网络视频服务器的应用探究

以研华DVS-350在交通路口实时监视解决方案中的应用为例来介绍网络视频服务器的应用。

随着我国城市道路建设的发展和交通管理的日益科学化、信息化、智能化，新一代交通管理系统应运而生。针对交通路口夜间闯红灯违章情况的纠察，研华公司提出了交通路口实时监视系统的解决方案。传统路口抓拍系统采用的是机械快门、胶片感光方式，由于交通路口环境的恶劣性和路口违章的复杂性，该系统的可靠性面临着极大挑战。根据目前交通管理智能化、信息化的需求，本方案具有路口实时监视、抓拍、现场处理并传回指挥中心、违章档案检索和管理等功能。整体方案不存在机械组件，性能可靠；全数字化方式，信息传输、存档便利，方便数据共享。

（一）交通路口实时监视系统功能

交通路口实时监视系统如图4-20所示，可完成抓拍触发、图像传输和远程中央监控等功能。

图4-20 实时监视系统功能示意图

（1）抓拍触发功能。在停车线右侧的行人斑马线区域每车道布埋四个传感器。每个传感器都连接到一个多路开关。由路口红绿灯控制器传送来的红灯信号接入网络视频服务器DVS-350。经过多路开关控制的车辆通过信号接入DVS-350。四个车道摄像头拍摄的模拟视频信号，经由红灯信号控制的视频切换器，被DVS-350实时采集。当红灯亮时，如果有车辆通过该车道触发器布埋区，DVS-350将启用触发抓拍系统，将违章现场图像记录一帧。

机动车闯红灯自动拍摄系统所采用的技术主要有三种：传统胶卷照相、数码相机照相和摄像机照相。采用传统的线圈检测加胶卷照相方式，成本较低，但是容量、传输效率和后台处理方面存在很多的缺陷；采用数码相机方式，对运行环境的要求较高，加上数码相机本身没有加密器件，所生成数字图像的法律有效性受到质疑，而且仍然无法避免小容量和低传输效率的问题；摄像机式机动车闯红灯监摄系统的工业级产品可以满足路口恶劣环境的要求，并且由于全景图片反映违章车辆的行车轨迹，加强了取证过程的严密性，使其所提供的图片证据更具合法性，加上结合工业控制计算机，提高了系统容量和取证效率，是目前机动车闯红灯自动拍摄系统的建设方向。

当测速仪的感知器捕捉到车辆超速信息后，由测速仪发出开关量信号，控制DVS-350开始录像，并将视频信号传输入指挥终端。

（2）图像传输功能：抓拍完现场图像后，DVS-350自动通过调制解调器拨号或已有网络，与交通指挥中心建立连接，然后将违章现场图像传回指挥中心。由摄像机所拍摄到的违章行为，通过网络或光纤回传到控制中心后，由监控系统矩阵输出至交通违章记录及管理系统，由该系统将交通违章模拟视频片段压缩成数字信息，连同与之相关的资料一起刻录在光盘上，同时利用网络技术，把记录系统、服务器、光盘刻录和处理系统连接起来，实现网上的数据传输和文件交换，达到记录与管理、处罚与查询、单机与网络紧密结合的效果。

（3）远程中央监控功能。中央监控系统收到违章图像后，将图像存档入管理数据库。自动通知相关部门解决，并将违章图像复制给指定单位。由于违章图像数据的数字化，可轻易经局域网、城域网和Internet共享互传。（二）交通路口实时交通监视系统逻辑

交通路口实时监视系统包括触发子系统、图像采集压缩子系统、实时控制（抓拍）子系统、信息传输子系统、中央监控子系统和超速监控子系统，共六大子系统，如图4-21所示。

（1）触发子系统，如图4-22所示。触发器为铁磁触发。违章车辆驶过违章车道①～④号触发器后，系统将触发器阵列传来的脉冲信号收集，并经多路开关选出触发脉冲信号，经A-D转换后，送给实时控制抓拍子系统的DVS-350。

图4-21 交通路口实时监视系统的结构示意图

图4-22 触发子系统示意图(www.xing528.com)

（2）图像采集压缩子系统，如图4-23所示。由视频摄像机、视频切换器以及采集压缩单元组成。路口四个方向架设的四个摄像头根据红灯亮起时刻被视频切换器切换到采集压缩单元。只要红灯亮时，总有直线车道上两路视频信号被切换到采集压缩单元。采集压缩单元将两路视频模拟信号实时压缩为MPEG-4等格式，等待触发子系统发来触发信号，再进行控制抓拍。

图4-23 图像采集压缩子系统示意图

（3）实时控制（抓拍）子系统，如图4-24所示。该子系统是交通路口现场处理的核心部分。该子系统利用触发子系统传来的触发信号，即时控制将视频切换器和采集压缩卡送来的图像保存为一个压缩包。该图像就是违章车辆的现场照片。

（4）超速监控子系统，如图4-25所示。该子系统是交通速度处理的核心设备。该子系统利用探测器感知前方车辆是否超速，如超速，发出控制信号到DVS-350，启用录像功能，对所超速车辆信息进行记录并回传到控制中心端。监测车辆速度的专用测速设备主要有线圈式、激光式和雷达式三种。线圈式的优点是检测精度高，安装时需要开挖路面，不便于迁移；激光式的优点是精度高，同时还可测量运动物体离观测点的距离，但缺点是测速点必须是静止的，流动性较差，而且价格很高；雷达式的优点是价格便宜，便于车载拍摄，缺点是测速距离近、精度低。针对上述不同的测速设备，可以考虑分别安装在城市快速路、城市主干道和交警巡逻车上，充分发挥不同设备的技术优势。

图4-24 实时控制（抓拍）子系统流程示意图

图4-25 超速监控子系统原理示意

（5）信息传输子系统：负责在采集到图像压缩包后，自动通过调制解调器拨号，与中央监控子系统建立连接，并将图像数据传回指挥中心。之后，挂断拨号连接。

云台控制、路口DVS-350远程重启等的控制原理，都是由软件控制功率驱动单元，从而实现控制。

（三）网络拓扑结构

交通路口监控系统针对不同用户的实际情况提供了相应的解决方案，如图4-26所示。

可以根据本地环境分别选用ISDN、光纤、微波扩频、调制解调器等方式，选用不同的传输介质，用户可以灵活选择传输介质，最大限度提高性价比，系统可以根据线路情况选用视频实时播放或者单帧静态图像显示，保证系统良好的可视性。

图4-26 交通路口的不同解决方案示意