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摘要：  隨著城市經(jīng)濟的快速增長、城市化進程的加快以及百姓收入的不斷提高，城市汽車保有量快速增加，交通安全及交通堵塞已經(jīng)成了城市交通領(lǐng)域的難題。怎樣解決這兩大難題已經(jīng)成為交通行業(yè)及安防行業(yè)共同關(guān)注的話題。

關(guān)鍵字：  智能交通，視頻監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)

隨著城市經(jīng)濟的快速增長、城市化進程的加快以及百姓收入的不斷提高，城市汽車保有量快速增加，交通安全及交通堵塞已經(jīng)成了城市交通領(lǐng)域的難題。怎樣解決這兩大難題已經(jīng)成為交通行業(yè)及安防行業(yè)共同關(guān)注的話題。

交通問題制約城市發(fā)展

城市化進程加快使得城市交通資源進一步緊張，預(yù)計未來十年我國城市化將從目前的45%上升到60%，將進一步推動交通運輸、汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但是，城市交通資源將更加緊張。機動車擁有量以每年10%以上的速度增長，預(yù)計今年將超過2億輛，北京最近兩年更是以每周新增一萬輛車的速度挑戰(zhàn)著道路的承載能力。交通擁堵、交通安全及汽車尾氣污染是目前交通發(fā)展的三大難題，同時交通發(fā)展的瓶頸已經(jīng)成為制約我國城市發(fā)展的重要因素。

高清視頻監(jiān)控在智能交通的運用

交通擁堵作為中國大中型城市最受詬病的“城市病”之一日益凸顯。在龐大的道路交通網(wǎng)上，如何增強交通調(diào)度、規(guī)范交通行為、保障交通安全已經(jīng)是我們急需解決的問題。智能交通因此而出現(xiàn)，它是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，其目標(biāo)是建立全方位、實時準(zhǔn)確、高效的綜合運輸系統(tǒng)，做到“保障安全、提高效率、改善環(huán)境、節(jié)約能源”。

隨著高清視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展及智能交通需要，目前視頻監(jiān)控在智能交通領(lǐng)域比較成熟的應(yīng)用主要有：用于城市主要道路及交叉路口的視頻監(jiān)控系統(tǒng);用于城市與城市之間的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng);協(xié)助公安機關(guān)偵破案件，防止肇事車輛及人員外逃的城市治安卡口系統(tǒng);用于抓拍違章車輛的電子警察系統(tǒng)。

高清視頻監(jiān)控在智能交通的主要作用有如下幾點：

1)指揮調(diào)度一旦發(fā)生交通擁堵或事故后，指揮中心通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以快速調(diào)取現(xiàn)場信息，及時展開救援或采取相應(yīng)措施。因此，視頻監(jiān)控在應(yīng)對突發(fā)事件時，可以成為相關(guān)部門做出快速響應(yīng)的有力助手。

2)文明行車監(jiān)督通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，隨時監(jiān)控路面車輛行駛狀況，發(fā)現(xiàn)違章行為，可以拍照取證，加大處罰力度，可以有效節(jié)制違章行為。視頻監(jiān)控具有很好的文明行車監(jiān)督和威懾作用。

3)車牌識別及疲勞駕駛識別通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對違章行為車輛及非法車輛進行車牌信息捕捉，同時對駕駛?cè)藛T進行臉部信息捕捉。

4)流量監(jiān)測監(jiān)測道路車輛交通流量變化，指揮中心可以快速做出應(yīng)對措施，分散車輛，減少擁堵現(xiàn)象。視頻監(jiān)控的應(yīng)用可以有效快速的監(jiān)控到城市中道路的車流情況，便于指揮中心做出快速部署，同時也為城市交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供大量的有效信息。

不論是實時交通指揮還是智能視頻分析，對視頻監(jiān)控的圖像要求都是越清晰越好，特別是車牌識別、疲勞駕駛識別(人臉識別)、指揮調(diào)度等功能都依賴于高清晰高質(zhì)量的視頻監(jiān)控圖像畫面。

模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)是沒法滿足此需求，而隨著IP高清技術(shù)及HDcctv高清視頻監(jiān)控技術(shù)(HD-SDI非壓縮數(shù)字系統(tǒng))出現(xiàn)為視頻監(jiān)控在智能交通的應(yīng)用提供技術(shù)保障。

盡管IP網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控對于標(biāo)清具有種種優(yōu)勢，但對IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，特別對網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控系統(tǒng)整體而言，也明顯地暴露出其軟肋：由于網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲帶來的非實時性，由于有損編碼壓縮使顯示和記錄的圖像失去原汁原味，從而影響了應(yīng)用效果。而HDcctv高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，更好的解決了IP網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控系統(tǒng)所存在的缺陷。與高清IP攝像機相比，HDcctv高清視頻監(jiān)控不管是在圖像質(zhì)量及工程實施都有著巨大的優(yōu)勢。

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HDcctv視頻監(jiān)控技術(shù)

HDcctv是2009年由數(shù)家芯片與系統(tǒng)供貨商提出的針對高清監(jiān)控系統(tǒng)(HighDefinitionSurveillanceSystems)應(yīng)用共同開發(fā)指定的一項新標(biāo)準(zhǔn)。

HDcctv是利用了專業(yè)廣播電視行業(yè)開發(fā)的HD-SDI鏈路，在此基礎(chǔ)上為數(shù)字高清視頻傳輸定義了視頻分辨率和幀率等信息的握手協(xié)議。HD-SDI信號不但可以傳輸百米左右，而且可采用CVBS同軸電纜傳輸。HD高清定義源自于數(shù)字高清電視HDTV，是由美國電影電視工程師協(xié)會SMPTE確定的高清晰度電視標(biāo)準(zhǔn)，即支持1080i(1920×1080，隔行)、720P(1280×720，逐行)、1080P(1920×1080，逐行)三種高清電視標(biāo)準(zhǔn);再次，還特別要求是16∶9顯示模式和全幀速。

HD-SDI是一個廣播級的高清數(shù)字輸入與輸出標(biāo)準(zhǔn)。HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用同軸電纜，以BNC接頭作為接口標(biāo)準(zhǔn)，有效距離為100米，其最大的好處在于：

1、接口技術(shù)的成熟，HD-SDI是非常成熟的接口技術(shù)，支持視頻信號高速率、幾乎零延時的傳輸，而IP攝像機，由于需要對數(shù)據(jù)封裝、編碼等原因，導(dǎo)致延時較大;

2、HD-SDI傳輸協(xié)議的物理形態(tài)是BNC接口，這對于監(jiān)控項目來說是一個非常重要的特性，也就是說我們在將已有的傳統(tǒng)模擬框架系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高清監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，無需重新布線，而只需更換成像部分，這將為工程節(jié)省巨大的時間成本和人力成本;

3、單路HD-SDI可以傳輸最高1485Mbps的無損1080p高清數(shù)字視頻信號;

4、它支持多路并列傳輸，最高可以支持到六路并列。這時候HD-SDI的傳輸帶寬將達到8.9Gbps的數(shù)據(jù)傳輸流量。

HDcctv高清監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢

1)高清等級的實時圖像：它在傳輸過程中沒有產(chǎn)生壓縮與封包化的處理，不會像一般數(shù)字高清產(chǎn)生圖像延遲問題，為道路交通提供真正意義上的實時監(jiān)控。

2)不失真的可靠度：它不像IP數(shù)字監(jiān)控資料是在壓縮后以封包方式網(wǎng)絡(luò)傳輸，其以未經(jīng)壓縮的數(shù)字資料在同軸電纜上傳輸，不會失真。

3)高幀率：在汽車高速行進過程中，傳統(tǒng)的25幀圖像會有拖尾，伴隨大量運動模糊場出現(xiàn)。HDcctv系統(tǒng)攝像機由于可以不經(jīng)編碼傳輸，不用像IP攝像機哪樣考慮攝像機的編碼能力問題，可以輕松將幀率提高到至少60幀，有效的解決運動拖尾與運動模糊場景問題。

4)提供智能分析(IVS)所需高清圖像：HDcctv所提供的未壓縮過的數(shù)字高清圖像，圖像的完整性有保障，能大幅度的提升違章車牌抓拍的成功率和準(zhǔn)確度，更能為違章行駛司機的人臉分析提供最有效的抓拍圖像，是智慧監(jiān)控所需的最佳高清圖像來源。

5)兼容性：對于原模擬視監(jiān)控的系統(tǒng)需要升級到高清監(jiān)控系統(tǒng)，HDcctv高清監(jiān)控系統(tǒng)在布線方案上可以沿用老的模擬系統(tǒng)的布線成果，無需重新布線，設(shè)備管理也可以沿用老的模擬系統(tǒng)的架構(gòu)，只需要更換硬設(shè)備(攝像機、DVR、光端機等)，無需再有其他投入，也無需再經(jīng)過系統(tǒng)變化所需要的新的知識培訓(xùn)。

能大量縮短升級項目施工工期(約為老模擬標(biāo)清系統(tǒng)升級為IP高清系統(tǒng)工期的10%)。

6)高穩(wěn)定性：HDcctv方案中所使用的基于HD-SDI非壓縮數(shù)字技術(shù)的攝像機擁有高度穩(wěn)定性，它不會出現(xiàn)IP高清攝像機所具有的死機、假死和重啟等不穩(wěn)定現(xiàn)象，擁有和傳統(tǒng)模擬攝像機一樣的高可靠性，使整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)擁有IP高清系統(tǒng)不可比擬可靠性。

HDcctv系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)高清的比較

網(wǎng)絡(luò)高清系統(tǒng)HDcctv系統(tǒng)

高清標(biāo)準(zhǔn)各廠家不一致廣電高清標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)據(jù)接口百兆以太網(wǎng)HD-SDI(BNC型連接器)

傳輸帶寬100Mbit/s1.485Gbit/s

圖像實時性有明顯延遲實時、無延遲

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視頻圖像失真度壓縮后信號以封包的方式通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸未壓縮的信號以不封包的方式通過同軸電纜進行傳輸

網(wǎng)絡(luò)延遲500ms以上極低延遲

安裝方式相對復(fù)雜易安裝(與模擬CCTV系統(tǒng)一致)

安全性網(wǎng)絡(luò)攻擊安全性高

穩(wěn)定性網(wǎng)絡(luò)傳輸不可預(yù)期同軸電纜穩(wěn)定性高

綜合成本高標(biāo)準(zhǔn)

網(wǎng)絡(luò)資源占有更多的網(wǎng)絡(luò)資源相對占用更少的網(wǎng)絡(luò)資源

后期維護復(fù)雜簡單

HDcctv道路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

1)方案概述

城市與城市之間的高速公司視頻監(jiān)控或城市內(nèi)的道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)都是為交通部門實現(xiàn)實時交通指揮、增強交通調(diào)度、保障交通安全的交通管理。成熟的HDcctv高清視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能有效的解決智能交通所需要的實時高清道路信息采集，HDcctv道路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括HD-SDI高清信號采集、HD-SDI高清信號傳輸、高清信號控制、HD-SDI高清信號編碼及存儲、高清信號解碼顯示。

2)系統(tǒng)組成

道路HDcctv高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三個層次：

l監(jiān)控前端層：主要是安裝在城市道路上的各種HD-SDI全高清攝像機，實時監(jiān)控道路狀況，攝像機主要有1080p@30fps的全高清HD-SDI槍機、HD-SDI一體機、HD-SDI高速球機及光端機，實時監(jiān)控圖像可以通過光纖和同軸線實時傳輸?shù)礁鹘痪箨牭姆挚刂行?

l分控中心：各大隊分控中心，部署高凱視的1080p@30fps全高清HD-SDI硬盤錄像機、集中式光端機及HD-SDI矩陣、控制鍵盤和高清電視墻。監(jiān)控前端的視頻圖像通過矩陣在電視墻全實時顯示，分控中心可通過控制鍵盤控制前端的所有球機及一體機。硬盤錄像機實現(xiàn)1080P高清存儲并以高清或標(biāo)清的碼流傳輸?shù)娇偪刂行?

l總控中心：交通指揮中心，部署管理服務(wù)器、智能分析服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備及高清解碼器等設(shè)備，實現(xiàn)對所有視頻進行統(tǒng)一管理及實時指揮。

3)系統(tǒng)特點

l全高清1080P@30fps、1080I@60fps視頻圖像，能為道路監(jiān)控提供最寬廣的交通路況、最清晰的車輛和人物特征的同時，有效解決運動拖尾與運動場景模糊問題;

lHDcctv非壓縮視頻實現(xiàn)零延時的全實時視頻圖像傳輸;為交通指揮提供最可靠的視頻畫面;

l高可靠性，攝像機與DVR之間是光纖或同軸線傳輸，不會因網(wǎng)絡(luò)故障引成的視頻丟失，確保監(jiān)控可靠;

l系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模擬標(biāo)清系統(tǒng)相似，能使模擬標(biāo)清系統(tǒng)快速升級成高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

結(jié)束語

總而言之，高清視頻監(jiān)控為智能交通管理系統(tǒng)提供最實時的道路交通圖像信息，并通過智能視頻分析技術(shù)實現(xiàn)城智能交通管理。HDcctv視頻監(jiān)控技術(shù)能為智能交通提供最實時最清晰無壓縮的高清圖像，實現(xiàn)實時交通指揮、實時應(yīng)急指揮及有效可靠的智能分析。使城市交通順暢，繁而有序，忙而不亂。