交通视频监控系统的结构、功能和特点分析

随着城市道路交通建设的日渐完善，相应管理部门的工作压力也与日俱增。车辆超速超限问题，繁忙路段周围车辆的运行情况、行人的流量情况，交通治安情况等等问题，单靠人力监控显然力不从心。因此，将远程监控信息技术引入交通管理已势在必行。

交通视频监控系统是了解全市交通状况和治安状况的窗口，是公安交通指挥系统不可缺少的子系统，视频监控系统是智能交通系统的一个重要组成部分，建立视频图像监控系统目的是及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等，为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通堵塞作出准确判断并及时响应，对监控范围内的突发性治安事件录像取证，为内外事警卫工作服务，起到综合治理效果。现在交通行业应用较为广泛的是市内交通路口、重点地段监控以及高速公路收费站监控等。

本方案根据项目提供的相关文件，并根据项目的实际需求，参照有关国际标准和国家标准，并结合我公司从事过的多个项目所积累的经验，编制出这套技术方案。

一、设计原则

本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的;设计方案具有科学性、合理性、可操作性。

二、系统功能和特点

本着系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的。闭路电视监控对现场设备进行集中监视、控制和管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少维护人员。

（一）系统具有以下功能：

CCTV主要任务是对建筑物内重要部位的事态、人流等动态状况进行宏观监视、控制，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，达到及时处理目的。

1、实现各种遥控信号

云台控制：上、下、左、右

镜头控制：变焦、聚集、光圈

录像控制：定点录像、时序录像

防护罩控制：除霜、风扇、加热

2、对视频信号进行时序、定点切换、编程。

3、察看和记录图像，应有字符区分并作时间（年、月、日）的显示。

4、实现同步切换：电源同步或外同步。

5、接收安全防范系统中各子系统信号，根据需要实现控制联动或系统集成。

6、内外通信联系。

7、安保监视电视系统与安全报警系统联动时，应能自动切换、显示、记录报警部位的图像信号及报警时间。

8、电源控制

摄像机应由安保控制室引专线统一供电，并由安保控制室操作通、断。对离安保控制室较远的摄像机统一供电确有困难时也可就近解决，如果系统采用电源同步方式的，则必须与安保控制室为同相的可靠电源。

（二）系统具有以下特点：

H.264视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。H.264采用运动视频编码中常见的编码方法，将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分。埃帧内用改进的DCT变换并量化，在帧间采用1/2象素运动矢量预测补偿技术，使运动补偿更加精确，量化后适用改进的变长编码表（VLC）地量化数据进行熵编码，得到最终的编码系数。

H.264标准压缩率较高，CIF格式全实时模式下单路占用带宽一般在几百左右，具体占用带宽视画面运动量多少而不同。缺点是画质相对差一些，占用带宽随画面运动的复杂度而大幅变化。

三、系统结构介绍

（一）前端设备

前端设备的功能是实现视频信号的采集及接收来自监控中心的遥控指令，实时准确地采集指挥中心所需要的视频信号。前端设备根据应用的环境选择一体化高清彩色摄像机，具有一体化光学变焦镜头，具有自动白平衡功能，支持手动和自动光圈、聚焦、快门和增益控制。全部监控点可以加装云台，以适合大范围选择监控。在前端需安装高清视频编码器设备，把高清视频图像压缩编码发送到传输网络。

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（二）传输设备

传输设备完成视频信号的上行传送和控制数据的下行传输。根据现有通信技术的发展，南海区交通视频监控系统选择光纤传输作为主要传输手段，实现视频信号、数据和控制信号的共网传输。光纤通信方式高效安全，可以为整个视频监控系统提供稳定的传输通路。传输设备使用交通通信系统的光纤传输线路，为每个前端监控点提供快速以太网接口，有效传输带宽不小于20Mbps，前端设备及监控中心设备分别接入交通通信系统即可完成视频的传输和控制信号的传输。

（三）监控中心

监控中心设备作为整个视频监控系统的核心部分集中处理各路视频信号并下发控制指令。监控中心系统布置在交通指挥中心，由视频管理服务器、WEB服务器、存储管理服务器、流媒体服务器、网络存储服务器、高清视频解码器、综合监控客户端软件组成，显示设备为拼接组合大屏幕，由显示系统提供。

监控中心系统可以完成对传输设备送来的各路视频信号的实时切换显示、数字视频存储、网上发布，同时根据交通指挥和调度的需要完成对远端设备的遥控。同时要将之前三期电子警察系统建设过程中的视频图像利用此次视频监控系统的平台进行统一的管理。

（四）视频存储方式

采用磁盘阵列（NAS）设备对前端传输到监控中心的网络数字图像进行周期存储。

四、监控功能总体需求描述

（一）实时图像播放

应能按照指定摄像设备进行视频的实时播放，支持视频在计算机上进行显示、图片抓拍和本地录像，支持视频在大屏幕和其他显示设备上进行显示，支持多用户对同一视频资源的同时播放。

（二）远程控制

应能通过手动或自动操作，对前端摄像机进行PTZ控制;能设定控制优先级，对不同级别的用户请求应有优先级管理。

（三）存储和备份

系统能记录与图像信息相关的检索信息，如设备、时间、报警信息等。能存储视频信息并保持至少15天;对需要长期保存的信息可配置专用存储设备进行备份存储。

（四）历史图像的检索和回放

能按照摄像机设备、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载;回放支持正常播放、快速播放、画面暂停、图片抓拍和跳转。

（五）系统的人机交互

具有直观、友好、简洁的人机交互界面;具有视频画面分屏显示、信息提示等处理功能;能反映系统自身的运行情况，对正常、报警、故障等状态给出指示。

（六）用户与权限管理

系统具有对登录的用户进行授权和认证的功能，定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用软件的权限。系统可提供对摄像机设备进行独占性控制的锁定及解锁功能。

（七）日志管理

日志包括系统运行信息和操作信息，能记录系统内在线、离线、故障等状态;能记录操作人员进入、退出系统的时间和主要操作情况。支持日志信息的查询和统计功能。

（八）开放的系统接口

系统可提供与其它信息系统的互联接口。

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