安防視頻監(jiān)控傳輸方式及無線應(yīng)用匯集

　　安防視頻監(jiān)控傳輸方式

　　1、模擬標(biāo)清傳輸

　　模擬標(biāo)清傳輸?shù)哪M信號(hào)是通過同軸電纜進(jìn)行基帶傳輸，它在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)傳輸質(zhì)量會(huì)有明顯衰減，特別是彩色信號(hào)衰減的更厲害，所以模擬信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)常常會(huì)加裝信號(hào)補(bǔ)償器，尤對(duì)模擬標(biāo)清信號(hào)里的高頻部分進(jìn)行補(bǔ)償。

　　2、高清模擬傳輸

　　對(duì)于高清模擬來說，目前市場(chǎng)上較為出色的產(chǎn)品就是大華股份的HDCVI和海康威視的HDTVI了，下面就讓我們一起了解一下這兩款產(chǎn)品。

　　HDCVI技術(shù)基于已有SYV75-3或SYV75-5同軸電纜的高清視頻傳輸方法，能夠在低成本和較低質(zhì)量的同軸電纜上實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離高清視頻信號(hào)的可靠傳輸。相較于HD-SDI子系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)傳輸介質(zhì)的高要求，HDCVI可以適應(yīng)較長(zhǎng)距離、低成本的傳輸介質(zhì)以及復(fù)雜的部署場(chǎng)合，是一種低成本、長(zhǎng)距離、無延遲、高效率、抗干擾且易實(shí)施的百萬像素級(jí)高清視頻傳輸技術(shù)。

　　HDTVI，是 High Definition Transport Video Interface的縮寫，即高清傳輸視頻接口。HDTVI技術(shù)能夠在已有模擬傳輸線上實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離高清視頻信號(hào)的可靠傳輸。其技術(shù)核心是HDTVI芯片，在前端攝像機(jī)和后端編碼器分別增加發(fā)送芯片和接收芯片，提升數(shù)據(jù)傳輸距離，通過?？低曄冗M(jìn)的圖像處理技術(shù)、后端編碼技術(shù)，進(jìn)一步提升畫質(zhì)，同時(shí)，避免了模擬系統(tǒng)固有的CVBS的色度串?dāng)_現(xiàn)象，將亮度和色度信號(hào)進(jìn)行徹底分離。HDTVI 充分發(fā)揮了海康威視在圖像、編碼等方面的優(yōu)勢(shì)，延續(xù)了模擬系統(tǒng)的穩(wěn)定性，繼承了同軸高清“簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)、超距”三大特點(diǎn)，高清更簡(jiǎn)單，監(jiān)控更實(shí)時(shí)，傳輸更遠(yuǎn)距。

　　3、數(shù)字傳輸

　　數(shù)字傳輸分為兩類，一類是非壓縮數(shù)字傳輸，另一類是壓縮數(shù)字傳輸。

　　非壓縮數(shù)字傳輸

　　SDI即serial digital interface，就是數(shù)字非壓縮技術(shù)，來自廣電領(lǐng)域。視頻經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后，有2條路可以走，壓縮或者非壓縮。IP監(jiān)控需要壓縮，其好處是大量節(jié)約帶寬，是視頻在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸成為可能，同時(shí)也約束視頻資料的存儲(chǔ)容量，代價(jià)是視頻質(zhì)量的下降、操控存在延遲性以及開放性架構(gòu)無法避免的隱患。非壓縮就是所謂的數(shù)字非壓縮技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)有很多種，比如常見的HDMI、DVI和SDI。

　　SDI目前根據(jù)視頻分辨率和幀率可分為3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：SD-SDI即標(biāo)清SDI，主要針對(duì)標(biāo)清分辨率，每秒25幀或30幀(分別是PAL制和NTSC制)，模數(shù)轉(zhuǎn)化后的視頻帶寬大致為250Mbps左右(如果是16：9，則為360Mbps左右);HD-SDI即高清SDI，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)分辨率為1080P，幀率為25 或30，模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)量為1.485Gbps;3G-SDI為高清高幀率SDI，分辨率仍為1080P，但是幀率增大到50或者60，模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)量大致為2.9Gbps。

　　隨著高清技術(shù)的發(fā)展，4K技術(shù)也逐漸走入人們的視線，4K是指分辨率為3840×2160，長(zhǎng)寬比為16：9，在此標(biāo)準(zhǔn)下CMOS逐行掃描可達(dá)到2160P。采用4K的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)畫質(zhì)相比于200萬像素，垂直分辨率更高，畫面細(xì)節(jié)層次更精準(zhǔn)，顯示更清晰、更干凈細(xì)膩、更給人以身臨其境的感覺，可以有效地解決需要高清畫質(zhì)且光線復(fù)雜場(chǎng)所的監(jiān)控需求。而隨后，更高清的8K、16K等技術(shù)也將出現(xiàn)并被應(yīng)用于市場(chǎng)上，到那時(shí)，視頻在清晰度方面一定會(huì)有質(zhì)的上升。

　　壓縮數(shù)字傳輸

　　視頻服務(wù)器的關(guān)鍵技術(shù)之一是數(shù)字視頻壓縮技術(shù)，在目前中國(guó)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的產(chǎn)品市場(chǎng)上，各種壓縮技術(shù)百花齊放，可以分為： M-JPEG、MPEG-4、H.264等。

　　M-JEPG采用幀內(nèi)壓縮方式，圖像清晰 、穩(wěn)定，適合用于視頻編輯，而且可以靈活設(shè)置每路的視頻清晰度和壓縮幀數(shù)。另外，其壓縮后的格式可以讀取單一畫面，因此可以任意剪接，特別適用于安防取證的用途。MPEG-4著眼點(diǎn)在于解決低帶寬上音視頻的傳輸問題，在164KHZ的帶寬上，平均可傳5-7幀/ 秒，采用MPEG-4壓縮技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)型產(chǎn)品可使用帶寬較低的網(wǎng)絡(luò)，如PSTN、ISDN、ADSL等，大大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用。另外，MPEG-4最高分辨率可達(dá)720×576，接近DVD畫面效果，基于圖像壓縮的模式?jīng)Q定了它對(duì)運(yùn)動(dòng)物體可以保證有良好的清晰度。它的這些優(yōu)點(diǎn)，使它成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品生產(chǎn)廠商開發(fā)的重要趨勢(shì)之一。H.264標(biāo)準(zhǔn)使運(yùn)動(dòng)圖像壓縮技術(shù)上升到了一個(gè)更高的階段，在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸是其應(yīng)用亮點(diǎn)，H.264具有比MPEG和H.263++更優(yōu)秀的PSNR性能。

　　4、混合傳輸技術(shù)

　　模數(shù)混合傳輸設(shè)備的使用可以在原來的模擬監(jiān)控系統(tǒng)里面直接進(jìn)行擴(kuò)容升級(jí)。在原有點(diǎn)位附近增加網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，只需把攝像機(jī)和電源安裝好，攝像機(jī)的視頻 (數(shù)字)信號(hào)直接通過模/數(shù)傳輸器接入到原有的同軸線里面，再到監(jiān)控中心接入接收器，把數(shù)/模信號(hào)分離出來，輸入到各自設(shè)備即可。其簡(jiǎn)化了系統(tǒng)組建的步驟，節(jié)省了二次布線施工的費(fèi)用。也可實(shí)現(xiàn)模擬系統(tǒng)到數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的無縫升級(jí)。而索尼的模數(shù)混合同傳正是這一技術(shù)的佼佼者。

　　5、光纖傳輸

　　光纖傳輸通過把視頻及控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)在光纖中傳輸，它傳輸距離遠(yuǎn)、衰減小，抗干擾性能好，與其他幾種傳輸方式來比，它的圖像質(zhì)量較好，比較適合遠(yuǎn)距離傳輸，是解決幾十甚至幾百公里電視監(jiān)控傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方式。而這里所說的光纖傳輸，則分通過光端機(jī)傳輸和直接連接EPON傳輸兩種。視頻光端機(jī)在中國(guó)的發(fā)展是伴隨著監(jiān)控發(fā)展開始的，視頻光端機(jī)就是把1到多路的模擬視頻信號(hào)通過各種編碼轉(zhuǎn)換成光信號(hào)通過光纖介質(zhì)來傳輸?shù)脑O(shè)備，又分為模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)。而以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EthernetPassive OpticalNetwork：EPON)是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，是當(dāng)今世界上新興的覆蓋最后一公里的寬帶光纖接入技術(shù)，它采用點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，采用PON的拓?fù)?/strong>結(jié)果實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。因此，它綜合了PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。中間采用光分路等無源設(shè)備，光纖接入各個(gè)用戶點(diǎn)(ONU)，更多地節(jié)省光纜資源，并具有帶寬資源共享、節(jié)省機(jī)房投資、設(shè)備安全性高、建網(wǎng)速度快、綜合建網(wǎng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

　　目前的視頻監(jiān)控，清晰度較之前高，點(diǎn)位規(guī)模較以前大，這樣的監(jiān)控現(xiàn)狀給傳輸所帶來的一個(gè)直接問題便是需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量成幾何級(jí)成倍地增長(zhǎng)，而為解決這些海量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠傳輸，最好的辦法就是使用光纖，隨著光纖價(jià)格的進(jìn)一步平民化，目前光纖的應(yīng)用可以說是“舊時(shí)王謝堂前燕，飛入尋常百姓家”。

　　顯示傳輸

　　視頻傳輸?shù)淖罱K目的，必然是要以畫面的形式顯示在人們面前，那么就需要上電視墻顯示。模擬標(biāo)清是通過解碼卡或者解碼器的BNC接口輸出模擬視頻信號(hào)給監(jiān)視器實(shí)現(xiàn)上電視墻的功能;模擬高清則通過DVI接口接到電視墻監(jiān)視器上;而SDI級(jí)非壓縮數(shù)字傳輸擁有專門的顯示器，一般通過SDI DVR達(dá)到上墻的目的，同時(shí)它也支持通過BNC接口實(shí)現(xiàn)上墻;網(wǎng)絡(luò)傳輸其上墻方式則更加簡(jiǎn)單、便捷，它直接通過NVR或者電腦就可實(shí)現(xiàn)上墻顯示，相對(duì)來說，人們使用起來更加方便，操作起來更加便捷。

　　無線視頻監(jiān)控應(yīng)用方案

　　應(yīng)用無線傳輸技術(shù)，很好的克服了傳統(tǒng)有線連接(同軸電纜、雙絞線、光纖等)受制于硬件連接不便，具有隨時(shí)隨地的立體式接入方式，極大的方便了接入端的部署。

　　基于無線部署靈活性和成熟性，無線技術(shù)已成功融入監(jiān)控行業(yè)各種場(chǎng)景;1.取款機(jī)、銀行柜員、超市、工廠等的無線監(jiān)控;

　　2.電力輸變電站、電力塔、電信基站的無人值守監(jiān)控 ;3.石油、鉆井、勘探等無人區(qū)監(jiān)控 ;4.公交車、出租車、押送車等車輛移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)控;5.山區(qū)林地、深林防火監(jiān)控;6.水源、河流、湖泊等資源的監(jiān)控;7.高速公路沿線、鐵路沿線、橋梁、隧道、道口等的監(jiān)控;8.邊防海岸、國(guó)境線監(jiān)控;9.交通巡邏、平安城市移動(dòng)巡邏、城管移動(dòng)巡邏與執(zhí)法等移動(dòng)點(diǎn)監(jiān)控;10.應(yīng)急事件處置的現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和指揮(應(yīng)急事件包括自然災(zāi)害、大型事件、突發(fā)事件等等);11.應(yīng)急處置單位的教學(xué)和演習(xí)監(jiān)控應(yīng)用。

　　一、無線視頻監(jiān)控小范圍應(yīng)用方案

　　小范圍無線監(jiān)控，應(yīng)用于辦公場(chǎng)所、廠區(qū)、倉庫等場(chǎng)所，以胖AP、瘦AP無接入為中心，結(jié)合原有有線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)視頻傳輸。主要場(chǎng)景如：不方便重新布線的建筑;若采用有線監(jiān)控，則有可能對(duì)原有建筑造成破壞，需要挖槽、埋線等，因此不便于采用傳統(tǒng)有線監(jiān)控。

　　針對(duì)小范圍監(jiān)控，由于監(jiān)控點(diǎn)較少，接入的視頻帶寬相對(duì)也較窄，在不強(qiáng)調(diào)管理要求情況下，可選擇具有無線接入的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及NVR產(chǎn)品，設(shè)計(jì)一套比較經(jīng)濟(jì)無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　二、無線視頻監(jiān)控大范圍應(yīng)用方案

　　高速公路、森林、偏遠(yuǎn)山區(qū)、油田、風(fēng)景區(qū)、電力、水利等大范圍、長(zhǎng)距離固定點(diǎn)的監(jiān)控應(yīng)用中;因受范圍廣、地理位置偏遠(yuǎn)、不易布線等因素限制，若采用無線監(jiān)控覆蓋部署，可比較好的克服有線部署存在的問題，且可降低前期投入成本。所以針對(duì)上述類型的監(jiān)控場(chǎng)景，工程師建議采用無線監(jiān)控，如3G、WLAN、微波等無線技術(shù)。

　　一般建設(shè)無線基站數(shù)量，視具體監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)、所需求帶寬等要求才可確定;大華工程師建議二種方式：1，一次部署，全面覆蓋所需監(jiān)控區(qū)域，后期只需根據(jù)實(shí)際情況，部署相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備;2，分期部署，根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)位逐批的添加，同步建設(shè)相應(yīng)的基站，成本分多次的投入，相較一次性部署更具優(yōu)勢(shì)，且能保證后期新技術(shù)的應(yīng)用。

　　三、無線視頻監(jiān)控運(yùn)營(yíng)商應(yīng)用方案

　　移動(dòng)、電信、聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商，提供無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，有可支持標(biāo)清傳輸?shù)?G和支持高清傳輸WLAN等無線技術(shù)。可應(yīng)用于各類需無線監(jiān)控應(yīng)用的場(chǎng)合，如公交車載監(jiān)控、出租車監(jiān)控、地鐵高鐵監(jiān)控、中小學(xué)校園大門監(jiān)控、商業(yè)門店監(jiān)控等應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng)上應(yīng)用，一般會(huì)通過租用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)或直接租用由運(yùn)營(yíng)商建設(shè)的監(jiān)控資源，采用如租金的方式每月支付給運(yùn)營(yíng)商一定的租賃費(fèi);如現(xiàn)在家庭寬帶的方式。由于目前租賃運(yùn)營(yíng)商監(jiān)控應(yīng)用處于比較初期的階段，一般價(jià)格較為昂貴，而且仍需進(jìn)行基本城市及城鄉(xiāng)更加全面無線覆蓋，如針對(duì)校園增加WiFi的小范圍覆蓋點(diǎn)位，針對(duì)于大面積范圍可采用3G覆蓋，甚至于3G下代升級(jí)技術(shù)4G，才可更好提供傳輸所需帶寬。

　　對(duì)于特殊及高端用戶，無線技術(shù)重要性會(huì)更為突出，尤其在移動(dòng)性、布線復(fù)雜的應(yīng)用監(jiān)控場(chǎng)景下，如大區(qū)域的森林防火監(jiān)控、移動(dòng)的車輛監(jiān)控等。可以預(yù)見，在安防應(yīng)用不斷拓展的進(jìn)程中，無線技術(shù)有著不可取代的地位。