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高清摄像机网络传输应用分析

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高清摄像机网络传输应用分析
1 概论
中国安防监控,一直追求为用户提供更高清晰的图像。经过几年的市场酝酿,尤其是各家厂商的技术准备 和应用检验,高清监控已经势不可挡的成为中国安防的潮流,并且相关的产品技术和应用系统越来越成熟, 高清监控的时代正处于轻叩门响即将破门而出的状态。 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,受监控系统传输距离,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。目前,高清 摄像机只在一些行业领域有一些应用,在常规的监控市场,高清摄像机还没得到全面的推广,究其原因, 最核心的*褪 其网络传输。 2 高清摄像机网络传输壁垒
目前,受各种条件的制约,高清摄像机在网络传输方面存在两大壁垒:网络带宽和技术标准。 2.1 网络带宽
高 清摄像机在带来丰富的图像细节的同时,也对网络传输带宽提出了更高的要求。目前,我国常用 网络传输的方式主要有三种:3G 无线网络,无线专网和光网络。 3G 网络中,WCDMA 和 CDMA2000 上传带宽只有 600KB 到 800KB,TD-SCDMA 带宽更窄一些。在这样的带宽条件下,只能传输分辨率较 低 的 CIF 或 D1,还传输不了高清视频。以目前基础的百万像素高清 720P,每路占用资源 3Mbps 计算,100M 以太网,确保图像流畅条件下,同时只能 承载 20 路左右的高清图像。如果换成更清晰的 1080P,每路 占用资源按 5M 甚至是更高标准的 6M 计算时,传输网络带宽要求几乎需要翻一翻,这意味用户必 须增加 对网络基础设施的投入。如果这一问题不能妥*饩觯咔宓耐乒愦唇洗蟮淖璋 2.2 技术标准
网 络视频监控涵盖前端、传输和后台存储管理等部分,各个部分的产品和应用应该有统一的标准和 规范。目前,我国网络摄像机厂商和监*教ǔ讨诙啵煌Ъ业 网络摄像机和监*教ㄔ谑悠当嗦氡 准、网络通讯协议以及码流格式方面各有差异,造成联网时通讯困难。标准的缺失已阻碍了高清摄像机网 络化的发展。 3 *飧咔迳阆窕绱湔*
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。 3.1 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。 3.2 提供双码流支持
采用双码流技术,在实现高清本地录像的同时,降低远程传输的带宽使用。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。双码流在现有的网络瓶颈下兼顾了 图像 质量和传输质量,可以突破网络瓶颈,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。 3.3 提高智能技术附加值
智 能技术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。 3.4 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,依赖于后端存 储设备和通讯传输。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。 3.5 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。 4 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 宽广的大道。



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