主页（http://www.pttcn.net）：轨道交通车厢智能视频监控系统解决方案(2) 而列车与建筑物的最大不同在于列车是由几节车厢连接而成，车厢之间的电气连接要通过跨接电缆连接器(一般采用航空插头)实现。使用连接器实际上造成了传输线路的“断点”，考虑到“断点”给传输带来的损耗以及连接器本身空间的有限，在列车上构建通信和传输系统时通过连接器的线缆必须要尽可能少，事实上前面讲的列车总线干线电缆仅有两条双绞线通过车厢之间的连接器(其中有一条是备用的)。列车通信网络采用分层和节点结构也正是考虑了这一点。各节车厢的节点通过车辆总线与该节车厢的电子设备连接以接收数据和发送指令，对接收来的数据进行处理后上传至列车总线并通过总线实现节点间的互连，列车通信网络的这种分层和节点结构对于构建列车视频监控系统具有重要的借鉴作用。 有线传输网络 基于上面的分析和讨论，在列车上采用有线方式构建视频监控系统时，需要遵守“通过车厢之间电缆连接器的电缆尽可能少”的原则，因此可以基本上排除绪论中介绍的第一种方式(模拟CCTV方式)和第二种方式(数字视频监控方式)，因为这两种方式要求所有摄像机的输出信号电缆都要通过车厢间电缆连接器。以四节车厢编组的列车为例，给出这两种方式的结构示意图。
示意图 从图1可以看出，采用这种方案时，前端的摄像机传输电缆到末端司机室PC要经过三次连接器，也就是要产生三个“断点”，断点带来的损耗和噪声将对传输造成影响；而末端车辆前一个连接器要通过六条电缆，占用了很多的空间。因此这种方案在实际应用中是不可取的。 减少传输系统电缆数量的方法可以借鉴列车通信网络(TCN)的节点和分层结构。在每个车厢里设置“节点”与摄像机连接，“节点”之间通过简单的干线电缆连接以传输视频数据到列车两端司机室主计算机实现显示和存储等功能。这里“节点”所做的工作是对本节车厢里摄像机采集的视频数据进行压缩并打包以便于传输，同时还要能够转发其它“节点”的数据。按照这个思路，以四节车辆编组的列车为例，可以得到下图所示的车载视频监控系统模型结构图。 图2所示模型中“节点”的功能一方面是对本节车厢视频数据进行压缩编码和打包，另一方面是转发其它节点数据。因此，“节点”应由两部分组成，即网络视频服务器和交换机。带嵌入式操作系统的网络视频服务器(包括编码器)可实现视频压缩编码和打包的功能，交换机则可转发其它节点的数据。 这样，图3中整列车的监控设备构成了一个小型局域网，主机和视频服务器都通过交换机连入该局域网内，形成了基于网络传输的视频监控系统。 局域网(LAN)的具体组织形式有以太网(Ethemet)、令牌总线、令牌环网、光纤分布式数据接口(FDDI)等。选择局域网的具体形式时要考虑下面几个因素保证能够实现传输视频监控图像，组网简单而且通信协议成熟可靠，经济实用。 与上述几种网络相比，以太网由于其协议简单实用(CSMA/CD)、组网方便等特点，目前几乎渗透到了所有的LAN，而且经过几十年的改进和发展已经从最初的10M以太网发展到100M、1000M以太网。尽管以太网在传输多媒体业务时存在一定的缺陷，即当在以太网上混合有对时间敏感业务和一般数据业务时，没有对时间敏感业务提供优先处理的机制。但是我们构建的列车视频监控系统仅仅传输视频监控图像，而且视频监控系统传输的业务与第三类业务基本相符，即视频信息传输用于实时使用。因此不存在与其它业务混合的问题。鉴于以太网简单方便以及其应用的普遍性，我们确定列车视频监控系统车载部分的传输网络具体形式为以太网(100Base-T)。 系统总体结构和具体配置 确定了列车视频监控系统车载部分采用100Base-T以太网作为传输网络后，就可以确定系统的总体结构和具体配置。 总体结构 列车视频监控系统车载部分从总体上可以分为三部分：前端摄像、编码部分，网络传输部分，终端显示、存储部分。总体结构的模型示意图如图4所示。 具体配置 每节车厢配置两台彩色固定式摄像机，两台摄像机安装在车厢两端，具体的安装位置应该保证摄像机的视角能完全覆盖整节车厢(包括贯通通道)，没有视频盲点。摄像机的水平分辨率应不低于PAL制520TV线，保证实现较好的监控效果。 每台摄像机通过视频同轴电缆(如前所述，距离较近时采用视频同轴电缆传输模拟视频信号)与一台单路视频服务器连接。 单路视频服务器应包括编码器、控制器、存储器等。编码器首先对输入的模拟视频信号进行采样、量化，将其转化为数字信号，然后按照一定的视频压缩标准对数字视频信号进行编码。编码的标准可选取MPEG-4，也可以选取H.264，因为这两种压缩标准均可产生适宜于IP网络传输的压缩视频码流。 网络传输部分 每节车厢配置一台以太网交换机(具有100MbpsRJ-45端口)，车厢内的两台单路视频服务器均通过以太网线(双绞线)与交换机连接，相邻车厢的交换机也通过以太网线连接，两端带司机室车厢的交换机与视频监控系统终端主机连接，这样构成了列车视频监控系统车载部分的以太网传输网络。考虑到列车运行中带来的震动和冲击，交换机应采用工业等级的工业以太网交换机；另外，考虑到前述城轨列车的特殊供电方式，以及开关元器件的频繁启停，造成了车内复杂恶劣的电磁环境，以太网线应采用具有一定抗干扰能力的屏蔽双绞线来降低干扰。 终端显示、存储部分 城轨列车的两端都带有司机室，因此每个司机室内配置一台主机和一台显示器，两台主机一台为主控一台为备用，主控和备用之间可以通过切换程序切换。
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