主頁（http://www.www.xzhtuan.com）：軌道交通車廂智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案(2) 而列車與建筑物的最大不同在于列車是由幾節(jié)車廂連接而成，車廂之間的電氣連接要通過跨接電纜連接器(一般采用航空插頭)實現(xiàn)。使用連接器實際上造成了傳輸線路的“斷點”，考慮到“斷點”給傳輸帶來的損耗以及連接器本身空間的有限，在列車上構建通信和傳輸系統(tǒng)時通過連接器的線纜必須要盡可能少，事實上前面講的列車總線干線電纜僅有兩條雙絞線通過車廂之間的連接器(其中有一條是備用的)。列車通信網絡采用分層和節(jié)點結構也正是考慮了這一點。各節(jié)車廂的節(jié)點通過車輛總線與該節(jié)車廂的電子設備連接以接收數(shù)據和發(fā)送指令，對接收來的數(shù)據進行處理后上傳至列車總線并通過總線實現(xiàn)節(jié)點間的互連，列車通信網絡的這種分層和節(jié)點結構對于構建列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的借鑒作用。 有線傳輸網絡 基于上面的分析和討論，在列車上采用有線方式構建視頻監(jiān)控系統(tǒng)時，需要遵守“通過車廂之間電纜連接器的電纜盡可能少”的原則，因此可以基本上排除緒論中介紹的第一種方式(模擬CCTV方式)和第二種方式(數(shù)字視頻監(jiān)控方式)，因為這兩種方式要求所有攝像機的輸出信號電纜都要通過車廂間電纜連接器。以四節(jié)車廂編組的列車為例，給出這兩種方式的結構示意圖。
示意圖 從圖1可以看出，采用這種方案時，前端的攝像機傳輸電纜到末端司機室PC要經過三次連接器，也就是要產生三個“斷點”，斷點帶來的損耗和噪聲將對傳輸造成影響；而末端車輛前一個連接器要通過六條電纜，占用了很多的空間。因此這種方案在實際應用中是不可取的。 減少傳輸系統(tǒng)電纜數(shù)量的方法可以借鑒列車通信網絡(TCN)的節(jié)點和分層結構。在每個車廂里設置“節(jié)點”與攝像機連接，“節(jié)點”之間通過簡單的干線電纜連接以傳輸視頻數(shù)據到列車兩端司機室主計算機實現(xiàn)顯示和存儲等功能。這里“節(jié)點”所做的工作是對本節(jié)車廂里攝像機采集的視頻數(shù)據進行壓縮并打包以便于傳輸，同時還要能夠轉發(fā)其它“節(jié)點”的數(shù)據。按照這個思路，以四節(jié)車輛編組的列車為例，可以得到下圖所示的車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)模型結構圖。 圖2所示模型中“節(jié)點”的功能一方面是對本節(jié)車廂視頻數(shù)據進行壓縮編碼和打包，另一方面是轉發(fā)其它節(jié)點數(shù)據。因此，“節(jié)點”應由兩部分組成，即網絡視頻服務器和交換機。帶嵌入式操作系統(tǒng)的網絡視頻服務器(包括編碼器)可實現(xiàn)視頻壓縮編碼和打包的功能，交換機則可轉發(fā)其它節(jié)點的數(shù)據。 這樣，圖3中整列車的監(jiān)控設備構成了一個小型局域網，主機和視頻服務器都通過交換機連入該局域網內，形成了基于網絡傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)。 局域網(LAN)的具體組織形式有以太網(Ethemet)、令牌總線、令牌環(huán)網、光纖分布式數(shù)據接口(FDDI)等。選擇局域網的具體形式時要考慮下面幾個因素保證能夠實現(xiàn)傳輸視頻監(jiān)控圖像，組網簡單而且通信協(xié)議成熟可靠，經濟實用。 與上述幾種網絡相比，以太網由于其協(xié)議簡單實用(CSMA/CD)、組網方便等特點，目前幾乎滲透到了所有的LAN，而且經過幾十年的改進和發(fā)展已經從最初的10M以太網發(fā)展到100M、1000M以太網。盡管以太網在傳輸多媒體業(yè)務時存在一定的缺陷，即當在以太網上混合有對時間敏感業(yè)務和一般數(shù)據業(yè)務時，沒有對時間敏感業(yè)務提供優(yōu)先處理的機制。但是我們構建的列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)僅僅傳輸視頻監(jiān)控圖像，而且視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)臉I(yè)務與第三類業(yè)務基本相符，即視頻信息傳輸用于實時使用。因此不存在與其它業(yè)務混合的問題。鑒于以太網簡單方便以及其應用的普遍性，我們確定列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)車載部分的傳輸網絡具體形式為以太網(100Base-T)。 系統(tǒng)總體結構和具體配置 確定了列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)車載部分采用100Base-T以太網作為傳輸網絡后，就可以確定系統(tǒng)的總體結構和具體配置。 總體結構 列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)車載部分從總體上可以分為三部分：前端攝像、編碼部分，網絡傳輸部分，終端顯示、存儲部分�？傮w結構的模型示意圖如圖4所示。 具體配置 每節(jié)車廂配置兩臺彩色固定式攝像機，兩臺攝像機安裝在車廂兩端，具體的安裝位置應該保證攝像機的視角能完全覆蓋整節(jié)車廂(包括貫通通道)，沒有視頻盲點。攝像機的水平分辨率應不低于PAL制520TV線，保證實現(xiàn)較好的監(jiān)控效果。 每臺攝像機通過視頻同軸電纜(如前所述，距離較近時采用視頻同軸電纜傳輸模擬視頻信號)與一臺單路視頻服務器連接。 單路視頻服務器應包括編碼器、控制器、存儲器等。編碼器首先對輸入的模擬視頻信號進行采樣、量化，將其轉化為數(shù)字信號，然后按照一定的視頻壓縮標準對數(shù)字視頻信號進行編碼。編碼的標準可選取MPEG-4，也可以選取H.264，因為這兩種壓縮標準均可產生適宜于IP網絡傳輸?shù)膲嚎s視頻碼流。 網絡傳輸部分 每節(jié)車廂配置一臺以太網交換機(具有100MbpsRJ-45端口)，車廂內的兩臺單路視頻服務器均通過以太網線(雙絞線)與交換機連接，相鄰車廂的交換機也通過以太網線連接，兩端帶司機室車廂的交換機與視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端主機連接，這樣構成了列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)車載部分的以太網傳輸網絡�？紤]到列車運行中帶來的震動和沖擊，交換機應采用工業(yè)等級的工業(yè)以太網交換機；另外，考慮到前述城軌列車的特殊供電方式，以及開關元器件的頻繁啟停，造成了車內復雜惡劣的電磁環(huán)境，以太網線應采用具有一定抗干擾能力的屏蔽雙絞線來降低干擾。 終端顯示、存儲部分 城軌列車的兩端都帶有司機室，因此每個司機室內配置一臺主機和一臺顯示器，兩臺主機一臺為主控一臺為備用，主控和備用之間可以通過切換程序切換。
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