革新的高速公路视频传输综合接入解决方案

时间:2010-06-15   来源:   网友评论:0   人气: 265 作者:

传统高速公路机电系统建设中,通信系统作为各类业务的承载平台,将收费数据、业务语音、OA数据等业务复用至传输系统中,从各收费站传输至分中心乃至省联网中心。而在高速公路外场业务中,包括收费广场、路面监控、隧道等存在大量的各类业务接入需求,主要为监控及收费系统的视频图像、监控子速率、语音类业务等。现有主要的解决方式为采用大量点对点的光端机或者链状节点式光端机,将视频图像接入后通过光纤传输至附近收费站,通过收费站的编码设备实现视频图像数字化后,连接通信传输设备将图像传输至分中心;而其他数据业务需配置相应的数据光端机传输。这种模式在应用中主要存在以下问题。

 
  首先,点对点光端机占用大量的光纤资源,而采用数字非压缩模式的节点式光端机虽然对光纤需求很少,但是对外场业务保护能力较弱,当出现光口损坏及断纤的情况下视频数据无法传输。
 
  其次,系统复杂度高,故障点多。因各类图像进入收费站后最终需要进行数字化才能满足在高速公路机电通信系统中传输,无论编码为MPEG-2或者H.264模式,均需要将外场传输至收费站的图像还原成模拟图像后再进行数字编码。这样在收费站存在光端机、编码器、矩阵、视频分配器、硬盘录象机等多类设备,导致收费站视频系统设备种类众多,连接复杂,提高了系统故障率。
 
  另外,光端机类产品本身网管能力较差,再经过收费站多类产品组网,导致外场设备几乎无法管理,成为高速监控系统的盲点。
  针对高速公路子速率、监控视频甚至包括收费系统开关量、语音监听等都需要单独的传输,造成外场传输资源的浪费,多类业务起终点一致,却采用多个设备及多条光纤实现不同类别的传输。
 
  正是由于以上提到的问题,造成高速公路机电系统构架的复杂性,在后期的维护管理中为高速公路运营部门埋下了不同程度的隐患,致使整个机电系统无法进行完善的管理。

  机电系统中图像传输应用分析
 
  伴随各省高速公路路网规模的不断扩大,机电构架越来越复杂,模拟图像的应用已经不能够灵活地适应于规模化的机电系统构架。因此,在各省数字化的视频传输模式已经广泛得到认可,并在大部分省份路中心至省联网中心的调看中采用。因而接入网及外场的视频模式选择应逐步过渡到数字化应用,数字化的视频应用可以为机电系统带来如下好处:
 
  ·避免模拟传输模式多级传输及跨越多个矩阵带来的视频图像损失;
 
  ·无需点对点的使用方式,一次编码图像通过组播技术,在不占用多余带宽的情况下支持多点同时调用;
 
  ·图像存储不再需要DVR设备二次编码转换,可以通过网络实现一次编码图像存储;
 
  ·设备普遍支持远程的网管能力,便于维护;
 
  ·数字化的视频图像更适合业务扩展的应用,实现对外发布业务等。
 
  通过上述分析可以看到,数字化的视频模式更适合高速公路机电系统中的应用,那么选择哪种编码格式便是接下来需要探讨的话题。从现有全国各省机电系统中监控图像、收费图像的编码协议主要采用包括MPEG-2、MPEG4-AVC(H.264)等。
 
  在使用过程中,MPEG-2的图像质量在高带宽情况下可以得到保障,但存储需要转换成模拟图像后再通过DVR转成MPEG-4的低码流模式存储,网络模式繁复,管理不便,而且对图像质量的二次编码造成较大的损失,同时高带宽的码流对通信系统的负荷也是比较重的;MPEG-4 AVC(H.264)这种协议是ITU-T与MPEG联合制定的,作为下一代网络的视频标准,专注于视频通信以及流媒体应用。相对已往的各类编码协议主要采用了更复杂的算法,实现视频图像在较低带宽下更高的图像质量,在对比中可见MPEG-4 AVC(H.264)在3M带宽下可以实现MPEG-2近8M码流下的图像质量。因此在机电系统中,建议采用MPEG-4 AVC(H.264)的标准,这样可以减少大量数字图像对通信系统的带宽占用,同时,对于数字图像的存储调用带来了更大的灵活性。在现有部分厂家的双码流传输模式下,更可以实现高码流图像的实时图像调用,低码流图像的实时数据存储,是更适合高速公路监控系统以及收费图像应用的解决方式。


 

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