熊蕭然

摘 要 信息技術(shù)的快速發(fā)展使得視頻監(jiān)控技術(shù)井噴式發(fā)展。在視頻監(jiān)控行業(yè)，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為其最先進的發(fā)展方向，在諸多的行業(yè)中，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)都得到了非常廣泛的應用。但是因為高速公路系統(tǒng)自身對于高清的概念認識不足，不了解具體的應用情況，所以近年來才逐漸開始加強對于高清圖像在高速公路的管理、收費工作、維護收費秩序等方面所起作用的重視程度。

關(guān)鍵詞 高速公路；收費站；高清；視頻監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）193-0039-02

1 高速公路收費站對于高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求

當前高速公路收費站在視頻監(jiān)控方面存在著諸多的問題。

1.1 系統(tǒng)組成的模式較為復雜

目前在高速公路收費站的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，同時存在著數(shù)字、模擬以及高清等多種監(jiān)控模式，這些模式的混用導致存在兼容性方面的問題。本著實用性角度，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應當具備良好的系統(tǒng)兼容性、穩(wěn)定性以及擴展性，并且正確選用最佳框架，以實現(xiàn)綜合集成管理應用各種模式的

需求。

1.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)分辨率不足

目前的視頻監(jiān)控圖像品質(zhì)存在分辨率低的情況，僅僅能滿足看得見的需求，無法滿足從視頻監(jiān)控中看得清的需求，對于駕駛?cè)藛T的面部特征、車輛的車牌以及細節(jié)等情況都無法看清楚。

1.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在錄像效果差以及儲存時間短的情況

對于標清視頻圖像，一般都是采用2CIF或者是CIF格式儲存，導致在面臨突發(fā)事件取證的需求時，無法提供高清晰度的視頻圖像，甚至因為過了儲存期而無法提供視頻圖像。這一問題一直受到多方面的詬病。

1.4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)不夠智能化

很多地方的收費站車流量極大，所以出現(xiàn)異常事件的幾率也較高，諸如社會人員闖入、車輛擁堵、車輛事故以及其他的異常情況等，一般為了確保收費廣場車輛暢通，都是要求監(jiān)控人員長期觀看屏幕，以保證第一時間發(fā)現(xiàn)異常情況。但是長期觀看監(jiān)控會導致監(jiān)控人員用眼疲勞，使得監(jiān)控人員的勞動強度明顯增加。尤其是在夜間，光線不足以及精神狀況不佳的時候，很容易出現(xiàn)異常情況被忽略的時候。所以視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化，替代人工監(jiān)控，使得更易于第一時間發(fā)現(xiàn)異常情況，降低堵車的可能性。

2 高速公路收費站高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成

前端高清圖像采集設(shè)備、高清視頻傳輸設(shè)備以及高清監(jiān)視器是高速公路收費站高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成部分。

2.1 前端高清圖像采集設(shè)備

攝像機一般是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的前端重要圖像采集組成部分，為了能夠在高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)匯總有效分析監(jiān)控目標，所以要求前端采集的圖像分辨率和清晰度較高，并且確保色彩豐富。當前高清網(wǎng)絡(luò)攝像機以及HD-SDI高清攝像機這兩種類型的攝像機是高速公路收費站普遍采用的前端高清圖像采集設(shè)備。筆者以HD-SDI高清攝像機為例，HD-SDI高清攝像機的工作原理是把獲得的高清信號以特定的格式封裝，然后再把封裝數(shù)據(jù)傳輸出去，HD-SDI高清圖像采集設(shè)備的最大特點是其數(shù)據(jù)傳輸是非壓縮的。所以在數(shù)據(jù)傳輸方面的安全性較高，其圖像顯示的效果較其他攝像機采集到的數(shù)據(jù)而言更加的真實和清晰。

HD-SDI攝像機存在圖像清晰和分辨率高的特點，但是其特點決定了其數(shù)據(jù)傳輸依賴較大帶寬，傳輸距離一般不得超過百米，并且需要應用同軸光纜，而且還需使用專門的傳輸設(shè)備改造。此外，對于所傳輸出來的高清圖像數(shù)據(jù)，需要借助高清的壓縮設(shè)備進行與之匹配的壓縮處理，然后才能夠保存，所以整體的成本較高。

2.2 中端高清視頻傳輸設(shè)備

中端高清視頻傳輸設(shè)備負責將前端高清圖像采集設(shè)備所獲得的高清圖像傳輸?shù)揭曨l監(jiān)控中心，以供分析和存儲。目前高清視頻傳輸設(shè)備所能夠支持的設(shè)備并不多，HD-SDI視頻傳輸?shù)母咔骞舛藱C能夠幫助HD-SDI高清攝像機在1G帶寬的前提下傳輸其獲得的視頻數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)傳輸所需要的帶寬僅為8MB～16MB。

2.3 后端高清視頻監(jiān)視器

后端高清視頻監(jiān)視器的應用才能夠?qū)⑶岸烁咔鍒D像采集設(shè)備獲得圖像展示在監(jiān)控人員面前，一般使用的監(jiān)視器都具備SDI以及DVI接口，在應用HD-SDI高清攝像機的時候，需要為HD-SDI高清監(jiān)視器進行匹配。

3 高速公路收費站對于高清視頻監(jiān)控技術(shù)的應用

筆者在本文所議此工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)目的是監(jiān)控高速公路收費站附近交通狀況以及事故現(xiàn)場，并且能夠確認特殊時間，第一時間為搶險救災提供最清晰的信息。在高速公路沿線按照每公里設(shè)置攝像機兩套，分別是固定攝像機和遙控攝像機。在收費站廣場處設(shè)置四臺彩色遙控攝像機，達到監(jiān)控該區(qū)域交通情況的目的。并且在每個收費站口處安裝車牌識別設(shè)備，對于經(jīng)過收費站的車輛數(shù)量可以做到準確掌握。

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成以及具備的功能

高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)是由外場攝像機、閉路電視監(jiān)控設(shè)備、顯示設(shè)備以及圖像存儲、傳輸設(shè)備及傳輸通道等部分組成，而控制設(shè)備、傳輸設(shè)備以及傳輸通道共同組成控制系統(tǒng)，能夠具有如下的功能：

1）能夠把本地的視頻信號傳輸?shù)绞〖壍谋O(jiān)控中心，本工程設(shè)計為能夠向省級監(jiān)控中心傳輸16路圖像信號，并且以原始的數(shù)據(jù)編碼形式上傳，借助以太網(wǎng)將本地的圖像信號傳輸?shù)绞〖壉O(jiān)控中心，傳輸?shù)绞〖壉O(jiān)控中心對應設(shè)備上后解碼圖像信號，并顯示出來。

2）一般運行狀態(tài)下，由外場編碼設(shè)備獲得圖像信息，傳輸至監(jiān)控分中心的視頻以太網(wǎng)交換機，本地解碼設(shè)備與大屏幕拼接屏之間通過視頻輸出端解碼后連接，采取輪播的方式通過視頻工作站軟件顯示主干線上傳的圖像，可以按照需求調(diào)整輪播的切換頻率。

3）采取彈窗方式自動提醒突發(fā)狀況。一般情況下采取輪播方式顯示監(jiān)控視頻圖像，一旦出現(xiàn)事故報警后，顯示器會直接跳出彈窗，強制顯示出現(xiàn)事故區(qū)域的監(jiān)控食品圖像，將事故場景清晰地展現(xiàn)給監(jiān)控人員，并且在拼接大屏上顯示事故場景。如果短期內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)多個事故報警，則需要監(jiān)控人員逐個處理，若存在未處理的報警視頻，則持續(xù)報警。

4 展望高速公路收費站高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的未來發(fā)展

信息技術(shù)的快速發(fā)展，可以確定高速公路收費站高清視頻監(jiān)控技術(shù)未來將會朝著智能、數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)以及集成化的方向發(fā)展。目前而言，高清視頻監(jiān)控在這些方面已經(jīng)取得了較為顯著地成果，但是不可否認的是，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用在高速公路收費站方面，還存在無法高效辨識動態(tài)、實時圖像的情況，所以需要確保集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還要求其可以與其他系統(tǒng)之間存在著極高的兼容性和可擴展性。盡管報警系統(tǒng)集成以及安全方面的監(jiān)控系統(tǒng)才是人們所關(guān)注的重點，但是不可否認的是，在未來，多應用系統(tǒng)與高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高速集成才是最終需求，要能夠結(jié)合遠程醫(yī)療、會議以及設(shè)備診斷等系統(tǒng)。

5 結(jié)論

目前高速公路收費站的視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在或者已經(jīng)升級為高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。應用高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以使得高速公路收費站的管理效率顯著提高，而且在未來高速公路對于高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用將會越來越廣泛，盡管當前HD-SDI視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及其相關(guān)的設(shè)備價格還處于較高的位置，所以想要在高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)中實現(xiàn)廣泛的應用還存在較大的困難，但是隨著各種先進技術(shù)的普及應用，HD-SDI高清設(shè)備的價格將會顯著降低，甚至在未來會很快被其他更具性價比的高清攝像頭所替代。不可否認的是，在高速公路收費站的管理方面，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠發(fā)揮非常重要的作用，并且隨著車流量的不斷增加以及對相關(guān)功能的持續(xù)完善，其所發(fā)揮的作用將會更加顯著。

參考文獻

[1]鄭代洲.對高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計分析[J].低碳世界，2016（16）：181-182.

[2]閆祥林.高速公路監(jiān)控如何實現(xiàn)自動化和智能化[J].交通世界，2016（3）.

[3]楊博涵.高速公路監(jiān)控智能化系統(tǒng)平臺構(gòu)建研究[J].信息與電腦（理論版），2016（19）：119-120.