1 概論
中國(guó)安防監(jiān)控，一直追求為用戶提供更高清晰的圖像。經(jīng)過(guò)幾年的市場(chǎng)醞釀，尤其是各家廠商的技術(shù)準(zhǔn)備和應(yīng)用檢驗(yàn)，高清監(jiān)控已經(jīng)勢(shì)不可擋的成為中國(guó)安防的潮流，并且相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)越來(lái)越成熟，高清監(jiān)控的時(shí)代正處于輕叩門響即將破門而出的狀態(tài)。
高清監(jiān)控作為一個(gè)涵蓋前端、傳輸、管理中心以及后端環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程，受監(jiān)控系統(tǒng)傳輸距離，靈活性，部署成本的制約必將走向網(wǎng)絡(luò)化。高清攝像機(jī)作為高清監(jiān)控的前端設(shè)備，也必將走向網(wǎng)絡(luò)化。目前，高清攝像機(jī)只在一些行業(yè)領(lǐng)域有一些應(yīng)用，在常規(guī)的監(jiān)控市場(chǎng)，高清攝像機(jī)還沒(méi)得到全面的推廣，究其原因，zui核心的障礙就是其網(wǎng)絡(luò)傳輸。
2 高清攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸壁壘
目前，受各種條件的制約，高清攝像機(jī)在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面存在兩大壁壘：網(wǎng)絡(luò)帶寬和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 網(wǎng)絡(luò)帶寬
高清攝像機(jī)在帶來(lái)豐富的圖像細(xì)節(jié)的同時(shí)，也對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬提出了更高的要求。目前，我國(guó)常用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞街饕腥N：3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線專網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)。3G 網(wǎng)絡(luò)中，WCDMA和CDMA2000上傳帶寬只有600KB到800KB，TD-SCDMA帶寬更窄一些。在這樣的帶寬條件下，只能傳輸分辨率較低的CIF或D1，還傳輸不了高清視頻。以目前基礎(chǔ)的百萬(wàn)像素高清720P，每路占用資源3Mbps計(jì)算，100M以太網(wǎng)，確保圖像流暢條件下，同時(shí)只能承載20路左右的高清圖像。如果換成更清晰的1080P，每路占用資源按5M甚至是更高標(biāo)準(zhǔn)的6M計(jì)算時(shí)，傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬要求幾乎需要翻一翻，這意味用戶必須增加對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的投入。如果這一問(wèn)題不能妥善解決，將為高清的推廣帶來(lái)較大的阻礙。
2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控涵蓋前端、傳輸和后臺(tái)存儲(chǔ)管理等部分，各個(gè)部分的產(chǎn)品和應(yīng)用應(yīng)該有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。目前，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)廠商和監(jiān)控平臺(tái)廠商眾多，不同廠家的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和監(jiān)控平臺(tái)在視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議以及碼流格式方面各有差異，造成聯(lián)網(wǎng)時(shí)通訊困難。標(biāo)準(zhǔn)的缺失已阻礙了高清攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。
3 破解高清攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸障礙
高清攝像機(jī)要得到大規(guī)模的應(yīng)用，除了被動(dòng)期待網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商做出一些調(diào)整外，更需要我們主動(dòng)采取一些替代方案來(lái)緩解高清攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬不夠的矛盾。
3.1 采用*的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)
積極采用*的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，確保用zui少的數(shù)據(jù)量去實(shí)現(xiàn)的圖像質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)圖像編碼技術(shù)與智能技術(shù)的結(jié)合，采用局部編碼的方式，可以在相當(dāng)程度上降低高清圖像傳輸所需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬。目前，主流的壓縮格式有三種，分別是JPEG、MPEG-4、H.264。JPEG是單幀圖片的壓縮，單張圖片的效果*，但占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源較大；MPEG-4和H.264是幀與幀之間的連續(xù)壓縮。其中目前zui流行的壓縮格式H.264的壓縮效率zui高，經(jīng)過(guò)H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中所需要的帶寬更少。
3.2 提供雙碼流支持
采用雙碼流技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)高清本地錄像的同時(shí)，降低遠(yuǎn)程傳輸?shù)膸捠褂?。高清攝像機(jī)在遠(yuǎn)程監(jiān)控環(huán)境下，可提供一路高碼率的碼流用于本地高清存儲(chǔ)，例如720P/1080P編碼，一路低碼率的碼流用于網(wǎng)絡(luò)傳輸，例如QCIF/CIF編碼，同時(shí)兼顧本地存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸。雙碼流在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)瓶頸下兼顧了圖像質(zhì)量和傳輸質(zhì)量，可以突破網(wǎng)絡(luò)瓶頸，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬靈活選擇碼流格式，達(dá)到本地高清存儲(chǔ)，同時(shí)后端低碼流網(wǎng)絡(luò)傳輸。能在用戶所能獲得的網(wǎng)絡(luò)資源有限的情況下，得以確保傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
3.3 提高智能技術(shù)附加值
智能技術(shù)所能帶來(lái)的價(jià)值還不止于此，通過(guò)編碼和智能分析前置，內(nèi)嵌智能分析模塊的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以從源頭上攫取有價(jià)值的信息再傳到后臺(tái)，可降低傳輸壓力，真正做到有效傳輸。高清攝像機(jī)自身即可對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析判斷，并將報(bào)警信號(hào)傳輸?shù)胶蠖讼到y(tǒng)中，這不同于以往智能技術(shù)將圖像傳輸?shù)胶蠖讼到y(tǒng)后再由軟件進(jìn)行分析報(bào)警的方式。以往的方式需要占用太多帶寬和存儲(chǔ)空間，并且由于圖像信號(hào)在傳輸過(guò)程中存在損失，易出現(xiàn)誤報(bào)警。而高清攝像機(jī)由于所有信號(hào)處理都在前段攝像機(jī)內(nèi)部，信號(hào)是zui完整的，所以報(bào)警的準(zhǔn)確率大大提升，同時(shí)可以降低帶寬。
3.4 完善前端緩存技術(shù)
設(shè)計(jì)合理的前端緩存技術(shù)，保證設(shè)備圖像不丟失。高清攝像機(jī)本身數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力有限，依賴于后端存儲(chǔ)設(shè)備和通訊傳輸。我們可以通過(guò)設(shè)計(jì)合理的前端緩存機(jī)制，來(lái)防止通訊故障時(shí)數(shù)據(jù)丟失。例如，在高清攝像機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可選配板載存儲(chǔ)器或其他存儲(chǔ)設(shè)備，并支持離線工作。在網(wǎng)絡(luò)異常中斷的情況下，可將數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在本地，等網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后再傳回服務(wù)器。還可以通過(guò)網(wǎng)管技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)中斷時(shí)的前端緩存，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動(dòng)上傳錄像數(shù)據(jù)，從而確保錄像的完整性。
3.5 制定并遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
監(jiān)控市場(chǎng)各廠家有必要聯(lián)合起來(lái)，制定一些通行的規(guī)范，求大同，存小異。目前Onvif、PSIA等標(biāo)準(zhǔn)化組織的出現(xiàn)讓人看到視頻產(chǎn)品和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的希望。視頻監(jiān)控“即插即用”的時(shí)代相信已經(jīng)不遠(yuǎn)了。
4 總結(jié)
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)代表著監(jiān)控?cái)z像機(jī)的未來(lái)。現(xiàn)階段，我國(guó)以光傳輸系統(tǒng)為代表的高速網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)應(yīng)用正日益普及，跨越較大地理范圍的超高速骨干網(wǎng)絡(luò)和局部地區(qū)的高速網(wǎng)絡(luò)已成為常態(tài)設(shè)施，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大碼流的高清圖像實(shí)時(shí)傳輸已經(jīng)成為可能，而且資費(fèi)還有不斷下調(diào)的空間。這些都為高清監(jiān)控打開(kāi)了寬廣的大道。
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