1、新型網絡攝象機在現代公路監控中的應用 - 公路解決方案什么是網絡攝像機？網絡攝像機是集視頻壓縮技術、 計算機技術、 網絡技術、 嵌入式技術等多種先進技術于一體的數字攝像設備。它的主要特點為：包括一個鏡頭、光學過濾器、影像感應器、視頻壓縮卡、 Web 服務器、網卡等設備。采用嵌入式系統，無需計算機的協助便可獨立工作。有獨立的IP地址，可通過LAN DSL連接或無線網絡適配器直接與以太網連接。支持多種網絡通信協議，如 TCP/IP，局域網上的用戶以及INTERNETt的用戶使用標準的網絡瀏覽器就可以根據 IP 地址對網絡攝像機進行訪問。觀看通過網絡傳輸的實時圖像。通過對鏡頭、云臺的控制，對目標進行

2、全方位的監控。先進的網絡攝像機還包含很多其它更有吸引力的功能，例如運動探查，電子郵件警報和FTP報警等采用了新的MPEG視頻壓縮技術，從根本上很好地解決了圖像數字化和帶 寬之間的突出矛盾， 算法的特點在于它實現了高質量視頻圖像的極高壓縮比。 對 比同樣的DVD圖像質量，壓縮比相對 MPEG提高了 3-5倍以上，MPEG技術使網 絡攝像機進入實用化階段。網絡攝像機的主要用途是用于視頻監控。我們首先來回顧一下視頻監控系統的發展歷史：1) 第一代模擬圖像監控。 主要由攝像機、 視頻矩陣、監視器、錄像機組成， 攝像機采集的視頻信號采用模擬方式傳輸， 主要采用專用的視頻電纜， 傳輸距離 不太遠，適用于小

3、范圍監控， 如建筑物內部監控， 只能在本地監控中心觀看監控 圖像。它的功能單一，設備繁多，不易擴展。2) 第二代基于PC技術的監控。隨著計算機多媒體技術的發展，數字視頻 壓縮編碼技術日益成熟， 因此計算機被廣泛地應用于監控領域。 它一般采取以下 結構：在前端監控現場，有若干臺攝像機，通過相應的線路連接到監控終端上， 監控終端可以是一臺PC機，也可以是專用的工控機。監控終端除了可以處理攝 像機傳輸過來的視頻信號外， 還可以利用視頻壓縮卡和通訊接口卡， 利用通訊網 絡，將這些信號傳輸到一個或多個監控中心以便集中處理。 基于PC的監控系統, 功能較強，靈活性高，可以發揮現代計算機強大的處理功能， 但

4、它的穩定性一般， 另外，它的軟件的開放性不好，難于對系統直接進行擴展。3）第三代基于嵌入式的網絡監控。隨著 IC 技術及網絡技術的迅速發展， 出現了一種新的基于嵌入式技術的網絡視頻監控系統。 它的主要原理是： 采用嵌 入式實時多任務操作系統 , 在芯片上集成了視頻壓縮與傳輸處理功能。 攝像機傳 送來的視頻信號數字化后由高效壓縮芯片進行壓縮， 然后通過內部處理后傳送到 網絡或服務器上。網絡上的用戶可以通過專用軟件或者直接用瀏覽器觀看 Web 服務器上的攝像機圖像， 授權用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作或對系統進 行配置。這種監控系統的主要特點是： 把視頻壓縮和處理功能集成到一個體積 很小的設備

5、內， 可以直接連入以太網或廣域網， 達到即插即看， 省掉各種復雜的 電纜，安裝方便 （僅需設置一個 IP 地址），用戶端甚至無需使用專用軟件而僅用 瀏覽器即可觀看。基于嵌入式技術的網絡視頻監控的一個代表產品就是網絡攝像 機。我國高速公路發展迅速， 已經形成了縱橫交錯的高速公路網， 極大地促進了 經濟的發展。目前我國高速公路通車總里程已達三萬多公里， 位居世界第二， 有 16 個省的高速公路超過 1000公里。基于此，對高速公路進行有效的管理，使其 發揮最大的效益就非常有必要。 可以采取各種方式來對高速公路進行管理和控制， 最常用和最有效的方法就是對高速公路進行實時監控， 隨時了解和掌握高速公路

6、 當前的運轉情況和狀態高速公路的監控是管理的主要手段。傳統的模擬閉路電視監控系統經過多年 的發展，已經非常成熟，在高速公路獲得了極其廣泛的應用。但是，隨著高速公 路的日益增長，對監控提出了更高的需求。主要表現在：各地的高速公路在完成路段聯網的同時，也需要圖像的聯網。監控系統采集到路段現場情況，不但要傳輸到路段中心，同時還需要傳輸到地區中心、省中心，有時還需要將不同路段的監控圖像相互交換。圖像的路數要盡可能的多，圖像質量越清晰越好。各級管理部門對圖像的需求顯著增加，需要隨時了解和掌握高速公路的現場情況，以便作出相應的決策。這些部門位于不同的地理位置， 以往的監控系統 難以滿足這些需要，且代價高昂

7、。因此，網絡化監控系統的發展將是必然趨勢，原因是：首先通過網絡，可以將監控圖像在網絡內傳輸，不再需要考慮地理位置， 只需建立必要的網絡連接即可。由于當前政府管理部門已經基本建成辦公網絡， 所以只需將監控圖像傳入辦公網，就可以讓領導了解現場情況。其次，圖像遠程傳輸容量擺脫了物理鏈路的限制，通過綜合平衡，使系統的傳輸能力大大提高圖像按需傳輸。用戶可以選擇性地觀看指定地點的圖像，而不需要觀看的 圖像則沒有必要傳輸，這樣就不必占用帶寬。另外，圖像數字化后，在網絡上即使經過多次傳輸也不會劣化，使圖像質 量有了根本保證。根據上面的描述，可以看到，網絡攝像機是為了滿足這些實際需要而產生的，特別是為了滿足寬帶

8、網絡傳輸視頻圖像的需要。隨著寬帶網絡逐步進入到大樓和家庭，網絡攝像機正在迅速普及。隨著現代化高速公路的建設，對高速公路管理提出了更高的要求，需要與之相適應的圖像監控系統。以下為具體實施的一個高速公路監控系統：其中監控前端采用若干臺Axelwave iCAM5240網絡攝像機，它們被安裝在公 路重要路段，通過網絡攝像機上的鏡頭采集到高速公路上的視頻監控圖像， 然后 再由網絡攝像機完成視頻壓縮、數據處理、網絡傳輸等功能。它們采集到視頻信 號被處理成高清晰度的實時數字圖像通過無線網絡發送到監控中心， 然后由監控 中心發布到互聯網上。網絡攝像機到監控中心的網絡連接采用了無線局域網的方 式，通過無線網橋

9、實現了組網。 無線局域網的優點是組網方便， 擺脫了有線網絡 的線路鋪設，施工方便，周期短，網絡投資少，結構靈活。后端用戶可以通過網絡觀看網絡攝像機采集到的這些視頻圖像。 這些視頻圖 像既可以提供給監控中心使用， 也可以由監控中心發布到互聯網上， 供遠端的管 理部門觀看， 這樣管理部門便可以及時了解高速公路的現場情況， 隨時根據實際 情況做出相應的決策。Axelwave iCAM5240 網絡攝像機是美國 Axelwave 無線網絡攝像機系列中高性能的產品，集成度高，安全穩定，功能強大，具有非常好的擴展性，特別適合 對圖像質量要求高的高速公路的視頻監控。其主要技術特點如下：高質量的圖像。采用Sh

10、arp 1/4"彩色CCD感應器，保證了圖像的色彩和清晰度。圖像分辨率達 512*576 ( PAL或512*480 (NTS)MPEG-4視頻壓縮算法，壓縮比高，可以選擇 5檔壓縮比率，可達每秒25幀(PAL 或 30 幀(NTSC。高靈敏度。靈敏度達 2Vp-p max. 10K ohm 。局域網絡和無線網絡的雙重支持。 同時提供了 LAN接口和WLAN接口，可以 根據情況采取有線或無線的聯網方式，靈活方便。支持無線加密。支持 WEP 64位或 128 位加密算法。支持多種通訊協議。包括 HTTP,FTP, TCP/IP, UDP,ARP, ICMP, BOOTPRARP, DH

11、CP, PPPoE的 DDN箋協議。管理簡單。提供了 Windows為基礎的管理程序和基于Web的管理界面。采用低照度的夏普CCD圖像感應器，并配合紅外線增補鏡頭能進行全天候的監看。可通過自動的影像捕捉和E-mail或FTP上傳的形式來通知異常情況。可實現本地和遠程的監看和錄像，內嵌 DDNS?戶端，從而解決公網動態IP 分配的尋址問題。安裝方便，維護簡易，可通過現有的網絡瀏覽器方便的做到隨時隨地的監看。采用MPEG4的壓縮方式，大大降低了網絡傳送帶寬，可廣泛的用在家庭、 辦公室、醫院、工廠等公共場合。免費的監控軟件可做到低成本的圖像錄制和分屏監看在歐美發達國家，高速公路高度發達，交通信息化也走在前列，具體采取了 很多措施。提供主要公路的路段現場圖像就是其中的一個主要方面，他們在全國主要公路路段設置了大量的網絡攝像機，及時將道路的現場交通情況發布在互聯 網上，出行者在出行前，都可以在網上了解到行程中途經的公路的交通情況和當 地的天氣。美國五十個州，每個州都有一個專門的部門來負責這件事，在美國全 國范圍內，至少