高速公路监控系统全面数字高清解决方案

　　一、何谓高清

　　高清其实就是指视频监控图像的清晰度更高。对于视频监控而言，图像清晰度是最关键的特性。图像越清晰，细节越明显，视觉效果就越好，智能分析等应用业务的准确度也越高。所以，图像清晰度是视频监控永恒的追求。

　　笔者认为，高清是一个标准，而不是一种概念。标准不仅仅意味着它是一个像素数据或者是一个图像的画面比例，它应该是一个整体的解决方案，它要求从前端摄像到中端传输到后端显示都需要遵循着同样的标准。

　　衡量图像清晰度的标准主要是分辨率，单位是像素。这个值越大，图像则越清晰。高清与标清的差异也就体现在这里。两者之间的分界线就是百万像素或720p，达到百万像素或720p及以上的就是高清。当前业内主要的高清标准有720P、1080P、1080i三种格式。

　　1.720P格式，是指在逐行扫描下达到1280×720的分辨率的标准视频显示格式。其理论值为750条垂直扫描线，实际有720条可见垂直扫描线，屏幕比例为16∶9，频率为60Hz，行频为45KHz。

　　2.1080P格式，是指在逐行扫描下达到1920×1080的分辨率的标准视频显示格式。其理论值为1125条垂直扫描线，实际有1080条可见垂直扫描线，屏幕比例为16∶9。

　　3.1080i格式，是指在隔行扫描下达到1920×1080的分辨率的标准视频显示格式。其理论值为1125条垂直扫描线，实际有1080条可见垂直扫描线，屏幕比例为16∶9，频率为60Hz，行频为33.75KHz。

　　二、高速公路监控系统高清解决方案

　　当前，在大多数高速公路视频监控系统中，图像清晰度只有4CIF，这样的清晰度很难看清过往车辆车牌号码及局部特征。尤其对于大型桥梁、长大隧道、大型互通式立交桥、收费站、治超站、服务区、事故多发地等重点监控目标而言，其清晰度已远远达不到高速公路交警或高速公路管理处的应用要求，同时由于图像存储需要更高的视频分辨率，录像回放也更加重视细节的再现，因此，急需引入先进的数字高清视频监控高清解决方案。针对目前高速公路监控系统的现状与存在的需求，深圳诺龙推出了一套基于数字高清在高速公路监控系统中的解决方案——UTN综合业务光传输网。

　　UTN综合业务光传输网是深圳诺龙针对数字化、网络化、高清化、集成化、标准化的视频监控发展趋势，通过深度挖掘市场需求及现有产品、技术的特点研发和生产的新一代综合业务光传输平台。UTN高清解决方案包括数字高清视频源采集编码、传输及交换、存储、显示及管理控制等部分组成。

　　1.数字高清视频采集编码

　　高清视频效果的保证首先来源于高清信息的采集，如果没有前端高清视频采集，就没有后端的高清效果。

　　UTN的远端业务接入设备ONU主要完成各监控点视频信号、音频、报警开关量、各种低速数据、VOIP及标准以太网信号等接入;远端业务接入设备在接入视频信号的同时进行数字化编码处理，可支持H.264等标准压缩格式。每台ONU400支持4路标准视频信号接入，每个端口可预置10-40Mbps网络带宽，完全能满足数字高清视频的接入;ONU采用环网接入时最大支持24个节点，支持环网自愈功能，其业务倒换时间小于30ms;各个ONU400支持ONU100星型扩展。

　　2.数字高清传输及交换

　　高清意味着高带宽。而高清监控在传输这一环节往往受到带宽的影响。目前，视频监控系统的传输技术主要有视频基带传输、光纤传输、网络传输、微波传输和双绞线平衡传输五种传输方式。其中，视频基带传输距离非常短;微波传输则受环境影响比较大;双绞线只适合1KM以内的监控传输，且只能传输一路图像;光纤传输则比较适合长距离传输;网络传输易受网络带宽的影响。

　　面对高清应用的超大数据量带宽以及实时性的要求，目前只有两种传输方式在高清传输中得到认可，一种是采用光纤专线传输。采用光纤传输是解决长距离视频监控高速传输系统的最佳解决方式，通过把视频及控制信号转换为光信号在光纤中传输。光纤传输具有衰减小、频带宽、不受电磁波干扰、重量轻、保密性好等一系列优点，广泛应用于国家及省市级的主干通信网络。而在视频监控系统中，光纤传输也已成为长距离音视频及控制信号传输的首选方式。第二种是网络传输。随着目前网络传输技术的迅猛发展，通信网络也逐渐朝1000M甚至10000M方向发展。因此UTN采用光纤+通信网络两种混合传输模式系统可解决高清监控的高带宽问题。

　　UTN针对高速公路监控点具体分布的情况，在前端各监控点配置ONU400，各ONU400组成光纤环网传输方式传输到监控中心OLT设备。其1.25G的业务接入卡可支持最多96路视频输入，单机框则可达到192路视频的接入能力交换。与上级监控通信网络的系统扩展级联则通过千兆电口进行联网。

　　UTN引入先进的TDM控制机制，将ONU采集到的数据，各自在自身的独立通道内传输，各ONU之间不存在资源竞争问题，从而彻底解决了网络阻塞的问题，保证各业务传输质量。同时采用单纤双环设计，拥有专用的高速以太网数据通道和低数数据通道，高低速数据在各自的通道中传输，低速数据不需要进行IP打包分发，极大地提高网络传输的实时性及安全性。与外网的通讯通过交换控制卡进行，可有效隔离广播风暴。