高速公路视频光传输平台研究与实现

论文摘要

视频监控技术在高速公路监控系统中起着非常重要的作用。由于对高质量监控图像需求的不断增强，传统的视频监控系统的各种网络拓扑结构变得难以互相级联和管理。为此本文研究目前先进的视频光传输平台技术，通过对其实用性进行分析，根据高速公路监控的实际需求，设计了合理、有效的应用方案，使得便于控制和管理的高速公路视频监控系统得以实现。论文首先对现有的高速公路监控系统进行了介绍，并重点对高速公路的视频传输方式进行概述。通过分析现有视频传输技术的弊端，针对性的对视频光传输平台的内部技术架构（如光传输技术，光交换技术以及与视频光传输平台密切相关的H.264压缩编码技术）进行了研究，为实际的基于视频光传输平台的高速公路监控系统的合理设计提供了可靠的关键技术支持。其次，根据视频光传输平台的特性和高速公路视频监控系统的需求设计出基于视频光传输技术的高速公路监控系统解决方案。并根据西宝高速公路监控系统改造项目中的视频光传输平台应用方案的总体架构需求，对视频光传输平台硬件关键设备的功能要求及系统的站点配置进行了详细的阐述，并参照项目需求搭建了高速公路视频光传输监控系统仿真平台。通过利用交通部指定的VM700视频测量仪对仿真平台中的相关指标进行手动及自动方式的反复测量，测量结果表明设计指标完全符合《公路工程质量检验评定标准第二册机电工程》（JTG-F80/2-2004），验证了本文设计的西宝高速公路视频光传输监控系统应用方案是可行且实用的。这为视频光传输平台的进一步研究及高速公路视频光传输监控系统的设计与实施提供了新的思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 视频监控系统发展概况
• 1.1.2 视频光传输监控技术背景
• 1.2 研究目的与意义
• 1.3 研究主要内容
• 第二章 高速公路视频传输技术分析
• 2.1 高速公路监控系统概况
• 2.2 高速公路视频传输技术方式
• 2.2.1 点对点传输方式
• 2.2.2 级联传输方式
• 2.2.3 以太网传输方式
• 2.3 视频传输技术分析
• 2.3.1 传统技术
• 2.3.2 数字非压缩技术
• 2.3.3 数字压缩技术
• 2.3.4 数字压缩/非压缩混合技术
• 2.4 视频光传输平台架构概述
• 2.5 本章小结
• 第三章 视频光传输平台关键技术研究
• 3.1 集中的多接口节点接入技术
• 3.2 光传输技术
• 3.2.1 色散补偿和色散管理技术
• 3.2.2 高级编码调制
• 3.2.3 偏振模色散补偿
• 3.2.4 拉曼（Raman）放大器
• 3.2.5 前向纠错编码（FEC）
• 3.3 光交换技术
• 3.3.1 光路光交换（OCS）
• 3.3.2 光分组交换技术（OPS）
• 3.3.3 光分组流交换技术（OFS）
• 3.3.4 光突发交换技术（OBS）
• 3.4 H.264 视频压缩编码技术
• 3.4.1 多模式高精度运动预测
• 3.4.2 先进的帧内预测
• 3.4.3 近似 DCT 整数变换及量化
• 3.4.4 去块效应滤波
• 3.4.5 先进的熵编码技术
• 3.5 本章小结
• 第四章 高速公路视频光传输平台设计
• 4.1 视频传输需求分析
• 4.2 视频光传输平台应用方案的设计
• 4.2.1 管理所
• 4.2.2 监控分中心
• 4.2.3 省监控中心
• 4.3 工程案例
• 4.3.1 项目概况与需求分析
• 4.3.2 案例方案设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 实例验证
• 5.1 仿真平台的目的与意义
• 5.2 仿真平台的设计与实观
• 5.2.1 仿真平台的总体框架
• 5.2.2 仿真平台的设备配置与安装
• 5.2.3 仿真平台软件设计与实现
• 5.3 仿真平台的测试
• 5.3.1 测试设备功能
• 5.3.2 仿真平台测试与验证
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 发表论文情况
• 参加课题情况
• 致谢