1 概論
中國安防監(jiān)控，一直追求為用戶提供更高清晰的圖像。經(jīng)過幾年的市場醞釀，尤其是各家廠商的技術(shù)準備和應(yīng)用檢驗，高清監(jiān)控已經(jīng)勢不可擋的成為中國安防的潮流，并且相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)越來越成熟，高清監(jiān)控的時代正處于輕叩門響即將破門而出的狀態(tài)。
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，受監(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(luò)化。高清攝像機作為高清監(jiān)控的前端設(shè)備，也必將走向網(wǎng)絡(luò)化。目前，高清攝像機只在一些行業(yè)領(lǐng)域有一些應(yīng)用，在常規(guī)的監(jiān)控市場，高清攝像機還沒得到全面的推廣，究其原因，zui核心的障礙就是其網(wǎng)絡(luò)傳輸。
2 高清攝像機網(wǎng)絡(luò)傳輸壁壘
目前，受各種條件的制約，高清攝像機在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面存在兩大壁壘：網(wǎng)絡(luò)帶寬和技術(shù)標準。
2.1 網(wǎng)絡(luò)帶寬
高清攝像機在帶來豐富的圖像細節(jié)的同時，也對網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬提出了更高的要求。目前，我國常用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞街饕腥N：3G無線網(wǎng)絡(luò)，無線專網(wǎng)和光網(wǎng)絡(luò)。3G 網(wǎng)絡(luò)中，WCDMA和CDMA2000上傳帶寬只有600KB到800KB，TD-SCDMA帶寬更窄一些。在這樣的帶寬條件下，只能傳輸分辨率較低的CIF或D1，還傳輸不了高清視頻。以目前基礎(chǔ)的百萬像素高清720P，每路占用資源3Mbps計算，100M以太網(wǎng)，確保圖像流暢條件下，同時只能承載20路左右的高清圖像。如果換成更清晰的1080P，每路占用資源按5M甚至是更高標準的6M計算時，傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬要求幾乎需要翻一翻，這意味用戶必須增加對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的投入。如果這一問題不能妥善解決，將為高清的推廣帶來較大的阻礙。
2.2 技術(shù)標準
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控涵蓋前端、傳輸和后臺存儲管理等部分，各個部分的產(chǎn)品和應(yīng)用應(yīng)該有統(tǒng)一的標準和規(guī)范。目前，我國網(wǎng)絡(luò)攝像機廠商和監(jiān)控平臺廠商眾多，不同廠家的網(wǎng)絡(luò)攝像機和監(jiān)控平臺在視頻編碼標準、網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議以及碼流格式方面各有差異，造成聯(lián)網(wǎng)時通訊困難。標準的缺失已阻礙了高清攝像機網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。
3 破解高清攝像機網(wǎng)絡(luò)傳輸障礙
高清攝像機要得到大規(guī)模的應(yīng)用，除了被動期待網(wǎng)絡(luò)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(luò)傳輸帶寬不夠的矛盾。
3.1 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(shù)與智能技術(shù)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(luò)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(luò)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(luò)傳輸過程中所需要的帶寬更少。
3.2 提供雙碼流支持
采用雙碼流技術(shù)，在實現(xiàn)高清本地錄像的同時，降低遠程傳輸?shù)膸捠褂谩８咔鍞z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(luò)傳輸，例如QCIF/CIF編碼，同時兼顧本地存儲和遠程網(wǎng)絡(luò)傳輸。雙碼流在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)瓶頸下兼顧了圖像質(zhì)量和傳輸質(zhì)量，可以突破網(wǎng)絡(luò)瓶頸，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(luò)傳輸。能在用戶所能獲得的網(wǎng)絡(luò)資源有限的情況下，得以確保傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
3.3 提高智能技術(shù)附加值
智能技術(shù)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(luò)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(shù)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。
3.4 完善前端緩存技術(shù)
設(shè)計合理的前端緩存技術(shù)，保證設(shè)備圖像不丟失。高清攝像機本身數(shù)據(jù)存儲能力有限，依賴于后端存儲設(shè)備和通訊傳輸。我們可以通過設(shè)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(shè)計時，可選配板載存儲器或其他存儲設(shè)備，并支持離線工作。在網(wǎng)絡(luò)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(luò)恢復(fù)正常后再傳回服務(wù)器。還可以通過網(wǎng)管技術(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)暫時中斷時的前端緩存，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動上傳錄像數(shù)據(jù)，從而確保錄像的完整性。
3.5 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。
4 總結(jié)
網(wǎng)絡(luò)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(luò)傳輸技術(shù)應(yīng)用正日益普及，跨越較大地理范圍的超高速骨干網(wǎng)絡(luò)和局部地區(qū)的高速網(wǎng)絡(luò)已成為常態(tài)設(shè)施，通過網(wǎng)絡(luò)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)控打開了寬廣的大道。
