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　　視頻攝像機(jī)在為現(xiàn)代化交通管理系統(tǒng)（TMS）提供實(shí)時(shí)信息方面意義重大。與其他類型的探測器和傳感器所不同的是，視頻攝像機(jī)不僅提供數(shù)字化的數(shù)據(jù)，還實(shí)時(shí)提供交通狀況的畫面，為交通管理部門分析復(fù)雜的交通模型并迅速做出決定。

　　一個(gè)傳統(tǒng)的交通管理系統(tǒng)需要安裝很多視頻攝像頭。例如，現(xiàn)在在高速公路上，我們常常可見到每隔一段距離道路旁就會(huì)安裝有攝像頭。但這給交通管理人員帶來了問題，這么多攝像頭都安裝在遠(yuǎn)離交通控制中心的數(shù)英里以外的地方，如何遠(yuǎn)程管理？的確，在這種視頻應(yīng)用中，與其他類型設(shè)備相比，數(shù)量龐大的攝像頭管理系統(tǒng)以及各自分布的攝像頭位置都讓設(shè)備安裝與視頻傳輸管理變得更加困難和復(fù)雜。可以毫不夸張地認(rèn)為，要讓大型分布式視頻攝像系統(tǒng)真正融入交通管理系統(tǒng)中，解決視頻的傳輸問題是目前最為重要的一個(gè)課題。

　　大多數(shù)交通監(jiān)控系統(tǒng)都采用兩類視頻傳輸解決方案。一類是傳統(tǒng)的CCTV 系統(tǒng)，它利用光纖增加視頻信號(hào)傳輸距離；另一類是 IP 視頻監(jiān)控（VoIP），它采用 IP網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻信號(hào)。

　　對傳統(tǒng) CCTV 系統(tǒng)而言，雙絞線纜是傳輸模擬視頻信號(hào)最常用的介質(zhì)。然而，由于信號(hào)的衰減，視頻傳輸?shù)木嚯x受到限制，因而需要在一些節(jié)點(diǎn)增加信號(hào)放大器和多路復(fù)用器來保證長距離信號(hào)傳輸。基于這一原因，再加上攝像頭的室外安裝環(huán)境，決定了雙絞線纜不是交通系統(tǒng)視頻傳輸?shù)淖罴呀橘|(zhì)。相對來說，光纖由于信號(hào)衰減小，適合信號(hào)長距離傳輸，成為了交通系統(tǒng)視頻傳輸介質(zhì)的第一選擇。

　　在建立一個(gè)光纖視頻傳輸系統(tǒng)時(shí)，需要兩個(gè)關(guān)鍵設(shè)備：視頻發(fā)送器—臺(tái)視頻發(fā)送器是連接攝像頭終端的圖像轉(zhuǎn)發(fā)裝置，負(fù)責(zé)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)發(fā)送。它可以把來自攝像頭的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)光信號(hào)，這個(gè)光信號(hào)是根據(jù)攝像頭輸出信號(hào)不同而變化的，由一個(gè)發(fā)光二極管LED或激光發(fā)射器產(chǎn)生，然后最大化地被耦合到光纖中。
 
　　視頻接收器—臺(tái)視頻接收器則與發(fā)送器相反，是連接監(jiān)控末端的圖像接收裝置，負(fù)責(zé)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。它可以把來自光纖的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為末端監(jiān)控器可識(shí)別的模擬電信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換是通過一個(gè)半導(dǎo)體探測元件實(shí)現(xiàn)的，一般稱之為光電二極管或者雪崩光電二極管，然后由電路產(chǎn)生輸出信號(hào)。市場頂級(jí)供應(yīng)商的某些產(chǎn)品可以利用自動(dòng)增益控制裝置，補(bǔ)償光纖信號(hào)丟失，以及隨時(shí)間/溫度而變化的發(fā)送器輸出強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)輸出格式，與攝像頭的原始輸出一致。
 
　　一般來說，視頻發(fā)送器和接收器都是用于增加 CCTV 系統(tǒng)的視頻傳輸距離。這種視頻傳輸方案適合峰-峰間使用，也即是說只有發(fā)送器和接收器同時(shí)使用時(shí)，光纖視頻傳輸才能實(shí)現(xiàn)。隨著數(shù)字視頻壓縮技術(shù)與IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，基于IP的視頻傳輸開始成為最流行的視頻攝像系統(tǒng)，尤其是對于分布式大型視頻攝像系統(tǒng)，這一技術(shù)通過現(xiàn)有 IP網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻信號(hào)可以大大節(jié)省布線量和布線成本。由于 IP 網(wǎng)絡(luò)隨處可用，IP視頻傳輸系統(tǒng)更有可能被現(xiàn)代化交通管理系統(tǒng)所接受。
 
　　現(xiàn)在，交通管理系統(tǒng)開始趨向于與交通控制中心的大型管理系統(tǒng)集成，從而實(shí)現(xiàn)更加集中的監(jiān)控。這類大型系統(tǒng)通常被稱為“智能交通系統(tǒng) ITS”或“先進(jìn)交通管理系統(tǒng)”。交通控制中心利用ITS/ATMS 可以獲得實(shí)時(shí)的交通信息，運(yùn)行交通分析工具并對交通狀況做出實(shí)時(shí)響應(yīng)。大量研究表明，一套好的 ITS/ATMS 系統(tǒng)可以提高交通系統(tǒng)效率 30%到50%，這意味著可以節(jié)省大量的交通時(shí)間，大大避免交通事故。正因如此，世界上很多政府在公布交通發(fā)展規(guī)劃時(shí)都將 ITS/ATMS 提到重要位置.要建立一個(gè) ITS/ATMS 系統(tǒng)，必須首先建立一個(gè)良好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)才能將所有子系統(tǒng)聯(lián)系起來。很顯然，IP 網(wǎng)絡(luò)時(shí)最適合的網(wǎng)絡(luò)類型，因?yàn)樗С指鞣N數(shù)據(jù)傳輸。僅由此考慮，你就不難理解為什么現(xiàn)在的 ITS/ATMS 設(shè)計(jì)人員開始千方百計(jì)地尋找用于視頻信號(hào)傳輸?shù)淖罴?IP 視頻服務(wù)器。
 
　　通過 IP 傳輸視頻的原理概念相當(dāng)簡單：傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)產(chǎn)生的視頻畫面轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，然后通過 IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸。然而，由于數(shù)字化的視頻數(shù)據(jù)相當(dāng)復(fù)雜，所需要的帶寬將增加好幾百倍。這即是說，為了避免連續(xù)涌來的爆炸性數(shù)據(jù)量造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，數(shù)字化視頻數(shù)據(jù)必須在通過 IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸前進(jìn)行壓縮。從 20世紀(jì) 80 年代開始，隨著幾種視頻壓縮算法的出現(xiàn)，IP視頻傳輸才有了真正實(shí)現(xiàn)的可能。其中，最著名的視頻壓縮算法是 MJPEG（由成立于 80 年代中期的聯(lián)合圖像專家小組開發(fā)）和 MPEG（由成立于 80年代末的活動(dòng)圖像專家小組開發(fā)）。關(guān)于這些視頻壓縮算法的詳細(xì)資料，可以在 IEEE 和ITU 的官方網(wǎng)站上找到更多文獻(xiàn)信息。IP 視頻傳輸可以通過多種不同方式實(shí)現(xiàn)，目前而言，最好的方案是采用 IP攝像機(jī)結(jié)合視頻服務(wù)器（其實(shí)質(zhì)是一臺(tái)視頻編碼解碼器）的辦法。

　　IP 攝像機(jī)——IP 攝像機(jī)可以省略視頻編碼器，因?yàn)樗旧砭涂梢宰詣?dòng)將圖像編碼成為數(shù)字格式（MJPEG或 MPEG4），然后就可以便于通過以太網(wǎng)/Internet 傳輸。

　　視頻服務(wù)器——鑒于很多模擬信號(hào)攝像機(jī)仍然在使用，視頻服務(wù)器的最大好處就是可以將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字視頻信號(hào)，然后壓縮圖像并通過以太網(wǎng)口傳輸。視頻服務(wù)器包括編碼器和解碼器，其中編碼器用于將來自攝像機(jī)的模擬視頻圖像轉(zhuǎn)換成為易傳輸?shù)臄?shù)字格式，如 MJPEG 或MPEG4，而解碼器則是將壓縮格式（MJPEG或 MPEG4）的圖像恢復(fù)為傳統(tǒng)監(jiān)視器可查看的模擬圖像。
 
　　事實(shí)上，IP攝像機(jī)可以看作是內(nèi)帶視頻編碼功能的模擬攝像機(jī)。然而，由于市場上視頻攝像機(jī)種類太多了，有的還是專門面向關(guān)鍵應(yīng)用設(shè)計(jì)的，所以對系統(tǒng)集成商而言，最方便的做法就是直接采用視頻服務(wù)器作為 IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)。總而言之，采用視頻服務(wù)器加視頻攝像機(jī)的做法比僅使用 IP 攝像機(jī)的做法更加普遍。
 
　　光纖視頻傳輸和 IP 視頻傳輸都各有其優(yōu)勢，所以其實(shí)問“究竟哪種方案更好？”是沒有意義的。最重要的是，從兩種解決方案中選擇適合自己的最優(yōu)方式。交通管理系統(tǒng)的集成商在選擇視頻傳輸解決方案時(shí)應(yīng)該考慮以下幾個(gè)問題：
 
　　功能性——交通管理系統(tǒng)中，考慮視頻攝像系統(tǒng)的最重要出發(fā)點(diǎn)是采集視頻圖像的目的。例如，ITS/ATMS 中，采集實(shí)時(shí)視頻圖像的目的不但要記錄交通狀況，還要為交通事故報(bào)告提供圖像分析依據(jù)，以及探測車輛，抓拍車牌號(hào)碼等。一個(gè)數(shù)字化的視頻圖像能夠幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述智能化的功能要求，因而 IP 視頻監(jiān)控方案適合這類ITS/ATMS。如果說系統(tǒng)只是需要視頻畫面的實(shí)時(shí)監(jiān)視，那么光纖視頻和 IP 視頻都是合適的。
 
　　傳輸介質(zhì)——對IP視頻方案來說，一個(gè)現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)就可用于視頻傳輸，系統(tǒng)集成商可以采用銅介質(zhì)或光纖鋪設(shè)局域網(wǎng)，也可以通過xDSL 連接 Internet；在這種情況下無線局域網(wǎng)也可以作為一種網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。然而，光纖視頻傳輸方案只能采用光纖介質(zhì)。
 
　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)——IP 視頻傳輸方案需要的是一個(gè) IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這意味著其工作主要是建立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)維護(hù)資源，如交換機(jī)、路由器和服務(wù)器。然而，這也是 ITS/ATMS 系統(tǒng)本身就必須的。相對而言，光纖視頻方案更簡單一些，因?yàn)樗梢岳^承交通控制中心已安裝的現(xiàn)成 CCTV 系統(tǒng)設(shè)備。
 
　　可訪問性——我們都知道，IP 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有很好的網(wǎng)絡(luò)可訪問性和靈活性。通過IP視頻傳輸方案，任何客戶端都可以很容易通過IP網(wǎng)絡(luò)獲得視頻圖像，而另一方面，光纖視頻傳輸方案則有訪問限制。
 
　　未來的保障性——IP 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的一切都經(jīng)過了很好的測試和驗(yàn)證。我們相信在未來會(huì)有越來越多的信息和設(shè)備需要集成到交通管理系統(tǒng)中以實(shí)現(xiàn)集中化、互操作性和智能化。從這一點(diǎn)來看，IP 視頻方案很顯然比光纖視頻技術(shù)更符合未來的趨勢。 

　　除了選擇一個(gè)最優(yōu)的視頻傳輸方案，系統(tǒng)集成商還必須注意另一個(gè)重要問題，那就是可靠性的問題。由于交通系統(tǒng)的大多數(shù)視頻攝像頭都安裝在戶外環(huán)境，必須具有足夠堅(jiān)固的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。采用非堅(jiān)固設(shè)計(jì)產(chǎn)品的后果就是，你將不得不在今后很長的一段設(shè)備運(yùn)行時(shí)間內(nèi)不斷地為其維修掏錢。例如，NEMA TS2就是美國專門針對交通系統(tǒng)設(shè)備制定的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了各種惡劣環(huán)境條件下的設(shè)備參數(shù)，包括溫度、浪涌、沖擊和振動(dòng)等。你所使用的視頻傳輸產(chǎn)品如果是用于道路旁，最好能符合這些標(biāo)準(zhǔn)要求。保持相當(dāng)?shù)木栊詰?yīng)該是系統(tǒng)集成商在選擇視頻傳輸方案/產(chǎn)品時(shí)所保持的底線。


　　在長達(dá) 18 年多的時(shí)間里，MOXA 一直為系統(tǒng)集成商提供各種工業(yè)聯(lián)網(wǎng)解決方案，包括 RS-232/422/485到串口服務(wù)器，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和介質(zhì)轉(zhuǎn)換器。很多 MOXA 的產(chǎn)品都是針對嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的，其可靠性與堅(jiān)固性一直是MOXA產(chǎn)品質(zhì)量的內(nèi)在體現(xiàn)，MOXA的IP視頻解決方案也是如此。我們相信，MOXA的 IP視頻解決方案是非常適合交通管理系統(tǒng)應(yīng)用的。
 
　　另外，與其他工業(yè)通信產(chǎn)品線一道，我們可以為整個(gè)交通管理系統(tǒng)提供完整的數(shù)據(jù)和 IP 視頻傳輸解決方案，系統(tǒng)集成商可以在MOXA 享受到“一站式服務(wù)”的便利。