視頻監(jiān)控已經成為公路日常運營管理的一個重要手段，發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著視頻技術的高速發(fā)展，高清化、網絡化和智能化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)將是今后的主流趨勢，但目前機電行業(yè)內視頻監(jiān)控系統(tǒng)大部分還處于標清和高清混合使用的階段，本文通過德州監(jiān)控系統(tǒng)改造工程項目，對系統(tǒng)中個人覺得幾個關鍵技術問題做分析和探討。

　　項目概況及系統(tǒng)結構

　　G205國道改造示范工程德州段，德州段(K454+733-K475+101)全長20.368公里，全線為一級公路。

　　采用公路交通流的監(jiān)視和誘導作為主要的監(jiān)控策略。根據本路段的交通流量分析和路網分析，結合國內監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢等方面的綜合考慮，制定本路的監(jiān)控策略如下：通過事故救援電話、路政巡邏等手段發(fā)現路段內的各類偶發(fā)性交通事件，利用攝像機實時監(jiān)視重點路段的交通情況，通過可變信息標志發(fā)布交通誘導信息，調節(jié)交通流。本系統(tǒng)為后期增加外場設備預留必要的接口、容量和傳輸通道。

　　監(jiān)控分中心設備布設方案

　　本項目在德州市慶云縣設置監(jiān)控分中心，直接管理和控制布設在所轄路段的外場設備，收集路段的各種數據、圖像信息。對收集的數據進行分析處理后，制定控制方案，并通過外場信息發(fā)布設備發(fā)布信息。

　　在監(jiān)控分中心，監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)計算機一起組成局域網，主要設備包括監(jiān)控服務器、三層以太網交換機、IPSAN存儲陣列、視頻控制計算機、LED拼接屏監(jiān)視墻等。

　　外場設備布設方案

　　閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)用于對重點交通狀況進行監(jiān)視，為公路的運行管理提供實時、動態(tài)的圖像監(jiān)視功能。在G205國道德州段沿線共布設6臺外場監(jiān)控攝像機，監(jiān)控分中心設置1臺室內監(jiān)控攝像機。

　　·5臺槍型云臺攝像機(1/3" 200萬像素;高清)

　　·1臺為一體化球形攝像機(1/3" 130萬像素;高清)

　　·1臺室內網絡半球攝像機(1/3"500線;標清)

　　其他部門監(jiān)控設備

　　根據建設需求，本工程項目系統(tǒng)設計可從其他部門(如：公安或高速管理處)提取到外場監(jiān)控信號;采取在其他相關部門的監(jiān)控中心設置視頻分配器，對所提供的外場監(jiān)控信號進行視頻分配，之后進入新設置的視頻編碼器，將編碼之后的信息流通過二層以太網交換機，租用運營商VPN通道傳送至本項目監(jiān)控中心。

　　即：本項目將其他部門視頻接入慶云公路站監(jiān)控室，需在其他部門監(jiān)控中心設置部分設備，如：視頻分配器、視頻編碼器、二層以太網交換機等。(采集的監(jiān)控攝像機信號為標清)

　　數據、圖像傳輸系統(tǒng)

　　監(jiān)控系統(tǒng)需要將布設在G205德州段道路沿線的外場設備數據、圖像傳輸至慶云縣監(jiān)控分中心，將監(jiān)控分中心的控制指令傳輸至外場設備，并將慶云縣監(jiān)控分中心的部分數據、圖像上傳至德州市局監(jiān)控中心。本項目中除將自建監(jiān)控外設信號引入監(jiān)控中心外，還需將其他部門監(jiān)控外設信號引入本監(jiān)控中心。

　　1、組網結構

　　本數據、圖像傳輸系統(tǒng)根據監(jiān)控外設的物理位置，采用自建和租用運營商承載平臺相結合，建設有線視頻監(jiān)控傳送系統(tǒng)。對于距離監(jiān)控中心較近的監(jiān)控外設，采用自建傳送系統(tǒng);對于距離監(jiān)控中心較遠的站點，采用租用公網承載平臺進行解決;且縣監(jiān)控中心到市監(jiān)控中心的傳送，及本監(jiān)控中心至其他部門監(jiān)控中心的傳輸也采用租用公網承載平臺進行解決。

　　(1)自建方式

　　自建光纜，通過建設端到端的以太網光端機將信號傳送至監(jiān)控中心。

　　(2)租用公網承載平臺

　　部分監(jiān)控外設至監(jiān)控中心之間，縣監(jiān)控中心到市監(jiān)控中心之間，及本監(jiān)控中心至其他部門監(jiān)控中心之間的信息傳送皆需采用租用公網承載平臺進行解決。

　　2、承載平臺

　　本項目中租用運營商的MSTP專線，使用運營商的傳輸網絡，采用傳輸透傳的方式進行傳送。在傳輸網中通過劃分VLAN的方式與其他網絡進行隔離,采用EVPL(虛擬用戶專線業(yè)務)點到點專線類業(yè)務，通過VLAN ID區(qū)分不同的接入點，對每個接入點設置一個VLAN ID。端到端的電路皆通過VC通道進行配置，業(yè)務路由明晰。

　　閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)

　　在監(jiān)控分中心實現所轄路段的視頻數據匯聚、視頻圖像的顯示控制等功能，從外場監(jiān)控圖像傳至監(jiān)控分中心三層以太網交換機，自交換機輸出監(jiān)控圖像至監(jiān)視屏墻上顯示，可通過安裝在視頻控制計算機內的視頻圖像控制軟件對所轄范圍內的任意攝像機圖像進行調看。所有視頻圖像進入IPSan網絡存儲器進行存儲。本系統(tǒng)高清攝像機輸出口采用RJ-45 10 /100M以太網接口，高清解碼器輸出口采用DVI接口，實現數字高清視頻信號通過拼接控制器直接上液晶拼接大屏(系統(tǒng)結構詳見圖1)。

　　關鍵技術問題分析

　　高清前端接入和兼容性問題

　　高清體現的是整體解決方案，從前端到中心管理和存儲，再到后端顯示，每一個環(huán)節(jié)的產品都要是高清的。這些產品要組成一個系統(tǒng)，必然涉及互聯(lián)互通問題。本項目前端高清攝像機和拼接控制器、解碼器均不是同廠家設備，實際使用并不能相互兼容，因此存在必須統(tǒng)一品牌的問題，帶用戶及承包商均帶來相當的大的不方便。同時本項目所建的監(jiān)控分中心的監(jiān)控系統(tǒng)還需考慮與市局監(jiān)控中心監(jiān)控系統(tǒng)、其他部門的監(jiān)控系統(tǒng)之間，軟件系統(tǒng)需彼此兼容、硬件系統(tǒng)接口需相互匹配問題。

　　目前高清監(jiān)控以網絡化為主，網絡監(jiān)控在當前還缺乏成熟的、統(tǒng)一的標準，這就帶來了不同廠商的攝像機與平臺、NVR之間的兼容問題。這一難題給以前的安防產業(yè)分工模式帶來了很大的挑戰(zhàn)，一個廠商僅僅做好一個環(huán)節(jié)的產品是不夠的，他需要同時做多個環(huán)節(jié)的產品。用戶最終還是關心高清產品是否能和傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)一樣，能夠無廠家無具體指定型號、無需配置很多復雜的參數，做到即插即用，使用戶有更多的選擇和操作空間。

　　帶寬問題

　　由于目前網絡帶寬有限，高清視頻帶來的高碼率成為其最大的推廣瓶頸。如何用盡可能低的碼率傳輸盡可能高質量的視頻是高清監(jiān)控需要解決的首要問題。

　　本項目中租用運營商的MSTP專線，根據鏈路傳送需求，需確定幾個2M捆綁上行，首先前端要達到真正的高清，720P每路帶寬至少為4M，1080P每路帶寬至少為6M，要是網絡帶寬提供不足2M，那么只能實現D1格式了，可見視頻圖像要保證高清效果，首先帶寬需求是非常大的問題，直接決定后端是配置標清還是高清的傳輸、解碼、終端顯示設備，直接影響實際使用到底能否達到希望的高清效果，而且影響投資成本不容忽視。

　　同時由于網絡的異構性，不同的網絡具有不同的信道特性，不同的用戶享受到的網絡帶寬也不相同，甚至同一用戶的帶寬也可能是隨時變化的。隨著監(jiān)控領域的發(fā)展，各種用戶終端都有連接監(jiān)控視頻的需要，如局域網監(jiān)控網絡帶寬較為理想，用戶希望瀏覽高質量的視頻;而手機監(jiān)控領域由于帶寬有限，用戶更看重的是低碼率下的視頻流暢性。如何適應這些不同的帶寬環(huán)境也是高清網絡監(jiān)控設備需要解決的問題。

　　后端關注問題

　　影響高清規(guī)模化應用的瓶頸有技術方面的弱點，高清的推廣在技術上還存在障礙。真正的高清從前端開始，每一路圖像都要達到高清分辨率，才能保證視頻采集、編碼、傳輸、瀏覽、錄像、回放等全面高清。高清監(jiān)控涉及到視頻監(jiān)控的諸多環(huán)節(jié)，如前端的攝像機信號采集，傳輸，再到記錄存儲以及顯示。也就是說，高清在工程中的應用，要包括高清攝像機、高清球機、高清云臺、高清視頻編碼設備或管理平臺、存數系統(tǒng)、瀏覽、顯示等等。

　　要實現真正高清應用，需要有完整的高清解決方案。高清監(jiān)控技術自身也在不斷進步，從前端攝像機分辨率來看，自130萬像素開始，目前市場上已經推出了200萬像素CCD高清攝像機，未來還會有500萬甚至更高像素的CCD網絡攝像出現，同時系統(tǒng)中其它環(huán)節(jié)也需要“與時俱進”的升級配合。要不斷去探索技術發(fā)展和更新的趨勢，并提供整體的解決方案，這是一個挑戰(zhàn)，需要廠商具備綜合的整體實力。

　　體會總結

　　高清網絡攝像機使圖像清晰度有了質的飛躍，但是也給高清監(jiān)控系統(tǒng)帶來了一系列現實的問題，在追求高畫質的同時，也要考慮解決以下問題：

　　·網絡帶寬緊張：分辨率越大、清晰度超高，意味著在進行數據傳輸的時候碼流也會增大，增加網絡帶寬壓力;

　　·存儲空間龐大：數據流量翻倍，增大了錄像容量，給網絡存儲帶來壓力;

　　·對中心控制、管理軟件和硬件性能的要求成倍增長;

　　·對于記錄視頻圖像的管理和事后分析的工作量也將成倍增長;

　　·投資成本高昂。

　　對于監(jiān)控而言，圖像清晰度無疑是最關鍵的。圖像越清晰，細節(jié)越明顯，觀看體驗越好，智能等應用業(yè)務的準確度也越高。所以圖像清晰度是視頻監(jiān)控永恒的追求。通過產業(yè)各環(huán)節(jié)的不斷努力和探索，相信越來越多的，滿足不同用戶需求的、經濟適用的高清監(jiān)控產品和方案會被推出，高清普及指日可待。在各地平安城市、慧聰城市、及智能交通建設的推動下，智能高清在道路安防監(jiān)控應用的將不斷擴大，為我國城鄉(xiāng)地區(qū)的道路交通管理加把“安全鎖”，在極大程度上降低交通事故發(fā)生率，讓人們的出行多一份暢通與安全。