摘要：目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于高速公路、普通公路、城市道路及交通運(yùn)載工具、交通樞紐的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和安全預(yù)防、預(yù)警業(yè)務(wù)中。作為交通大數(shù)據(jù)重要組成部分，視頻信息資源的匯聚整合和智能分析技術(shù)成為提升行業(yè)監(jiān)管和應(yīng)急協(xié)調(diào)能力的重要支撐，視頻資源的應(yīng)用也是未來(lái)智能交通發(fā)展重要方向之一。

　　文章旨在通過(guò)構(gòu)建統(tǒng)一的視頻整合平臺(tái)，打破交通運(yùn)輸行業(yè)條狀管理的壁壘，實(shí)現(xiàn)行業(yè)公路、水路、鐵路、民航等多種不同廠家及標(biāo)準(zhǔn)的交通實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的接入、解碼及壓縮處理等一系列標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)可基于標(biāo)準(zhǔn)化的視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)、智能識(shí)別分析等，從而助力構(gòu)建“綜合、智慧、綠色、平安、美麗”的現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系。

　　關(guān)鍵詞：視頻信息資源;實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā);智能識(shí)別分析

　　近年來(lái)隨著交通出行需求日益旺盛，交通運(yùn)輸規(guī)模不斷擴(kuò)增，交通出行方式日漸豐富，同時(shí)也給交通運(yùn)輸安全監(jiān)管帶來(lái)了壓力。為進(jìn)一步提升交通運(yùn)行監(jiān)測(cè)和安全應(yīng)急能力，如何利用好視頻信息資源，進(jìn)行視頻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能識(shí)別、自動(dòng)預(yù)警成為智能交通發(fā)展重要方向。

　　本文提出建設(shè)統(tǒng)一的視頻整合平臺(tái)，融合交通運(yùn)載工具GPS、GIS合成技術(shù)、28181協(xié)議轉(zhuǎn)REST協(xié)議播放流媒體技術(shù)、基于RTSP協(xié)議流媒體服務(wù)器技術(shù)、HTML5視頻處理技術(shù)、視頻分析技術(shù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從交通運(yùn)輸行業(yè)視頻管理系統(tǒng)中獲取運(yùn)載工具、運(yùn)輸樞紐實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻流，同時(shí)將視頻流按更適合流媒體播放的RTSP協(xié)議方式發(fā)布，滿(mǎn)足了用戶(hù)在地圖上點(diǎn)播觀看實(shí)時(shí)視頻的要求。

　　基于RTSP協(xié)議流媒體服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)方案讓流媒體在IP上自由播放，讓平臺(tái)在不同瀏覽器下訪(fǎng)問(wèn)都可以正常、實(shí)時(shí)播放視頻。基于地理位置的視頻分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)主干線(xiàn)、重要路段及卡口的車(chē)流量，場(chǎng)站及車(chē)站客流量技術(shù)及事件分析。從而充分發(fā)揮視頻信息資源創(chuàng)新服務(wù)作用，運(yùn)用大數(shù)據(jù)提升行業(yè)治理能力。

　　1平臺(tái)設(shè)計(jì)原則

　　在遵循GB/T28181-2011《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》等相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，平臺(tái)按照以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

　　1.1先進(jìn)性

　　視頻接入處理支持多種訪(fǎng)問(wèn)方式，包括B/S和C/S;支持多碼流的多級(jí)傳輸;搭建分級(jí)分權(quán)用戶(hù)管理權(quán)限體系，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控管理和上級(jí)雙層管理權(quán)限的要求。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬的不同，可保證傳輸不同質(zhì)量的信號(hào)，并行傳輸之間高低質(zhì)量互不影響;可快速集成開(kāi)發(fā)在第三方系統(tǒng)上顯示的接口軟件(包括視頻顯示控件接口等)，以及開(kāi)發(fā)基于電子地圖平臺(tái)的智能監(jiān)控終端。

　　1.2靈活性

　　視頻數(shù)據(jù)處理具有足夠的靈活性，核心設(shè)備將各自獨(dú)立，可任意增加，局部故障不影響整體性能。系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議(TCP/IP)及接口，充分利用各監(jiān)控分中心、各監(jiān)控中心、已有的信息網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行傳輸?shù)取?/p>

　　1.3擴(kuò)展性

　　平臺(tái)應(yīng)能良好支持系統(tǒng)的再次擴(kuò)充，如新增部分節(jié)點(diǎn)監(jiān)控信號(hào)的建設(shè)，可便捷接入到三方系統(tǒng)中。

　　1.4技術(shù)成熟性

　　為能夠兼容當(dāng)前使用的前端視頻編碼設(shè)備，以及跟隨視頻編碼技術(shù)的快速發(fā)展形式，平臺(tái)應(yīng)具有較強(qiáng)的升級(jí)改造能力，實(shí)現(xiàn)兼容傳輸多種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)壓縮的數(shù)據(jù)流，同時(shí)應(yīng)考慮到相應(yīng)要增加的系統(tǒng)建設(shè)的復(fù)雜性和維護(hù)的難度。

　　因此，有必要選擇出兼顧技術(shù)成熟性和先進(jìn)性的編碼標(biāo)準(zhǔn)。目前主要有MJPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和H.264等標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用在視頻監(jiān)控行業(yè)。視頻監(jiān)控對(duì)視頻編碼的總體要求是高壓縮比、適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬、低延遲和高質(zhì)量、以及具有高可靠性的加密保護(hù)機(jī)制等。綜合各種編碼方式的特點(diǎn)，平臺(tái)推薦采用MPEG-4與H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)作為本平臺(tái)的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，在編碼中加強(qiáng)防篡改技術(shù)。

　　1.5高性能

　　視頻壓縮編碼符合H.264標(biāo)準(zhǔn)。單路視頻傳輸根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬在64Kbps-4Mbps內(nèi)自適用多碼流智能調(diào)節(jié)。單路攝像采集視頻在保證4Mbps凈帶寬下圖像分辨率要達(dá)到1920*1080，在不能保證上述凈帶寬下，視頻質(zhì)量可根據(jù)傳輸帶寬的高低進(jìn)行智能適用。

　　2平臺(tái)總體架構(gòu)

　　從實(shí)際應(yīng)用與功能上考慮，整個(gè)平臺(tái)以視頻接入、轉(zhuǎn)發(fā)模塊為核心，視頻智能分析與管理平臺(tái)作為應(yīng)用業(yè)務(wù)層。

　　(1)視頻接入層：主要負(fù)責(zé)各個(gè)區(qū)域、單位，不同品牌型號(hào)的監(jiān)控?cái)z像頭的接入以及視頻的循環(huán)存儲(chǔ)，該模塊支持不同編碼格式不同視頻流的接入，如RTSP、RTMP等，同時(shí)針對(duì)監(jiān)控?cái)z像頭協(xié)議，支持通用Onvif，一些特殊的攝像頭以及平臺(tái)采用直接對(duì)接SDK進(jìn)行接入，針對(duì)部分?jǐn)z像頭所屬內(nèi)網(wǎng)環(huán)境，采用主動(dòng)拉以及推的方式，將內(nèi)網(wǎng)視頻流接入平臺(tái);針對(duì)網(wǎng)絡(luò)支援不足的情況，接入模塊對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)損、有損壓縮，同時(shí)減少非關(guān)鍵幀等，緩解傳輸壓力的同時(shí)保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。

　　(2)視頻分發(fā)層：主要負(fù)責(zé)對(duì)接入的攝像頭視頻進(jìn)行直播轉(zhuǎn)發(fā)、回放等功能，同時(shí)該模塊需要支持針對(duì)多平臺(tái)的視頻播放，如PC端程序、瀏覽器、安卓、IOS等等;支持視頻流格式、編碼格式多樣，如RTSP、RTMP、HLS等等;針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，系統(tǒng)自適應(yīng)圖像質(zhì)量、以及主碼流、子碼流切換。

　　(3)視頻智能分析層：主要針對(duì)部分交通要道、重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行智能視頻分析、監(jiān)測(cè)。其中包括對(duì)道路的車(chē)流量統(tǒng)計(jì)、擁堵情況分析、擁堵路段分析;對(duì)馬路、紅綠燈、車(chē)站等重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行人流量統(tǒng)計(jì)、人員密度分析;對(duì)服務(wù)區(qū)、停車(chē)場(chǎng)、車(chē)站、加油站等區(qū)域進(jìn)行進(jìn)出情況、排隊(duì)情況統(tǒng)計(jì);對(duì)隧道、橋梁等關(guān)鍵設(shè)施，識(shí)別煙火，實(shí)時(shí)報(bào)警。

　　(4)管理平臺(tái)層：主要針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的權(quán)限、資源、設(shè)備等的管理控制，同時(shí)統(tǒng)計(jì)分析視頻分析模塊的相關(guān)數(shù)據(jù)，即時(shí)反饋到總體平臺(tái)。

　　3平臺(tái)核心功能

　　(1)實(shí)時(shí)視頻接入管理：實(shí)時(shí)視頻的接入主要解決不同廠家視頻的接入，以及前端至中心節(jié)點(diǎn)和各中心節(jié)點(diǎn)之間視頻碼流重復(fù)傳輸?shù)膯?wèn)題。主要包括視頻數(shù)據(jù)采集管理和視頻數(shù)據(jù)接入管理。根據(jù)各個(gè)視頻系統(tǒng)接口開(kāi)發(fā)不同類(lèi)型的視頻接入適配服務(wù)，支持從DVR、NVR、IP攝像機(jī)、視頻服務(wù)器等設(shè)備上獲取視頻碼流，將視頻轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控中心，并推送給碼流分發(fā)服務(wù)。

　　(2)視頻碼流分發(fā)：流媒體服務(wù)將收到的視頻碼流使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)傳輸格式進(jìn)行打包，分發(fā)給需要的客戶(hù)端。統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)傳輸格式擬使用標(biāo)準(zhǔn)RTSP方式，便于與ONVIF協(xié)議兼容。一般在每個(gè)中心節(jié)點(diǎn)配置一個(gè)流媒體服務(wù)。流媒體服務(wù)支持代理功能，可以實(shí)現(xiàn)流媒體的級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)發(fā)，解決中心節(jié)點(diǎn)間碼流重復(fù)傳輸?shù)膯?wèn)題。

　　(3)視頻碼流管理：為防止所有視頻碼流流量的總和超過(guò)網(wǎng)絡(luò)允許的帶寬消耗，根據(jù)實(shí)際碼流情況對(duì)有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)行統(tǒng)一分配。當(dāng)系統(tǒng)中的帶寬資源有限時(shí)，QoS服務(wù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻碼流的選擇管理。該服務(wù)統(tǒng)計(jì)所有視頻碼流用戶(hù)的需求，為用戶(hù)選擇適合的碼流，甚至在某些極端的情況下告知部分用戶(hù)無(wú)法提供視頻碼流服務(wù)。

　　(4)視頻分組顯示：對(duì)監(jiān)控圖像進(jìn)行處理，包括視頻壓縮、畫(huà)面分割、視頻調(diào)節(jié)等;對(duì)遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行遙控切換處理，包括圖像編碼控制、畫(huà)面顯示控制、記錄重放控制等。系統(tǒng)可將視頻畫(huà)面任意進(jìn)行1/4/9/16/25/36畫(huà)面格式分屏瀏覽方式，同時(shí)支持N+1方式瀏覽，定時(shí)切換。單畫(huà)面狀態(tài)下支持任意縮放，也可支持全屏顯示模式。

　　(5)視頻圖像快照：支持實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境抓拍、錄像點(diǎn)播抓拍，抓拍圖像以.JPG格式存儲(chǔ)(分辨率為1920*1080或704*576)，可對(duì)存儲(chǔ)畫(huà)面進(jìn)行修改、編輯、打印等，并可顯示當(dāng)前視頻抓拍畫(huà)面的路徑屬性、抓拍的時(shí)間。

　　(6)視頻分控授權(quán)：支持對(duì)不同用戶(hù)進(jìn)行分控授權(quán);通過(guò)分控授權(quán)指定某終端用戶(hù)只能監(jiān)控本轄區(qū)的監(jiān)控圖像。所有被授權(quán)的用戶(hù)進(jìn)入、使用和退出系統(tǒng)都需要登錄，登錄信息包括用戶(hù)身份、使用日期、時(shí)間及操作內(nèi)容等，系統(tǒng)具有日志功能，能記錄并保存這些登錄信息。系統(tǒng)采用多級(jí)別的用戶(hù)管理方式，以保證系統(tǒng)管理、使用、維修人員不同方式的使用。

　　(7)視頻智能分析：基于平臺(tái)接入視頻做人工智能分析，目前支持進(jìn)出口車(chē)流量分析，重點(diǎn)車(chē)輛跟蹤，路口及主干道車(chē)流量監(jiān)控，車(chē)輛密度檢測(cè)，人員密度檢測(cè)，隧道煙火檢測(cè)。

　　4結(jié)束語(yǔ)

　　本文所述平臺(tái)融合GPS、GIS合成技術(shù)、28181協(xié)議轉(zhuǎn)REST協(xié)議播放流媒體技術(shù)、智能視頻分析技術(shù)等，遵照28181協(xié)議，從交通運(yùn)輸行業(yè)視頻管理系統(tǒng)中獲取車(chē)輛、卡口等視頻流，將視頻流按更適合流媒體播放的RTSP協(xié)議方式發(fā)布，滿(mǎn)足了用戶(hù)在地圖上點(diǎn)播觀看實(shí)時(shí)視頻的要求;同時(shí)基于地理位置的視頻分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)主干線(xiàn)、重要路段及卡口的車(chē)流量，場(chǎng)站及車(chē)站客流量技術(shù)及事件分析。

　　平臺(tái)可廣泛應(yīng)用于交通流量識(shí)別、車(chē)站/機(jī)場(chǎng)客流量監(jiān)測(cè)識(shí)別、停車(chē)監(jiān)控分析，以及隧道煙霧、隧道火災(zāi)、隧道積水監(jiān)測(cè)識(shí)別分析，一方面將大大提升交通行業(yè)管理者對(duì)整體運(yùn)行態(tài)勢(shì)的掌控能力，同時(shí)針對(duì)交通安全事件等可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析，有利于第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)隱患并作出有效處理，有助于構(gòu)建更加智能、安全的交通運(yùn)行體系，實(shí)現(xiàn)以信息化手段促進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)傳統(tǒng)管理模式的轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新。

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