厦门高速公路联网监控系统考察报告

　　 四、联网监控系统建设需要考虑的问题

　　 目前作为高速公路管理者比较关心的热点问题是全程监控要不要上？如何上才能更合理的利用建设资金？更有效的对道路实施监控！在一些省市也作过一些全程监控的探索，实践表明，全程监控有效的提高了监控力度和事故处理效率。但是建成的全程监控系统也存在设备供电、夜间照明和系统稳定性等一系列问题。每公里14-18万元的高额投资也制约了该技术推广实施

　　1、选择重点地段进行监控 

　　 可考虑在重点路段、易发生事故路段、车流量大与半饱和路段建设全程监控系统，以便随时能掌握道路状况；对于车流量较小的路段可考虑暂缓实施，待车流量增大后再进行改造 

　　2、 功能需求 

　　随着省市高速公路路网的扩大，对交通影响非常大的气象环境条件、交通通行量、交通事故和交通拥挤阻塞等重要信息越来越多地被管理者和司乘人员关注 。

　　 随着技术不断进步，高速公路监控系统也开始逐渐由过去传统的摄像头——视频监控模式，扩展到集车流量检测、交通控制和交通诱导等多种采集前端组成的多领域一体的监控系统。

　　 如果在特殊路段建设全程监控系统，需要完善前端信息采集，增加视频图像检测系统，同时还要完善该路段沿线的气象检测器、视频车辆检测器和可变情报标志等交通监控和诱导设施，收集完整的道路交通数据，保证管理者的正确判断

　　3、扩容维护问题

　　Ø 按照传统技术要求实施全程监控 ，大量的传输设备的维护成了很令人头疼的问题

　　Ø 传输图像至少要使用1 对光端机并占用1 芯光纤，实施全程监控后整个监控系统占用的光纤资源较多；

　　Ø 远距离传输采用光端机级连会造成信号的衰减及信噪比降低；大量光端机的使用，造成设备无法统一管理 ；

　　Ø 片区中心不断接入大量的视频图像，导致中心矩阵需要不断进行通道扩展，接入缆线越来越多，大大增加了维护管理的难度 。

　　五、视频监控系统的简介

　　1、视频数字监控系统的组成

　　视频数字监控系统的组成通常由5个部分组成：（1）摄像机和编码器；（2）网络及通信传输设施；（3）视频存贮设备；（4）解码器及显示设备；（5）控制及管理系统。

　　 编码器及解码器是面向视频和音频传输和存储的采用国际标准数字视频压缩技术的编码及解码设备。近来视音频编码技术有新的发展。

　　2、视频编码标准现状

　　ITU-T VCEG国际电信联盟下的视频编码专家组:

　　þ H.261 电视会议的视频压缩标准

　　þ H.262 VCEG同MPEG联合编码专家组JVT压缩标准

　　þ H.263 可视电话的视频压缩标准,H.263+,H.263++

　　þ H.264 新一代交互式视频通信压缩标准 MPEG4 AVC 

　　ISO/IEC MPEG运动图像专家组:

　　þ MPEG-1 VCD压缩标准

　　þ MPEG-2 DVD压缩标准

　　þ MPEG-4 交互式多媒体通信压缩标准 MPEG-4AVC/ H.264

　　þ MPEG-7 互联网视频检索制定的压缩标准 

　　（1）MPEG2

　　　　是由ISO/IEC13818 制订的运动图像压缩标准，MPEG2标准引入了“类型（profile）和“层（level）”的概念，提供了位速率的可变性功能，使用者可按需选择等级（传输速度15M 为中层、4M为低层、60M或80M为高层），一般MPEG2的视频数据速率为3～15Mbit/s，能提供720×576分辨率的广播级质量的视像。

　　（2）MPEG4

　　　 MPEG4的目标：提高容错能力以支持无线网、对低比特率应用进行更好的支持、支持图形对象及视频之间的融合。目前MPEG-4一般是指：

　　Ø MPEG-4 SP（简级）；

　　Ø MPEG-4 ASP（先进或高级的简级）以MPEG-4SP 为基础改进，其复杂性与效率高

　　于MPEG-2。一般 MPEG4 速率为2Mbit/s，在高速公路中一般采用MPEG4压缩技术的编解码器、数字录像机、或视频服务器。 

　　（3）MPEG4 AVC 与H.264

　　 MPEG4 AVC / H.264是ITU-T的VCEG（视频编码专家组）和ISO/IEC的MPEG（活动图像编码专家组）的视频联合组（JVT：Joint Video Team）2003年开发的一个新数字视频编码国际性标准，它既是ITU-T的H.264标准，又是ISO/IEC14496的MPEG-4的第10部分，在ISO/IEC中该标准命名为AVC（Advanced Video Coding），即MPEG-4 AVC。 

　　Ø AVC/H.264引入了很多先进的技术，较高的压缩比，同时提高了算法的复杂度，在相同的重建图像质量下，比H.263和MPEG-4(SP) 减小约50%码率。

　　Ø 对信道时延的适应性较强，既可工作于低时延模式以满足实时业务，如会议电视等；又可工作于无时延限制的场合，如视频存储等。

　　Ø 引入面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络视频的流媒体传输。

　　Ø 加强对误码和丢包处理，增加差错恢复能力，能较好地适应IP和无线网络。

　　Ø 在编解码器中采用复杂度可分级设计，在图像质量和编码处理之间可分级，以适应不同复杂度的应用。

　　3、视频数字监控方案

　　在视频数字监控系统中，建议收费系统视频采用MPEG4编码压缩标准，监控外场视频采用MPEG2编码压缩标准，随着技术的发展也可考虑统一在一个新标准下，例如MPEG 4 AVC/H.264或中国标准AVS。

　　（1）收费视频数字监控 

　　 收费系统的视频监视采用在收费站经MPEG4编码器编码压缩后在本地LAN上用数字录像机DVR或视频服务器存贮，在本地LAN上的计算机工作站只要有相应的解压缩软件就可以在本地监视或浏览，同时此压缩的视频图像也可以经广域网传送至相关的路监控分中心、监控中心局域网上监视或浏览，可以说只要网络支持就可以在那里调看。

　　（2）交通监控视频

　　沿线摄像机视频信号，有三种地点数字化方式：

　　 1）分中心、MPEG2编解码标准

　　 2）相邻收费站（或通信站）

　　 3）外场和本地

　　Ø 网络摄像机

　　Ø 摄像机+编码器

　　 分中心、中心可以配置视频服务器对图像进行存贮和管理根据实际工程选择，常用第一、第二方案，开始使用第三方案。 

　　4、视频数字监控系统的优点：

　　Ø 容易对图像进行实时的显示、录像、回放、查询、检索等；

　　Ø 具有较强的网络视频监视功能，各级管理部门网上浏览监督；

　　Ø 视频图像信息的网上共享，为运营管理的信息化提供支持；

　　Ø 易实现站、分中心、中心多级联网监控；

　　Ø 具有数字化系统抗干扰、占用带宽小、易于处理等特点。

　　5、智能化管理包括以下功能：

　　Ø 提供系统配置管理，运行状态监控和诊断确保系统的最佳运行；

　　Ø 视频存贮管理，监控图像的录像和回放，通过事件调查管理，转换相关事件的视频及数据到可检索的数据库中；

　　Ø 分析处理提供基于规则的事件报警，视频分配及预案的激活；

　　Ø 虚拟矩阵功能，切换实时视频和录像到电视墙、监视器和计算机；

　　Ø 提供直观而友好的中文界面，用户对其可进行个性化定制，它允许用户插入背景、图标和企业标志等；

　　Ø 提供客户使用SDK工具，支持集成第三方系统的能力，能为应用程序开发或系统集成者提供应用编程接口API，以使视频监视系统可被集成入其他应用程序或系统中。例如图形用户界面GUI设计软件、访问控制、报警和交通监控系统等。

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