论网络数字化视频传输系统在高速公路监控中的应用

戚奇卫

摘 要：高速公路图像视频传输系统大概经历了三个发展阶段，即模拟视频图像传输阶段、数字非压缩传输阶段和网络数字化视频传输阶段。本文分别对三种不同的图像传输方式进行简单介绍，并指出了前两种传输方式的缺点，重点介绍了网络数字化视频传输系统的特点，近年来，网络数字化传输系统作为新兴起的传输方式，在我国高速公路监控中的应用越来越多。

關键词：网络数字；监控；图像视频；传输方式

中图分类号：U491 文献标识码：A

一、模拟视频图像传输方式

高速公路模拟视频图像传输方式在早期主要采取点对点传输。是利用点对点光端机将视频信号进行转换成光信号，然后光信号再通过光纤进行传输，形成外场监控或图像。此方式进行短距离传输时，信号损失小，造价低，长距离信号传输时高频质量衰减较大，无法保证图像质量，组网方式复杂，不适应多级联网。且在每个节点都需要光纤，需要大量光纤资源，布线量大，不利于资源节约，系统结构比较复杂，需要一些其他的辅助设备进行组网，如视频分配器、矩阵等，设备后期维护比较复杂，没有网管功能。随着科技的不断进步，对高速公路监控和收费系统要求越来越高，大量的图像业务、高速公路联网监控和联网收费的逐步实施，导致这种技术已经不能满足现有管理的需要，必然要淘汰发展到新的视频传输阶段。

二、 数字非压缩传输方式

数字非压缩传输方式是由光端机厂家推出的一种数字化非压缩视频传输平台，将场外视频图像通过模数转换成数字信号，数字信号再通过光端机在光纤上进行多路复用传输，在端局通过局端机将数字视频图像还原成模拟图像信号进行实时监控，是一种综合性业务平台，利用非压缩传输保证视频传输质量，通过这种方式传输的图像质量清晰，在传输过程中没有失真，多路图像可以复用一芯光纤传输，一定程度上节约了光纤资源，提高资源利用率，节约建设费用，在一定程度上可以满足了高速公路监控系统的需求。但是本质上还是要用到矩阵等设备，图像容量有限，单点同时多路上传方面技术还不完善，各厂家没有统一的通信标准，设备不能很好兼容互通，造成使用的局限性，不利于系统扩容升级和资源共享。

三、网络数字化编码视频传输技术

网络数字化编码视频传输技术是高速公路图像视频传输系统的新阶段，是目前比较先进的图像传输方式。高速公路管理体制对图像传输的要求是现场图像传到收费站，再到路段分中心，到省级监控管理中心。

目前高速公路运营管理需要满足以下条件：（1）及时快速的处理突发事件。通过对现场图像的分析提出解决方案和行动部署。（2）为公众提供图像信息，发布出行交通道路状况参考，使人们在出行时能及时了解交通情况，避免通过交通拥堵路段，方便实施出行计划，使出行变得顺利通畅。因此，要求高速公路通信网络和视频图像传输网络能够很好地结合，使图像传输实现网路一体化，在全网内都可以调阅查看视频图像，而网络数字化编码视频传输技术正好能够使该需求得以实现。

网络数字化编码视频传输技术优点：（1）简化了系统结构，并且兼有视频矩阵、图像分割器、录像机等设备的多项功能，可通过管理软件对视频进行网络化操作，在媒体服务器实现视频图像面向公众发布服务，通过网管协议实现对全网及设备的管理，大大提高了网管功能和效率。（2）由于采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控可实现远距离控制。（3） H.264编码压缩技术具有高标准、高质量特点，其能够以更低的数字码流实现更高质量的视频图像，支持高分辨率格式，可在普通电脑上或是监视器中进行观看，效果不亚于DVD的画面效果，也可以同时为交通事件检测设备提供视频图像进行事件的检测，CIF格式可用于视频存储，还采用了大容量的磁盘存盘器和光盘存储器，使得存储空间得以节约，节省了很多磁带介质，对实现系统的信息查询非常有利，带宽适应性较强，能有效减少通信系统带宽的占用，更好的适用网络传输。

虽然数字网络编码图像传输方式有着以上的特性，但在实际应用中，也暴露一些问题，需要下一步继续解决，如：（1）系统进行24小时连续工作，其性能不稳定，硬盘上同时存储着系统文件、应用软件和图像文件，在视频处理时需要输入大量高密度数据，硬盘同时要进行多项工作，因此普通的硬盘已经不能适应高强度工作，致使系统很容易出现不稳定，进而发生死机问题，容易造成通信系统瘫痪。（2）各厂家视频图像编码方式和算法有所不同，编码后图像不能实现共享或互编互解，需要统一。

为了解决上面阐述的问题，各生产厂家需要结合目前高速公路建设和运营情况进行相互的沟通，协调，对他们各自的编码算法进行开放，共同制定一个可以互编互解的编码程序或标准，才能更加适应现代管理的要求，才能真正追求到各自利益最大化。对于超过一定范围的图像路数，应设置视频转发服务器，用来分流解决网内传输组播视频图像风暴，避免引起通信系统瘫痪。

结语

综上所述，网络视频监控系统的公认的发展方向是前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化，其中数字化和网络化是视频监控发展的最大两个特点，因为数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础。系统的网络化打破了布控区域和设备扩展等方面的限制，实现整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享，视频图像传输方式采用IP数字网络化编码技术优点比较多，技术较为先进，可以在高速公路行业视频监控管理中广泛推广，也是以后技术发展研究的方向，为高速公路管理中的运营维护和后期升级改造等提供了方便，为改善交通环境，创造和谐的社会做出了巨大贡献。

参考文献

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[4]董雯.网络数字化闭路电视监控技术在高速公路管理中的应用[J].上海海事大学，2005.