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視頻監(jiān)控以其直觀性、實時性的特點，被高速公路、城市道路及鐵路等交通運輸行業(yè)廣泛使用。高速公路管理單位通過機電系統(tǒng)設(shè)置的閉路電視視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效地對公司業(yè)務(wù)進行管理，并對交通突發(fā)事件作出及時的發(fā)現(xiàn)和確認。
一. 高速公路視頻監(jiān)控的特點和現(xiàn)狀
高速公路視頻監(jiān)控主要分兩種，一種設(shè)置于各互通區(qū)，對互通區(qū)交通流進行監(jiān)視；一種設(shè)置于各收費站，對收費業(yè)務(wù)進行監(jiān)視。根據(jù)各路的管理體制，互通區(qū)視頻一般直接上傳至各路的管理分中心，收費站視頻先上傳至各收費站監(jiān)控機房，再與管理分中心之間設(shè)置一定路數(shù)的視頻傳輸通道，在管理分中心的控制下切換上傳。管理分中心還需在管理中心的控制下切換一定路數(shù)到管理中心。
目前，各高速公路之間相對比較獨立，視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控尚未形成，視頻圖像多采用模擬或數(shù)字非壓縮的方式進行傳輸，通過視頻切換矩陣進行視頻的切換顯示和錄像。管理分中心采用視頻切換矩陣與各收費站的視頻切換矩陣級聯(lián)方式進行視頻聯(lián)網(wǎng)控制。
這種方式在高速公路建設(shè)初期，路網(wǎng)尚未形成時，對高速公路運營管理起到了積極的作用。但隨著高速公路的不斷發(fā)展，區(qū)域路網(wǎng)管理中心建設(shè)的不斷加快，路網(wǎng)多級視頻監(jiān)控功能需求的不斷提升，傳統(tǒng)模式逐漸暴露了其缺點，如占用光纖資源較多、帶寬得不到有效地利用、系統(tǒng)擴建難度較大、不同品牌視頻切換矩陣級聯(lián)兼容性不好等。
采用數(shù)字壓縮視頻傳輸方式，結(jié)合軟件管理下的視頻切換控制，上述問題可以得到很好的解決，并可以在系統(tǒng)中增加其他有用的功能模塊。
本文將要探討的“軟切換”視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)，采用數(shù)字壓縮視頻技術(shù)，基于目前最通用的IP網(wǎng)絡(luò)，在保證圖像質(zhì)量和時延的情況下，由網(wǎng)絡(luò)中任意一處管理終端控制，可將任意一路圖像傳送至任意一個顯示或錄像設(shè)備上。
二. 高速公路“軟切換”視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)
軟切換，顧名思義，就是在軟件控制下的視頻切換，與傳統(tǒng)的視頻切換矩陣硬件控制相比，最大的優(yōu)勢就是可將視頻的輸入單元、輸出單元和控制單元分開，并可在其間增加額外的控制功能，使系統(tǒng)突破以往地域的局限，靈活地對視頻監(jiān)控進行組網(wǎng)。
除此之外，由于整個系統(tǒng)構(gòu)建于IP網(wǎng)絡(luò)之上，系統(tǒng)內(nèi)所有視頻數(shù)據(jù)均采用TCP/IP協(xié)議棧內(nèi)協(xié)議進行傳輸，使系統(tǒng)可以與因特網(wǎng)在內(nèi)的任何一種支持或兼容TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。這就使高速公路傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控功能得到極大擴展，并且可以通過互聯(lián)網(wǎng)為廣大道路使用者提供種類繁多、功能齊全的信息服務(wù)。
一個典型的基于IP網(wǎng)絡(luò)的高速公路“軟切換”視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)如下圖所示：
系統(tǒng)由三種功能模塊組成：視頻輸入、視頻輸出和視頻切換控制。網(wǎng)絡(luò)中任意一處視頻編碼器對應(yīng)一個視頻輸入，任意一處視頻解碼器對應(yīng)一個視頻輸出，視頻輸入和視頻輸出可設(shè)置在系統(tǒng)的任意位置。
視頻輸入可以是經(jīng)過視頻編碼的傳統(tǒng)攝像機視頻源，也可以是帶有網(wǎng)絡(luò)端口的IP網(wǎng)絡(luò)攝像機視頻源。
視頻輸出可以經(jīng)視頻解碼后接至模擬監(jiān)視器、大屏幕顯示系統(tǒng)、硬盤錄像機等，也可以在多媒體計算機終端上直接顯示和錄像。
視頻切換模塊可以設(shè)置在系統(tǒng)的任意位置，并具有設(shè)置好的任意權(quán)限。通常管理中心具有最高權(quán)限，各管理分中心具有中間級權(quán)限，各收費站具有最低權(quán)限。根據(jù)系統(tǒng)具體功能需求，可增加額外的控制權(quán)限，并根據(jù)特殊需求，系統(tǒng)可使任意一處管理終端擁有臨時或永久的任意一級控制權(quán)限。系統(tǒng)的靈活性不僅表現(xiàn)于此，任意控制終端在得到權(quán)限許可的情況下可將任意一路視頻圖像切換至任意一個顯示或錄像設(shè)備上，并能保證視頻圖像的質(zhì)量和實時性。
“軟切換”視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的另一個重要特點就是具有非常好的可擴展性，以往視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)增加視頻監(jiān)控點非常困難，需要重新敷設(shè)光纜。“軟切換”視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)對于新增加的視頻源只需增加視頻編碼器就可接入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)需要切換至任意顯示終端。
