摩莎国际贸易（上海）有限公司

　　视频摄像机在为现代化交通管理系统（TMS）提供实时信息方面意义重大。与其他类型的探测器和传感器所不同的是，视频摄像机不仅提供数字化的数据，还实时提供交通状况的画面，为交通管理部门分析复杂的交通模型并迅速做出决定。

　　一个传统的交通管理系统需要安装很多视频摄像头。例如，现在在高速公路上，我们常常可见到每隔一段距离道路旁就会安装有摄像头。但这给交通管理人员带来了问题，这么多摄像头都安装在远离交通控制中心的数英里以外的地方，如何远程管理？的确，在这种视频应用中，与其他类型设备相比，数量庞大的摄像头管理系统以及各自分布的摄像头位置都让设备安装与视频传输管理变得更加困难和复杂。可以毫不夸张地认为，要让大型分布式视频摄像系统真正融入交通管理系统中，解决视频的传输问题是目前最为重要的一个课题。

　　大多数交通监控系统都采用两类视频传输解决方案。一类是传统的CCTV 系统，它利用光纤增加视频信号传输距离；另一类是 IP 视频监控（VoIP），它采用 IP网络传输视频信号。

　　对传统 CCTV 系统而言，双绞线缆是传输模拟视频信号最常用的介质。然而，由于信号的衰减，视频传输的距离受到限制，因而需要在一些节点增加信号放大器和多路复用器来保证长距离信号传输。基于这一原因，再加上摄像头的室外安装环境，决定了双绞线缆不是交通系统视频传输的最佳介质。相对来说，光纤由于信号衰减小，适合信号长距离传输，成为了交通系统视频传输介质的第一选择。

　　在建立一个光纤视频传输系统时，需要两个关键设备：视频发送器—台视频发送器是连接摄像头终端的图像转发装置，负责将电信号转换为光信号发送。它可以把来自摄像头的模拟视频信号转换成一个光信号，这个光信号是根据摄像头输出信号不同而变化的，由一个发光二极管LED或激光发射器产生，然后最大化地被耦合到光纤中。
 
　　视频接收器—台视频接收器则与发送器相反，是连接监控末端的图像接收装置，负责将光信号转换成电信号。它可以把来自光纤的光信号转换为末端监控器可识别的模拟电信号。光电转换是通过一个半导体探测元件实现的，一般称之为光电二极管或者雪崩光电二极管，然后由电路产生输出信号。市场顶级供应商的某些产品可以利用自动增益控制装置，补偿光纤信号丢失，以及随时间/温度而变化的发送器输出强度，从而实现标准视频信号输出格式，与摄像头的原始输出一致。
 
　　一般来说，视频发送器和接收器都是用于增加 CCTV 系统的视频传输距离。这种视频传输方案适合峰-峰间使用，也即是说只有发送器和接收器同时使用时，光纤视频传输才能实现。随着数字视频压缩技术与IP网络技术的快速发展，基于IP的视频传输开始成为最流行的视频摄像系统，尤其是对于分布式大型视频摄像系统，这一技术通过现有 IP网络传输视频信号可以大大节省布线量和布线成本。由于 IP 网络随处可用，IP视频传输系统更有可能被现代化交通管理系统所接受。
 
　　现在，交通管理系统开始趋向于与交通控制中心的大型管理系统集成，从而实现更加集中的监控。这类大型系统通常被称为“智能交通系统 ITS”或“先进交通管理系统”。交通控制中心利用ITS/ATMS 可以获得实时的交通信息，运行交通分析工具并对交通状况做出实时响应。大量研究表明，一套好的 ITS/ATMS 系统可以提高交通系统效率 30%到50%，这意味着可以节省大量的交通时间，大大避免交通事故。正因如此，世界上很多政府在公布交通发展规划时都将 ITS/ATMS 提到重要位置.要建立一个 ITS/ATMS 系统，必须首先建立一个良好的网络结构才能将所有子系统联系起来。很显然，IP 网络时最适合的网络类型，因为它支持各种数据传输。仅由此考虑，你就不难理解为什么现在的 ITS/ATMS 设计人员开始千方百计地寻找用于视频信号传输的最佳 IP 视频服务器。
 
　　通过 IP 传输视频的原理概念相当简单：传统模拟摄像机产生的视频画面转换为数字格式，然后通过 IP 网络传输。然而，由于数字化的视频数据相当复杂，所需要的带宽将增加好几百倍。这即是说，为了避免连续涌来的爆炸性数据量造成网络堵塞，数字化视频数据必须在通过 IP 网络传输前进行压缩。从 20世纪 80 年代开始，随着几种视频压缩算法的出现，IP视频传输才有了真正实现的可能。其中，最著名的视频压缩算法是 MJPEG（由成立于 80 年代中期的联合图像专家小组开发）和 MPEG（由成立于 80年代末的活动图像专家小组开发）。关于这些视频压缩算法的详细资料，可以在 IEEE 和ITU 的官方网站上找到更多文献信息。IP 视频传输可以通过多种不同方式实现，目前而言，最好的方案是采用 IP摄像机结合视频服务器（其实质是一台视频编码解码器）的办法。

　　IP 摄像机——IP 摄像机可以省略视频编码器，因为它本身就可以自动将图像编码成为数字格式（MJPEG或 MPEG4），然后就可以便于通过以太网/Internet 传输。

　　视频服务器——鉴于很多模拟信号摄像机仍然在使用，视频服务器的最大好处就是可以将模拟视频信号转成数字视频信号，然后压缩图像并通过以太网口传输。视频服务器包括编码器和解码器，其中编码器用于将来自摄像机的模拟视频图像转换成为易传输的数字格式，如 MJPEG 或MPEG4，而解码器则是将压缩格式（MJPEG或 MPEG4）的图像恢复为传统监视器可查看的模拟图像。
 
　　事实上，IP摄像机可以看作是内带视频编码功能的模拟摄像机。然而，由于市场上视频摄像机种类太多了，有的还是专门面向关键应用设计的，所以对系统集成商而言，最方便的做法就是直接采用视频服务器作为 IP视频监控系统。总而言之，采用视频服务器加视频摄像机的做法比仅使用 IP 摄像机的做法更加普遍。
 
　　光纤视频传输和 IP 视频传输都各有其优势，所以其实问“究竟哪种方案更好？”是没有意义的。最重要的是，从两种解决方案中选择适合自己的最优方式。交通管理系统的集成商在选择视频传输解决方案时应该考虑以下几个问题：
 
　　功能性——交通管理系统中，考虑视频摄像系统的最重要出发点是采集视频图像的目的。例如，ITS/ATMS 中，采集实时视频图像的目的不但要记录交通状况，还要为交通事故报告提供图像分析依据，以及探测车辆，抓拍车牌号码等。一个数字化的视频图像能够帮助系统实现上述智能化的功能要求，因而 IP 视频监控方案适合这类ITS/ATMS。如果说系统只是需要视频画面的实时监视，那么光纤视频和 IP 视频都是合适的。
 
　　传输介质——对IP视频方案来说，一个现有的IP网络就可用于视频传输，系统集成商可以采用铜介质或光纤铺设局域网，也可以通过xDSL 连接 Internet；在这种情况下无线局域网也可以作为一种网络传输介质。然而，光纤视频传输方案只能采用光纤介质。
 
　　系统结构——IP 视频传输方案需要的是一个 IP网络结构，这意味着其工作主要是建立网络结构和系统维护资源，如交换机、路由器和服务器。然而，这也是 ITS/ATMS 系统本身就必须的。相对而言，光纤视频方案更简单一些，因为它可以继承交通控制中心已安装的现成 CCTV 系统设备。
 
　　可访问性——我们都知道，IP 网络系统具有很好的网络可访问性和灵活性。通过IP视频传输方案，任何客户端都可以很容易通过IP网络获得视频图像，而另一方面，光纤视频传输方案则有访问限制。
 
　　未来的保障性——IP 网络相关的一切都经过了很好的测试和验证。我们相信在未来会有越来越多的信息和设备需要集成到交通管理系统中以实现集中化、互操作性和智能化。从这一点来看，IP 视频方案很显然比光纤视频技术更符合未来的趋势。 

　　除了选择一个最优的视频传输方案，系统集成商还必须注意另一个重要问题，那就是可靠性的问题。由于交通系统的大多数视频摄像头都安装在户外环境，必须具有足够坚固的产品设计。采用非坚固设计产品的后果就是，你将不得不在今后很长的一段设备运行时间内不断地为其维修掏钱。例如，NEMA TS2就是美国专门针对交通系统设备制定的标准，规定了各种恶劣环境条件下的设备参数，包括温度、浪涌、冲击和振动等。你所使用的视频传输产品如果是用于道路旁，最好能符合这些标准要求。保持相当的警惕性应该是系统集成商在选择视频传输方案/产品时所保持的底线。


　　在长达 18 年多的时间里，MOXA 一直为系统集成商提供各种工业联网解决方案，包括 RS-232/422/485到串口服务器，工业以太网交换机和介质转换器。很多 MOXA 的产品都是针对严苛的工业环境设计的，其可靠性与坚固性一直是MOXA产品质量的内在体现，MOXA的IP视频解决方案也是如此。我们相信，MOXA的 IP视频解决方案是非常适合交通管理系统应用的。
 
　　另外，与其他工业通信产品线一道，我们可以为整个交通管理系统提供完整的数据和 IP 视频传输解决方案，系统集成商可以在MOXA 享受到“一站式服务”的便利。