在當(dāng)前的交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)中，由于圖像質(zhì)量的制約，影響了系統(tǒng)的識別監(jiān)控、快速反應(yīng)能力，為此，客戶提出了高清化需求。而高清視頻光端機的推出，解決了視頻傳輸瓶頸，為實現(xiàn)系統(tǒng)高清化提供了有力的的保障。

    隨著我國綜合實力和國民收入水平的提高，加之國家出臺相關(guān)政策刺激機動車消費，從而促使機動車保有量連續(xù)保持較快增長水平，至2009年7月份，全國機動車保有量達(dá)到了1.8億輛。與此同時，與交通相關(guān)的刑事和治安案件也逐年上升，特別是肇事或作案后駕車沿公路逃逸、盜搶機動車輛、車輛違章行駛等事件時有發(fā)生。而交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可有效防治此類事件。

    交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)是指在城市的進(jìn)出口交通要道、高速公路的出入口、重點路段等處，利用先進(jìn)的光電、計算機、圖像處理、模式識別、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問等技術(shù)，對監(jiān)控路面過往的每一輛機動車進(jìn)行連續(xù)全天候?qū)崟r24小時不間斷、無遺漏的記錄，獲取過往車輛的前部物征特征圖像和車輛全景圖像，計算機根據(jù)所拍攝的圖像進(jìn)行車牌識別，自動識別車牌號碼和顏色，自動記錄相應(yīng)車輛車型、顏色、車牌號、行駛方向、車速、路經(jīng)時間等各種參數(shù)，自動采集保存車輛圖像，并存入計算機生成數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)具備聯(lián)網(wǎng)查詢功能，為各地公安及交警部門進(jìn)行交通管理提供要線索和依據(jù)。為此，交通治安卡口提出了高清視頻圖像的需求。目前，行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了高清攝像機、高清鏡頭等，但僅僅依靠這些是無法實現(xiàn)真正的高清需求的，還需要系統(tǒng)中的其他相關(guān)設(shè)備也要能夠為高清圖像提供“綠色通道”，而作為視頻光纖傳輸設(shè)備的光端機也扮演著重要的角色。為此，以諾龍為代表的少數(shù)幾家光端機廠家推出了因應(yīng)高清化視頻監(jiān)控趨勢的光端機產(chǎn)品。

傳統(tǒng)系統(tǒng)的組成及優(yōu)缺點
    交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)通常是由系前端車輛檢測系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)三大部分組成。本文主要探討高清光端機在交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，因此對卡口監(jiān)控系統(tǒng)涉及的攝像機和后臺的車牌識別、車速測量以及數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)等方面不作詳細(xì)說明。

    目前，國內(nèi)常用的卡口監(jiān)控系統(tǒng)可分為標(biāo)清與高清兩大類，其主要區(qū)別在于攝像機的清晰度以及傳輸方式兩個方面。兩類系統(tǒng)的組成示意圖見圖1、圖2。

 
                    圖1 標(biāo)清交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)組成圖

                    圖2 高清交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)組成圖

[nextpage]標(biāo)清系統(tǒng)
    該系統(tǒng)具有通過數(shù)字非壓縮光端機傳輸視頻及數(shù)字信號、無時延、視頻可通過分配器方便的在電視墻上進(jìn)行顯示、可靠性及安全性高等優(yōu)點。但其視頻圖像分辯率不高，對駕駛室內(nèi)情況不能清晰地反映出來，甚至對于摩托車的車牌都不易識別；單個攝像機的監(jiān)控范圍比較小，對于壓線行駛的車輛不易識別；需要配備全景攝像機，導(dǎo)致設(shè)備多成本增加。

高清系統(tǒng)
    該系統(tǒng)視頻圖像可達(dá)到140萬像素甚至更高，可清晰地識別車牌及駕駛室內(nèi)的人員特征；單個攝像機的覆蓋面廣，對壓線行駛的車輛也可識別；設(shè)備少不需要另外配全景攝像機。但由于其采用的是網(wǎng)絡(luò)攝像機，在前端直接IP化，存在一定的時延，且通過IP地址使內(nèi)網(wǎng)易受不法分子的攻擊；卡口的視頻如果要在電視墻上實時顯示還需要在中心配置相適應(yīng)的視頻解碼器。

    從上述的分析中可以看出，高清化是交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)的必然發(fā)展趨勢。如果能夠在高清系統(tǒng)中采用數(shù)字非壓縮的方式將信號傳回監(jiān)控中心，那么就可以克服目前高清治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)的缺點，大大提高系統(tǒng)的靈活性及安全性。

高清視頻的標(biāo)準(zhǔn)
    對于普通的標(biāo)清視頻顯示格式，業(yè)內(nèi)一般以H.263 CIF（352×288，普通VCD圖像標(biāo)準(zhǔn)），H.264 CIF，H.263 4CIF（704×576，普通DVD圖像標(biāo)準(zhǔn)）等作為圖像優(yōu)劣的評判標(biāo)準(zhǔn)，并且將H.263 4CIF作為標(biāo)清視頻會議的最高圖像標(biāo)準(zhǔn)。而對于高清視頻圖像，則可從以下兩個指標(biāo)來分析。

分辨率
    分辨率一般有兩個概念，一個是可支持分辨率，它不是平板電視顯示屏幕的實際指標(biāo)，是指電視內(nèi)部圖像驅(qū)動芯片可以驅(qū)動的圖像分辨力；另一個是物理分辨率，是可以看得到的實物指標(biāo)。

    高清分辨率就主要由物理分辨率來決定。全高清的分辨率是水平1920個像素數(shù)，垂直1080個像素數(shù)，一般表述為“分辨力為1920×1080，采用隔行掃描方式，簡寫為1080/50i”， 另外全高清的表述還有“分辨力為1920×1080，采用逐行掃描方式，簡寫為1080/50P”——全高清的像素數(shù)為1920×1080，約等于200萬像素。普通高清的分辨率是水平1280個像素數(shù)，垂直720個像素數(shù)，一般表示為“分辨力為1280×720，采用逐行掃描方式，簡寫為720/60P”——普通高清的像素數(shù)為1280×720，約等于100萬像素。

幅型比
    幅型比即是屏幕的長度與寬度的比例。高清標(biāo)準(zhǔn)要求電視屏幕幅型比為16 ：9，而不是傳統(tǒng)電視機標(biāo)準(zhǔn)的4 ：3比例。高清標(biāo)準(zhǔn)的寬幅型比，更增加了觀看的臨場感，而且更符合人眼觀看的習(xí)慣，該標(biāo)準(zhǔn)更適合應(yīng)用于大屏幕尺寸的顯示屏。

HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)更適合高清應(yīng)用
    目前，市場中應(yīng)用的高清設(shè)備主要采用用的高清標(biāo)準(zhǔn)包括HD-SDI、YPbPr、HDMI、DVI等（其比較見表1）。從表1可以看出HD-SDI接口在的傳輸距離方面比其它接口都要遠(yuǎn)，因此在監(jiān)控領(lǐng)域有著較為突出的優(yōu)勢。

    首先，我們需要理解SDI接口就是“數(shù)字分量串行接口”的縮寫。而HD-SDI是專業(yè)高清設(shè)備所采用的無壓縮高清視頻1.5Gbps傳輸接口。該接口標(biāo)準(zhǔn)于1996年面試，被定義為“SMPTE（美國電影電視工程師協(xié)會）292M”，是高清信號中等距離傳輸?shù)妮^佳選擇。該接口標(biāo)準(zhǔn)于2006年進(jìn)行過一次升級，基礎(chǔ)的技術(shù)數(shù)據(jù)并沒有改變，但對該接口標(biāo)準(zhǔn)與SMPTE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系則通過路線圖做了一次梳理。目前該標(biāo)準(zhǔn)體系下主要的標(biāo)準(zhǔn)有SMPTE259M，SMPTE297M，SMPTE310 SMPTE305（SDTI）、SMPTE344等。[nextpage]

                         表1 主要高清標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)比較
應(yīng)用于卡口監(jiān)控系統(tǒng)的HD-SDI高清光端機
    為求高品質(zhì)傳輸質(zhì)量，諾龍開發(fā)出系列采用了HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)的高清數(shù)字視頻光端機產(chǎn)品。HD-SDI高清數(shù)字視頻光端機可廣泛應(yīng)用于廣播電視、現(xiàn)場轉(zhuǎn)播、視頻監(jiān)控、安全防范等領(lǐng)域，是高可靠、高性能的串行數(shù)字光傳輸設(shè)備。其可在單根光纖上實現(xiàn)1路雙向HD-SDI/SDI/ASI 數(shù)字視頻信號的長距離傳輸。設(shè)備由光發(fā)射端和光接收端構(gòu)成，主要用于傳輸速率為1483.5Mbps和1485Mbps的HD-SDI高清數(shù)字視頻信號，并向下兼容傳輸143Mbps、177Mbps、270Mbps、360Mbps、540Mbps五種速率的SD-SDI數(shù)字視頻信號或ASI數(shù)字視頻信號。

從以上敘述可總結(jié)得出，HD-SDI高清數(shù)字視頻光端機具有以下特點：
?支持SMPTE259M，SMPTE297M，SMPTE310 SMPTE305（SDTI）、SMPTE344標(biāo)準(zhǔn)；
?符合DVB-ASI（EN50083-9）接口標(biāo)準(zhǔn)；
?自動適應(yīng)SDI 143 Mbps、177 Mbps、270 Mbps、360 Mbps、540 Mbps、1483.5 Mbps、1485Mbps傳輸速率；
?SDI輸入具有電纜均衡,可補償電纜傳輸?shù)膿p耗；
?具有減小信號抖動電路，可以很好地處理畸變信號；
?接收端兩路輸出；
?單級傳送距離可達(dá)100Km；
?系統(tǒng)拓?fù)浒c對點、點對多點等；
?可選1310nm、1550nm、CWDM或DWDM光傳輸方式，通過光復(fù)接實現(xiàn)多路信號傳輸。

    采用HD-SDI高清數(shù)字光端機的交通治安卡口系統(tǒng)（見圖2），與傳統(tǒng)的標(biāo)清及高清系統(tǒng)基本相同，不論是系統(tǒng)新建或改造都將非常方便，并且將兩類系統(tǒng)的優(yōu)點完美地結(jié)合于一體。整個交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)具有以下特點：

?采用非壓縮數(shù)字視頻傳輸，實時性好；
?高清采集單元，視頻分辯率高；
?單個攝像機監(jiān)控范圍大，卡口設(shè)備少，易于安裝維護(hù)；
?全部設(shè)備工業(yè)化設(shè)計，系統(tǒng)可靠性高；
?卡口至中心采用光纖傳輸，前端不需要IP地址，保密性強。

 
        圖3 采用HD-SDI高清數(shù)字光端機的治安卡口系統(tǒng)前端組成圖

高清化將成為光端機應(yīng)用趨勢
    盡管在當(dāng)前的視頻傳輸系統(tǒng)中，高清光端機的應(yīng)用還比較少見，具備相關(guān)技術(shù)的廠家也僅為少數(shù)幾家，但隨著高清化需求的不斷提出，特別是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的異軍突起，高清光端機的應(yīng)用將越來越多，在未來幾年內(nèi)，高清也將成為主流光端機產(chǎn)品的必備標(biāo)準(zhǔn)。

    當(dāng)然，光端機只是光纖傳輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的一環(huán)，要想實現(xiàn)真正的高清視頻監(jiān)控，不是一個廠家、一個設(shè)備所能夠完成的，而是需要整個系統(tǒng)中的設(shè)備產(chǎn)品都要實現(xiàn)高清標(biāo)準(zhǔn)，如果某個環(huán)節(jié)無法實現(xiàn)高清，就會影響整個系統(tǒng)的高清視頻質(zhì)量。因此，在高清化需求的應(yīng)用趨勢下，需要安防業(yè)內(nèi)有志向的廠家都要做出更大的努力，強化自身的技術(shù)實力，推以出更多、更完善的高清產(chǎn)品。（本文由深圳市諾龍實業(yè)有限公司提供）