在城市安防聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,由于前端設備及主干網(wǎng)絡帶寬的限制,海量用戶并發(fā)訪問視頻資源時極易產(chǎn)生網(wǎng)絡擁塞。在大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中采用流媒體分發(fā)技術,依靠分布式流媒體服務器集群可實現(xiàn)音/視頻流的分層轉(zhuǎn)發(fā),從根本上避免大規(guī)模并發(fā)流量產(chǎn)生的網(wǎng)絡瓶頸。這樣前端設備只需發(fā)送一份數(shù)據(jù)到流媒體服務器上,再由流媒體服務器進行緩沖轉(zhuǎn)發(fā),客戶端則統(tǒng)一連接到流媒體服務器獲取視頻數(shù)據(jù),真正實現(xiàn)多路用戶的并發(fā)訪問,節(jié)省了前端設備寶貴的帶寬。雖然流媒體服務器是分布式管理的,但對所有用戶的授權(quán)是集中式管理的,從而保證了服務的連續(xù)性和業(yè)務數(shù)據(jù)的安全性。那么,隨著安防業(yè)的不斷發(fā)展,大千世界,流媒體視頻監(jiān)控發(fā)展向何處?
什么是流媒體技術?
流媒體技術是采用流技術,即把連續(xù)的影象和聲音信息經(jīng)過壓縮處理,在網(wǎng)絡上實施多媒體信息的實時傳輸和播放。經(jīng)過壓縮、復合后的多媒體數(shù)據(jù),需要采用流媒體技術在網(wǎng)絡上進行可靠的實時傳輸。流媒體實現(xiàn)的關鍵技術是用流式傳輸,把多媒體信息由音視頻服務器向用戶終端連續(xù)地實時傳送。這種流式傳輸系統(tǒng)的多媒體信息數(shù)據(jù)經(jīng)特定壓縮方式被解析成壓縮包,由流媒體服務器向用戶終端順序或?qū)崟r傳送,用戶只需經(jīng)過幾秒的啟動延時便可進行觀看。
在大型的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中,往往需要采用流媒體傳輸、流媒體分發(fā)技術,來實現(xiàn)分布式的網(wǎng)絡監(jiān)控應用,避免并發(fā)流量產(chǎn)生的網(wǎng)絡瓶頸。流媒體監(jiān)控技術通過多項流媒體技術完成聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控應用,通過有效的流媒體網(wǎng)管達到網(wǎng)絡的合理利用,為大規(guī)模視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控提供了堅實的技術保障。
無線流媒體監(jiān)控系統(tǒng)的相關技術
無線流媒體監(jiān)控系統(tǒng)是集流媒體編解碼、嵌入式及CDMA1X網(wǎng)絡通信技術等高新技術的整合產(chǎn)品,融合了傳統(tǒng)監(jiān)控、無線網(wǎng)絡、動態(tài)跟蹤、手機點播等技術,為各種復雜環(huán)境、重要區(qū)域或遠程地點的日常、應急監(jiān)視和控制提供卓越的監(jiān)控應用。
1、流媒體編解碼技術
隨著數(shù)字視頻編解碼技術、嵌入式視頻服務器及網(wǎng)絡技術的發(fā)展,網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)正迅速從傳統(tǒng)的基于有線電視技術的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)向基于IP技術的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)方向發(fā)展,數(shù)字監(jiān)控已在某些領域取代原有的模擬監(jiān)控;贗P技術的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用數(shù)字編碼壓縮技術(MPEG4、H.264或M-jpg2000)、數(shù)字視頻壓縮技術將模擬視頻信號、數(shù)據(jù)信號或語音進行編碼,壓縮并打成IP包,通過有線或者無線IP網(wǎng)絡把視頻信息以數(shù)字化形式進行傳輸。只要是網(wǎng)絡可到達地方就一定可實現(xiàn)視頻監(jiān)控和記錄,用戶可在安裝有專用解壓縮軟件的計算機、掌上電腦(PDA)、手機或電視墻、大屏幕上觀看瀏覽,控制遠程實時視頻圖像,并結(jié)合實時錄像報警聯(lián)動、數(shù)據(jù)傳輸、語音對講等,這種監(jiān)控可與很多其它系統(tǒng)進行完美的結(jié)合。
壓縮技術就是將數(shù)據(jù)中冗余信息去掉(去除數(shù)據(jù)之間相關性),壓縮技術包含幀內(nèi)圖像數(shù)據(jù)壓縮技術、幀間圖像數(shù)據(jù)壓縮技術和熵編碼壓縮技術。MPEG-4系統(tǒng)設計過于復雜,使MPEG-4難以完全實現(xiàn)并兼容,加上高昂的專利費,很難在視頻會議、可視電話等領域?qū)崿F(xiàn)。用H.264(MPEG-4/part10)視頻壓縮標準,壓縮比極高、圖像質(zhì)量好、信道適應性更好、碼流更低。H.264的設計簡潔,使它比MPEG-4更容易推廣,更容易在視頻會議、視頻電話中實現(xiàn),更容易實現(xiàn)互連互通,可簡便地和G.729等低比特率語音壓縮組成一個完整的系統(tǒng)。
2、嵌入式視頻Web服務器技術
嵌入式視頻服務器的網(wǎng)絡化數(shù)字視頻監(jiān)控為業(yè)界公認最穩(wěn)定、最有效的系統(tǒng),由嵌入式處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)及特定應用程序等組成,是集軟硬件于一體的獨立工作“器件”。嵌入式操作系統(tǒng)是實時的,是一種支持嵌入式系統(tǒng)應用的操作軟件,它是嵌入式網(wǎng)絡計算機視頻室極為重要的組成部分,包括與硬件相關的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標準化瀏覽器等,具有通用操作系統(tǒng)的基本特點。
嵌入式視頻Web服務器原理:用嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)。攝像機送來的視頻信號數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮,通過內(nèi)部總線送到內(nèi)置Web服務器,用戶可直接用瀏覽器觀看Web服務器上攝像機圖像,授權(quán)用戶可控制攝像機、云臺、鏡頭的動作或?qū)ο到y(tǒng)配置。由于把視頻壓縮和Web功能集中到一個體積很小的設備內(nèi),省掉復雜電纜,安裝又方便(一個IP地址),用戶無需安裝任何硬件設備,僅用瀏覽器即可觀看。
嵌入式系統(tǒng)應具有的特點是:a)高可靠性。在惡劣的環(huán)境或突然斷電的情況下,要求系統(tǒng)仍然能夠正常工作;許多嵌入式應用要求實時處理能力,這就要求嵌入式操作系統(tǒng)具有實時處理能力;嵌入式系統(tǒng)中的軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性,一般都固化在只讀存儲器中或閃存中,也就是說軟件要求固態(tài)化存儲,而不是存儲在磁盤等載體中。b)體積小。不具備像硬盤那樣大容量存儲介質(zhì),大多用閃存作存儲介質(zhì),結(jié)構(gòu)緊湊,體積微小。
3、CDMA1X無線網(wǎng)絡通信技術
CDMA1X是聯(lián)通在優(yōu)化CDMA網(wǎng)絡中推出的第2.75代數(shù)據(jù)傳輸通信技術,CDMA1X在傳遞速率、功能方面較GPRS具有優(yōu)勢,可取代過去傳統(tǒng)有線MODEM、X.25、數(shù)傳電臺、短信等方式。為確保視頻壓縮文件穩(wěn)定傳輸需有足夠的網(wǎng)絡帶寬,不同視頻壓縮文件對網(wǎng)絡帶寬要求不同,為達到更好視頻質(zhì)量,網(wǎng)絡帶寬就更重要。CDMA1X理論速率153.6kbps,實際速率80kbps,超過有線電話撥號上網(wǎng)的56kbps,是平均30kbps~40kbps的GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)?-3倍,用MPEG-4格式可穩(wěn)定可靠地傳輸數(shù)字視頻流。
市場應用需求,流媒體監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展甚好
無線流媒體監(jiān)控系統(tǒng)具有獨特的移動性、易操作性,可在很多行業(yè)里應用,可以說是市場應用的響應。
1)運動物體內(nèi)視頻監(jiān)控
車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)適用于公安警車、金融運鈔車、消防車、貨運車、長途客車、城管監(jiān)察車、應急搶險車等,在重要車輛(運鈔車,油罐車,物資車等)安裝監(jiān)控裝置,可了解運輸途中上下車人員和貨物在車內(nèi)搬運情況,防止被盜搶,及時了解現(xiàn)場情況做出應急處理。巡邏人員無需架傳輸線路,攝像裝置即可將現(xiàn)場圖像拍攝并傳送到單位進行反饋。
2)有線網(wǎng)絡無法到達的地方
如公安偵查臨時布防、環(huán)境監(jiān)測、部隊野戰(zhàn)訓練、森林防火、石油開采、石油輸油管線、物流、運輸船、長途車、火車、防洪搶險、電力高壓線路、高速公路、施工現(xiàn)場視頻監(jiān)控管理等,如架設在高速公路上監(jiān)控超高、超速車輛,架設在輸油管線上監(jiān)控偷漏油事件,架設在堤壩上觀測水流和高度,架設在煤礦了解開工狀況和煤礦安全生產(chǎn),架設在旅游景點危險地段了解事故現(xiàn)場等。
3)人員無法接近的場所
易燃易爆場所、烈性疾病傳染區(qū)、生化武器危險區(qū)等。
4)民用需求
系統(tǒng)支持手機觀看(視頻和音頻),可提供重要路段車流量信息、手機電視、家庭、監(jiān)控、幼兒園和醫(yī)院看護、演唱會和賽事轉(zhuǎn)播等服務。