網絡攝像機無線及有線傳輸技術方式匯總

    高清監(jiān)控作為一個涵蓋前端、傳輸、管理中心以及后端環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程，由于受到監(jiān)控系統(tǒng)傳輸距離，靈活性，部署成本的制約必將走向網絡化。高清攝像機作為高清監(jiān)控的前端設備，也必將走向網絡化。

    網絡攝像機無線傳輸技術

    高清網絡攝像機在提供給人們清晰的視覺體驗的同時，也對網絡帶寬提出了更高的要求。以720P實時視頻為例，采用標準H.264MainProfile壓縮算法的高清網絡攝像機至少需要2Mbps才能獲得“高清”的視覺效果，而1080P全實時視頻則需4Mbsp以上。普通ADSL的上行帶寬早已無法滿足高清視頻的需要。隨著3G、Wi-Fi、專網等無線、有線寬帶技術的成熟和應用，大流量數據的遠程傳送更加方便，這也掃除了高清網絡攝像機在大范圍應用中的傳輸障礙。

    目前，在平安城市、金融聯(lián)網監(jiān)控等項目中通常采用自建光纖網絡或局域網絡實現1000M帶寬網絡。這種千兆帶寬資源，在前端安裝100路1080P全實時高清網絡攝像機(即使按每路占用資源4Mbps計算)，占用總帶寬資源不到50%;如果是采用720P傳輸，帶寬還可以減少一半。這樣，完全可以有效支持高清網絡攝像機的實際應用。

    無線傳輸方面，3G網絡加速了手機上網的速度，使可視電話、手機游戲等應用如火如荼。但在安防視頻監(jiān)控行業(yè)，卻還沒有實質性的應用。究其原因，一是3G網絡建設相對滯后;二是3G資費依然太高。面對高清視頻監(jiān)控對于帶寬的要求，3G更是力有未逮。要想真正實現高清無線視頻監(jiān)控，還需要等到4G的推廣。目前，TD-LTE的出現，為我們開啟了4G時代高清視頻監(jiān)控的大門。

    TD-LTE是TD-SCDMA向IMT-Advanced(4G標準)演進的方向和工作基礎，既繼承并發(fā)展了中國自主知識產權的TD-SCDMA技術，又得到了廣泛的國際支持。按照3GPP的TR25.913定義，LTE峰值的速率要求很高，上行50Mbps，下行100Mbps。從頻譜效率角度來看，無論是上行的還是下行的頻譜效率，都是我國現行網絡的3-4倍。LTE的技術發(fā)展吸引了不同的體制規(guī)范的參與，包括了UMTS(即3GSM)，還有CDMA2000陣營的參與，使LTE逐漸成為未來無線網絡4G的一種可能。

    在上海世博會上，中國移動搭建的TD-LTE演示網覆蓋世博園5.28平方公里，共建有TD-LTE室外站17個，實現了對9個場館的室內覆蓋，包括浦東7個場館，浦西2個場館�；�于TD-LTE演示網的移動高清會議、移動高清視頻監(jiān)控、移動高清視頻點播傳、便攜視傳等演示業(yè)務都向公眾開放，并取得了良好的效果。

    網絡攝像機有線傳輸技術

    高清攝像機要得到大規(guī)模的應用，除了被動期待網絡運營商做出一些調整外，更需要我們主動采取一些替代方案來緩解高清攝像機網絡傳輸帶寬不夠的矛盾。

    采用先進的視頻壓縮標準

    積極采用先進的視頻壓縮標準，確保用最少的數據量去實現最好的圖像質量，同時通過圖像編碼技術與智能技術的結合，采用局部編碼的方式，可以在相當程度上降低高清圖像傳輸所需要的網絡帶寬。

    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，單張圖片的效果最佳，但占用的網絡帶寬資源較大;MPEG-4和H.264是幀與幀之間的連續(xù)壓縮。其中目前最流行的壓縮格式H.264的壓縮效率最高，經過H.264壓縮的視頻數據，在網絡傳輸過程中所需要的帶寬更少。

    提供雙碼流支持

    在實現高清本地錄像的同時，采用雙碼流技術可以兼顧降低遠程傳輸的帶寬使用和保證當地較好的圖像質量。高清攝像機在遠程監(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，例如720P/1080P編碼，一路低碼率的碼流用于網絡傳輸，例如QCIF/CIF編碼，同時兼顧本地存儲和遠程網絡傳輸。根據網絡帶寬靈活選擇碼流格式，達到本地高清存儲，同時后端低碼流網絡傳輸。能在用戶所能獲得的網絡資源有限的情況下，得以確保傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

    提高智能技術附加值

    智能技術可以提高監(jiān)控效率，它所能帶來的價值還不止于此，通過編碼和智能分析前置，內嵌智能分析模塊的高清網絡攝像機可以從源頭上攫取有價值的信息再傳到后臺，可降低傳輸壓力，真正做到有效傳輸。高清攝像機自身即可對采集的圖像進行分析判斷，并將報警信號傳輸到后端系統(tǒng)中，這不同于以往智能技術將圖像傳輸到后端系統(tǒng)后再由軟件進行分析報警的方式。以往的方式需要占用太多帶寬和存儲空間，并且由于圖像信號在傳輸過程中存在損失，易出現誤報警。而高清攝像機由于所有信號處理都在前段攝像機內部，信號是最完整的，所以報警的準確率大大提升，同時可以降低帶寬。

    完善前端緩存技術

    設計合理的前端緩存技術，保證設備圖像不丟失。高清攝像機本身數據存儲能力有限，依賴于通訊傳輸和后端存儲設備。我們可以通過設計合理的前端緩存機制，來防止通訊故障時數據丟失。例如，在高清攝像機系統(tǒng)設計時，可選配板載存儲器或其他存儲設備，并支持離線工作。在網絡異常中斷的情況下，可將數據臨時存儲在本地，等網絡恢復正常后再傳回服務器。還可以通過網管技術，實現網絡暫時中斷時的前端緩存，待網絡恢復后自動上傳錄像數據，從而確保錄像的完整性。

    制定并遵守行業(yè)標準

    監(jiān)控市場各廠家有必要聯(lián)合起來，制定一些通行的規(guī)范，求大同，存小異。目前Onvif、PSIA等標準化組織的出現讓人看到視頻產品和系統(tǒng)標準化的希望。視頻監(jiān)控“即插即用”的時代相信已經不遠了。

    總結：網絡監(jiān)控攝像機代表著監(jiān)控攝像機的未來�，F階段，我國以光傳輸系統(tǒng)為代表的高速網絡傳輸技術應用正日益普及，跨越較大地理范圍的超高速骨干網絡和局部地區(qū)的高速網絡已成為常態(tài)設施，通過網絡進行大碼流的高清圖像實時傳輸已經成為可能，而且資費還有不斷下調的空間。這些都為高清監(jiān)控打開了寬廣的發(fā)展空間。