20多年來(lái)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了從*代的模擬系統(tǒng)（VCR），到第二代部分?jǐn)?shù)字化的系統(tǒng)（DVR/NVR），再到第三代*數(shù)字化的系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器）三個(gè)階段的發(fā)展演變。在這一過(guò)程中，始終有視頻信號(hào)采集、信號(hào)傳輸、信號(hào)存儲(chǔ)和應(yīng)用三個(gè)基本結(jié)構(gòu)，不同的是信號(hào)的類(lèi)型發(fā)生了變化。近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)容量的迅速提高，以及各種視頻信息處理技術(shù)的出現(xiàn)，全程數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯，其高度的開(kāi)放性、集成性和靈活性為視頻監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備的整體性能提升創(chuàng)造了必要的條件，此時(shí)的信號(hào)傳輸主要以網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為核心的各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸設(shè)備，那么如何選擇這些網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備呢?
如何選擇IP攝像機(jī)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備
一、有利于高清視頻流傳輸
雖然視頻流數(shù)據(jù)也是網(wǎng)絡(luò)中的zui常見(jiàn)的數(shù)據(jù)形態(tài)，但在安防中有其鮮明的行業(yè)特點(diǎn)。在日常網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)應(yīng)用中，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包，或者是數(shù)據(jù)傳輸中暫時(shí)停頓等都屬于正?，F(xiàn)象，不用大驚小怪，在我們耐心等待點(diǎn)時(shí)間后，這些數(shù)據(jù)會(huì)如數(shù)到達(dá)地點(diǎn)，這就是IP網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)。但在安防監(jiān)控中，我們對(duì)數(shù)據(jù)丟包和傳輸停頓就有更高的要求，因?yàn)槲覀冊(cè)趹?yīng)用中非常講究實(shí)時(shí)性!我們不希望在觀看視頻畫(huà)面的時(shí)候突然卡住，更不希望某些重要鏡頭會(huì)無(wú)緣無(wú)故丟失掉。實(shí)時(shí)性、完整性、流暢性是對(duì)于安防監(jiān)控高清視頻流傳輸?shù)幕疽?，但要達(dá)到這一點(diǎn)談何容易。下面從幾個(gè)方面來(lái)分析高清視頻流傳輸?shù)南嚓P(guān)問(wèn)題：
1、設(shè)備構(gòu)成：
1）：采集端：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)相結(jié)合的新一代產(chǎn)品，除了具備一般傳統(tǒng)攝像機(jī)所有的圖像捕捉功能外，機(jī)內(nèi)還內(nèi)置了數(shù)字化壓縮控制器和基于WEB的操作系統(tǒng)，使得視頻數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮加密后，通過(guò)局域網(wǎng)，Internet或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)送至終端用戶(hù)。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)有：高分辨率、簡(jiǎn)化布線(xiàn)、將智能集成到前端，智能一體化、集成音頻、通訊安全、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。
2）：傳輸端：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與傳統(tǒng)攝像機(jī)運(yùn)行環(huán)境的重要區(qū)別，就是信號(hào)傳輸介質(zhì)不同，傳統(tǒng)攝像機(jī)通過(guò)視頻線(xiàn)、雙絞線(xiàn)或光纖傳輸，一般是每路都是采用“專(zhuān)線(xiàn)”傳輸，幾乎沒(méi)有帶寬的約束，而網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)都需要通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)或其他傳輸設(shè)備進(jìn)行傳輸，然后再通過(guò)交換機(jī)接入?yún)R聚，所以特別需要注意的就是它的碼率（帶寬占用率），因?yàn)檫@是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的瓶頸所在。 影響網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器碼率的因素很多，包括：壓縮方式、分辨率、幀率、畫(huà)質(zhì)、畫(huà)面復(fù)雜性、畫(huà)面變化程度等。
3）：信息中心端：存儲(chǔ)和顯示的分辨率也更高。存儲(chǔ)分辨率從CIF到D1,逐步往720P和1080P高清分辨率轉(zhuǎn)變。由于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通常采用雙碼流或多碼流技術(shù)，近端存儲(chǔ)、視頻上墻顯示、視頻分析等視頻處理業(yè)務(wù)時(shí)采用主碼流，高分辨率，高清晰度等特點(diǎn)為這些業(yè)務(wù)提供了巨大便利，同時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控則是采用次碼流，通常分辨率比較低，占用的傳輸帶寬也比較小。作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，高清化是趨勢(shì)，高清晰圖像為系統(tǒng)智能化提供良好的基礎(chǔ)，為整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)提供zui重要的保證。
2、安防監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求：
1）：視頻流量大：通常D1的碼流達(dá)2Mbps，720P碼流達(dá)4Mbps, 1080P的碼流達(dá)到6-8Mbps。按每個(gè)通道的720P雙碼流計(jì)算，單個(gè)碼流需要月4Mbps碼流，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)通道需要約8Mbps碼流，如果一個(gè)碼流為720P，另一個(gè)為1080P碼流，每個(gè)通道碼流將大于10M網(wǎng)絡(luò)帶寬。如果是8口交換機(jī)，那么針對(duì)上行端口實(shí)際網(wǎng)絡(luò)帶寬將大于等于100M網(wǎng)絡(luò)帶寬?？紤]到網(wǎng)絡(luò)封包及網(wǎng)絡(luò)交換等預(yù)留，還需要預(yù)留足夠大余量。如此看來(lái)普通的100M家庭網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)從zui基本的帶寬都無(wú)法滿(mǎn)足。為解決視頻數(shù)據(jù)上行所帶來(lái)的帶寬的問(wèn)題，在接入層8口交換機(jī)中，很有必要設(shè)置一光口一電口兩個(gè)千兆上聯(lián)口。千兆上聯(lián)口可以解決光纖遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，省掉了千兆光纖收發(fā)器，將視頻流匯聚到上一級(jí)交換機(jī);而千兆電口可以接NVR，實(shí)現(xiàn)本地端存儲(chǔ)。
2）：實(shí)時(shí)性的要求：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載視頻和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的實(shí)時(shí)視頻有較大差異。通常，網(wǎng)絡(luò)下載視頻是在本地建立大量緩存，網(wǎng)絡(luò)帶寬不足、丟包等轉(zhuǎn)發(fā)不實(shí)時(shí)也影響不大。但對(duì)于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，沒(méi)有大的緩存，需要實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)傳輸數(shù)據(jù)。這就是說(shuō)相同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，同樣的碼流視頻解碼播放，可以流暢播放網(wǎng)絡(luò)視頻，而播放實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)視頻就出現(xiàn)嚴(yán)重丟包現(xiàn)象。目前的交換機(jī)基本上是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，包數(shù)據(jù)緩存的大小，影響了轉(zhuǎn)發(fā)速度。目前市面上常用的8口交換機(jī)緩存一般是512K，用在網(wǎng)絡(luò)工程中還是可以的，用在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中，就會(huì)出現(xiàn)間斷的丟包（卡頓現(xiàn)象）。實(shí)際測(cè)試表明，接有8個(gè)720P或1080P的攝像頭、1臺(tái)NVR和1個(gè)千兆光纖上聯(lián)的交換機(jī)，如果要運(yùn)行流暢，包數(shù)據(jù)緩存應(yīng)該在1M或以上。
3）：匯聚能力：雖然都為2Mbps碼流，但網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在每個(gè)圖片數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)卻是以zui大網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，即：每個(gè)數(shù)據(jù)包大小為1K-2kbps，當(dāng)每個(gè)端口都是以zui大數(shù)據(jù)匯聚轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)速度，轉(zhuǎn)發(fā)緩存，上行帶寬將制約網(wǎng)絡(luò)匯聚能力。例如：2Mbps數(shù)據(jù)流采用10M網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，上行通道（匯聚通道）將耗時(shí)0.2秒以上，采用100M轉(zhuǎn)發(fā)，需要0.02秒以上。如果多個(gè)通道同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)，需要匯聚端口足夠大或足夠大的緩存，否則就會(huì)延遲或丟包。
由此可見(jiàn)，要讓高清視頻流“實(shí)時(shí)、完整、流暢”起來(lái)還不是一件易事，普通市面家用型的交換機(jī)是很難達(dá)到安防監(jiān)控級(jí)別要求的，因此在選擇網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的時(shí)候，一定要注意此項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)到要求。
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