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浅谈高速公路光纤数字视频传输管理平台技术应用 　　摘要：高速公路监控视频传输技术经历了模拟传输、数字非压缩传输、网络数字化视频传输等阶段。随着联网监控以及信息开放需求的提出，高速公路对于监控视频流的需求也趋于多样化。在传输组网上，视频传输从简单点对点传输向全光无损信号传输、多级管理的平台系统发展。 　　关键词：联网监控；传输与交换；视频流；多级管理平台 　　中图分类号：TN929.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 09-0000-02 　　一、高速公路监控业务的特点 　　高速公路监控视频主要由收费站监控图像、外场道路及隧道监控图像构成。收费站监控视频包括车道、广场、收费亭等图像，一般直接传送收费管理所，距离近图像多，业务丰富是它的特点。外场道路及隧道的监控环境比较复杂，需要在互通、重点路段、隧道内以及在高速公路主线上按设计要求设置各类监控点。???监控点的图像、云台控制等信号一般先传送到就近的收费管理所，再经通信系统传送到监控分中心。因此外场监控视频传输的特点具有传输距离远、传输容量大、图像质量要求高、数据信号种类多、需要多级控制等。 　　二、高速公路监控视频传输技术的发展 　　高速公路监控视频传输经过多年的发展与技术积累，取得了很大的成绩。经历了从早期的利用光端机直接传输模拟和数字非压缩视频，到利用通信系统的E1或IP接口传输各类编码格式的视频图像。目前监控视频传输系统主要以视频光端机+矩阵交换的模式和压缩视频编码IP传输模式为主，这种技术在各路段监控系统中被大量采用。随着视频联网监控的提出，国内几个主流视频传输设备生产厂家又推出了集传输和交换于一体的多级监控管理平台产品。 　　（一）模拟视频图像传输方式 　　早期高速公路中的监控图像传输方式主要是采用点对点的传输方式，利用点对点模拟式光端机将视频信号转换成光信号，每一路外场监控、收费图像通过一芯光纤传输。此方式存在调制信号线性失真、传输距离短，组网方式不灵活，不适应多级联网。设备基本无网管功能，系统后期维护较为复杂。 　　由于以上模拟视频光端机存在的缺陷，随着高速公路监控、收费系统图像及数据业务的增多，特别是高速公路联网监控及联网收费的逐步实施，此种技术已不满足目前高速公路的日常业务需求。 　　（二）数字非压缩传输方式 　　全数字节点式光端机是一种新型的光纤传输系统，视频信号采用数字方式进行调制、编码和压缩。通常使用2芯光纤将各节点连接形成环网、链网拓扑结构，视频图像和音频、以太网数据等信号可以在任意节点接入。节点式光端机采用数字时分复用（TDM）和光纤粗波分复用技术（CWDM）相结合，将视频图像及数据信号通过模数转换成数字信号通过光端机在光纤上进行多路复用传输。 　　数字化的监控图像避免了传输过程中的非线性失真，图像质量较好，且多路图像可复用进一芯光纤传输，提高光纤利用率，节约了光纤资源，采用节点光端机级联式组网方式，可实现多节点无损中继传输。但其仍需要编码器、视频矩阵及视频分配器等设备，网络结构较为复杂，且其数字非压缩协议各厂家无法兼容互通，无法广域联网，系统网管功能有一定局限性。 　　（三）网络数字化编码视频传输技术 　　近年来出现的视频编解码器是通过现有通信系统接口及通道传输视频信号的设备，其传输的图像质量主要取决于通信系统提供的接口和带宽。视频编解码器根据视频接口形式可分为E1接口和IP接口。通过以太网接口传输视频信号，俗称网络视频服务器。通常是使用SDH等通信系统接口外加网桥设备提供的以太网接口传输经编码器压缩、编码的视频信号，编码方式通常采用MPEG-2、MPEG-4、H.264等几种。 　　网络数字化编码技术采用高压缩比算法对视频图像进行压缩、编码，使视频图像以IP流形式存在。摄像机出来模拟视频流经过H.264编码设备压缩编码成高码流与低码流，高码流视频图像用于监控屏或监视器进行实时查看，低码流直接在存储设备实现数字化存储。IP视频流利用IP OVER SDH技术实现在高速公路通信专网内传输。省去视频切换矩阵及视频分配器等模拟视频设备，可通过管理软件实现视频操作网络化（如组播和软矩阵切换），可通过流媒体服务器实现视频图像面向公众服务。通过SNMP（网络管理协议）实现对全网内个视频节点信号及设备的管理。 　　在实际应用中，数字网络化编码图像传输方式还存在一下问题需解决：编码后的数字视频图像以IP流在通信专网内传输，对通信系统的带宽占用较多，易引起网络风暴，造成通信系统瘫痪；为了保证视频的实时性采用UDP协议传送视频流，当网络繁忙时可能出现UDP包数据丢失，造成解压时出现马赛克现象；由于以太网的突发特征，当一个以太网中数字视频流过多时，会造成以太网交换机的负载急剧增加，网络速度变得很慢，影响其他数据的正常交换，严重时会造成网络瘫