高速公路收费站中高清视频监控技术的应用研究.docVIP

精品论文 参考文献 高速公路收费站中高清视频监控技术的应用研究 广东江中高速公路有限公司 广东 中山 528412 【摘 要】高清视频监控系统作为视频处理技术和计算机处理技术高速发展下的产物，是视频监控行业的发展方向,通过该系统所获取的高清视频能够清晰地显现出高速公路的实时路况信息，便于储存和运营管理。文章结合工程实例，就高清视频监控技术在高速公路收费站中的实际应用展开探究，以期能为高速公路高清视频监控系统的构建提供参考。 【关键词】高速公路；收费站；监控系统；高清视频监控技术 随着经济的快速发展和和谐社会的构建,我国高速公路得到飞速的发展,为保证高速公路的稳定运行,确保行车的安全,必须加强高速公路视频监控管理。作为高速公路机电工程重要子系统之一的视频监控系统,经历了模拟、模数混合及全数字等多次技术变迁。尤其是在收费车道、收费亭、收费广场等监控的重点场所, 采用高清视频监控系统, 详细记录事件发生全过程, 提高画面清晰度, 为公路收费站管理决策提供有效支撑是十分必要的。 1 常用视频信号标准 目前常用的视频信号标准包括标清和高清2种。二者的最大区别是图像清晰度，而衡量图像清晰度的标准是分辨率，其单位是像素。像素越大，图像就越清晰。标清主要有QCIF(176times;144)、CIF(352times;288)、HALFD1(704times;288)、D1(704times;576)等几种分辨率，标清图像清晰度最高只能达到D1的标准。高清主要有720P、1080i和1080P3种标准，其画面宽高比定义为16:9。720P指分辨率为1280times;720，1080i和1080P均指分辨率为1920times;1080，后缀“i”和“P”分别表示隔行扫描与逐行扫描。其中，1080P是最高等级的高清视频清晰度标准。高清视频与标清视频分辨率对比如表1所示。 从表1数据可以看出，高清视频在水平及垂直2个方向上的分辨率均高于标清视频。对同一个监控对象而言，采用现有标清D1标准，单幅图像约为40万个像素点；采用720P标准，单幅图像约为90万个像素点，2倍于D1；采用1080i/1080P的标准有200万个像素点，4倍于D1。因此，高清视频可以得到监控对象更多的细节，可有效解决现有标清监控系统存在视频图像模糊的问题。 2 高清视频信号数字编码 高清视频数字编码可分为数字非压缩编码和数字压缩编码(也称IP网络高清)2种类型。数字非压缩编码指对视频信号不经过任何压缩技术处理，其优点是视频质量非常高、实时性好、延时低；但非压缩的高清视频码流非常大，且无法通过TCP/IP网络进行传输，存储时还需采用压缩技术，否则视频资料存储将占用极大的存储容量。数字压缩编码指对视频信号进行压缩处理，压缩后的视频码流有大幅度的降低，且可通过TCP/IP网络进行传输，后期存储及发布时也较非压缩方式更为方便。 3 视频存储和设备显示接口 目前，高清视频的存储大多采用NVR(网络硬盘录像机)来完成。NVR是通过网络来接收由IPC(网络摄像机)传输的数字视频码流，并对其进行存储、管理，从而可实现网络化带来的分布式架构优势。 高速公路高清视频图像传输至监控管理中心时，其需要在显示设备上输出。目前高清视频数字接口类型主要有HDMI(高清晰度多媒体接口)、DVI(数字视频接口)2种。 HDMI是适合影像传输的专用数字化接口，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号，最高数据传输速度为2.25GB/s，同时???需在信号传送前进行数/模或模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。HDMI最远传输距离为15m。 DVI有DVI－A、DVI－D和DVI－I3种不同接口形式，目前DVI－D用得较多。其只能接收数字信号，不兼容模拟信号，且最远传输距离为5m。 4 高清视频监控系统方案设计 4.1 收费车道 收费车道摄像机的作用是观察通过车辆的车型、人口发放通行券、出口缴费等, 监控系统包括外场摄像机、收费管理所监控设备、路段收费中心监控设备、视频传输设备等。在这些设备的支持下, 对收费车道的基本情况进行监控, 全面掌握其运行的基本情况, 方便对收费车道的有效管理。实际运营过程中, 高清车道摄像机摄取的高清视频图像用于动态图像监视和图像捕获。收费员收费操作结束后, 车道控制器产生处理数据, 包括车型、处理类型、车道号、收费员身份号码、日期、时间等, 且不需数据字符叠加器叠加字符。高清摄像机自动叠加由车