隨著經(jīng)濟(jì)的逐步繁榮，城市交通的實(shí)時(shí)監(jiān)控以變得越來越重要，建立全面的交通圖像管理系統(tǒng)是交通管理部門的目標(biāo)。交通道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過建立覆蓋城市主要干道及路口的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，配備相應(yīng)的圖像監(jiān)視設(shè)備和軟件，可將交通路口車輛運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)傳送到調(diào)度中心，對(duì)道路車輛運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，公安交通管理部門可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況對(duì)道路車流量進(jìn)行控制，將車輛安排到暢通的路段，減少阻塞，保證道路交通暢通，實(shí)現(xiàn)城市交通管理的智能化?，F(xiàn)在的交通監(jiān)控技術(shù)已越來越先進(jìn)，不僅充分利用了現(xiàn)行的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提供了各種各樣可行的解決方案，而且還可以智能化，讓系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行一切監(jiān)控工作。不僅可以大大減輕交警的工作負(fù)荷，而且還可提高管理水平，通過圖像方式讓那些違章車輛無地可逃，減少了交通爭議。

一、道路交通監(jiān)控類型原理
    在各種各樣的道路監(jiān)控方案中，應(yīng)用的設(shè)備卻基本上一樣，都是利用編碼器、工控機(jī)、攝像機(jī)、等專用硬件設(shè)施，它們之間最大的不同就是軟件系統(tǒng)的配置。但是他們所實(shí)現(xiàn)的功能卻基本上一樣，都是在十字路口或其他相應(yīng)的地點(diǎn)安裝360°全景監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠獲取周圍360°或270°的視場方位，并且進(jìn)行連續(xù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過360°全景監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機(jī)在路口抓拍違章車輛，當(dāng)車輛“超速”或“闖紅燈”時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)車輛的圖像進(jìn)行抓拍，將車輛的號(hào)牌、車輛的類型、顏色、車速等信息記錄在存儲(chǔ)設(shè)備中，以供交通違章處理部門審查。通常要求具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，圖像清晰、存儲(chǔ)量大和系統(tǒng)穩(wěn)定等要求。

    另一個(gè)重要不同就是監(jiān)控點(diǎn)與控制、管理中心的網(wǎng)絡(luò)連接方式不同。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控及報(bào)警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)受到當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展水平的限制，電視監(jiān)控系統(tǒng)大多只能在現(xiàn)場進(jìn)行模擬監(jiān)視，聯(lián)網(wǎng)報(bào)警網(wǎng)絡(luò)雖然能進(jìn)行較遠(yuǎn)距離的報(bào)警信息傳輸。但是，傳輸?shù)膱?bào)警信息簡單，不能傳輸圖像，交警無法及時(shí)準(zhǔn)確的了解現(xiàn)場的實(shí)際情況，報(bào)警事件確認(rèn)困難，系統(tǒng)效率很低。

    其實(shí)，在交通，電力等分布式管理的行業(yè)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是很成熟的。因此，交通的遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是行業(yè)管理的必要手段和可能手段。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控，圖像傳輸一般采用視頻線或微波進(jìn)行傳輸，這樣容易受到地形等方面的限制，且造價(jià)極高，用戶難以承受。因此，應(yīng)用和推廣上都有較大的障礙。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用、普及，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)及圖像壓縮處理技術(shù)以及傳輸技術(shù)的快速發(fā)展，使得安全技術(shù)防范行業(yè)能夠采用最新的計(jì)算機(jī)、通訊和圖像處理技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字圖像，可為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控及聯(lián)網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)提供高效可行而且價(jià)格低廉的解決方案。在交通行業(yè)中，可充分利用其現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與技術(shù)條件，發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，建成高效可靠的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控與聯(lián)網(wǎng)報(bào)警的智能監(jiān)控系統(tǒng)，為企業(yè)的安全防范、高效管理提供更有力的技術(shù)保障。

    根據(jù)實(shí)際環(huán)境和應(yīng)用需求網(wǎng)絡(luò)的連接方式可以選擇E1之類的2ME1（DDN）、光纖以太網(wǎng)、WALN無線傳輸?shù)取．?dāng)然這不同的傳輸方案決定了所選用的設(shè)備也不可能完全一樣，至少這些設(shè)備都得支持相應(yīng)的傳輸介質(zhì)連接方法，也就是有相應(yīng)的接口。下面僅以目前應(yīng)用最廣的DDN專線和WLAN無線連接方式的道路監(jiān)控系統(tǒng)方案進(jìn)行簡單分析，其它連接方式類似，參照即可。

二、DDN遠(yuǎn)程監(jiān)控方案
    在這樣一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控方案中，基本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示。

[nextpage]    從圖中可以看出，這樣一個(gè)方案中主要是由兩部分組成：道路監(jiān)控點(diǎn)（通常應(yīng)用于道路卡口）和監(jiān)控管理中心。而且兩個(gè)部分所用的主要設(shè)備都是編碼器，它是用來進(jìn)行視/音頻編碼、解碼的。

    以上方案的基本原理如下：首先由監(jiān)控點(diǎn)的攝像機(jī)拍攝違章車輛的模擬視頻圖像/音頻，這個(gè)模擬信號(hào)一路不用轉(zhuǎn)換直接傳輸?shù)奖O(jiān)控點(diǎn)的工控機(jī)，供監(jiān)控點(diǎn)管理員使用，另一路需先經(jīng)過監(jiān)控點(diǎn)的編碼器進(jìn)行編碼，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后在數(shù)字計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳輸。通過傳輸介質(zhì)到達(dá)監(jiān)控中心后，由監(jiān)控中心的編碼器對(duì)所接收到的數(shù)字圖像/音頻信號(hào)進(jìn)行解碼，這樣就還原了原來的模擬視/音頻信號(hào)。這時(shí)解碼還原后的模擬視/音頻信號(hào)可以由監(jiān)控中心的管理員通過工控機(jī)調(diào)用，同時(shí)還要通過硬盤錄像機(jī)對(duì)所接收的數(shù)字視/音頻信號(hào)無需解碼直接保存。

    在這種方式中，由于采用的是2Mbps的DDN專線連接方式，帶寬在目前來說并不是很寬，對(duì)于比較繁忙的道路監(jiān)控系統(tǒng)來說，顯然效果不是很好。另外，要注意的是，方案中所用的編碼器一定要支持DDN網(wǎng)絡(luò)通信方式，具體可向經(jīng)銷商了解，否則根本用不上。

    以上只是從大的方面來介紹整個(gè)監(jiān)控原理的。其實(shí)在所有道路監(jiān)控系統(tǒng)中，最關(guān)鍵、應(yīng)用設(shè)備最復(fù)雜的部分還是監(jiān)控點(diǎn)。而在這些監(jiān)控點(diǎn)中，又以各種道路卡口所應(yīng)用的設(shè)備最為復(fù)雜。道路交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)是指依托道路上特定場所如收費(fèi)站、交通或治安檢查站等卡口點(diǎn)，對(duì)所有通過該卡口點(diǎn)的機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)行拍攝、記錄與處理的一種道路交通現(xiàn)場監(jiān)視系統(tǒng)。通常是由機(jī)動(dòng)車輛感應(yīng)、車輛拍攝、圖像記錄、圖像處理與信息管理以及輔助光源與輔助支架等幾個(gè)部分組成。

    至于錄像機(jī)、麥克風(fēng)等設(shè)備的連接通常是采用RS232/422/485串行電纜連接，RS422/485串行電纜最長傳輸距離可達(dá)1KM以上，完全可以滿足監(jiān)控?cái)z像機(jī)與監(jiān)控點(diǎn)編碼器的連接需求。

    卡口系統(tǒng)不僅可以用于監(jiān)視道路交通狀況如交通流量、速度和通暢程度等，而且還可以通過對(duì)所拍攝記錄的機(jī)動(dòng)車輛和其它道路交通信息的分析、處理特別是車輛及其車牌信息的自動(dòng)識(shí)別與處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通違章、肇事逃逸和嫌疑車輛等的查控與處置，扼制并打擊一些顯見性違規(guī)違法行為，消除各種隱患，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

三、WLAN無線連接監(jiān)控方案
    由于城市交通路口監(jiān)控點(diǎn)和交通控制中心一般相距較遠(yuǎn)，且分布位置較分散，利用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布線的方式不但成本非常高，建設(shè)周期長，而且可擴(kuò)充性、靈活性差，一旦需要增加或者減少被監(jiān)測點(diǎn)，將會(huì)帶來新的施工周期。無線網(wǎng)絡(luò)可以將多個(gè)被監(jiān)測點(diǎn)與交通控制中心連接起來，且搭建迅速，可以在最短的時(shí)間內(nèi)迅速建立起無線網(wǎng)絡(luò)鏈路。利用無線網(wǎng)橋最遠(yuǎn)可以支持50公里以上的橋接。網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)如圖所示。

    為了保證視頻壓縮文件的穩(wěn)定傳輸就必須有足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬，不同的視頻壓縮文件對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求各不相同，為了達(dá)到更好的視頻質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)帶寬就更為重要。目前無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議IEEE802.11a/IEEE802.11g都可實(shí)現(xiàn)54Mbps的傳輸速率，而IEEE802.11a+、IEEE802.11g+標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率更是達(dá)到了108Mbps，完全能夠保證采用MPEG-4格式的數(shù)字視頻流穩(wěn)定可靠地進(jìn)行傳輸，達(dá)到無線視頻監(jiān)控的目的。[nextpage]

    無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)路口由視頻信息采集點(diǎn)、無線傳輸系統(tǒng)、交通控制中心三部分組成。

1、路口視頻圖像采集點(diǎn)
    根據(jù)各城市的具體情況，在每個(gè)交通路口可以安裝一個(gè)或數(shù)個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)，外圍再各配備一臺(tái)云臺(tái)和云臺(tái)控制器。每個(gè)視頻采集點(diǎn)各匹配一臺(tái)視/音頻編解碼器。監(jiān)控?cái)z像機(jī)用于采集城市各道路實(shí)時(shí)交通狀況視頻信號(hào)，主要是監(jiān)控距離交通路口一定范圍內(nèi)的車輛。云臺(tái)可以由控制中心的計(jì)算機(jī)控制。用戶可對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行水平360度，垂直90度及變焦控制。視/音頻編解碼器負(fù)責(zé)把攝像機(jī)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行壓縮。另外也傳輸控制信號(hào)，視頻編解碼器通常提供10/100M以太網(wǎng)接口，通過雙絞網(wǎng)線即可連接到無線網(wǎng)橋設(shè)備上。編碼壓縮處理后的監(jiān)控信息通過無線網(wǎng)絡(luò)匯集到交通監(jiān)控管理中心，監(jiān)控中心能看到所管轄的道路和路口狀況，監(jiān)控人員可通過監(jiān)控中心局域網(wǎng)或Internet遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)瀏覽視頻圖像、遙控云臺(tái)。

    為充分保證每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的帶寬，采用MPEG4的編碼標(biāo)準(zhǔn)，帶寬占用較低，并可實(shí)現(xiàn)圖像的優(yōu)質(zhì)傳輸和存儲(chǔ)，而且傳輸距離較遠(yuǎn),適用于城市廣闊區(qū)域的監(jiān)控。

2、無線傳輸系統(tǒng)
    通過無線寬帶接入設(shè)備采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式建立覆蓋城市路口的無線寬帶網(wǎng)絡(luò)。在中心點(diǎn)和遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)各安裝無線網(wǎng)橋，中心站需選擇安裝在城市的制高點(diǎn)，如高樓樓頂、鐵塔頂、高山頂?shù)?，以盡量保證能夠接收到各分部點(diǎn)發(fā)射過來的信號(hào)。一個(gè)中心點(diǎn)連接若干分布接入點(diǎn)，各分布接入點(diǎn)以共享方式分享中心點(diǎn)提供的總信道帶寬，采用共享方式可根據(jù)接入用戶實(shí)時(shí)需要分配總帶寬。

3、交通控制中心
    監(jiān)控中心主要由視頻編解碼器、矩陣電視墻、監(jiān)控服務(wù)器、硬盤錄像機(jī)等組成，可完成路口現(xiàn)場圖像接收與顯示，錄像的存儲(chǔ)、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。

    視頻編解碼器對(duì)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳送來的前端監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行編解碼處理，傳到監(jiān)控管理中心局域網(wǎng)視頻監(jiān)控服務(wù)器上，再經(jīng)交換機(jī)通過內(nèi)部局域網(wǎng)傳播至各個(gè)相關(guān)部門或人員的客戶端。用戶在中心可以通過多路視頻墻觀看到現(xiàn)場多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的圖像，也可采用矩陣電視墻顯示方式，可以同時(shí)顯示出多路監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)的畫面。

    監(jiān)控中心發(fā)出的對(duì)于云臺(tái)、鏡頭等的控制指令通過無線設(shè)備傳送到監(jiān)控點(diǎn)。用戶可以通過位于監(jiān)控中心的云臺(tái)控制設(shè)備控制現(xiàn)場任意點(diǎn)的云臺(tái)、鏡頭的光圈、焦距、變倍；云臺(tái)的上、下、左、右、自動(dòng)或輔助控制遠(yuǎn)端的電源、攝像機(jī)開關(guān)等。

    現(xiàn)場傳回的視頻圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在硬盤錄像機(jī)上，可方便快捷地實(shí)現(xiàn)資料的存儲(chǔ)、更新、查詢、備份，為交通違章處理等執(zhí)法工作提供依據(jù)。