摘要：随着科技的不断发展，高清视频技术基本上已经得到普及，而公路的发展建设也将高清摄像技术融入其中，并形成了公路数字化监控系统。本文先阐述了常用视频信号标准、高清视频信号数字编码、视频存储和设备显示接口，然后又对高清视频技术在高速公路监控系统中的应用展开讨论，并提出个人见解。
关键词：高清视频：高速公路：监控系统
引言：目前我国大部分高速公路上的视频监控系统主要由前端、中端以及后端组成，前端的作用是为了清洁监控的镜头，但是原来的电视制式视频效果并不理想。中端的设备采用的是光端机，但是为了节省光缆的使用一般情况下都用节点式端机来替代。后端的设备是将视频与各部分相连接从而形成录像机。但是这些繁琐的系统需要经过视频信号的转换，所以所录制的视频质量较差。因此，这就充分的表明高速公路高清摄像头的需求日益加强[1]。
一、常用视频信号标准
我国常用的视频信号标准目前分为两种：标清和高清。这两种视频信号最大的区别就在于分辨率不同，单位是像素，像素越高视频就越清晰。标清的有QCIF（176×144）、CIF（352×288）、HALFD1（704×576）等，从上面可以看出标清的摄像头像素只能达到DI标准。而高清的摄像头有720P、1080i以及1080I三种，分辨率也十分高，所以视频比较清晰。不仅如此，高清摄像头还能看到很多视频中的细节并能将模糊的细节调节更清晰[2]。
二、高清视频信号数字编码
高清视频信号数字分为非压缩编码与数字压缩编码，前者指的是视频不接受任何的处理，它的优点是视频的质量比较高，延迟低，但是码流却很大，并且不能通过互联网来传播，想要存储还要经过压缩才行，要不然视频就会占用大量的空间。后者指的是对视频的信号进行压缩处理，经过压缩的视频码流会大幅度降低，并且可以通过网络传播，对于日后的储存也比较方便。
三、视频存储和设备显示接口
我国目前的高清视频储存大多都用网络硬盘录像机，它传输的是视频的码流，并对视频进行储存和管理，可以运用网络所带来的优势。高速公路的视频会传输到监控管理部门，并且还需要相关的设备进行输出。目前为止，高清视频的接口有高清晰度多媒体休口和数字视频接口。除此之外，高清视频接口适合传输没有经过压缩的音频信号，最高能传输的速度为2.25GB每秒，也不需要进行数模转换，还能保证视频的信号，最远的传输距离为15米[3]。
四、高清视频技术在高速公路监控系统中的应用
（一）高清视频标准选用原则
我国公路高清摄像头监控系统包括收费监控、路段监控以及隧道监控，其中收费监控又分为收费亭、收费车道和收费广场监控。路段监控也分为服务区、停车区、桥区以及路段监控等，而隧道监控则指的是对隧道的内部以及隧道口进行监控。收费亭与收费车道以及隧道监控可以组成一个区域的监控体系，并对过往的车辆路线、车牌等进行检查，还可以生成监控视频，需要用720P的高清摄像头。对于像桥下、路段口这些特殊的路段需要保证摄像头的监控面积广，还要能对紧急的事件进行捕捉，所以就要用1080P的高清摄像机。
（二）高清视频信号编码选用原则
高速公路由于路段较长，而且线路都比较分散，所以需要录像的视频进行压缩，然后传输到网络设备当中，这就要求采用高清数字压缩编码IP网络摄像机，能够有效的降低录像的成本。不仅如此，这种摄像机所录制的视频也比较高清，并且不受时间和地点的限制，能够在互联网上进行控制。
（三）高清视频信号的传输规划
高清公路上的摄像头视频都是经过压缩处理的，并且还能在网络上进行传输，但是因为视频是高码流来持续传输的，所以对网络的要求比较高。在高速公路上运用时一般有两种传输的方式，第一种是同步数字体系传输或者是将单独的视频传输到网络上。另外，高速公路上的隧道视频传输分单个和多个隧道视频隧道管理站，隧道中的监控摄像头所录制的高清码流输入值守点的工业以太网交换机中，然后再输入网络当中。公路上的收费站将摄像机中的高清码流以链伏的方式连接到收费车道以太网交换机中，这其中以太网交换机与收费站、收费亭的摄像头高清录像、视频相连接，所有的数据都会传输到网络上，并由监控管理局所接收。
（四）设备接口及视频存储管理
根据上述可以看出，视频接收传输信号的类型很多，这其中HDMI接口工具有传输快且距离远的优势，但是由于公路上的路况都比较复杂，所以各区域都需要根据自身的管理模式来实现分级管理。隧道监控的隧道值守点需要设置专门的监视器，作用是用解码器将视频图像进行解码，并能有效的展示，而且也能保证值守人员可以对隧道的实时情况进行观察。当所有的监控视频传输到视频管理站以后，需要通过NVR的方式进行存储，为了保证视频的高清度，要将视频为1080P的按照每路2.2GB每小时，视频为720P的按照每小时1.8G来分配，需要注意的是存储量的标准要和视频标准相对应并可以合理的培植。这其中视频管理服务器的主要作用是将监控所录制的视频进行切换、分割以及合并，同时也具有回放的功能。
除此之外，收费站和各路段的监控视频都要传输到收费站的监控室当中，这也要求每个收费站都要有相关的视频接收设备，并且与各摄像头所连接。片区的视频需要通过网络进行浏览、管理以及控制，还要保证其回访，如果区域内出现了危险的情况，片区的中心要将先前事件发生的视频进行自动的保存然后连接报警系统。
总结：随着经济科技的发展，我国的高清监控摄像头基本上已经普及，本文先对高清摄像头的概念和相关的功能进行了阐述，也对在公路中如何运用高清摄像头进行了分析，但是实际运用过程中，我国还是有许多的地区并没有普及到高清的摄像头，部分公路的摄像头也比较落后，清晰度不高，这就需要我国政府对公路高清摄像头的运用大力宣传，并且还要帮助各地的公路建设并完善公路监控系统的建设，这样高清摄像头才能在我国公路上全面化覆盖，从而带来交通上的便利。
参考文献：
[1]刘强. 数字化视频技术在高速公路闭路电视监控系统中的应用[C]. 中国公路学会.第四届亚太可持续发展交通与环境技术大会论文集.中国公路学会:中国公路学会,2005:898-904.
[2]马杨.高清视频开启高速公路监控新征程——2013全国高速公路高清视频监控技术研讨会在长沙举行[J].中国交通信息化,2013(11):18.
[3]马杨,赵波.视频监控急需开启智能化时代——2014全国高速公路高清视频监控技术研讨会在杭州举行[J].中国交通信息化,2014(10):19