高速公路监控(谈不同的图像传输方式在高速公路监控中应用)

高速公路图像和视频传输业务的发展经历了模拟传输和数字非压缩传输等阶段。近年来发展起来的网络数字视频传输系统已经在我国高速公路上得到应用，开创了视频传输的新发展阶段。

关键词：传输模式；模拟视频；数字未压缩。网络数字编码

1模拟视频图像传输模式

早期高速公路模拟图像传输方式主要采用点-对传输方式，利用点-对-点光端机将视频信号转换成光信号，通过光纤传输外场监控图像或收费图像。

这种方法的缺点如下：

1)传输距离短，组网方式不灵活，不适合多级组网，不能实现长距离传输。

模拟视频传输模式示意图

2)每个节点需要一根核心光纤，浪费光纤资源，系统结构复杂，需要矩阵、视频分配器等多种产品联网。

3)设备基本没有网管功能，系统设备后期维护复杂。

由于上述模拟视频光端机的缺陷，随着高速公路监控和收费系统图像服务的增加，特别是高速公路网络监控和收费的逐步实施，该技术已经不能满足目前高速公路的日常业务需求。

数字未压缩视频传输模式示意图

2数字未压缩传输模式

这样，采用了8位/10位数字时分复用和光纤粗波分复用(CWDM)相结合的数字视频传输技术。外场视频图像通过模数转换转换成数字信号，并通过光收发器在光纤上多路传输。在端局，数字视频图像由本地终端恢复为模拟图像信号，以便进行实时监控。数字监控图像避免了传输过程中的非线性失真，具有更好的图像质量。多通道图像可以复用成单芯光纤传输，提高了光纤的利用率，节约了光纤资源。采用点光端机-saving级联组网方式可以实现多节点无损中继传输。但是，它仍然需要编码器、视频矩阵和视频分配器等设备，网络结构复杂，不利于后期维护和网络升级。此外，其数字未压缩协议的制造商不能相互兼容，也不能在很大范围内联网。系统的网络管理功能有一定的局限性。

3网络数字编码视频传输技术

根据对，高速公路管理系统中图像传输的要求，图像传输的层次有：场景图像——收费站——路段分中心——省级监控管理中心等。

H.264编码图像在高速公路中的传输模式示意图

目前，运营高速公路管理面临着：

1)对紧急事件快速处理的要求要求通过对现场图像进行快速分析和快速响应，以便快速部署和处理。

2)《运营日报》在全省范围内对图像进行管理，有必要更好地向公众发布图像，为公众出行提供实时的道路交通状况，更好地选择自己的出行路线，缓解交通压力，并提供确保交通顺畅的解决方案。

这就要求图像传输网络能够与高速公路通信专网很好地融合，使图像传输能够网络化，视频图像能够在整个网络中访问和观看。网络数字编码视频传输技术为其提供了解决方案。

网络数字编码视频传输技术的特点；

1)视频图像处理以知识产权业务为特征。对图像采用H.264算法进行高压缩比，使视频图像以IP流的形式存在，可以在网络上调用并向公众发布。

2)视频采用双码流形式，来自直播摄像机的模拟视频流由H.264编码设备压缩编码成高码流和低码流。高比特流视频图像用于在监控屏幕或监视器上实时观看，而低比特流视频图像直接以数字方式存储在存储设备中。高速公路通信专网采用以太网传输技术传输视频流。可以省去视频切换矩阵、视频分配器等模拟视频设备，通过管理软件实现视频运营网络(如组播、软矩阵切换)，通过流媒体服务器为公众提供视频图像服务。通过SNMP(网络管理协议)，实现了对全网视频节点的信号和设备管理，如政策制定、现场和远程设备配置、运行状态查询和视频流操作等。

3)主流存储区域网络视频存储特性，存储区域网络的全称：存储区域网络-

工作或存储区域网络，包括存储设备、光交换设备和视频服务器。服务器和存储设备通过光交换设备连接，数据传输通过光纤链路实现，数据读写基于块级，具有明显的性能优势。

4)标准、高质量的H.264编码和压缩技术，能够以较低的数字码流实现较高质量的视频图像，支持D1(720*576)、HD1(352*576)等图像分辨率格式。D1格式适合显示器和普通电脑客户观看，并达到DVD图像效果。同时，它可以为交通事件检测设备提供视频图像进行事件检测。CIF格式可以使用，具有很强的带宽适应性和相同的视频质量要求，1.2M H.264相当于2M H.263和2.5m MPEG2，减少了对通信系统的带宽占用，更适合网络传输。在实际应用中，下一阶段数字网络编码图像传输模式需要解决以下问题：

1)目前，不同厂家的视频图像编码方法不同，编码后的图像不能相互编码和解码。2)编码后的数字视频图像通过IP流在高速公路的通信专网中传输，占用了对通信系统的大量带宽。当图像较多时，其组播功能容易引起网络风暴，导致通信系统瘫痪。

针对以上问题，在对，根据目前的建设和运营的经验，厂商需要相互沟通，开放自己的编码算法，共同制定统一的编解码协议，从而实现图像的相互编解码。对为管理范围内超过一定数量频道的视频图像设置了相应的视频转发服务器，避免了组播视频图像在整个网络中传输造成的通信系统瘫痪。

结合上述各种视频和图像传输方式，采用IP数字网络编码技术的图像传输方式具有先进的优势，并已开始在高速公路行业大规模应用，这是未来技术的发展趋势，为促进运营高速公路后期管理、创造和谐交通、构建和谐社会提供了必要的技术支持。