交通視頻監控系統的結構、功能和特點分析

隨著城市道路交通建設的日漸完善，相應管理部門的工作壓力也與日俱增。車輛超速超限問題，繁忙路段周圍車輛的運行情況、行人的流量情況，交通治安情況等等問題，單靠人力監控顯然力不從心。因此，將遠程監控信息技術引入交通管理已勢在必行。

交通視頻監控系統是了解全市交通狀況和治安狀況的窗口，是公安交通指揮系統不可缺少的子系統，視頻監控系統是智能交通系統的一個重要組成部分，建立視頻圖像監控系統目的是及時準確地掌握所監視路口、路段周圍的車輛、行人的流量、交通治安情況等，為指揮人員提供迅速直觀的信息從而對交通事故和交通堵塞作出準確判斷并及時響應，對監控范圍內的突發性治安事件錄像取證，為內外事警衛工作服務，起到綜合治理效果。現在交通行業應用較為廣泛的是市內交通路口、重點地段監控以及高速公路收費站監控等。

本方案根據項目提供的相關文件，并根據項目的實際需求，參照有關國際標準和國家標準，并結合我公司從事過的多個項目所積累的經驗，編制出這套技術方案。

一、設計原則

本項目方案設計遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統設計內容是系統的、完整的、全面的;設計方案具有科學性、合理性、可操作性。

二、系統功能和特點

本著系統既要先進、實用、成熟、可靠，又要做到系統開放性、可擴展性好，兼顧投資合理、效益最佳的目的。閉路電視監控對現場設備進行集中監視、控制和管理，使這些設備得以安全、可靠、高效地運行，最大限度地發揮智能管理的作用，創造安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的優良環境，節約能源，并減少維護人員。

（一）系統具有以下功能：

CCTV主要任務是對建筑物內重要部位的事態、人流等動態狀況進行宏觀監視、控制，以便對各種異常情況進行實時取證、復核，達到及時處理目的。

1、實現各種遙控信號

云臺控制：上、下、左、右

鏡頭控制：變焦、聚集、光圈

錄像控制：定點錄像、時序錄像

防護罩控制：除霜、風扇、加熱

2、對視頻信號進行時序、定點切換、編程。

3、察看和記錄圖像，應有字符區分并作時間（年、月、日）的顯示。

4、實現同步切換：電源同步或外同步。

5、接收安全防范系統中各子系統信號，根據需要實現控制聯動或系統集成。

6、內外通信聯系。

7、安保監視電視系統與安全報警系統聯動時，應能自動切換、顯示、記錄報警部位的圖像信號及報警時間。

8、電源控制

攝像機應由安保控制室引專線統一供電，并由安保控制室操作通、斷。對離安保控制室較遠的攝像機統一供電確有困難時也可就近解決，如果系統采用電源同步方式的，則必須與安保控制室為同相的可靠電源。

（二）系統具有以下特點：

H.264視頻編碼標準是專為中高質量運動圖像壓縮所設計的低碼率圖像壓縮標準。H.264采用運動視頻編碼中常見的編碼方法，將編碼過程分為幀內編碼和幀間編碼兩個部分。埃幀內用改進的DCT變換并量化，在幀間采用1/2象素運動矢量預測補償技術，使運動補償更加精確，量化后適用改進的變長編碼表（VLC）地量化數據進行熵編碼，得到最終的編碼系數。

H.264標準壓縮率較高，CIF格式全實時模式下單路占用帶寬一般在幾百左右，具體占用帶寬視畫面運動量多少而不同。缺點是畫質相對差一些，占用帶寬隨畫面運動的復雜度而大幅變化。

三、系統結構介紹

（一）前端設備

前端設備的功能是實現視頻信號的采集及接收來自監控中心的遙控指令，實時準確地采集指揮中心所需要的視頻信號。前端設備根據應用的環境選擇一體化高清彩色攝像機，具有一體化光學變焦鏡頭，具有自動白平衡功能，支持手動和自動光圈、聚焦、快門和增益控制。全部監控點可以加裝云臺，以適合大范圍選擇監控。在前端需安裝高清視頻編碼器設備，把高清視頻圖像壓縮編碼發送到傳輸網絡。

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（二）傳輸設備

傳輸設備完成視頻信號的上行傳送和控制數據的下行傳輸。根據現有通信技術的發展，南海區交通視頻監控系統選擇光纖傳輸作為主要傳輸手段，實現視頻信號、數據和控制信號的共網傳輸。光纖通信方式高效安全，可以為整個視頻監控系統提供穩定的傳輸通路。傳輸設備使用交通通信系統的光纖傳輸線路，為每個前端監控點提供快速以太網接口，有效傳輸帶寬不小于20Mbps，前端設備及監控中心設備分別接入交通通信系統即可完成視頻的傳輸和控制信號的傳輸。

（三）監控中心

監控中心設備作為整個視頻監控系統的核心部分集中處理各路視頻信號并下發控制指令。監控中心系統布置在交通指揮中心，由視頻管理服務器、WEB服務器、存儲管理服務器、流媒體服務器、網絡存儲服務器、高清視頻解碼器、綜合監控客戶端軟件組成，顯示設備為拼接組合大屏幕，由顯示系統提供。

監控中心系統可以完成對傳輸設備送來的各路視頻信號的實時切換顯示、數字視頻存儲、網上發布，同時根據交通指揮和調度的需要完成對遠端設備的遙控。同時要將之前三期電子警察系統建設過程中的視頻圖像利用此次視頻監控系統的平臺進行統一的管理。

（四）視頻存儲方式

采用磁盤陣列（NAS）設備對前端傳輸到監控中心的網絡數字圖像進行周期存儲。

四、監控功能總體需求描述

（一）實時圖像播放

應能按照指定攝像設備進行視頻的實時播放，支持視頻在計算機上進行顯示、圖片抓拍和本地錄像，支持視頻在大屏幕和其他顯示設備上進行顯示，支持多用戶對同一視頻資源的同時播放。

（二）遠程控制

應能通過手動或自動操作，對前端攝像機進行PTZ控制;能設定控制優先級，對不同級別的用戶請求應有優先級管理。

（三）存儲和備份

系統能記錄與圖像信息相關的檢索信息，如設備、時間、報警信息等。能存儲視頻信息并保持至少15天;對需要長期保存的信息可配置專用存儲設備進行備份存儲。