無線視頻監(jiān)控智能交通管理思考

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【摘要】首先，本文對(duì)智能交通無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了說明，分別對(duì)智能交通無線視頻監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)及智能交通無線視頻監(jiān)控服務(wù)器總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述；接下來，又對(duì)智能交通無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹和分析，包括嵌入式Linux的軟件開發(fā)過程及移植U-boot到SMDK641O兩方面內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】智能交通；視頻監(jiān)控；交通系統(tǒng)

近幾年來，隨著多媒體信息技術(shù)的不斷發(fā)展，使社會(huì)生產(chǎn)及生活的各個(gè)領(lǐng)域都帶來了極其深刻的影響，多媒體信息技術(shù)在整個(gè)社會(huì)的信息傳遞過程中扮演著重要的角色。其中，信息技術(shù)在交通領(lǐng)域中還有著較大的應(yīng)用空間，目前我國的交通問題正日益突出，由于交通擁擠而間接造成的經(jīng)濟(jì)損失十分嚴(yán)重，交通事故更是給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了重大威脅。為了使交通系統(tǒng)更加完善，強(qiáng)化交通管理，對(duì)城市主要道路實(shí)施交通情況監(jiān)控就顯得十分必要，為了有效減少交通違章行為的出現(xiàn)，保障交通安全，可考慮將無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到交通管理當(dāng)中，使交通管理更加方便、直觀，使信息技術(shù)能夠服務(wù)于交通領(lǐng)域并發(fā)揮自身優(yōu)勢。

1智能交通無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

1.1智能交通無線視頻監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)

1.1.1智能交通無線視頻監(jiān)控終端主要技術(shù)指標(biāo)

為達(dá)到智能交通的管理目標(biāo)，就必須在基本設(shè)計(jì)指標(biāo)上精益求精，具體要求如下。視頻方面：編碼方式為H.264；分辨率應(yīng)達(dá)到D1（PAL：720×576，NTSC：720×480）、CIF（PAL：352×288，NTSC：352×240）、QCIF（176×144）；幀率最高應(yīng)為25幀/秒(CIF)；編碼速率應(yīng)具有可調(diào)節(jié)性，調(diào)節(jié)范圍為64Kbps~ZMbps；圖像質(zhì)量應(yīng)達(dá)到2~31級(jí)；視頻標(biāo)準(zhǔn)為PAL/NTSC自適應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)方面：保證1/2/5.5/11/54Mbps自適應(yīng)及USB接口；協(xié)議包括TCP、UDP、IP、RTP、RTCP、802.11a/b/g；在安全性能上，不僅需支持授權(quán)認(rèn)證，還應(yīng)保護(hù)用戶密碼。前端存儲(chǔ)方面，保證存儲(chǔ)容量為ITbyte；其他接口方面，應(yīng)使用兩路告警量輸入接口。

1.1.2監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機(jī)選擇

為了獲得最為理想的監(jiān)控效果，在智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，應(yīng)嚴(yán)格選擇性能優(yōu)良的攝像機(jī)，選擇時(shí)應(yīng)注意符合以下幾點(diǎn)要求：第一，應(yīng)優(yōu)先選擇體積小巧、便于攜帶的類型，同時(shí)保證較長的使用壽命，這樣可使現(xiàn)場安裝或檢修過程更加靈活，如果使用要求較高，最好選用常規(guī)型的CCD攝像機(jī)；第二，為符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)選擇2：1隔行掃描類型，不宜采用隨機(jī)隔行類型；第三，如果選擇光導(dǎo)管攝像機(jī)，其水平清晰程度需達(dá)到500線以上，如果選擇固體攝像機(jī)，其水平清晰程度需達(dá)到420線以上。信噪比需達(dá)到45dB以上；第四，在使用選擇攝像機(jī)時(shí)，應(yīng)保證其支持自動(dòng)增益；第五，在靈敏度的選擇標(biāo)準(zhǔn)上，應(yīng)視其具體的監(jiān)控需求而定，主要應(yīng)考慮到所監(jiān)控對(duì)象的照度，從而獲得最佳的畫質(zhì)，保證畫面清晰。根據(jù)視頻圖像評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，圖像質(zhì)量共劃分為五級(jí)，用于智能交通系統(tǒng)的攝像機(jī)至少應(yīng)達(dá)到四級(jí)。

1.2智能交通無線視頻監(jiān)控服務(wù)器總體設(shè)計(jì)

1.2.1智能交通無線視頻服務(wù)器功能指標(biāo)

（1）視頻解碼方法為H.264，可支持DI、CIF及QCIF幾種分辨率的視頻類型。（2）具備圖像性質(zhì)的調(diào)整功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)亮度、對(duì)比度等屬性的控制，根據(jù)需要設(shè)置參數(shù)，支持自動(dòng)或手動(dòng)增益，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)機(jī)精準(zhǔn)對(duì)焦。（3）圖像質(zhì)量可變，數(shù)據(jù)傳輸碼率能夠控制。（4）在遠(yuǎn)程配制上，可提供相應(yīng)的管理。（5）支持DHCP。（6）支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，可將監(jiān)控情況向監(jiān)控中心報(bào)告。（7）支持PPPOE及ADSL接入。

1.2.2智能交通無線視頻服務(wù)器的設(shè)計(jì)的主要優(yōu)勢

（1）遠(yuǎn)程視頻智能檢索。監(jiān)控中心在使用本地計(jì)算機(jī)的情況下，只需調(diào)用相應(yīng)的視頻文件，就可輕松實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，而如果使用FTP的方式，獲得遠(yuǎn)程視頻資料的過程將十分復(fù)雜，同時(shí)，在完成遠(yuǎn)程監(jiān)控的同時(shí)還可即時(shí)保存視頻文件，根據(jù)相關(guān)部門要求，監(jiān)控資料應(yīng)在本地計(jì)算機(jī)內(nèi)保存7~30天，以便作為重要的證據(jù)。

（2）支持用戶權(quán)限驗(yàn)證。如果某一用戶需要訪問監(jiān)控系統(tǒng)，并對(duì)計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取時(shí)，需要通過必要的用戶權(quán)限驗(yàn)證，將用戶的操作行為報(bào)告至上級(jí)部門，對(duì)操作的合法性進(jìn)行驗(yàn)證，并根據(jù)用戶的權(quán)限范圍，對(duì)用戶目前的權(quán)限情況作出指示，不僅方便了對(duì)系統(tǒng)內(nèi)用戶的管理，防止惡意操作行為的發(fā)生，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)管理員來說，針對(duì)下級(jí)用戶行為的維護(hù)工作也將更加順利。

（3）集中存儲(chǔ)功能。在交通監(jiān)控部門的系統(tǒng)中，可設(shè)置中心服務(wù)器，通過無線局域網(wǎng)的覆蓋，可實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控點(diǎn)的資料共享，獲取相應(yīng)的視頻數(shù)據(jù)并將其妥善保存，生成數(shù)據(jù)庫服務(wù)區(qū)。在這一分布式存儲(chǔ)功能的作用下，能夠更好地管理數(shù)據(jù)，防止重要數(shù)據(jù)的丟失，維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，同時(shí)又可實(shí)現(xiàn)快速檢索，降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)寬帶的過度依賴，如果交通管理部門需要調(diào)用視頻，網(wǎng)絡(luò)還可達(dá)到更快的反應(yīng)速度。第四，多屏顯示功能。在監(jiān)控過程中，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)場景的同步顯示，并提供電子地圖功能，支持畫面回放，不僅提高了監(jiān)控效率，降低監(jiān)控成本，也使操作更加方便。

（4）網(wǎng)絡(luò)安全性能優(yōu)越。由于配備了虛擬路由，并綜合利用了隧道技術(shù)，因而可完成數(shù)據(jù)加密機(jī)認(rèn)證等操作，從而保證傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，維護(hù)數(shù)據(jù)安全及保密性，實(shí)現(xiàn)了真正的安全網(wǎng)絡(luò)傳輸。

2智能交通無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

2.1嵌入式Linux的軟件開發(fā)過程

在已經(jīng)具備交叉開發(fā)環(huán)境的前提下，可直接著手進(jìn)行嵌入式軟件的開發(fā)，共分為三個(gè)步驟：首先，程序的生成。這一過程將在上位機(jī)上完成，通過使用多種交叉編譯工具鏈，分別完成應(yīng)用程序的相關(guān)工作，包括編譯、交叉編譯及鏈接，并同時(shí)生成二進(jìn)制目標(biāo)程序，可供其調(diào)試及固話；接下來，調(diào)試階段。在交叉調(diào)試器GDB的支持下，對(duì)程序進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試。調(diào)試完成以后，還需通過一系列必要的測試環(huán)節(jié)；最后，固話運(yùn)行。首先需通過各類接口，如串口、以太網(wǎng)口，也可通過USB接口，對(duì)已經(jīng)生成的應(yīng)用程序加以固話，位置為目標(biāo)板中的NSAH存儲(chǔ)器，接下來啟動(dòng)目標(biāo)機(jī)，這樣一來，程度所應(yīng)支持的既有功能，就可獨(dú)立地發(fā)揮作用。

2.2移植U-boot到SMDK641O

需要進(jìn)行U-Boot移植時(shí)，一般應(yīng)遵循以下步驟：第一步，工程檢查，判斷其是否支持目標(biāo)平臺(tái)。對(duì)U-Boot的根目錄進(jìn)行檢查時(shí)，主要應(yīng)對(duì)Readme加以留意，判斷其是否提到目標(biāo)平臺(tái)處理器，在CPU目錄下，檢查處理器的目錄。如果經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，U-Boot已經(jīng)包含與目標(biāo)平臺(tái)相關(guān)的文件，就可降低移植工作量；第二步，對(duì)目標(biāo)平臺(tái)進(jìn)行分析。在U-Boot中已包含相應(yīng)的工程文件的情況下，應(yīng)對(duì)該工程文件的目錄結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。對(duì)于不同的目標(biāo)板，其性質(zhì)差異比較明顯，因此應(yīng)判斷出其中能夠被采用的文件；第三，分析平臺(tái)代碼。根據(jù)U-boot的啟動(dòng)流程，可對(duì)平臺(tái)代碼進(jìn)行分析，從而將額外代碼區(qū)分開來，并判讀出額外代碼是否有利用的必要；第四步，新建平臺(tái)目錄。在board目錄下，新建平臺(tái)目錄，可從現(xiàn)有的開發(fā)板中，直接復(fù)制到新的開發(fā)板；第五步，對(duì)照手冊(cè)，對(duì)異常代碼進(jìn)行修正。對(duì)照硬件手冊(cè)，根據(jù)正確的啟動(dòng)流程，對(duì)現(xiàn)有代碼進(jìn)行修改；第六步，調(diào)試新代碼。代碼修改完畢后，有可能無法啟動(dòng)，因此可使用調(diào)試器加以調(diào)試，找到無法啟動(dòng)的原因，進(jìn)行修改，直到正常啟動(dòng)。

3結(jié)論

為了使我國的交通系統(tǒng)更加科學(xué)合理，提高交通管理力度，最大程度地維護(hù)交通安全，就應(yīng)積極引入無線視頻監(jiān)控技術(shù)，使交通系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展。本文通過對(duì)用于智能交通管理的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行深入的探討和研究，指出了無線視頻監(jiān)控用于交通管理的可行性和巨大優(yōu)勢。本文分別對(duì)智能交通無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)以及智能交通無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)展開了較為詳盡的論述，對(duì)其應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析。

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作者：陳志鳳 單位：廊坊師范學(xué)院