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HAL Id: hal-02163571 https://hal-lara.archives-ouvertes.fr/hal-02163571 Submitted on 24 Jun 2019 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Solutions techniques pour la vidéosurveillance du trafic routier Samy Branci To cite this version: Samy Branci. Solutions techniques pour la vidéosurveillance du trafic routier. [Rapport de recherche] Centre d’études sur les réseaux, les transports, l’urbanisme et les constructions publiques (CERTU). 1999, 176 p., figures. hal-02163571 Organisme commanditaire : RAPPORT D’ETUDE CERTU : Centre d’études sur les réseaux, les transports, l’urbanisme et les constructions publiques Organisme auteur : HGM : Les 4M - chemin du Petit Bois ; BP 68 – 69 132 Ecully Cedex Technoman Ingénierie : Château du sans souci ; 260 allée des cyprés ; 69 760 Limonsest Coordonnateur : Samy BRANCI (Département Technologies) Rédacteurs : HGM et Technoman Ingénierie SOLUTIONS TECHNIQUES POUR LA VIDEOSURVEILLANCE DU TRAFIC ROUTIER Janvier 1999 NOTICE ANALYTIQUE CERTU HGM Guy HUGUET SA Technoman Ingénierie Solutions vidéosurveillance Rapport d’Etude Page 2 sur 176 Organisme commanditaire : CERTU : Centre d’études sur les réseaux, les transports, l’urbanisme et les constructions publiques 9, rue Juliette Récamier 69456 Lyon Cedex 06 - Tél. : 04 72 74 58 00 - Fax : 04 72 74 59 00 Titre : Solutions techniques pour la vidéosurveillance du trafic routier Sous-titre : Langue : Français Organisme auteur : HGM : Les 4M - chemin du Petit Bois ; BP 68 – 69 132 Ecully Cedex Technoman Ingénierie : Château du sans souci ; 260 allée des cyprés ; 69 760 Limonsest Coordonnateur : Samy BRANCI (Département Technologies) Rédacteurs : HGM et Technoman Ingénierie Date d'achèvement Janvier 1999 Remarques préliminaires : Ce document est destiné à tous les acteurs concernés ayant en charge un projet de déploiement et/ou d’extension d’un système d’aide à la gestion du trafic (SAGT) utilisant la vidéosurveillance sur un réseau routier ou autoroutier. Résumé : Ce rapport a l’ambition de décrire les éléments constituant un système de vidéosurveillance pour la gestion du trafic routier. Deux thèmes sont abordés : • Analyse des installations existantes : ! Les éléments constitutifs des systèmes de vidéosurveillance existants ! Les standards de codage vidéo ! Les principes de transport des images et des données de télécommande ! Les architectures existantes • Prospectives sur l’évolution des technologies : ! Les techniques de compression ! Les caméras de vidéosurveillance ! Les médias de transmission ! Les réseaux de transmission des images et des données de télécommande ! L’évolution des architectures des systèmes ! La migration des installations existantes vers les nouvelles architectures Des éléments sur la réception des installations avant mise en service ainsi que des notions économiques sur les systèmes de vidéosurveillance sont proposés dans ce document. Il conviendra de rester prudent sur les fourchettes de prix annoncées car les marchés évoluent rapidement. Elles permettent, néanmoins, de fixer un ordre de grandeur des coûts qu’engendrent de tels systèmes. Mots clés : Caméras, vidéosurveillance, architectures télécoms, algorithmes de compression et de codage. Diffusion : DSCR, SETRA, INRETS, CERTU, LCPC, CETE Nombre de pages : 116 pages Prix : 70 FF 10.67 € Confidentialité : Non Bibliographie : Voir document CERTU HGM Guy HUGUET SA Technoman Ingénierie Solutions vidéosurveillance Rapport d’Etude Page 3 sur 176 SOMMAIRE 1 GÉNÉRALITÉS ............................................................................................................................................5 1.1 GUIDE DE LECTURE ..................................................................................................................................5 1.2 RAPPEL DES EXIGENCES POUR LA TÉLÉSURVEILLANCE ROUTIÈRE.............................................................7 1.3 L’EXPLOITATION DES SIGNAUX VIDÉO ......................................................................................................9 1.3.1 La levée de doute et la surveillance de l’évolution d’une situation.................................................9 1.3.2 L’appréciation de l’évolution du trafic..........................................................................................10 1.3.3 La détection automatique d’incidents............................................................................................10 1.4 LES SIGNAUX VIDÉO ...............................................................................................................................12 1.4.1 La vidéo Noir et Blanc...................................................................................................................12 1.4.2 La vidéo couleur............................................................................................................................12 1.4.3 Les différents types d’exploitation des signaux vidéos ..................................................................15 1.4.4 La qualité des signaux vidéos........................................................................................................17 1.4.5 Les codages numériques................................................................................................................18 2 ANALYSE DES INSTALLATIONS EXISTANTES................................................................................19 2.1 ELÉMENTS CONSTITUTIFS DES SYSTÈMES DE VIDÉOSURVEILLANCE EXISTANTS ......................................19 2.1.1 Les caméras...................................................................................................................................19 2.1.2 La protection des caméras contre les influences externes.............................................................27 2.1.3 La protection électromagnétique des caméras ..............................................................................28 2.1.4 Les supports des caméras..............................................................................................................29 2.1.5 L’implantation des caméras ..........................................................................................................32 2.1.6 Les différents types de transmissions en bande de base appliqués à la vidéo ...............................32 2.1.7 Le multiplexage vidéo....................................................................................................................37 2.1.8 L’insertion sur fibres optiques.......................................................................................................39 2.1.9 Les matrices de commutation ........................................................................................................42 2.1.10 La visualisation .............................................................................................................................44 2.1.11 La télécommande des caméras......................................................................................................46 2.1.12 Le TEDI/LCR appliqué à la vidéosurveillance..............................................................................47 2.1.13 La loi du 21 janvier 1995 et l’autorisation préfectorale préalable...............................................48 2.2 ARCHITECTURES EXISTANTES.................................................................................................................50 2.2.1 Les centres d’ingénierie et de gestion du trafic (CIGT) ................................................................50 2.2.2 Les sites de regroupement .............................................................................................................51 2.2.3 Transmission à un CIGT sur fibres optiques dédiées ....................................................................53 2.2.4 Transmission à un CIGT avec multiplexage..................................................................................59 2.2.5 Transmission à un CIGT par un réseau SDH................................................................................64 2.2.6 Transmission à un CIGT par les réseaux opérateurs ....................................................................69 2.2.7 Architecture à CIGT multiples.......................................................................................................74 3 EVOLUTION DES INSTALLATIONS ET TECHNIQUES ÉMERGENTES ......................................77 3.1 LES TECHNIQUES DE COMPRESSION ........................................................................................................77 3.1.1 Généralités ....................................................................................................................................77 3.1.2 Temps réel ou non-temps réel........................................................................................................77 3.1.3 Symétrique ou non-symétrique. .....................................................................................................79 3.1.4 Le taux de compression. ................................................................................................................79 3.1.5 Avec ou sans perte.........................................................................................................................79 3.1.6 Intertrame ou Intratrame...............................................................................................................80 3.1.7 Contrôle du débit...........................................................................................................................80 3.1.8 La recommandation H 320 et la compression H 261 ....................................................................80 3.1.9 Les compressions MPEG...............................................................................................................82 3.1.10 Les compressions JPEG et MJPEG...............................................................................................92 3.1.11 Compression à "ondelettes"...........................................................................................................92 3.2 L’ÉVOLUTION DES CAMÉRAS ..................................................................................................................97 3.3 L’ÉVOLUTION DES SUPPORTS DE TRANSMISSION...................................................................................101 3.3.1 Le cuivre......................................................................................................................................101 3.3.2 La fibre optique ...........................................................................................................................101 3.3.3 Le faisceau Hertzien ....................................................................................................................101 CERTU HGM Guy HUGUET SA Technoman Ingénierie Solutions vidéosurveillance Rapport d’Etude Page 4 sur 176 3.4 L’ÉVOLUTION DES RÉSEAUX DE TRANSMISSION....................................................................................103 3.4.1 Généralités ..................................................................................................................................103 3.4.2 La transmission sur réseau SDH .................................................................................................105 3.4.3 La transmission sur réseau ATM.................................................................................................109 3.4.4 La transmission par les réseaux opérateurs................................................................................117 3.4.5 La transmission par modems hauts débits (ADSL xDSL)............................................................121 3.4.6 La transmission par réseau Hertzien propriétaire ......................................................................127 3.4.7 La transmission par Internet et Intranet......................................................................................131 3.5 EVOLUTION DES ARCHITECTURES.........................................................................................................134 3.5.1 Généralités ..................................................................................................................................134 3.5.2 Transmission mixte analogique/ATM..........................................................................................136 3.5.3 Transmission tout ATM................................................................................................................141 3.6 MIGRATION DEPUIS LES SITUATIONS EXISTANTES .................................................................................147 3.6.1 Les caméras.................................................................................................................................147 3.6.2 Déploiement d’un réseau ATM....................................................................................................147 3.6.3 Cohabitation des installations.....................................................................................................148 3.6.4 Migration des installations..........................................................................................................149 4 RÉCEPTION DES INSTALLATIONS VIDÉO .....................................................................................151 4.1 RÉCEPTION DES ÉQUIPEMENTS VIDÉO...................................................................................................151 4.2 RÉCEPTION D'UN LIEN OPTIQUE.............................................................................................................154 5 LES ACTEURS DE LA VIDÉOSURVEILLANCE ...............................................................................162 5.1 LES SOCIÉTÉS D'INGÉNIERIE ET DE MAÎTRISE D'ŒUVRE .........................................................................164 5.2 LES FABRICANTS ..................................................................................................................................164 5.3 LES INSTALLATEURS.............................................................................................................................166 6 NOTIONS ÉCONOMIQUES...................................................................................................................167 7 GLOSSAIRE DES ACRONYMES ..........................................................................................................171 8 SYNTHÈSE................................................................................................................................................174 8.1 SYNTHÈSE SUR LES SYSTÈMES DE VIDÉOSURVEILLANCE.......................................................................174 8.2 COMMENTAIRES SUR L'ÉTUDE ..............................................................................................................176 CERTU HGM Guy HUGUET SA Technoman Ingénierie Solutions vidéosurveillance Rapport d’Etude Page 5 sur 176 1 GENERALITES 1.1 Guide de lecture Ce document est composé de 8 parties principales : Chapitre 1 - Généralités Le chapitre 1.1 que vous lisez actuellement présente la structure de ce document, ce que vous pouvez y trouver, et où le trouver. Le chapitre 1.2.situe le contexte et les objectifs de l’étude. Le chapitre 1.3 rappelle les particularités de la télésurveillance routière. Les chapitres 1.4 et 1.5 rappellent comment sont constitués les signaux vidéo que les systèmes vont transporter, et comment ils sont exploités dans le cadre de la vidéosurveillance routière. Chapitre 2 – Analyse des installations existantes Le chapitre 2 fait une analyse des installations existantes couramment déployées dans le domaine routier ces dernières années. Le chapitre 2.1 décrit les éléments constitutifs des systèmes de vidéosurveillance : • Les caméras et leur environnement • Les principes et les équipements de transmission • La visualisation des images aux CIGT • La télécommande des caméras et le protocole standardisé TEDI/LCR • Des éléments sur la loi du 21 janvier 1995 visant à protéger le public Le chapitre 2.2 décrit les différentes architectures de transmission des signaux depuis les caméras vers les CIGT. Le chapitre 2.2.1 rappelle ce qui est regroupé sous le terme CIGT, et comment il est utilisé dans la suite du document. Chapitre 3 – Evolution des installations et techniques émergentes Le chapitre 3 fait une analyse des évolutions prévisibles des installations, en fonction des techniques émergentes du monde des "Télécom" applicables à la vidéosurveillance routière. Le chapitre 3.1 décrit les différentes techniques de compression des images, qui sont les éléments incontournables de la transmission des signaux vidéo sur les réseaux numériques. Le chapitre 3.2 décrit l’évolution prévisible des caméras et son influence sur leur mise en œuvre. CERTU HGM Guy HUGUET SA Technoman Ingénierie Solutions vidéosurveillance Rapport d’Etude Page 6 sur 176 Le chapitre 3.3 décrit l’évolution prévisible des médias de transmission. Le chapitre 3.4 décrit l’évolution prévisible des réseaux de transmission et leur application à la vidéosurveillance routière. Le chapitre 3.5 décrit les futures architectures de transmission des signaux depuis les caméras vers les CIGT, dérivées des évolutions décrites ci avant. Le chapitre 3.6 décrit les possibilités de cohabitation et de migration des installations existantes avec et vers les nouvelles architectures. CERTU HGM Guy HUGUET SA Technoman Ingénierie uploads/Ingenierie_Lourd/ 1-videosur.pdf