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(wǎng)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(wǎng)絡化。
網(wǎng)絡攝像機無線傳輸技術
高清網(wǎng)絡攝像機在提供給人們清晰的視覺體驗的同時,也對網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)等無線、有線寬帶技術的成熟和應用,大流量數(shù)據(jù)的遠程傳送更加方便,這也掃除了高清網(wǎng)絡攝像機在大范圍應用中的傳輸障礙。
HME88C百萬高清網(wǎng)絡攝像機
目前,在平安城市、金融聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控等項目中通常采用自建光纖網(wǎng)絡或局域網(wǎng)絡實現(xiàn)1000M帶寬網(wǎng)絡。這種千兆帶寬資源,在前端安裝100路1080P全實時高清網(wǎng)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,*可以有效支持高清網(wǎng)絡攝像機的實際應用。
無線傳輸方面,3G網(wǎng)絡加速了手機上網(wǎng)的速度,使、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(zhì)性的應用。究其原因,一是3G網(wǎng)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(xiàn)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(xiàn),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(chǎn)權的TD-SCDMA技術,又得到了廣泛的支持。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(xiàn)行網(wǎng)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(wǎng)絡4G的一種可能。
網(wǎng)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(wǎng)絡運營商做出一些調(diào)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(wǎng)絡傳輸帶寬不夠的矛盾。
采用*的視頻壓縮標準
積極采用*的視頻壓縮標準,確保用zui少的數(shù)據(jù)量去實現(xiàn)的圖像質(zhì)量,同時通過圖像編碼技術與智能技術的結(jié)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(wǎng)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*,但占用的網(wǎng)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zui流行的壓縮格式H.264的壓縮效率zui高,經(jīng)過H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù),在網(wǎng)絡傳輸過程中所需要的帶寬更少。
提供雙碼流支持
在實現(xiàn)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?shù)膸捠褂煤捅WC當?shù)剌^好的圖像質(zhì)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(wǎng)絡傳輸,例如QCIF/CIF編碼,同時兼顧本地存儲和遠程網(wǎng)絡傳輸。根據(jù)網(wǎng)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(wǎng)絡傳輸。能在用戶所能獲得的網(wǎng)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(nèi)嵌智能分析模塊的高清網(wǎng)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?shù)胶蠖讼到y(tǒng)中,這不同于以往智能技術將圖像傳輸?shù)胶蠖讼到y(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(xiàn)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(nèi)部,信號是zui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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(wǎng)絡異常中斷的情況下,可將數(shù)據(jù)臨時存儲在本地,等網(wǎng)絡恢復正常后再傳回服務器。還可以通過網(wǎng)管技術,實現(xiàn)網(wǎng)絡暫時中斷時的前端緩存,待網(wǎng)絡恢復后自動上傳錄像數(shù)據(jù),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(xiàn)讓人看到視頻產(chǎn)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(jīng)不遠了。
總結(jié):網(wǎng)絡監(jiān)控攝像機代表著監(jiān)控攝像機的未來。現(xiàn)階段,我國以光傳輸系統(tǒng)為代表的高速網(wǎng)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(wǎng)絡和局部地區(qū)的高速網(wǎng)絡已成為常態(tài)設施,通過網(wǎng)絡進行大碼流的高清圖像實時傳輸已經(jīng)成為可能,而且資費還有不斷下調(diào)的空間。這些都為高清監(jiān)控打開了寬廣的發(fā)展空間。