人，涌現出很多有特色、富有創(chuàng)新性的項目。

　　高速公路監(jiān)控內容主要包括高速公路、收費站兩個部分，縱觀整個行業(yè)，經常會面對以下一些問題：

　　1.為什么要組建聯網監(jiān)控系統？

　　中國的高速公路起步較晚，但是發(fā)展比較快。但是由于每個省的經濟差距和前期的建設基礎不同，各個省的高速公路發(fā)展也不盡相同。但視頻圖像，交通流數據的實時更新和共享卻是得到各地交管部門的普遍認同，尤其是在已經建成數字化的地區(qū)，更需要一個統一聯網的監(jiān)控系統來保證全省的數據實現共享和更新。

　　各個監(jiān)控點，監(jiān)控分中心把監(jiān)控到的數據實時上傳到省中心，省中心對采集的數據進行統計分析處理，以相應的圖表顯示出來，并且省中心可以實現對分中心監(jiān)控系統，可變情報板，可變限速標志等交通誘導設備進行控制，讓行路者了解到最新的路況信息，管理者也可以實時的監(jiān)控路面情況，達到使用與監(jiān)控的統一。

　　2.高速公路一般地處偏遠，如何組建安全可靠的監(jiān)控系統？

　　高速公路是城市之間的紐帶，其天生具有大空間跨度，環(huán)境惡劣，維護成本比較高等特點，最典型的就是美國州際高速公路�；谝陨咸攸c，高速公路的視頻監(jiān)控設備必須具備以下幾個特點，即技術成熟，工作穩(wěn)定、安全可靠、成本經濟和高度信息化。

　　數碼視訊結合市場點，經過論證建議采用編解碼加光纖傳輸的方式。在高速公路的延長線上鋪設光纖，可以傳輸視頻和反向控制信號。光纖的傳輸距離遠，信號衰減少，價格又經濟，適合遠距離的傳輸，一旦鋪設完成，可以常年的使用，并且有效的減少后期的維護成本，并且在和其他系統的互聯互通以及聯網監(jiān)控系統的建成都有非常大的促進作用。

　　3.如何實現新老系統，不同設備的兼容問題？

　　目前高速公路的發(fā)展過程中，主要存在以光端機矩陣為主模擬監(jiān)控系統和全數字監(jiān)控系統。并且每個區(qū)域的系統和其他配套設施都不盡相同，如何實現系統的后期擴容和上級系統的聯網，是我們目前面臨的現實問題。數碼視訊針對這些問題專門推出了先進的系統解決方案，可以方便的實現舊路段的改造升級擴容工作，對不同時期的產品實現了統一兼容，并且和其他廠家的設備可以實現互編互解互控。在設計上采用模塊化設計的理念，引入了設備虛擬層概念，可以平滑兼容多廠家不同類型的產品，最大程度的保護了用戶的投資，解決了系統兼容問題。

　　隨著各個省新路段監(jiān)控項目的建成和舊路段改造的逐步完成，一個全面可靠并且實用的聯網監(jiān)控系統成為一個必然的選擇。作為國內最大的視頻傳輸領域設備供應商和系統方案提供商，數碼視訊對數字聯網監(jiān)控有著深刻的理解，在重慶市聯網監(jiān)控系統建設中發(fā)揮了舉足輕重的作用，幫助合作伙伴來實現全區(qū)域的視頻聯網監(jiān)控。

　　高速公路聯網監(jiān)控系統是把路段實時視頻圖像、交通流量數據、路段封閉情況、交通事故情況、氣象數據、隧道內環(huán)境數據、各外場設備工作狀態(tài)、各種告警異常以及施工情況等即時信息進行編輯匯總，通過通信網絡實時上傳到路段監(jiān)控中心、監(jiān)控分中心和省級監(jiān)控中心，省中心對采集的各種數據進行統計分析處理，以表格和曲線顯示，對各外場設備的工作狀態(tài)以圖標顯示，并通過發(fā)布控制指令給相應分中心監(jiān)控系統，對可變情報板，可變限速標志等交通誘導設備進行控制，以此方便行路者了解最新路況，使管理者能夠監(jiān)控實時路況信息，達到使用與監(jiān)控的統一。

一、全業(yè)務聯網監(jiān)控系統解決方案。

　　數碼視訊作為數字聯網監(jiān)控系統的先行者，依托強大的技術研發(fā)實力，針對交通行業(yè)特點開發(fā)出第二代數字視頻聯網監(jiān)控系統——全業(yè)務聯網監(jiān)控系統解決方案，集成了數據收集、事件分析、系統判斷、視頻同步切換和存儲的聯動方案，具備了統一管理的規(guī)劃思想，實現了集中監(jiān)控、分布式控制的設計理念。

　　該系統集數字視頻傳輸、視頻管理、視頻存儲以及外網發(fā)布等功能為一體。 EV701中心設備有4個業(yè)務槽，可任意插拔編解碼卡，最多支持8路視音頻數據。采用H.264編碼標準的EV702外場綜合接入設備，將原來外場分散的攝像頭、快球、云臺、可變情報板、報警感應器等設備融為一體，同時也支持MPEG編碼標準的視音頻接入。可以同時編碼2路以上的視音頻信號，支持雙流傳輸，D1數據用于實時觀看，CIF數據用于存儲和Web網業(yè)務（包括對外發(fā)布實時圖像和管理人員異地監(jiān)控）。具備IP開關斷功能，減輕了通信網絡的壓力。 路級中心、區(qū)域中心、省級中心分布式多級監(jiān)控，由省中心統一設定權限，進行集中管理。

二、組播聯網監(jiān)控系統解決方案

　　數碼視訊依托強大的技術研發(fā)能力，以及在視頻領域多年的經驗積累，為廣大客戶專門設計開發(fā)了高速公路數字視頻聯網監(jiān)控系統，滿足高速公路監(jiān)控系統整體性和一體化的需求，是高速機電監(jiān)控系統的一場革命。數字視頻監(jiān)控系統克服了傳統視頻監(jiān)控系統布線工程量大、浪費光纖資源、視頻信號容易產生衰耗、畸變、群延時、易受干擾、無法聯網、局限性大等不足的缺點。該系統解決方案在重慶市的聯網監(jiān)控系統建設中得到了大規(guī)模的應用，并且取得了良好的效果。

組播聯網監(jiān)控系統解決方案

　　一體化系統解決方案，將所有設備、功能和關系結合為一體。實時壓縮、解壓縮、傳輸、同步等實時視頻數據處理。通過計算機局域網或廣域網連接，將采集到的現場圖像發(fā)送到各級中心，各級中心可以依照權限調用任意一路監(jiān)控圖像，在圖像調用過程中各中心相互獨立，互不干擾，允許多個中心同時調用同一路圖像，同時依照權限判定對圖像進行操作。

　　上級中心可以直接控制、觀看前端監(jiān)控節(jié)點，無需通過下級中心轉發(fā)，實現真正的監(jiān)控中心功能。系統通過虛擬矩陣軟件直接面向傳輸數據進行切換，任何圖像以任何方式調用均只經過一次編碼和解碼，不存在再編再解的情況，保證視頻細節(jié)無損傳輸。對系統中的所有圖像進行集中控制，集中管理，各級監(jiān)控中心具有統一的技術方案。采用數碼視訊專門設計和開發(fā)的虛擬矩陣軟件，完全取代了傳統的硬件矩陣，大大節(jié)省了投資，相對傳統方式，整體預算最大節(jié)省40%。利用組播技術，編碼器向各級監(jiān)控中心同時發(fā)送視頻流，極大節(jié)省帶寬。利用IP開關斷功能，使鏈路中只傳輸正在被監(jiān)控的視頻流，合理利用現有帶寬。

數碼視訊高速公路監(jiān)控系統的優(yōu)勢

　　1.開放式設計，極易實現互編互解互控

　　數碼視訊一直致力于交通行業(yè)的技術創(chuàng)新。擁有眾多的設備方案來滿足不同客戶的個性化需求，作為一家研發(fā)型主導的企業(yè)，數碼視訊從創(chuàng)立之初對所有設備和產品都堅持標準化設計，開放式結構。方便用戶新舊系統的不同需求，并且方便用戶根據實際需求來采用不同的方案，易于與第三方廠商的設備集成和網管軟件集成，并且在重慶市的互編互解中得到了大規(guī)模的實際應用。

　　2.分布式控制，集中化管理。

　　采用H.264編碼標準的EV702外場綜合接入設備，將原來外場分散的攝像頭、快球、云臺、可變情報板、報警感應器等設備融為一體，同時也支持MPEG編碼標準的視音頻接入。EV702配備光纖通信板卡，不需要光端機，可以直接連接光纖，進行遠距離。通過EV702連接成環(huán)，并且具有自愈功能。可進行集中式（路級監(jiān)控中心）、分布式（各級監(jiān)控中心）存儲。路級中心、區(qū)域中心、省級中心分布式多級監(jiān)控，由省中心統一設定權限，進行集中管理。

　　3.充分利用現有資源，保護用戶的投資。

　　數碼視訊專門設計和開發(fā)的虛擬矩陣軟件，完全取代了傳統的硬件矩陣，大大節(jié)省了投資，相對傳統方式，整體預算最大節(jié)省40%。利用組播技術，編碼器向各級監(jiān)控中心同時發(fā)送視頻流，極大節(jié)省帶寬。利用IP開關斷功能，使鏈路中只傳輸正在被監(jiān)控的視頻流，合理利用現有帶寬。同時，數碼視訊的1U4/8路標準數字視頻IP編解碼器，只是用1U的機箱就可以實現了4路或者8路模擬視頻的數字視頻編解碼。該設備結構緊湊，集成度高，可以節(jié)省大量的空間和預算。

　　據悉，交通部規(guī)劃到2020年，中國高速公路總里程數將達到7萬公里，未來對高速公路的依賴程度將越來越大，高速公路的監(jiān)控市場還將會經歷很長的一段探索之路，相信不久的將來，以高速公路信息化為代表的智能道路交通將不再是夢想。

全球IP通信聯盟


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