网络摄像机无线及有线传输技术方式汇总

2012-05-22 20:01:02来源: 安防监控网
    高清监控作为一个涵盖前端、传输、管理中心以及后端环节的系统工程,由于受到监控系统传输距离,灵活性,部署成本的制约必将走向网络化。高清摄像机作为高清监控的前端设备,也必将走向网络化。

    网络摄像机无线传输技术

    高清网络摄像机在提供给人们清晰的视觉体验的同时,也对网络带宽提出了更高的要求。以720P实时视频为例,采用标准H.264MainProfile压缩算法的高清网络摄像机至少需要2Mbps才能获得“高清”的视觉效果,而1080P全实时视频则需4Mbsp以上。普通ADSL的上行带宽早已无法满足高清视频的需要。随着3G、Wi-Fi、专网等无线、有线宽带技术的成熟和应用,大流量数据的远程传送更加方便,这也扫除了高清网络摄像机在大范围应用中的传输障碍。

    目前,在平安城市、金融联网监控等项目中通常采用自建光纤网络或局域网络实现1000M带宽网络。这种千兆带宽资源,在前端安装100路1080P全实时高清网络摄像机(即使按每路占用资源4Mbps计算),占用总带宽资源不到50%;如果是采用720P传输,带宽还可以减少一半。这样,完全可以有效支持高清网络摄像机的实际应用。

    无线传输方面,3G网络加速了手机上网的速度,使可视电话、手机游戏等应用如火如荼。但在安防视频监控行业,却还没有实质性的应用。究其原因,一是3G网络建设相对滞后;二是3G资费依然太高。面对高清视频监控对于带宽的要求,3G更是力有未逮。要想真正实现高清无线视频监控,还需要等到4G的推广。目前,TD-LTE的出现,为我们开启了4G时代高清视频监控的大门。

    TD-LTE是TD-SCDMA向IMT-Advanced(4G标准)演进的方向和工作基础,既继承并发展了中国自主知识产权的TD-SCDMA技术,又得到了广泛的国际支持。按照3GPP的TR25.913定义,LTE峰值的速率要求很高,上行50Mbps,下行100Mbps。从频谱效率角度来看,无论是上行的还是下行的频谱效率,都是我国现行网络的3-4倍。LTE的技术发展吸引了不同的体制规范的参与,包括了UMTS(即3GSM),还有CDMA2000阵营的参与,使LTE逐渐成为未来无线网络4G的一种可能。

    在上海世博会上,中国移动搭建的TD-LTE演示网覆盖世博园5.28平方公里,共建有TD-LTE室外站17个,实现了对9个场馆的室内覆盖,包括浦东7个场馆,浦西2个场馆。基于TD-LTE演示网的移动高清会议、移动高清视频监控、移动高清视频点播传、便携视传等演示业务都向公众开放,并取得了良好的效果。

    网络摄像机有线传输技术

    高清摄像机要得到大规模的应用,除了被动期待网络运营商做出一些调整外,更需要我们主动采取一些替代方案来缓解高清摄像机网络传输带宽不够的矛盾。

    采用先进的视频压缩标准

    积极采用先进的视频压缩标准,确保用最少的数据量去实现最好的图像质量,同时通过图像编码技术与智能技术的结合,采用局部编码的方式,可以在相当程度上降低高清图像传输所需要的网络带宽。

    目前,主流的压缩格式有三种,分别是JPEG、MPEG-4、H.264。JPEG是单帧图片的压缩,单张图片的效果最佳,但占用的网络带宽资源较大;MPEG-4和H.264是帧与帧之间的连续压缩。其中目前最流行的压缩格式H.264的压缩效率最高,经过H.264压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少。

    提供双码流支持

    在实现高清本地录像的同时,采用双码流技术可以兼顾降低远程传输的带宽使用和保证当地较好的图像质量。高清摄像机在远程监控环境下,可提供一路高码率的码流用于本地高清存储,例如720P/1080P编码,一路低码率的码流用于网络传输,例如QCIF/CIF编码,同时兼顾本地存储和远程网络传输。根据网络带宽灵活选择码流格式,达到本地高清存储,同时后端低码流网络传输。能在用户所能获得的网络资源有限的情况下,得以确保传输系统的稳定运行。

    提高智能技术附加值

    智能技术可以提高监控效率,它所能带来的价值还不止于此,通过编码和智能分析前置,内嵌智能分析模块的高清网络摄像机可以从源头上攫取有价值的信息再传到后台,可降低传输压力,真正做到有效传输。高清摄像机自身即可对采集的图像进行分析判断,并将报警信号传输到后端系统中,这不同于以往智能技术将图像传输到后端系统后再由软件进行分析报警的方式。以往的方式需要占用太多带宽和存储空间,并且由于图像信号在传输过程中存在损失,易出现误报警。而高清摄像机由于所有信号处理都在前段摄像机内部,信号是最完整的,所以报警的准确率大大提升,同时可以降低带宽。

    完善前端缓存技术

    设计合理的前端缓存技术,保证设备图像不丢失。高清摄像机本身数据存储能力有限,依赖于通讯传输和后端存储设备。我们可以通过设计合理的前端缓存机制,来防止通讯故障时数据丢失。例如,在高清摄像机系统设计时,可选配板载存储器或其他存储设备,并支持离线工作。在网络异常中断的情况下,可将数据临时存储在本地,等网络恢复正常后再传回服务器。还可以通过网管技术,实现网络暂时中断时的前端缓存,待网络恢复后自动上传录像数据,从而确保录像的完整性。

    制定并遵守行业标准

    监控市场各厂家有必要联合起来,制定一些通行的规范,求大同,存小异。目前Onvif、PSIA等标准化组织的出现让人看到视频产品和系统标准化的希望。视频监控“即插即用”的时代相信已经不远了。

    总结:网络监控摄像机代表着监控摄像机的未来。现阶段,我国以光传输系统为代表的高速网络传输技术应用正日益普及,跨越较大地理范围的超高速骨干网络和局部地区的高速网络已成为常态设施,通过网络进行大码流的高清图像实时传输已经成为可能,而且资费还有不断下调的空间。这些都为高清监控打开了宽广的发展空间。

关键字:网络摄像机

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2012/0522/article_4559.html
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