1、視頻監控系統在安防行業中有著舉足輕重的地位， 在高速公路的建設中， 視頻監視系統 同樣作為安全監視的一個重要組成部分在收費系統，監控系統中發揮著其應有的作用。 本 文意在通過對交通行業中應用的視頻監控系統（包括組成、功能等）進行總結、分析，結合 目前領域技術發展狀況， 與業內人士共同探討一個適合高速公路領域發展需求的視頻聯網監'J' /）.丿 / A控方案。早期的視頻監控系統在高速公路的建設初期， 各項目中機電系統的管理基本都獨立進行： 監控、收費、通信（分）中心收費站、通信站。視頻監控系統作為圖像監視的惟一手段分別服務于機電系統中的監控系統、收費系統， 為相對獨立的兩套視頻監

2、控系統。 監控系統中的視頻監控系統主要是完成對特殊區域 （如互 通立交、特大橋、隧道等）的設備狀況、交通狀態等進行監視。收費系統中的視頻監控系統 主要是完成對收費亭、收費車道，收費站的主要設施及業務流程等的監視。系統構成在系統的構成上，不論是監控系統、還是收費系統，基本上可劃分為前端攝像機、傳輸 鏈路、監控室控制顯示設備三大部分。前端攝像機可以劃分為監控系統用的道路沿線攝像機、隧道洞口的攝像機、隧道洞內攝 像機和收費系統用的收費亭攝像機、 收費車道攝像機、 收費廣場攝像機。 根據前端攝像機性 能特點的不同可分為遙控式攝像機、 固定式攝像機。 遙控式攝像機包括道路沿線攝像機、 隧 道洞口攝像機、

3、 收費廣場攝像機，固定式攝像機包括隧道洞內攝像機、 收費亭攝像機， 收費 車道攝像機。在傳輸鏈路的選擇上，主要是以點對點的方式進行傳輸，具體的傳輸介質根據傳輸距離 的遠近依次選擇單模光纖、 多模光纖或同軸電纜。 在選用光纜后， 還需選擇與之相匹配的光 端機。監控室控制設備中的基本項包括視頻控制矩陣、 監視器、時滯錄像機。另外，根據具體的 使用需求，還可增加投影設備、視頻分配器，多畫面分割器等。系統功能剛開始實施機電系統時，視頻監視主要是以各條高速公路為單位相對獨立進行，此時的 視頻監視系統的聯網僅是局限于監控中心監控分中心、或是收費 （分） 中心收費站之間的聯接，不論在哪一級的監控室內， 都可

4、將其所獲得的視頻信號進行實時具體的顯示、 對全部 或部分輸入視頻信號的存儲，根據需要對某一區段的存儲信息進行回放稽查取證。除以上功能外，在最基層監控室還能實現對遙控攝像機的鏡頭控制、云臺轉動、雨刷、 啟、“閉 ”等功能外。對于上一級機構的監控室則根據不同的功能需求有不同的設計方案：1、被動的監視模式： 上一級機構的監控室只能被動地接收下級機構選擇或以輪循方式上傳的視 頻圖像信息，對上傳圖像進行顯示、錄像等操作；2、主動的監視模式：上一級機構的監控室能夠自主選擇基層監控室的任何一路視頻信號，但無法實現對遙控攝像機的控制；3、遠程監控模式： 上一級機構監控室能夠實現的功能與基層監控室所具有的功能基

5、本一樣，不僅可任意選擇需要顯示的圖像，還可完成對遙控攝像機的控制。頻監控系統的功能需求分析隨著我國高速公路建設里程的不斷增長，各省市的高速公路網逐步形成，高速公路運營 管理的線控模式也隨之向面控過渡， 這就不僅要求機電系統中監控、 收費業務的計算機網絡 聯網，還要求視頻監視系統也能夠從原來的各路分管的模式朝聯網監控的方向發展。而且， 從目前幾個省的聯網需求情況上看，大都要求實現遠程監控功能。另外，對道路監控圖像， 收費監控圖像有進行集中管理的趨勢。視頻聯網監控系統的解決方案在視頻聯網監控系統設計中，需要考慮的重點問題主要是視頻圖像傳輸和視頻聯網控制 兩個方面。下面先介紹一下在這兩方面可能的解決

6、方案。視頻圖像傳輸方案視頻圖像傳輸方案即根據需上傳的視頻信號路數、傳輸距離等工程狀況選擇一個能夠保 證圖像質量的傳輸方案。 根據業內目前技術手段， 視頻圖像傳輸方案可分為模擬方式、 數字 方式兩大類。1、模擬視頻傳輸：模擬視頻傳輸是最傳統的傳輸方案。對于視頻傳輸距離在三、四百米 以內的情況， 一般都采用同軸電纜作為傳輸介質直接傳輸， 但視頻傳輸距離大于三， 四百米 時，模擬視頻傳輸將以光纖作為傳輸介質， 它主要是利用光纖帶寬范圍大， 光信號的強抗干 擾特性等，其中又可分為點對點方式，多節點方式。點對點的模擬視頻傳輸方案通過模擬視頻光端機將模擬視頻信號轉換成光信號，通過光 纖進行傳輸， 然后再通

7、過模擬視頻光端機將光信號還原為模擬視頻信號。 由于這種傳輸方式 可以在圖像傳輸距離滿足光端機的使用前提下可靠地保證圖像質量， 工程造價較低， 因此使 它不僅在交通行業， 而且在其他行業的系統中都得到廣泛的應用。 但是， 在要求傳輸較多路 數的視頻信號時，需要足夠芯數的光纖支持，而且必須集中在某點上、下視頻信號。 多節 點的模擬視頻傳輸是近年出現的新技術， 它同樣利用光纖的連接帶寬資源， 采用或技術在單 芯光纖上傳輸 32 路、64 路或更多路的視頻信號。該方案不僅大大地提高了光纖的利用率， 而且在保證圖像質量的前提下延長的視頻圖像的傳輸距離。 另外， 部分此類產品還可以特別 提供網絡管理功能，

8、提高系統的可靠性。2、數字視頻傳輸：在電子技術不斷向數字化發展的同時，視頻傳輸技術也走上了數字化 道路。根據對視頻信號的采樣方式可分為非壓縮方式、壓縮方式。非壓縮數字視頻傳輸方式也是以光纖的帶寬資源為保證，將模擬信號通過模數轉換設備 變成數字視頻信號， 由光纖進行傳輸， 在目的地再經數模轉換還原成模擬視頻信號。 在此過 程中，豐富的帶寬資源允許一路或多路的視頻圖像不經壓縮就進行遠距離傳輸， 圖像質量得 到絕對的保證。壓縮數字視頻傳輸方案則是將模擬視頻信號按視頻壓縮標準（、H 261、H.263，1、2，4等）進行壓縮編碼后在以太網（/），光纖以及E1信道（G.703）上實現圖像傳輸，對帶寬的要

9、求也從幾十 K 到幾兆不等。這種傳輸方案中圖像的質量必須有足夠的傳輸帶寬來 做保障，帶寬過窄時，圖像將模糊不清，另外還會出現 “馬塞克 ”現象。視頻聯網控制方案對于視頻聯網控制部分，大體可分為以微處理器為核心的矩陣控制方式和以機為主的多 媒體控制方式兩類。矩陣控制方式：矩陣控制方式作為傳統的控制模式，因其可實現從系統配置、用戶編 程、視頻切換、 遙控攝像機控制，報警聯動等強大的管理功能，在閉路電視監控系統中得到 廣泛的應用。 另外， 矩陣還配有網絡接口或串行接口以便實現與機的連接，由機及配套的圖形管理軟件等完成部分控制、圖像管理功能。機控制方式：在電子計算機技術飛速發展的時代，市場上也出現了不

10、少以機為基礎的 閉路電視控制設備， 它主要通過軟件設計實現視頻切換、 矩陣控制、 報警聯動等一系列的控 制功能。另外， 隨著互聯網的逐步建設， 為實現網上視頻瀏覽、控制功能的視頻服務器也就 孕育而生。目前高速公路視頻聯網監控系統的構成和高速公路機電系統的其他部分一樣，視頻聯網監控系統的最終目的是便于高速公路管 理。因此，視頻聯網監控系統各層次設備的配置應是與監控、收費系統的管理層次相對應。目前，各省、市高速公路管理體制上因高速公路里程、范圍的不同而有所區別。高速公路總里程較長， 范圍較廣的省份基本上采用省中心一區域中心一路中心三級管理模式： 高速 公路總里程不長的省份則采用省中心一路中心兩級管

11、理模式： 部分省份因高速公路建設里程 過少， 采用直接集中管理的模式。對于收費系統的管理，大站管小站、 多個站進行集中管理的模式已被認可并逐步地推廣。 不論采用何種管理模式， 視頻聯網監控系統的實現都有逐級 上傳的視頻傳輸通道和由上而下的控制路由。根據前文中對目前視頻聯網監控系統中所有可能應用在高速公路中的視頻圖像傳輸技 術、視頻聯網控制技術的分析， 結合國內高速公路通信系統、 計算機網絡的建設現狀及視頻 源的分布特點可以得出結論，當前我國高速公路視頻聯網監控系統的構成還是一個混合式 （模擬視頻 + 數字視頻）系統。視頻圖像傳輸方案 ?收費亭攝像機收費車道攝像機收費廣場攝像機收費點站監控室、隧

12、道區域的洞內 洞口攝像機隧道站監控室、 收費點圖像收費站監控室等圖像傳輸因其所需傳輸距離較近、 視 頻路數有限，所以采用同軸電纜或光纖進行模擬視頻傳輸是性價比較高的方案。 ?道路沿線（互通區域、特大橋區域、特殊路段）的道路安全監控攝像機路中心監控室圖像 傳輸則應根據具體情況， 或是先傳到就近的收費站收費點與收費圖像統一上傳到路中心監 控室，或是直接以模擬數字視頻方式通過光纖傳輸到路中心監控室。 ?收費站隧道站監控室路中心監控室的圖像傳輸根據項目情況，如果只是對每個站的視頻 信號有選擇地上傳幾路， 則建議以多路視頻復用方式進行傳輸： 如果對收費站的圖像需要集 中監視、 管理， 即所有收費圖像都需

13、要上傳到路中心監控室， 則每路視頻只經一次調制解調 的多節點模擬視頻傳輸方案是經濟可靠的方案。 ?路中心監控室（片區中心監控室）省中心監控室之間一般只是選擇性的上傳有限的幾路視 頻圖像，而且傳輸的距離比較長，往往大于光端機的無中繼距離。 另外，考慮到高速公路上 通信系統所能提供的傳輸帶寬， 建議在此區間的視頻圖像傳輸采用數字視頻壓縮方式 （其中 監控視頻圖像宜采用 2 壓縮編解碼， 每路圖像至少應采用 4 的帶寬）。 除了這些視頻傳輸方 式外， 還有無線傳輸方案。但是，在高速公路機電系統中有專門的通信系統為監控，收費的 數據、圖像及話音傳輸提供線纜或通道， 因此在高速公路的視頻監控系統中基本上

14、不采用無 線傳輸方案。視頻聯網控制方案 根據我國高速公路機電系統運營管理模式需求，并且考慮保護已有的投資，采用以矩陣 控制為主、 機（多媒體計算機） 控制為輔的方式較適合。 視頻控制矩陣之間可以直接通過通 信系統提供的數據通道，或是由與矩陣相連的多媒體計算機通過以太網完成控制信號傳輸。 由于不同廠家視頻控制矩陣之間的兼容性較差， 因此在實施各省、 市的視頻聯網控制系統工 程時，應盡可能地選用同一品牌的產品， 避免因各廠家產品的兼容問題影響整個閉路電視系 統聯網控制功能的實現。 另外， 由于辦公自動化、 對外服務局域網的建設， 在此兩個局域網 上的視頻瀏覽功能也將提到議事日程上。 相關公路管理部門、 領導可通過內部辦公局域網的 終端根據權限范圍瀏覽道路運營狀況 （從道路安全監控的角度考慮， 在此應只設置瀏覽范圍 的權限，完全屏蔽控