摘要；針對IP技術(shù)在信號傳扮領(lǐng)城的發(fā)展趨勢，分析了基于IP的信號傳輸技術(shù)應(yīng)用于高速公路視頻監(jiān)拉系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，并介紹了該技術(shù)下視頻監(jiān)拉系統(tǒng)的構(gòu)架原則和特點。
　　關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控，TCP/IP，以太網(wǎng)，高速公路
　　目前，高速公路監(jiān)控分中心和收費站的SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)和接人系統(tǒng)已基本建成，這使遠程視頻監(jiān)控成為可能，另外，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)的應(yīng)用得到廣泛普及，這促進了基于IP技術(shù)的各種視頻通信應(yīng)用。
　　1基于IP的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點
　　(1)在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸中，大都采用點對點的傳輸方式，這樣的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)在適應(yīng)性、開放性、復(fù)雜性和價格成本方面的局限性日益受到挑戰(zhàn)，而以太網(wǎng)具有的高速、大容量、開放性和適應(yīng)性強的優(yōu)點與視頻監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展要求相適應(yīng)。
　　(2)基于IP的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)很成熟，有完善的協(xié)議體系和豐富的應(yīng)用層開發(fā)工具，易于終端控制軟件的開發(fā)應(yīng)用。
　　(3)視頻信號在以太網(wǎng)上是以數(shù)據(jù)流的方式傳輸，易于各級監(jiān)控中心處理視頻信號，便于多級聯(lián)網(wǎng)，這在很大程度上解決各種視頻采集設(shè)備和計算機設(shè)備通過異種或同種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問題，為構(gòu)造開放式視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供有力支持，大大增加系統(tǒng)通信的靈活性。
　　(4)基于IP技術(shù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻解碼器可以少于視頻編碼器的數(shù)量。通過后臺軟件控制，視頻編碼器可以解壓以太網(wǎng)上任意一個IP地址編碼器的圖像，實現(xiàn)一點對多點。
　　2基于IP技術(shù)的視頗監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建原則
　　高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建的目的是為了實現(xiàn)遠程化、智能化的監(jiān)控目標(biāo)，并應(yīng)在此前提下確定系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)實現(xiàn)的硬件基礎(chǔ)。
　　(1)系統(tǒng)裝置內(nèi)部應(yīng)嵌人以太網(wǎng)通信接口和驅(qū)動程序，便于網(wǎng)絡(luò)的直接接人，監(jiān)控終端可以在任何可連接網(wǎng)絡(luò)的地方訪間被控設(shè)備。
　　(2)系統(tǒng)的設(shè)計遵循模塊化的思想。在結(jié)構(gòu)上
　　采用模塊化思想，不僅便于開發(fā)調(diào)試，而且增加了系統(tǒng)靈活性，為進一步的功能改變和系統(tǒng)擴充提供條件。
　　(3)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有比較經(jīng)濟的使用和維護成本。成本經(jīng)濟易于在用戶中快速普及，有機會被各種類型的用戶使用，在性能上得到不斷改進從而最終被用戶接受。
　　(4)系統(tǒng)的安裝、配置和操作應(yīng)做到簡單明了。簡明的特性能夠保證非專業(yè)操作人員使用起來也沒有較大困難，監(jiān)控裝置在設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后應(yīng)能即插即用，終端操作和監(jiān)視界面也應(yīng)直觀、簡明、友好。
　　3高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方法
　　目前福建省高速公路監(jiān)控項目中對視頻信號的監(jiān)控和管理自下而上可分為以下三層；
　　(1)收費站
　　各收費站需要對本地的視頻信號進行管理。各收費站所轄的攝像機信號全部引人本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)，收費站對本地所有圖像進行管理。
　　(2)監(jiān)控分中心
　　一條高速公路通常設(shè)置幾個監(jiān)控分中心，對某一路段進行監(jiān)控和管理。各收費站圖像根據(jù)監(jiān)控分中心要求上傳本地的視頻信號，監(jiān)控分中心對路段中各收費站上傳的圖像進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。
　　(3)省監(jiān)控中心
　　高速公路管理部門需要對省內(nèi)所有的高速公路進行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調(diào)度。各監(jiān)控分中心將自己所轄區(qū)域內(nèi)的視頻信號選擇上傳到省中心，由省中心統(tǒng)一監(jiān)控和管理。
　　省監(jiān)控中心、監(jiān)控分中心、收費站之間采用聯(lián)網(wǎng)分級控制，省監(jiān)控中心的優(yōu)先級最高。控制信號采用逐級轉(zhuǎn)發(fā)的形式轉(zhuǎn)發(fā)到需要控制的設(shè)備。
　　下面以莆秀高速公路的實際應(yīng)用方案為例進行說明，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。
　　
　　莆秀高速公路共有2個收費站，2個收費站的視頻采取集中監(jiān)控模式，湄州主線站的所有視頻都上傳到莆田西收費站，2個收費站的視頻在莆田西收費站監(jiān)控室集中顯示。
　　收費站的視頻監(jiān)控設(shè)備包括外場攝像機、視頻切換矩陣、視頻光端機、編碼器、交換機等。外場攝像機通過點對點光端機、視頻切換矩陣與編碼器相連。視頻生切換矩陣可以實現(xiàn)簡單的本地視頻切換功能。編碼器將視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)碼流輸出到以太網(wǎng)交換機。以太網(wǎng)交換機與編碼器相連的端口劃分成不同的VIAN口，每個編碼器分配一個IP地址，交換機提供一個TRUNK口(允許所有VLAN通過)與SDH傳輸設(shè)備的以太網(wǎng)板的一個以太網(wǎng)口相連。數(shù)據(jù)碼流通過收費站SDH傳輸設(shè)備送至分中心SDH傳輸設(shè)備的以太網(wǎng)口。
　　監(jiān)控分中心的視頻監(jiān)控設(shè)備包括交換機、解碼器、編碼器、視頻切換矩陣、圖像管理計算機、監(jiān)視器等。數(shù)據(jù)碼流經(jīng)過分中心SDH傳輸設(shè)備送至交換機的TRUNK口。交換機與解碼器相連的端口同樣劃分成不同VlAN口，每個解碼器分配一個IP地址，并將解碼器的接收地址設(shè)置為對應(yīng)編碼器的IP地址。解碼器將數(shù)據(jù)碼流轉(zhuǎn)換成視頻信號輸出視頻切換矩陣，最終送至監(jiān)視器。矩陣通過級聯(lián)對收費站的視頻信號進行監(jiān)視和控制。同時，連接到交換機上的圖像管理計算機能夠通過軟件方式解碼出網(wǎng)絡(luò)上所有IP地址的視頻圖像。另外，作為視頻信號傳輸?shù)闹虚g過程，監(jiān)控分中心還需要根據(jù)省監(jiān)控中心的要求上傳幾路圖像，分中心上傳的方式與收費站的上傳方式相同，這里不再贅述。
　　4結(jié)束語
　　基于IP技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在莆秀高速公路(大石橋段)的工程實踐中得到了驗證。整個監(jiān)控系統(tǒng)的實施方案考慮到了收費站所有圖像上傳分中心，真正實現(xiàn)收費站機房的無人值守，同時保證了分中心可對所有收費站的情況實施全面監(jiān)控。基于護技術(shù)的視頻監(jiān)控方案方便了監(jiān)控人員對視頻圖像的統(tǒng)一管理和維護，減少了維護人員的工作量，節(jié)約了傳輸系統(tǒng)的光纖資源，為高速公路管理部門提高綜合經(jīng)濟效益提供了一個很好的平臺。