數(shù)碼視訊道路交通視頻監(jiān)控技術(shù)探討
2009/04/20
進(jìn)入21世紀(jì)，信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，在這場(chǎng)數(shù)字化產(chǎn)業(yè)革命浪潮中，我國(guó)的交通行業(yè)也正經(jīng)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?cè)O(shè)想中的智能公路已經(jīng)不是夢(mèng)想。
自1984年我國(guó)開始建設(shè)第一條高速公路----滬嘉高速公路開始(長(zhǎng)15.9公里)，到現(xiàn)在已二十多年時(shí)間，截止2008年底，高速公路通車總里程達(dá)到6.03萬公里，路網(wǎng)已基本形成，總長(zhǎng)度居全世界第二。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)也從無到有、從小到大、從模仿國(guó)外到完全自行設(shè)計(jì)并制定適合我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取得了相當(dāng)大的成績(jī)。尤其是近幾年來，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)高速公路信息化的需要也呈現(xiàn)出高度智能化、高度信息化、高度多樣化等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)數(shù)量更是驚人，涌現(xiàn)出很多有特色、富有創(chuàng)新性的項(xiàng)目。
高速公路監(jiān)控內(nèi)容主要包括高速公路、收費(fèi)站兩個(gè)部分，縱觀整個(gè)行業(yè)，經(jīng)常會(huì)面對(duì)以下一些問題：
1.為什么要組建聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)？
中國(guó)的高速公路起步較晚，但是發(fā)展比較快。但是由于每個(gè)省的經(jīng)濟(jì)差距和前期的建設(shè)基礎(chǔ)不同，各個(gè)省的高速公路發(fā)展也不盡相同。但視頻圖像，交通流數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和共享卻是得到各地交管部門的普遍認(rèn)同，尤其是在已經(jīng)建成數(shù)字化的地區(qū)，更需要一個(gè)統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)來保證全省的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享和更新。
各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，監(jiān)控分中心把監(jiān)控到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到省中心，省中心對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理，以相應(yīng)的圖表顯示出來，并且省中心可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分中心監(jiān)控系統(tǒng)，可變情報(bào)板，可變限速標(biāo)志等交通誘導(dǎo)設(shè)備進(jìn)行控制，讓行路者了解到最新的路況信息，管理者也可以實(shí)時(shí)的監(jiān)控路面情況，達(dá)到使用與監(jiān)控的統(tǒng)一。
2.高速公路一般地處偏遠(yuǎn)，如何組建安全可靠的監(jiān)控系統(tǒng)？
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(hù)成本比較高等特點(diǎn)，最典型的就是美國(guó)州際高速公路。基于以上特點(diǎn)，高速公路的視頻監(jiān)控設(shè)備必須具備以下幾個(gè)特點(diǎn)，即技術(shù)成熟，工作穩(wěn)定、安全可靠、成本經(jīng)濟(jì)和高度信息化。
數(shù)碼視訊結(jié)合市場(chǎng)點(diǎn)，經(jīng)過論證建議采用編解碼加光纖傳輸?shù)姆绞健Ｔ诟咚俟返难娱L(zhǎng)線上鋪設(shè)光纖，可以傳輸視頻和反向控制信號(hào)。光纖的傳輸距離遠(yuǎn)，信號(hào)衰減少，價(jià)格又經(jīng)濟(jì)，適合遠(yuǎn)距離的傳輸，一旦鋪設(shè)完成，可以常年的使用，并且有效的減少后期的維護(hù)成本，并且在和其他系統(tǒng)的互聯(lián)互通以及聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的建成都有非常大的促進(jìn)作用。
3.如何實(shí)現(xiàn)新老系統(tǒng)，不同設(shè)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(jī)矩陣為主模擬監(jiān)控系統(tǒng)和全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。并且每個(gè)區(qū)域的系統(tǒng)和其他配套設(shè)施都不盡相同，如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的后期擴(kuò)容和上級(jí)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，是我們目前面臨的現(xiàn)實(shí)問題。數(shù)碼視訊針對(duì)這些問題專門推出了先進(jìn)的系統(tǒng)解決方案，可以方便的實(shí)現(xiàn)舊路段的改造升級(jí)擴(kuò)容工作，對(duì)不同時(shí)期的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一兼容，并且和其他廠家的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)互編互解互控。在設(shè)計(jì)上采用模塊化設(shè)計(jì)的理念，引入了設(shè)備虛擬層概念，可以平滑兼容多廠家不同類型的產(chǎn)品，最大程度的保護(hù)了用戶的投資，解決了系統(tǒng)兼容問題。
隨著各個(gè)省新路段監(jiān)控項(xiàng)目的建成和舊路段改造的逐步完成，一個(gè)全面可靠并且實(shí)用的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)成為一個(gè)必然的選擇。作為國(guó)內(nèi)最大的視頻傳輸領(lǐng)域設(shè)備供應(yīng)商和系統(tǒng)方案提供商，數(shù)碼視訊對(duì)數(shù)字聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控有著深刻的理解，在重慶市聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮了舉足輕重的作用，幫助合作伙伴來實(shí)現(xiàn)全區(qū)域的視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。
高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是把路段實(shí)時(shí)視頻圖像、交通流量數(shù)據(jù)、路段封閉情況、交通事故情況、氣象數(shù)據(jù)、隧道內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)、各外場(chǎng)設(shè)備工作狀態(tài)、各種告警異常以及施工情況等即時(shí)信息進(jìn)行編輯匯總，通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳到路段監(jiān)控中心、監(jiān)控分中心和省級(jí)監(jiān)控中心，省中心對(duì)采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理，以表格和曲線顯示，對(duì)各外場(chǎng)設(shè)備的工作狀態(tài)以圖標(biāo)顯示，并通過發(fā)布控制指令給相應(yīng)分中心監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)可變情報(bào)板，可變限速標(biāo)志等交通誘導(dǎo)設(shè)備進(jìn)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(shí)時(shí)路況信息，達(dá)到使用與監(jiān)控的統(tǒng)一。
一、全業(yè)務(wù)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。
數(shù)碼視訊作為數(shù)字聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的先行者，依托強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)實(shí)力，針對(duì)交通行業(yè)特點(diǎn)開發(fā)出第二代數(shù)字視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)——全業(yè)務(wù)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，集成了數(shù)據(jù)收集、事件分析、系統(tǒng)判斷、視頻同步切換和存儲(chǔ)的聯(lián)動(dòng)方案，具備了統(tǒng)一管理的規(guī)劃思想，實(shí)現(xiàn)了集中監(jiān)控、分布式控制的設(shè)計(jì)理念。
該系統(tǒng)集數(shù)字視頻傳輸、視頻管理、視頻存儲(chǔ)以及外網(wǎng)發(fā)布等功能為一體。 EV701中心設(shè)備有4個(gè)業(yè)務(wù)槽，可任意插拔編解碼卡，最多支持8路視音頻數(shù)據(jù)。采用H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)的EV702外場(chǎng)綜合接入設(shè)備，將原來外場(chǎng)分散的攝像頭、快球、云臺(tái)、可變情報(bào)板、報(bào)警感應(yīng)器等設(shè)備融為一體，同時(shí)也支持MPEG編碼標(biāo)準(zhǔn)的視音頻接入�？梢酝瑫r(shí)編碼2路以上的視音頻信號(hào)，支持雙流傳輸，D1數(shù)據(jù)用于實(shí)時(shí)觀看，CIF數(shù)據(jù)用于存儲(chǔ)和Web網(wǎng)業(yè)務(wù)（包括對(duì)外發(fā)布實(shí)時(shí)圖像和管理人員異地監(jiān)控）。具備IP開關(guān)斷功能，減輕了通信網(wǎng)絡(luò)的壓力。 路級(jí)中心、區(qū)域中心、省級(jí)中心分布式多級(jí)監(jiān)控，由省中心統(tǒng)一設(shè)定權(quán)限，進(jìn)行集中管理。
二、組播聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
數(shù)碼視訊依托強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)能力，以及在視頻領(lǐng)域多年的經(jīng)驗(yàn)積累，為廣大客戶專門設(shè)計(jì)開發(fā)了高速公路數(shù)字視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，滿足高速公路監(jiān)控系統(tǒng)整體性和一體化的需求，是高速機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的一場(chǎng)革命。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)布線工程量大、浪費(fèi)光纖資源、視頻信號(hào)容易產(chǎn)生衰耗、畸變、群延時(shí)、易受干擾、無法聯(lián)網(wǎng)、局限性大等不足的缺點(diǎn)。該系統(tǒng)解決方案在重慶市的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中得到了大規(guī)模的應(yīng)用，并且取得了良好的效果。
組播聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
一體化系統(tǒng)解決方案，將所有設(shè)備、功能和關(guān)系結(jié)合為一體。實(shí)時(shí)壓縮、解壓縮、傳輸、同步等實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)處理。通過計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)連接，將采集到的現(xiàn)場(chǎng)圖像發(fā)送到各級(jí)中心，各級(jí)中心可以依照權(quán)限調(diào)用任意一路監(jiān)控圖像，在圖像調(diào)用過程中各中心相互獨(dú)立，互不干擾，允許多個(gè)中心同時(shí)調(diào)用同一路圖像，同時(shí)依照權(quán)限判定對(duì)圖像進(jìn)行操作。
上級(jí)中心可以直接控制、觀看前端監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，無需通過下級(jí)中心轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)真正的監(jiān)控中心功能。系統(tǒng)通過虛擬矩陣軟件直接面向傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行切換，任何圖像以任何方式調(diào)用均只經(jīng)過一次編碼和解碼，不存在再編再解的情況，保證視頻細(xì)節(jié)無損傳輸。對(duì)系統(tǒng)中的所有圖像進(jìn)行集中控制，集中管理，各級(jí)監(jiān)控中心具有統(tǒng)一的技術(shù)方案。采用數(shù)碼視訊專門設(shè)計(jì)和開發(fā)的虛擬矩陣軟件，完全取代了傳統(tǒng)的硬件矩陣，大大節(jié)省了投資，相對(duì)傳統(tǒng)方式，整體預(yù)算最大節(jié)省40%。利用組播技術(shù)，編碼器向各級(jí)監(jiān)控中心同時(shí)發(fā)送視頻流，極大節(jié)省帶寬。利用IP開關(guān)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(xiàn)有帶寬。
數(shù)碼視訊高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
1.開放式設(shè)計(jì)，極易實(shí)現(xiàn)互編互解互控
數(shù)碼視訊一直致力于交通行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。擁有眾多的設(shè)備方案來滿足不同客戶的個(gè)性化需求，作為一家研發(fā)型主導(dǎo)的企業(yè)，數(shù)碼視訊從創(chuàng)立之初對(duì)所有設(shè)備和產(chǎn)品都堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，開放式結(jié)構(gòu)。方便用戶新舊系統(tǒng)的不同需求，并且方便用戶根據(jù)實(shí)際需求來采用不同的方案，易于與第三方廠商的設(shè)備集成和網(wǎng)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(shí)際應(yīng)用。
2.分布式控制，集中化管理。
采用H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)的EV702外場(chǎng)綜合接入設(shè)備，將原來外場(chǎng)分散的攝像頭、快球、云臺(tái)、可變情報(bào)板、報(bào)警感應(yīng)器等設(shè)備融為一體，同時(shí)也支持MPEG編碼標(biāo)準(zhǔn)的視音頻接入。EV702配備光纖通信板卡，不需要光端機(jī)，可以直接連接光纖，進(jìn)行遠(yuǎn)距離。通過EV702連接成環(huán)，并且具有自愈功能。可進(jìn)行集中式（路級(jí)監(jiān)控中心）、分布式（各級(jí)監(jiān)控中心）存儲(chǔ)。路級(jí)中心、區(qū)域中心、省級(jí)中心分布式多級(jí)監(jiān)控，由省中心統(tǒng)一設(shè)定權(quán)限，進(jìn)行集中管理。
3.充分利用現(xiàn)有資源，保護(hù)用戶的投資。
數(shù)碼視訊專門設(shè)計(jì)和開發(fā)的虛擬矩陣軟件，完全取代了傳統(tǒng)的硬件矩陣，大大節(jié)省了投資，相對(duì)傳統(tǒng)方式，整體預(yù)算最大節(jié)省40%。利用組播技術(shù)，編碼器向各級(jí)監(jiān)控中心同時(shí)發(fā)送視頻流，極大節(jié)省帶寬。利用IP開關(guān)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(xiàn)有帶寬。同時(shí)，數(shù)碼視訊的1U4/8路標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻IP編解碼器，只是用1U的機(jī)箱就可以實(shí)現(xiàn)了4路或者8路模擬視頻的數(shù)字視頻編解碼。該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，可以節(jié)省大量的空間和預(yù)算。
據(jù)悉，交通部規(guī)劃到2020年，中國(guó)高速公路總里程數(shù)將達(dá)到7萬公里，未來對(duì)高速公路的依賴程度將越來越大，高速公路的監(jiān)控市場(chǎng)還將會(huì)經(jīng)歷很長(zhǎng)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(mèng)想。
全球IP通信聯(lián)盟
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