無(wú)線視頻監(jiān)控技術(shù)探討
來(lái)源:中國(guó)數(shù)字音視網(wǎng) 作者:Ann 編輯:數(shù)字音視工程 2009-12-01 00:00:00 加入收藏 咨詢
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視頻監(jiān)控是電信運(yùn)營(yíng)商提供的最為重要的行業(yè)應(yīng)用之一。之前,該項(xiàng)應(yīng)用主要基于固定網(wǎng)絡(luò)、通過(guò)有線的方式來(lái)實(shí)現(xiàn);現(xiàn)在,伴隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,無(wú)線視頻監(jiān)控浮出水面。一方面,它通過(guò)無(wú)線化,擺脫了線纜的限制,極大地增強(qiáng)了靈活性,并降低了成本;另一方面,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、終端技術(shù)的不斷發(fā)展,也讓無(wú)線視頻監(jiān)控的性能不斷提升,使其日益能夠媲美有線方式。
無(wú)線化是方向
長(zhǎng)期以來(lái),視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對(duì)重要區(qū)域或遠(yuǎn)程地點(diǎn)的監(jiān)視和控制,視頻監(jiān)控技術(shù)在電力系統(tǒng)、電信機(jī)房、工廠、城市交通、水利系統(tǒng)、小區(qū)治安等領(lǐng)域也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)將監(jiān)控點(diǎn)實(shí)時(shí)采集的視頻流實(shí)時(shí)地傳輸給監(jiān)控中心,便于監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,對(duì)突發(fā)事件及時(shí)指揮處置。
基于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的視頻監(jiān)控存在著明顯的缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)包括:布點(diǎn)受限制,監(jiān)控點(diǎn)的選擇一般都在靠近有線接入點(diǎn)的地方,這種方式限制了布點(diǎn)的靈活性;布點(diǎn)工程量大,需要鋪設(shè)網(wǎng)線和光纖,由于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的工程量往往會(huì)很大,因此一般有線監(jiān)控比較適用于已存在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)合;工程周期長(zhǎng),鋪設(shè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)耗時(shí)耗力;欠缺靈活性,擴(kuò)展和調(diào)整不方便,會(huì)增加工程量和不必要的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè);缺乏移動(dòng)性,這是有線網(wǎng)絡(luò)的先天缺陷。
為了解決上述問(wèn)題,無(wú)線視頻監(jiān)控應(yīng)運(yùn)而生,從而讓視頻監(jiān)控徹底擺脫了因有線而帶來(lái)的種種限制。可以預(yù)見(jiàn),伴隨著無(wú)線視頻監(jiān)控相關(guān)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,如終端技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、傳輸技術(shù)等,無(wú)線視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)將成為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最典型的應(yīng)用之一,也將成為無(wú)線城市的“殺手锏”應(yīng)用之一。
改進(jìn)監(jiān)控終端
無(wú)線視頻業(yè)務(wù)對(duì)于誤碼率、切換效率、時(shí)延、帶寬穩(wěn)定性等方面要求較高,如果這些方面處理不好,視頻畫面將會(huì)出現(xiàn)馬賽克、跳屏、停頓等。眾所周知,WLAN技術(shù)最初并不是按照電信大規(guī)模運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)的,其基礎(chǔ)版本中對(duì)于跨AP切換的問(wèn)題沒(méi)有規(guī)定,一般性終端在AP間的切換效率非常低。另外,對(duì)于AP和終端對(duì)于視頻業(yè)務(wù)沒(méi)有專門的處理,與普通PS域數(shù)據(jù)一樣,這些因素會(huì)導(dǎo)致無(wú)法很好開(kāi)展視頻監(jiān)控、語(yǔ)音等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。
改進(jìn)視頻終端,則是解決上述問(wèn)題的途徑之一,國(guó)內(nèi)已有Mesh-WLAN設(shè)備廠家專門推出了視頻專用終端設(shè)備。例如,上海寰創(chuàng)通信的視頻專用終端設(shè)備,為提高切換性能而進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn),從而使得在WLAN網(wǎng)絡(luò)中,無(wú)論是定點(diǎn)監(jiān)控還是車載監(jiān)控效果都很好,視頻流暢。
此外,假如基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)不僅僅是WLAN網(wǎng)絡(luò)的話,如果能夠根據(jù)使用需求量身定制視頻監(jiān)控解決方案,也能夠獲得更好的效果。例如,可以采用Mesh-WLAN部署基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),同時(shí)車載終端也使用Mesh設(shè)備,從而避免WLAN網(wǎng)絡(luò)切換的一些先天不足。
隨著寬帶無(wú)線技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線視頻監(jiān)控將在越來(lái)越多的領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,如港口、油田、校園、軌道交通等行業(yè)。例如,中國(guó)電信利用已經(jīng)建設(shè)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展了無(wú)線監(jiān)控業(yè)務(wù),主要涉及定點(diǎn)監(jiān)控和車載監(jiān)控。
創(chuàng)新傳輸技術(shù)
對(duì)于無(wú)線視頻監(jiān)控而言,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)也是影響其性能和表現(xiàn)的重要因素。因此,無(wú)線視頻傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展,必將不斷完善無(wú)線視頻監(jiān)控應(yīng)用。
高清視頻內(nèi)容的無(wú)線傳輸是一個(gè)相對(duì)較難的技術(shù)問(wèn)題,許多廠商都在攻關(guān)。高速版Wi-Fi能夠解決這一問(wèn)題,但要求對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮,圖像質(zhì)量會(huì)因此受影響。由于無(wú)線連接兩端的芯片需要完成壓縮、解壓任務(wù),因此傳輸?shù)漠嬅鏁?huì)出現(xiàn)延遲。這種情況促使廠商研究速度更快、不要求壓縮的無(wú)線傳輸技術(shù)。一種名為WirelessHD的技術(shù)能夠以超快的速度傳輸未經(jīng)壓縮的視頻信號(hào),但它需要數(shù)年時(shí)間才能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化。而且,WirelessHD的傳輸距離有限,只適用于在同一房間內(nèi)傳輸信號(hào),不適合在家庭中傳輸信號(hào)。另外一種技術(shù)是超寬帶(UWB)。它在壓縮畫面方面的要求低于Wi-Fi,但傳輸距離受到了更大限制。第三種選擇,則是無(wú)線家庭數(shù)字界面(WHDI),目前該技術(shù)已經(jīng)得到了業(yè)界的廣泛支持。
三種無(wú)線視頻技術(shù)各有優(yōu)劣,決定了技術(shù)選擇的不統(tǒng)一性。WHDI可能是近期的選擇,而WirelessHD則有望成為未來(lái)的發(fā)展方向。市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)ParksAssociates的分析師科特·斯徹夫表示,WHDI的傳輸距離使得它具有一定優(yōu)勢(shì)。索尼作為支持WirelessHD的業(yè)界組織的成員,在一份聲明中表示,該公司支持WHDI的目的是為了有更多的選擇。三星電子則認(rèn)為,WHDI只是一種過(guò)渡性技術(shù),等WirelessHD技術(shù)成熟后就會(huì)轉(zhuǎn)向該項(xiàng)技術(shù)。三星負(fù)責(zé)電視技術(shù)研究的副總裁JaeMoonJo表示,三星相信,從長(zhǎng)期來(lái)看,WirelessHD將是最終的解決方案。
目前,索尼、三星、摩托羅拉、夏普和日立已經(jīng)成立聯(lián)盟,將合作開(kāi)發(fā)一項(xiàng)基于以色列Amimon公司W(wǎng)HDI技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。該無(wú)線視頻傳輸技術(shù),將實(shí)現(xiàn)從一個(gè)機(jī)頂盒以無(wú)線方式向家庭中所有顯示裝置傳輸高清視頻信號(hào)。Amimon合伙創(chuàng)辦人諾姆·杰瑞說(shuō),家庭中的電視機(jī)將能夠接收來(lái)自家庭中任何音像源的內(nèi)容——客廳中的機(jī)頂盒、臥室中的PS游戲機(jī)或另一間臥室中的DVD影碟機(jī),這就是WH-DI技術(shù)的用武之地。
遠(yuǎn)程無(wú)線視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
1. 產(chǎn)品特色和功能與技術(shù)指標(biāo)
XHX系列遠(yuǎn)程無(wú)線視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng),憑借本公司在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的數(shù)年開(kāi)拓過(guò)程中,對(duì)用戶需求的深刻理解和對(duì)通信領(lǐng)域最新技術(shù)的跟蹤掌握,開(kāi)發(fā)完成了的具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)領(lǐng)先、功能實(shí)用、穩(wěn)定可靠、擴(kuò)展性強(qiáng)等功能,形成了自己獨(dú)有的產(chǎn)品特色與風(fēng)格,其具體如下:
1.1 產(chǎn)品特色
1)以突出的多種現(xiàn)場(chǎng)信息采集能力,實(shí)現(xiàn)單路或多路視頻監(jiān)控等信息的高質(zhì)量記錄存儲(chǔ),構(gòu)建了強(qiáng)大的系統(tǒng)中心監(jiān)控平臺(tái);
2)國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的實(shí)測(cè)視頻指標(biāo),在多次評(píng)測(cè)中實(shí)際幀率、網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率等指標(biāo)遙遙領(lǐng)先;
3)超強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)能力,在各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)狀況都能有效的實(shí)現(xiàn)視頻傳輸。最大化利用網(wǎng)絡(luò)帶寬,實(shí)測(cè)單路CDMA1x上行速率最大超過(guò) 185kbps,平均幀率 15~20 幀;
4)靈活多變的參數(shù)配置策略,可選擇幀率優(yōu)先或者畫質(zhì)優(yōu)先,最大限度的適應(yīng)因特網(wǎng)的復(fù)雜環(huán)境,并在前置端設(shè)備中設(shè)置了可記錄存儲(chǔ)每秒15幀的D1的優(yōu)質(zhì)視頻圖像,確保用戶視頻監(jiān)控信息的安全應(yīng)用;
5)采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì),軟件和硬件功能模塊化,功能模塊可配置,幾乎所有的功能模塊都可以在配置文件中進(jìn)行配置。如本地記錄、自動(dòng)碼率控制、自動(dòng)幀率控制、自動(dòng)畫幅調(diào)整等;
6)靈活的單路板通訊、轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,當(dāng)無(wú)線傳輸中斷時(shí),中斷的無(wú)線信道可自動(dòng)恢復(fù),實(shí)現(xiàn)不間斷運(yùn)行,大大增加系統(tǒng)穩(wěn)定性;
7)對(duì)無(wú)線 Modem 進(jìn)行完全控制,實(shí)現(xiàn)了高效的心跳檢測(cè)機(jī)制,發(fā)現(xiàn)掉線可迅速自動(dòng)重連;
8)完善的系統(tǒng)錯(cuò)誤檢測(cè)功能,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)能夠有效恢復(fù);
9)采用最符合物理特性的播放機(jī)制,視頻播放流暢自然。
1.2 主要功能
1) 采用標(biāo)準(zhǔn)的H.264圖像壓縮,實(shí)時(shí)視頻最高可達(dá) 15 幀/秒,實(shí)際平均幀率 高于12幀/秒;
2) 支持3G網(wǎng)絡(luò),向下兼容,在3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方或區(qū)域,自動(dòng)直接采用3G網(wǎng)絡(luò)傳輸,在3G網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有覆蓋的區(qū)域,仍可采用CDMA 網(wǎng)絡(luò)傳輸;
3) 高清晰視頻本地存儲(chǔ),支持遠(yuǎn)程控制云臺(tái)及焦距。
4) 遠(yuǎn)程遙測(cè)指令在條件成熟的情況下,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像傳輸控制。
1.3 技術(shù)指標(biāo)
由于該型設(shè)備自身的特點(diǎn)及行業(yè)要求,本產(chǎn)品主要針對(duì)高端用戶進(jìn)行開(kāi)發(fā),因用戶的需求、使用環(huán)境不同,公司可為不同的用戶提供個(gè)性化的服務(wù),可根據(jù)用戶需求進(jìn)行特殊功能的定制開(kāi)發(fā)。
一般情況,本產(chǎn)品都具備了遠(yuǎn)程無(wú)線視頻圖像監(jiān)控設(shè)備全部功能的條件。
XHX系列遠(yuǎn)程無(wú)線視頻監(jiān)控技術(shù)性能指標(biāo)一覽表
音/視頻 | |
壓縮格式 | Standard H.264 |
視頻輸入 | 1路視頻輸入,BNC 接口(female),1Vpp-75? |
視頻分辨率 | 無(wú)線傳輸 CIF:PAL 制 352×288,NTSC制 352×240 |
本地存儲(chǔ) D1:PAL 制 704×288,NTSC制 704×480 | |
傳輸質(zhì)量控制 | 自動(dòng)碼率控制、自動(dòng)幀率控制、自動(dòng)畫幅調(diào)整 |
幀率可調(diào),實(shí)際平均幀率超過(guò)15幀/秒 | |
碼率可調(diào),視網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)調(diào)節(jié) | |
本地記錄 | 記錄信息:1 路視頻,標(biāo)配 SDK存儲(chǔ) |
工作電源 | 移動(dòng)、車載供電:直流DC 12-28V,過(guò)壓、過(guò)載、短路保護(hù),符合車載電源規(guī)范 |
固定供電:交流AC 220V |
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