光传输网在高速公路监控系统中的应用

 　　视频监控系统是高速公路机电系统中一个非常重要且不可缺少的子系统，其可对交通流量和交通运行状况进行监视，对关键路段实施交通实时控制，及时发现各种异常情况并采取相应应急措施，保证高速公路高速、安全、有效地运行。本文在具体分析高速公路视频监控业务需求的基础上，主要针对高速公路视频监控光纤传输系统应用提出了一个更加完善的解决方案——综合业务光传输网。

　　近年来，我国以高速公路为主体的国道干线建设取得了重大进展，截止2008年底高速公路通车里程达到6.03万公里，稳居世界第二位。随着交通运量的增加，高速公路运营中存在的问题，特别是交通事故问题日益凸显，为此，在高速公路建设中，视频监控系统的建设受到了更多的重视。而随着前端监控点的增多，业务量的增大，以及用户对视频图像的清晰度和视频监控系统的稳定性提出了更高的要求，高速公路视频监控系统正在朝着高度集成化、更快速传输、大容量等方向发展。

　　针对当前高速公路视频监控需求，业内主流厂家根据自身实力纷纷推出较为可行的解决方案，包括以H3C为代表的光网络解决方案、以蛙视为代表的光传输平台，以及以诺龙为代表的综合业务光传输网等。

　　高速公路视频监控需求分析

　　高速公路视频监控系统一般分为收费监控和道路监控两部分：收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，并实施有效的监督；道路监控系统主要是对高速公路干线、互通立交、隧道等高速公路重点路段进行监视，掌握高速公路交通状况，及时发现交通阻塞路段、违章车辆，给予引导，保证高速公路的安全通畅。而对高速公路的总体服务质量提出更高要求的同时，也带来了高速公路监控点位的增加——现阶段一条100公里左右的路段，其监控的视频路数大约为200-400路左右的规模，因此，如何构建一个大型、稳定可靠、高效且便于管理的视频监控系统，是摆在高速公路业主面前的一个新问题。

　　同时，高速公路视频监控新需求的提出，也对视频传输系统提出了更高的要求：

　　·可管理性：支持分级分域的管理，以满足高速公路区域监控中心、路段中心、收费站等不同的监控需求，监控中心需要快速、便捷地对所有监控设备进行管理；

　　·多业务集成：满足高速公路多业务传输需求，并进行有效融合；

　　·可靠的传输平台：应对突发事件时，需保证监控系统可靠、快速的调阅当时历史图像，并具备自我保护功能；

　　·标准化设计：系统应采用统一标准化设计，基于开放的协议，易于扩展；

　　·大容量设计：满足大容量视频接入需求。

　　高速公路视频监控系统应用现状分析

　　随着高速公路视频监控传输系统新需求的提出，传统的高速公路视频监控传输系统逐渐显出“力不从心”的疲态。

　　传统的高速公路视频监控系统一般采取模拟视频图像集中监控模式，但随着通信技术和网络技术的发展，模拟监控系统由于其难扩展、难管理、难维护等缺点，已无法满足高速公路监控点的增加而提供按需扩展；且模拟图像在传输过程中衰减较大、抗干扰能力较差等缺点，决定了模拟传输不适合远程传送监视图像，难以实现视频资源共享，其集中于路段管理中心的模式已不能满足管理人员远程监控的需求。

　　近年来，随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高，以及各种视频信息处理技术的出现，使得数字视频传输技术已逐步从理论转化为实际应用，这为实现数字图像传输提供了很好的技术支持。数字化视频监控系统也以其高度的开放性、集成性和灵活性为视频监控系统和设备的整体性能提升创造了必要的条件，因此，在各省高速公路视频监控项目中，数字化的视频传输模式已经广泛得到认可。现阶段，高速公路数字化视频监控传输系统主要采用两种解决方案：数字化非压缩视频传输及数字化压缩视频传输系统。

　　数字化非压缩视频传输

　　数字化非压缩视频传输技术通常应用于光矩阵传输平台，它是集业务接入、光纤传输、信号交换及业务管理于一身的综合性业务传输平台，其整套系统视频传输只进行一次A/D、D/A转换，并采用非压缩传输以保证视频传输质量，但其同时也存在一些问题。

　　因其本质可看作为数字非压缩光端机+矩阵的结合，因此，该系统图像接入容量有限，单点同时多路上传依然存在技术瓶颈，同时由于没有统一的通信标准，各厂家设备难以兼容，使得系统更加封闭，给整个监控系统以后的扩容升级带来了很大的不便；当在多个子系统进行联网时，还得用数字视频压缩编码技术实现视频的资源共享。因此，数字化非压缩视频传输技术可看作是模拟系统向数字化改造升级的一个解决方案。

　　数字化压缩视频传输

　　数字压缩视频传输方案通常是采用视频编解码器+传输网络(以太网交换机、工业级以太网、EPON组网)的模式，系统中每一路图像对应一个视频编码器，采用编码方式，将图像压缩数字化为视频数据流，利用视频编码器的 10/100M接口传输视频数据流至各收费站，同时视频以太网交换机汇聚若干视频编码器，并通过SDH的以太网板，将各站的数字视频信号传至监控中心的三层以太网交换机。其采用标准化数字视频压缩技术，兼容性较好；采用标准以太网方式接入，组网更方便灵活，易于系统升级扩容及实现多级共享。

　　但大流量的视频流极大地占用通信系统带宽，而随着系统不断增大，需要增加更高带宽的SDH设备，使得系统建设成本大为增加。同时，数字压缩视频传输系统面向的是以太网，而非各种业务应用，系统容量及视频传输质量较依赖于以太网传输的质量和容量，从而无法提供针对业务的QoS保证，其视频质量一直得不到突破。

　　那么，有没有一种能够融合以上两种系统优势的传输系统呢?UTN综合业务光传输网的出现，很好地解决了这些问题。