光平台解决方案系统原理如图（一）所示。其核心思想是，隧道监控的模拟视频和全程监控的路面模拟视频通过同轴电缆接入“远端光接入模块”（远端编码传输设备），远端光接入模块对接入的模拟视频进行数字化编码（H.264压缩编码或数字非压缩编码）后通过由“远端光接入模块”组成的光纤自愈环网远程传输到收费站/隧道管理所/监控分中心的平台设备中。收费图像（车道图像、收费亭图像）和收费广场图像通过“远端光接入模块”编码后（H.264压缩编码或数字非压缩编码）以点对点或环网光纤传输模式接入收费站/监控分中心的平台设备中。隧道管理所、收费站、监控分中心的平台设备通过通信系统与路段监控中心的平台设备进行联接，也可以通过平台自身组成光纤网络，以避免占用高速公路通信系统的IP带宽资源。

收费站、监控分中心、路段监控中心的平台设备一方面输出IP压缩视频码。

流进入存储设备进行存储，另一方面通过解码功能把编码图像进行解码，并输出到电视墙完成图像显示功能。

随着高清视频监控的兴起，高速公路对高清视频监控已开始进行试验性的探索，主要技术方案是采用高清IPC，但都只限于在一些重要的场合安装几个路清IPC监控点进行测试或试验，大规模应用的案例还不是很多。由于高速公路视频监控系统的拓扑结构与平安城市等监控系统的存在很大差异，因此在平安城市已开始应用的第二代高清监控系统并不能直接照搬应用到高速公路视频监控系统中来，这就造成目前高速公路视频监控高清化的程度远远落后于平安城市等监控系统。

高速公路视频监控图像可以分为隧道内监控图像、隧道口/桥梁等重点部位监控图像、路面监控图像（全程监控图像）、收费站车道图像、收费亭内图像、收费站广场监控图像等几类，每类监控图像的功能都不完全一样，也即对这几类监控图像的技术要求也不完全一样。在高速公路视频监控高清化的过程中，如果能深入分析这些不同监控类型图像的特点，采用不同的高清视频技术，并用统一的系统解决从高清视频采集到联网传输、交换、大屏控制、上墙显示、存储等一系列问题，则高速公路视频监控高清化进程一定会得到快速推进。

新技术推动高速公路视频联网监控的高清化进程

高速公路视频监控要完成高清化，首先需要考虑不同类型的图像对高清技术的不同需求。

隧道内监控图像主要用于监控隧道内的交通状况，主要是隧道内的车辆密度、行驶速度、有无事故等。由于都采用固定的枪机，因此对图像延时并不敏感，但对图像的清晰度的要求则最好能看清车牌，在发生事故时可以第一时间得到更多的信息。因此图像采集采用130万或200万的高清IPC比较合适。

隧道口、桥梁等重点部位的监控主要是对隧道口或桥梁等重点地段的路面运行情况和周围环境进行监视，其监视场景和范围都比较大，而且需要快速地转换视角和场景范围，必要时还需对某些特殊部位进行细节监视，如山体是否有滑坡迹象、桥梁有无异常等。因此，对这类图像的需求是：完全实时、快速精准的PTZ控制、图像力求清晰、细节力求丰富。这类监控点采用200万高清HD-SDI高速球机比较合适。

路面全程监控图像主要是观察路面的交通拥堵情况，必要时（如发生交通事故）也需要看清局部状况，因此，这类图像对实时性要求不高，清晰度则是越清晰越好。这类监控点合适采用200万高清IP摄像机，可以采用云台或球机。

对于收费车道和收费亭内图像，对实时性要求不是太高，一般130万或200万IPC就可以满足要求。但对于收费广场图像，由于要监视的范围较大，有时还需要看清车辆或人员的细节，需要进行精准的PTZ操控，因此采用200万高清HD-SDI高速球机比较合适。

所以，要真正实现高速公路视频监控高清化，并不是简单地选用一款高清IPC就可以实现的了，只有根据不同的图像需求，选用不同的高清技术，才能真正有效地发挥高清视频监控的优点。

另一个问题是，如何把这些不同的高清图像用一套统一的系统完成传输、控制、交换、上墙显示等一系列难题。高速公路的拓扑结构不同于平安城市，后者是一个星形的拓扑，通过简单的点对点设备就可以完成对各种不同高清信号的传输，由于高速公路的链状拓扑，光纤资源的有限性，其系统会比平安城市复杂。

从以上面分析可看出，要在高速公路实现高性能的高清视频监控，必须采用第三代高清监控技术，让不同的高清视频发挥不同的作用，以满足高速公路视频监控图像多样化的特点。也只有通过第三代高清监控技术，才能真正把高速公路视频监控提升到一个全新的高度。

下面以杭州中威电子股份有限公司的第三代高清视频监控系统——VAR3S高清数字视频综合平台为例来讨论如何在高速公路实现高清化视频联网监控。

隧道图像和全程监控图像采用具有自愈环网功能的130万或200万高清IP摄像机，以环网形式把图像传输到收费站/隧道管理所/监控分中心的VAR3S综合平台中；隧道口/重点监控部位/收费广场的图像采用200万HD-SDI高速智能球机，实时、无损的HD-SDI高清信号通过光纤以点对点模式接入VAR3S综合平台；收费站车道/收费亭图像采用130万/200万高清IPC通过网线直接接入交换机，通过光纤接入VAR3S综合平台。收费站/隧道管理所/监控分中心的VAR3S综合平台对接入的高清IP/HD-SDI信号进行统一交换、控制、解码，并通过HD-SDI/HDMI/VGA等接口输出到电视墙进行显示。路段监控中心通过通信系统（也可以采用光纤专网）与各收费站/隧道管理所/监控分中心联网，实现高清IP视频的互联互通。

系统方案具有如下特点：

（1）、系统拓扑结构与目前主流的高速公路视频联网监控系统几乎完全一致，无论是业主还是设计院，大家对该拓扑结构都已非常熟悉；

（2）、外场监控没有传输设备，最大限度地提高了系统的可靠性和稳定性。外场除了供电以外，不需要信号电缆，也无需信号防雷，极大地提高了抗雷击性能；

（3）、即可以设计成全高清系统，也可以设计成部分高清、部分模拟系统，系统拓扑结构不会发生变化，具有高度的兼容性，也适合对旧系统的改造；

（4）、收费站/监控中心的综合平台设备集成度高，不但稳定可靠，而且安装维护工作量大大减少；

（5）、不同类型的视频，完全统一输出，但又保留各自图像的优点。高清IP摄像机的图像，显示的是有延时的解码图像，高清HD-SDI图像，显示的是无延时无损伤的原始高清图像，模拟视频显示的是无损实时的模拟图像的效果；

（6）全IP化的存储、联网技术，与更高一级监控中心联网非常方便。

随着高清图像的快速普及，高速公路视频监控高清化已是不可逆转的潮流，中威电子的第三代高清系统——VAR3S高清数字视频综合平台为高速公路视频监控高清化提供了一套完善的解决方案，也必将加速高速公路视频监控的高清化进程。