摘要:在智能交通系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中,“高清化”已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)由“看得見(jiàn)”的視頻安保系統(tǒng),全面轉(zhuǎn)向“看清楚”的高清聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),并遵循“建為用,用為戰(zhàn)”的原則,開(kāi)始了“看明白”的智能化、業(yè)務(wù)化融合應(yīng)用的系統(tǒng)建設(shè)。
車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī),也有稱(chēng)作MDVR(移動(dòng)數(shù)字錄像系統(tǒng))。它采用與普通DVR相同的音視頻采集及壓縮方式,但由于功能應(yīng)用以及對(duì)環(huán)境的要求不同,車(chē)載DVR有著其特殊的設(shè)計(jì)要求。從應(yīng)用環(huán)境來(lái)說(shuō),車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)需要在一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)、劇烈震動(dòng)、電源不穩(wěn)定、干擾嚴(yán)重、多塵埃的復(fù)雜環(huán)境中把現(xiàn)場(chǎng)情況都錄制下來(lái)并傳輸。同時(shí),車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)還具有監(jiān)控、行車(chē)狀態(tài)紀(jì)錄,及附加娛樂(lè)及廣告等幾大功能,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而側(cè)重點(diǎn)不同,包括北斗/GPS衛(wèi)星定位、無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸(WIFI、3G/4G)等擴(kuò)展功能。
日益細(xì)分的行業(yè)需求
隨著社會(huì)對(duì)車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)認(rèn)同度的增加,各種不同層次需求也隨之出現(xiàn)。車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)功能越完善,其適用范圍就越廣,作用也越大,不僅在城市BUS、長(zhǎng)途大巴、貨運(yùn)車(chē)輛上被廣泛應(yīng)用,而且在火車(chē)、船舶、救護(hù)車(chē)、消防車(chē)、執(zhí)法車(chē)、交管車(chē)、物資運(yùn)輸車(chē)、旅行車(chē)、機(jī)關(guān)專(zhuān)車(chē)、校車(chē)等領(lǐng)域都有十分重要的用途。
車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)將為社會(huì)文明發(fā)展、社會(huì)和諧和人民出行安全起到十分重要的保護(hù)作用。在不同的行業(yè)應(yīng)用要求下,車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)也扮演著不同的角色。而所處行業(yè)的不同,其關(guān)注點(diǎn)也隨之變化,系統(tǒng)功能和產(chǎn)品配置都演化出了不同的特色。
客運(yùn)行業(yè)
客運(yùn)行業(yè)對(duì)車(chē)載應(yīng)用的需求除簡(jiǎn)單的車(chē)載視頻監(jiān)控功能外,還需要無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控(以了解車(chē)內(nèi)外實(shí)時(shí)情況)、GPS衛(wèi)星定位、車(chē)輛調(diào)度、車(chē)輛語(yǔ)音報(bào)站、車(chē)輛行駛信息紀(jì)錄、多媒體娛樂(lè)廣告播放等功能。
警用行業(yè)
公安行業(yè)對(duì)車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)的主要功能有視頻監(jiān)控、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)傳、云臺(tái)控制等。交警更關(guān)注如何進(jìn)行違章取證,主要需求有車(chē)牌識(shí)別、黑名單比對(duì)等。城管和運(yùn)管等行業(yè)也有與交警類(lèi)似的需求。
金融行業(yè)
金融行業(yè)運(yùn)鈔車(chē)輛要求車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)穩(wěn)定可靠工作,并在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)能即時(shí)地將視頻和報(bào)警信息上傳到管理中心平臺(tái),并可與監(jiān)控中心平臺(tái)進(jìn)行互動(dòng)。
與普通視頻硬盤(pán)錄像機(jī)的區(qū)別
音視頻編解碼
作為車(chē)載視頻監(jiān)控設(shè)備最重要的功能之一,音視頻編解碼能力是考量車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)的關(guān)鍵能力之一。在這點(diǎn)上,車(chē)載視頻錄像機(jī)與普通視頻錄像機(jī)在本質(zhì)上并無(wú)差別,均選擇了主流的視頻編解碼芯片,采用主流的編解碼格式,尋求編碼壓縮效能與成像清晰度之間最大的和諧。目前普通車(chē)載錄像機(jī)的解碼方式大多采用H.264標(biāo)準(zhǔn)。
在錄像的使用和獲取方式上,普通DVR和車(chē)載DVR之間存在較大不同。普通DVR往往應(yīng)用在固定場(chǎng)所,設(shè)備固定放置,不易搬移,可本地顯示,又或者是通過(guò)固定網(wǎng)絡(luò)(ADSL)接入監(jiān)控專(zhuān)網(wǎng),網(wǎng)內(nèi)任意觀測(cè)點(diǎn)均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)DVR主機(jī)。車(chē)載DVR則只能通過(guò)3G/4G接入監(jiān)控專(zhuān)網(wǎng)。故此,車(chē)載DVR更關(guān)注于對(duì)碼流的控制,普通DVR更關(guān)注于畫(huà)質(zhì)的優(yōu)先。H.264在具有高壓縮比的同時(shí)還擁有高質(zhì)量流暢的圖像,正因如此,經(jīng)H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù),在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中所需要的帶寬更少,也更經(jīng)濟(jì)。
低碼率(Low Bit Rate):在同等圖像質(zhì)量下,采用H.264技術(shù)壓縮后的數(shù)據(jù)量只有MPEG2的1/8,MPEG4的1/3;
高質(zhì)量的圖像:H.264能提供連續(xù)、流暢的高質(zhì)量圖像(DVD質(zhì)量);
容錯(cuò)能力強(qiáng):H.264提供了解決在不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下容易發(fā)生丟包等錯(cuò)誤的必要工具;
網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng):H.264提供了網(wǎng)絡(luò)抽象層(Network Abstraction Layer),使得H.264的文件能方便地在不同網(wǎng)絡(luò)上傳輸,尤其適合車(chē)載視頻錄像機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)。
網(wǎng)絡(luò)傳輸
為了滿(mǎn)足實(shí)時(shí)在線(xiàn)傳輸視頻畫(huà)面,車(chē)載設(shè)備大多使用3G網(wǎng)絡(luò)。 與車(chē)上慣用的行駛記錄儀常用的傳輸方式2G相比,3G主要在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度方面大幅提升,它能夠在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)漫游,并處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式,它能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度,也就是說(shuō)在室內(nèi)、室外和行車(chē)的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的傳輸速度(此數(shù)值根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境會(huì)發(fā)生變化)。
目前3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬理論值如下:
移動(dòng):下行理論值2.8Mbps;
聯(lián)通:下行理論值7.2Mbps;
電信:下行理論值3.1Mbps。
實(shí)際值會(huì)低于理論值,直接制約了3G實(shí)時(shí)畫(huà)面的清晰度與流暢度,目前3G網(wǎng)絡(luò)只能支持傳輸CIF的畫(huà)質(zhì)圖像,無(wú)法實(shí)現(xiàn)高清傳輸。
隨著4G網(wǎng)絡(luò)的興起,車(chē)載視頻錄像設(shè)備已開(kāi)始采用4G作為傳輸方式,數(shù)據(jù)傳輸速度更快,能支撐的數(shù)據(jù)量更為龐大的高清畫(huà)面?zhèn)魉汀?/p>
電子定制功能
車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)還可以和汽車(chē)電子相關(guān)功能進(jìn)行結(jié)合,例如汽車(chē)行駛數(shù)據(jù)采集與上傳普遍采用CAN總線(xiàn)技術(shù),車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)也應(yīng)具備CAN總線(xiàn)接入與分析處理功能,通過(guò)硬盤(pán)記錄車(chē)輛行駛的相關(guān)信息,并對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。
車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)除了需增加硬盤(pán)減震加固處理外,還需注意此類(lèi)項(xiàng)目所使用的電源和普通汽車(chē)電源的差別,例如為列車(chē)提供的車(chē)載設(shè)備的電源大多為DC 48V或DC 110V,而普通車(chē)載電源為DC 12V或DC 24V。
車(chē)載附件
車(chē)載DVR作為信息匯聚的前端核心設(shè)備,也負(fù)擔(dān)起了車(chē)載信息采集和匯聚的職能。能接入多種車(chē)載附件,從而提供廣泛的信息來(lái)源。
慣量傳感器
慣量傳感器(圖1)是一種測(cè)量車(chē)輛加速度和車(chē)輛環(huán)境溫度的電子設(shè)備。通過(guò)對(duì)加速度的測(cè)量,可以了解車(chē)輛在行駛過(guò)程中發(fā)生撞擊、側(cè)翻等狀況時(shí),駕駛員是否存在突然加速、急剎車(chē)等不良駕駛習(xí)慣,分析事故原因;通過(guò)內(nèi)置溫度傳感器對(duì)溫度的測(cè)量,可以了解車(chē)載設(shè)備環(huán)境溫度并觸發(fā)溫度報(bào)警,慣量傳感器的特性如下:
X、Y、Z三軸向;
快速響應(yīng)、瞬間獲取加速度;
高靈敏度;
抗潮濕、抗粉塵、抗有害氣體,可靠性高;
偏差穩(wěn)定性?xún)?yōu)異;
感溫范圍寬(-40℃~110℃),精度高;
設(shè)計(jì)穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,防震能力強(qiáng)。
防火盒
防火盒(圖2)是在火災(zāi)等特殊情況發(fā)生時(shí),對(duì)鏡像存儲(chǔ)于SD卡里的錄像文件進(jìn)行保護(hù)的設(shè)備,其具備如下特性:
USB接口,輕松實(shí)現(xiàn)外部鏡像錄像功能;
實(shí)體堅(jiān)固,有效地保護(hù)數(shù)據(jù)安全;
內(nèi)置通過(guò)專(zhuān)業(yè)驗(yàn)證的工業(yè)級(jí)SD卡;
超強(qiáng)耐高溫,在500℃下能保護(hù)SD卡長(zhǎng)達(dá)20分鐘;
防水防塵、有效防爆;
體積小,安裝方便。
未來(lái)趨勢(shì)
車(chē)輛運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)長(zhǎng)久以來(lái)都是智能公共交通發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。在國(guó)際上,美國(guó)的IVHS、日本的VICS等系統(tǒng)通過(guò)在車(chē)輛和道路之間建立有效的信息通信,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能公共交通的管理和信息服務(wù)。而3G/4G等無(wú)線(xiàn)技術(shù)也在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的智能化管理中得到了應(yīng)用,如在智能公交定位管理和信號(hào)優(yōu)先、營(yíng)運(yùn)調(diào)度管理、車(chē)輛實(shí)時(shí)狀態(tài)及環(huán)境信息采集等方面取得了一定的應(yīng)用成效。
在科技興交的大背景下,交通運(yùn)輸行業(yè)正在經(jīng)歷前所未有的重大轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)的手工調(diào)度、半自動(dòng)調(diào)度、純GPS/BD調(diào)度都將逐步更替為智能調(diào)度。而基于車(chē)聯(lián)網(wǎng)和基于OBD等大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅可改變車(chē)載視頻終端的功能和信息化程度,形成新興產(chǎn)業(yè),同時(shí)也將革新交通運(yùn)輸管理和服務(wù)方式,為交通運(yùn)輸行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)揮重要的支撐作用。
高清化
在智能交通系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中,“高清化”已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)由“看得見(jiàn)”的視頻安保系統(tǒng),全面轉(zhuǎn)向“看清楚”的高清聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),并遵循“建為用,用為戰(zhàn)”的原則,開(kāi)始了“看明白”的智能化、業(yè)務(wù)化融合應(yīng)用的系統(tǒng)建設(shè)。
高清化不單單是某一種單一高清技術(shù)的應(yīng)用,而是從智能交通實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用需求入手,能夠適應(yīng)城市所有掌控面對(duì)圖像質(zhì)量高清的需求。整個(gè)城市的掌控面,處于復(fù)雜多樣的應(yīng)用“生態(tài)環(huán)境”中,因此高清智能交通系統(tǒng)的建設(shè)需要根據(jù)各個(gè)不同應(yīng)用場(chǎng)景的不同特點(diǎn),選擇各自合適的高清解決方案,高清化車(chē)載錄像必然是未來(lái)的一種發(fā)展方向。
云儲(chǔ)存
由于車(chē)載錄像數(shù)據(jù)量很大,而本地存儲(chǔ)空間有限,要想完全的備份所有錄像,我們必須采用云儲(chǔ)存的方式。
云存儲(chǔ)是在云計(jì)算 (Cloud Computing)概念上延伸和發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新的概念,是指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能,將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作,共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)功能的一個(gè)系統(tǒng)。云存儲(chǔ)是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),云存儲(chǔ)就是將儲(chǔ)存的視頻資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時(shí)間、任何地方,通過(guò)任何可連網(wǎng)的裝置連接到云上以方便地存取數(shù)據(jù),其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在如下方面:
節(jié)約成本:云存儲(chǔ)從短期和長(zhǎng)期來(lái)看,最大的特點(diǎn)就是可以減少成本。
更好的備份本地?cái)?shù)據(jù)并可以異地處理日常數(shù)據(jù):在以往車(chē)載終端的存儲(chǔ)系統(tǒng)管理中,管理人員需要面對(duì)不同的存儲(chǔ)設(shè)備,不同廠商的設(shè)備均有不同的管理界面,使得管理人員要了解每個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)的使用狀況(容量、負(fù)載等)的工作復(fù)雜而繁重。而且,在車(chē)載震動(dòng)環(huán)境下,傳統(tǒng)的存儲(chǔ)介質(zhì)硬盤(pán)極易損壞,從而造成數(shù)據(jù)丟失,而云存儲(chǔ)則不會(huì),如果硬盤(pán)壞掉,數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)遷移到別的硬盤(pán),大大減輕了管理人員的工作負(fù)擔(dān)。
結(jié)語(yǔ)
伴隨著技術(shù)的日新月異,車(chē)載視頻監(jiān)控系統(tǒng)也在不斷地發(fā)展著,為管理者帶來(lái)更為便利的使用體驗(yàn)。再結(jié)合行業(yè)的特性需求,為用戶(hù)創(chuàng)造出更為貼心的行業(yè)應(yīng)用。
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