移动视频监控技术及其在道路交通安全领域中的应用

移动视频监控技术

及其在■　朱得旭　　中国人民大学，北京　１０００３８

摘　　要：移动视频监控主要是指视频源或接收端设备具有移动能力。它由前端影像取样装置、影像传输

接收装置、后端影像资料库及处理系统等３部分组成。作为一种新概念和新技术，移动视频监控技术应用于道路交通安全领域将发挥巨大作用，特别是在智能交通、交通资讯、交警现场指挥处置、交管路管快速反应以及道路交通工程施工等方面会大显身手。移动视频监控技术已在发达国家道路交通安全领域迅速发展，并在全球呈现出广阔的市场前景。

关键词：道路交通；数字监控；视频监控；移动监控；安全防范

移动视频监控属于数字视频监控，数字视频监控和传统类比式视频监控最大的差别在于数字技术的引入和硬盘智能录像的使用。数字监控系统包含数字化的视频源、传输媒介与设备、传输协定、影像储存管理设备及各式视频接收端。移动视频监控主要是从视频源或接收端是否具有移动能力而言。“移动”二字。移动监控是近年来开始盛行的一种数字监控技术，移动监控是固定式数字监控系统的一种延伸，主要以ＩＰ　Ｃａｍｅｒａ（网络照相机）及ＣＭＳ监控管理系统为主体，搭配相关的应用机制，例如生命探测、移动探测、人脸探测、人脸识别等相关的软件系统搭配。简而言之，只要移动装置上具有数字监控功能，我们就可以称其为移动监控系统。例如，ＰＤＡ、手机、数码相机、网络录像机等各式装置具有影像监控或是传输功能，都可以称为移动监控装置。１　移动视频监控的含义及界定

在不同的产业、不同的应用领域里，移动监控有不同的意义。这些不同的意义，主要体现于２个要素：监控的内容和数据资料载体的不同。对于视频监控产业来说，监控的内容就是现场影像，对其他行业指的是现场开关、传感器状态、仪表数据。就数据资料载体而言，主要是指视频源和接收端两者是否具有移动能力。目前市面上只要是视频源或接收端设备具有移动能力者，都被冠以收稿日期：２００６－０１－１３

２　　移动视频监控的组成［１］

２．１　　前端影像取样装置

前端影像取样装置主要提供影像取样及处理压缩，代表性设备是ＣＭＯＳ／ＣＣＤ影像处理模组，如手机 ２３

作者简介：朱得旭（１９７９－），男，青海人，在读硕士研究生，研究方向为治安管理与安全管理。Ｅ－ｍａｉｌ：ｐａｎｇｄｕｎ２００８＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ

道路交通与安全·第６卷第３期２００６年３月

上、车上的摄影装置，或是ＰＤＡ上的ＣＭＯＳ录像机。在数字视频系统中，影像压缩方式是很重要的一环。效率越高的压缩技术越节省频宽，这对于使用无线通信技术，可用频宽原本就少的移动视频监控系统来说，是非常重要的。目前影像压缩法可分成完整图框传输和差动式传输两大类，前者以Ｍｏｔｉｏｎ　ＪＰＥＧ为代表，后者则以ＭＰＥＧ４为代表。在监控对象变动状况不多时，后者的确可以达到相当高的压缩效率，节省相当多的频宽。但是在监控对象变动频繁的状况下，效果就没有那么明显。而众所周知的Ｍｏｔｉｏｎ　ＪＰＥＧ画质会比ＭＰＥＧ４要好，但是其所消耗的频宽和所需要的储存空间会较大。两者各有所长，可依需要选择适合的方案。Ｐｈｏｎｅ、Ｓｍａｒｔ　Ｐｈｏｎｅ等都是。如果连随车移动的设备也算，车辆也可以是移动接收端。在移动速度不高的状况下，无线区域网络以其费率较低、布建成本较低的优势，是很适合采用的技术。但是如果考虑到载具普及性、网络覆盖率等因素，采用２．５Ｇ／３Ｇ等移动电话通信技术才是上选。现在应用较多的类型之一是车载型系统。此类的系统多采取嵌入式系统架构，通过２．５Ｇ／３Ｇ等移动电话通信技术传输视频；无线区域网络仍有漫游和移动速限的问题尚待解决，并不适合用在车载系统上。２．３　　后端影像资料库及处理系统

后端影像资料库及处理系统主要提供撷取后的影像处理及资料库储存，代表装置有ＣＭＳ监控管理系统、生命探测、移动探测、人脸探测、人脸识别等相关的软件及装置。移动监控的应用范围已经逐渐扩大，智能性已成为其核心技术之一。它应具有节省移动装置存储空间及智能型报警系统的功能，也就是发现目标才启动监控录像。２．２　　影像传输接收装置

影像传输装置和影像接收装置，主要提供原始影像或是压缩影像的传输及接收，代表装置有蓝牙传输接收模组、乙太网络传输接收模组、红外传输接收模组，以及相关的有线／无线数据传输接收模组。当前端影像取样装置及中间的影像传输接收装置结合的时候，就形成了目前较常见的ＩＰ　Ｃａｍｅｒａ（网络照相机）或是无线Ｃａｍｅｒａ。２．２．１　　传输装置

无论具有移动能力的是视频源还是接收端，相对应的传输媒介、设备与通信协议都必须能满足“移动”要素，也就是说，必须采取无线传输方式。这也是移动监控的核心技术之一。现有的数字无线传输技术有卫星、８０２．１１Ｘ无线区域网络、ＧＳＭ／ＰＨＳ、２．５Ｇ（ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ　１ｘ）、３Ｇ（ＣＤＭＡ２０００、ＷＣＤＭＡ）等，其中卫星通信成本昂贵，仅限于特殊用途使用，商业运转的主力集中在其他集中技术上。各种无线通信技术本身各有优劣，但是在考虑要采用哪种技术上，效能并非唯一考虑，费率、网络覆盖率和接收设备普及程度更是考虑的重点。另外，传输效率和数据量的大小是影响移动监控的关键因素。当数据量太大，则传输效率上就会显得捉襟见肘，造成使用效率下降。３　　移动视频监控在道路交通安全领域中的　　　应用

就应用领域而言，移动监控的用户有单位、大型公司、高级管理、保安业者、手持式装置行业、网络ＩＳＰ供应商和汽车保安器材商等。特别是道路交通安全领域更适合使用移动视频监控技术。３．１　　交通资讯

在智能型交通系统中，即时交通信息发布系统是很重要的一环。即时交通信息包括路况、公共交通运输工具的到站时间等等，服务对象则包括行人和驾驶者。对道路交通最重要的就是即时路况，可由道路的流量统计和路况摄像得知。在市区或高速公路，摄像机端可以采用有线的传输方案，但是在郊区道路、省级及县级道路上，在考虑距离因素后，采取无线方案可能比较合适。在道路交通安全领域中，现行的做法多采用的是有线方案。然而交管和交警不可能一直都呆在监控机房里，所以需要移动监控方案作为定点监控的辅助。除了监控中心可以收到监视点位的视频外，巡逻人员也可以通过移动载体接收各个监测点的视２．２．２　　接收装置

根据应用情况的需求，决定是单独采用移动视频源、移动接收端还是同时采用两者。目前市面上多是采用移动接收端，就是要利用覆盖极高的移动电话网络。至于采用无线区域网络技术的方案，很明显是适用于有无线区域网络覆盖的地方。移动接收端就比较多元，ＰＤＡ、Ｐｏｃｋｅｔ　ＰＣ、Ｊａｖａ２４

移动视频监控技术及其在道路交通安全领域中的应用·技术与方法

频，如此可避免被调虎离山，使安保更加严密。的装置方式转为分散式的装置方式，这样一来，许多应用即可产生。例如车载监控系统、ＰＤＡ上的远端监控等。由于网络和其他手持式装置的迅速崛起，让移动监控的需求及技术的可行性增高，因此，ＩＰＣａｍｅｒａ、车载监控系统、手持式装置监控系统，以及相关的网络型管理监控系统，也陆续在市场上受到注目。此外，生物识别技术的崛起，更让移动监控如虎添翼，相关的应用也应运而生。现在，在无线网络发达的国家，如美洲或是欧洲国家，在相关的移动监控上，由于有的支持，因此在推行上也比较迅速，亚洲地区的国家如新加坡和日本，也都积极在相关的领域发展，如位移探测、人脸识别等。目前，我国在移动监控领域的技术研发和生产还很落后，无法发展自有品牌或功能性强、附加值高的产品，主要为发达国家和地区进行产品生产或加工。尽管如此，我国移动视频监控市场正蓄势待发，而且前景非常广阔。３．２　　交警现场指挥，处置重大交通事故

机关遇到重大交通事故，使用手持或车载移动视频源将案（事）件现场情况实时传送到室内指挥部和数字存储设备，如同身临其境，以方便领导靠前指挥处置和侦查取证，特别是在一些自然条件恶劣、不方便进入或者一些件更突现其功效。同时能克服定点监控的一些缺点，如视角范围狭小、容易暴露等特点。３．３　　实时报警、即时发现，执法部门快速反应

对于道路中的交通违章违法行为，如果只是在控制室里录像，充其量只能作为事后证据，并无法让使用者在第一时间里做出有效的反应。在这种情况下，具备及时智能警报功能的移动监控系统，将是较好的选择；另外，如果交警、交通监理或公路巡查人员再配备移动视频接收终端，必将大大提高执法效率。３．４　　道路交通工程施工指挥和监理

在一些大型道路交通工程施工现场，利用移动监控技术，能够取代现场临时指挥部，指挥者和监理人员不用戴安全帽、不用深入工地，只要在室内就能对施工情况了如指掌，减少了危险并提高了效率。参考文献

［１］　胡安福．经济文化保卫［Ｍ］．北京：中国人民大学出版　　　社，２００１［２］　政治部．安全防范学总论［Ｍ］．北京：中国人民　　　大学出版社，１９９８

４　　移动视频监控技术存在的问题

移动监控技术尚存的一些不足，成为发展中的障碍。１）设备装置造价昂贵；２）移动通信网络的频宽仍显不足，而且费率偏高；３）无线区域网络覆盖率不足，而且跨网漫游尚未彻底解决；４）高速移动会造成频宽缩减；５）终端使用者操作的复杂性高；６）工程商在系统设定及安装的困难大；７）匹配的应用软件不足。以上都是使用户和工程商望而却步，移动监控技术没有被广泛使用的原因。Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｍｏｂｉｌｅ　ＶｉｄｅｏＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　Ｒｏａｄ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｓｅｃｕ－ｒｉｔｙ／／ＺＨＵ　Ｄｅｘｕ（ｔｈｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｐｅｏｐｌｅ＇ｓ

Ｐｕｂｌｉｃ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３８）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｂｉｌｅ　Ｖｉｄｅｏ　Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　ｍｅａｎｓ　ｔｈａｔ　ｖｉｄｅｏ

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５　　对移动视频监控市场的分析

目前移动监控在消费市场上所占的份额相对于传统的ＣＣＴＶ或ＤＶＲ系统还比较小，主要和传统的ＣＣＴＶ等固定式的监控装置互补，让ＣＣＴＶ可以结合无线传输装置，增加监控设备的应用范围。目前很多应用都是利用ＩＰ　ｃａｍｅｒａ将ＣＣＴＶ由集中式Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｏａｄ　ｔｒａｆｆｉｃ；ｄｉｇｉｔａｌ　ｍｏｎｉｔｏｒ；ｍｏｂｉｌｅ　ｖｉｄｅｏ

ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ；ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ

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