從網(wǎng)絡(luò)類型看數(shù)字化視頻監(jiān)控的發(fā)展規(guī)劃

視頻監(jiān)控有線與無線

無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比有線視頻監(jiān)控系統(tǒng)面臨更多的問題，比如帶寬受限、信號受阻、更高的維護(hù)成本和擴(kuò)展性差等問題。

顯然，無線網(wǎng)絡(luò)帶寬遠(yuǎn)不如有線網(wǎng)絡(luò)。在有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可用帶寬很容易達(dá)到70Mb/s至700Mb/s之間。而在無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，通常的帶寬不會(huì)高于5Mb/s至25Mb/s之間。人們往往很容易在設(shè)計(jì)無線視頻監(jiān)控時(shí)忽略帶寬問題。無線視頻監(jiān)控提供的帶寬往往會(huì)明顯低于它們所標(biāo)識的帶寬標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)闊o線系統(tǒng)中的帶寬是對比傳統(tǒng)有線帶寬的方式計(jì)算出來的。

對于有線網(wǎng)絡(luò)來說，如果帶寬為100Mb/s,那就意味著你擁有100Mb/s的上行和下行速率。在無線網(wǎng)絡(luò)中，如果帶寬為11Mb/s，通常是指其上行和下行總共的帶寬為11Mb/s。一些無線系統(tǒng)設(shè)定為上行和下行各自擁有一半的總帶寬。這里就容易出現(xiàn)一個(gè)問題，因?yàn)橐曨l監(jiān)控所使用的帶寬一般就是一個(gè)方向的(上行)。如果需要的話，請確保你的無線系統(tǒng)上行帶寬占用整個(gè)帶寬。

另外，環(huán)境因素通常也會(huì)影響帶寬，而有線網(wǎng)絡(luò)受環(huán)境影響則比無線網(wǎng)絡(luò)要小的多。只有當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)信號最強(qiáng)的時(shí)候，才能實(shí)現(xiàn)其標(biāo)準(zhǔn)帶寬。如果有任何障礙物或者天線輕微移動(dòng)了下，無線網(wǎng)絡(luò)信號可能就會(huì)發(fā)生重大衰減。比如一個(gè)11Mb/s的無線網(wǎng)絡(luò)，它只能為視頻流提供5.5Mb/s的帶寬。然而，通常環(huán)境下無線網(wǎng)絡(luò)帶寬恐怕只有2.75Mb/s。

數(shù)字化視頻監(jiān)控規(guī)劃

數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的兩大技術(shù)核心就是圖像壓縮存儲(chǔ)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，圍繞這兩種技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，就是數(shù)字化監(jiān)控發(fā)展的歷程。

一、由傳統(tǒng)監(jiān)控到數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

我國網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，早期由安防產(chǎn)品演化而來的閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)是我國第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。到了九十年代中期，一種基于PC機(jī)插卡式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，盡管初步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，但由于圖像質(zhì)量、穩(wěn)定性以及遠(yuǎn)程傳輸監(jiān)控等技術(shù)方面的不足，使這種第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)仍僅作為安防產(chǎn)品應(yīng)用于某些特定行業(yè)的日常監(jiān)控。直至九十年代末，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)的日趨成熟，各種實(shí)用型視頻技術(shù)的不斷完善，以嵌入式技術(shù)為依托，以網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)為平臺(tái)，以智能圖像分析為特色的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)才從根本上使視頻監(jiān)控從幕后走向了前臺(tái)。

與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控相比，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控更便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行視頻信息的壓縮、儲(chǔ)存、分析、顯示以及報(bào)警等自動(dòng)化處理，從而實(shí)現(xiàn)無人值守;通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離監(jiān)控，即使是數(shù)千公里外也能達(dá)到親臨現(xiàn)場的效果;利用先進(jìn)的軟件系統(tǒng)不僅在幾分鐘內(nèi)便可完成傳統(tǒng)視頻監(jiān)控中大量的數(shù)據(jù)分析，提高了監(jiān)控效率，且能獲得更為逼真、清晰的數(shù)字化圖像質(zhì)量與更為便捷、實(shí)用的監(jiān)控管理和維護(hù)?？傊?，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信以及視頻編解碼等多項(xiàng)高新技術(shù)的整合產(chǎn)品，因此對于產(chǎn)品在研發(fā)、推廣中的綜合技術(shù)與整體質(zhì)量也提出了更高的要求。

二、可規(guī)劃數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，基于寬帶技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)圖像應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中逐步得到推廣使用，使得電子監(jiān)控已不僅僅局限于安全防范，而是已成為一種對各行各業(yè)都較為行之有效的監(jiān)督手段和管理資源。其應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用的靈活性也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的安防監(jiān)控所定義的范疇。

互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的蓬勃興起，圖像壓縮編碼與流媒體技術(shù)的逐步演進(jìn)，系統(tǒng)處理能力的大幅度提升，都使得數(shù)字信息技術(shù)作為一項(xiàng)領(lǐng)先的技術(shù)手段，在促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)圖像應(yīng)用，降低產(chǎn)品成本，提高靈活性、可擴(kuò)充性等方面提供了強(qiáng)大的技術(shù)驅(qū)動(dòng)力。受益于這些技術(shù)突破，網(wǎng)絡(luò)圖像業(yè)務(wù)的應(yīng)用面得以大大擴(kuò)展，正逐漸進(jìn)入許多對網(wǎng)絡(luò)圖像業(yè)務(wù)有著極大需求的新興行業(yè)市場。適用于電信、公共安全、電力、交通、鐵路、金融、水文、大型公司等諸多行業(yè)的圖像監(jiān)控業(yè)務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可基于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)來進(jìn)行規(guī)劃，但是由于局域網(wǎng)受到距離的限制不適合具有遠(yuǎn)程監(jiān)控需求的用戶，對于某些行業(yè)如鐵路，軍隊(duì)等已有專網(wǎng)的用戶也可在其網(wǎng)絡(luò)中規(guī)劃視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但其局限性是緊緊在其網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控。目前國內(nèi)各大運(yùn)營商已經(jīng)開始建設(shè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)，如網(wǎng)通的寬視界項(xiàng)目，電信的全球眼項(xiàng)目等，該平臺(tái)的建設(shè)將使行業(yè)用戶及公眾用戶實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控成為可能。

三、基于寬帶網(wǎng)絡(luò)(公網(wǎng))的數(shù)字監(jiān)控規(guī)劃

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于寬帶網(wǎng)絡(luò)為用戶提供圖像和各種報(bào)警信號遠(yuǎn)程采集、傳輸、儲(chǔ)存及處理。

這是一個(gè)由前端、中心平臺(tái)、后端三部分組成的系統(tǒng)。前端由鏡頭、攝像機(jī)、云臺(tái)、報(bào)警開關(guān)、視頻編解碼設(shè)備、主機(jī)控制設(shè)備和監(jiān)控軟件組成;中心管理平臺(tái)具有業(yè)務(wù)平臺(tái)的管理功能，對傳送過來的圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、分發(fā)或存儲(chǔ)，對報(bào)警進(jìn)行聯(lián)動(dòng)處理;在后端用戶可在網(wǎng)絡(luò)的任何一個(gè)接入點(diǎn),無論是監(jiān)控現(xiàn)場、監(jiān)控中心,或者是遠(yuǎn)端,只要通過IE瀏覽器或客戶端軟件,在通過用戶認(rèn)證后可任意觀看視頻,可控制攝像機(jī)的角度、拉近拉遠(yuǎn)鏡頭、控制遠(yuǎn)端設(shè)備，并可接收報(bào)警信息。通過這一業(yè)務(wù)，用戶只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，通過寬帶網(wǎng)絡(luò)，可以從顯示器中看到的不僅是清晰、逼真、實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像，更像是一個(gè)由網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)勾畫出的、蘊(yùn)含著巨大商機(jī)與經(jīng)濟(jì)效益的信息化藍(lán)圖。

其中中心管理平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)前端設(shè)備、用戶的接入，音視頻的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，用戶的認(rèn)證計(jì)費(fèi)，控制告警的管理以及系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的監(jiān)控管理?？蛇M(jìn)一步劃分為多個(gè)部分：中心管理服務(wù)、接入服務(wù)、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、AAA服務(wù)和Web訪問服務(wù)。這些服務(wù)可以運(yùn)行在一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器上，使得系統(tǒng)具有靈活的分布式部署能力。

中心管理服務(wù)通過認(rèn)證(通過AAA服務(wù)器或系統(tǒng)認(rèn)證機(jī)制)完成用戶的接入，為終端用戶提供告警、控制服務(wù)，為管理員提供系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控和維護(hù)服務(wù)。

接入服務(wù)主要完成前端設(shè)備的接入，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)控制或配置命令，并從前端設(shè)備接入告警，用于屏蔽不同類型的終端設(shè)備。

轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)主要為視頻瀏覽、文件回放下載用戶提供視頻數(shù)據(jù)請求和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。在系統(tǒng)規(guī)模較大時(shí)，可以通過負(fù)載均衡策略提供優(yōu)質(zhì)高效的視頻服務(wù)。

存儲(chǔ)服務(wù)主要為音視頻數(shù)據(jù)提供中心存儲(chǔ)能力，同時(shí)提供歷史音視頻文件的檢索、回放、下載服務(wù)。

AAA服務(wù)器用于完成用戶的認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)功能。Web訪問服務(wù)為用戶提供通過web訪問系統(tǒng)的能力。

四、基于電信運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控規(guī)劃

電信運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)采用MPLSVPN為企業(yè)提供帶寬服務(wù)，并保證企業(yè)數(shù)據(jù)流的安全性和服務(wù)質(zhì)量。VPN業(yè)務(wù)需要面向多種不同的用戶，承載多種不同的業(yè)務(wù)，采用多種接入方式。運(yùn)營商可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況及用戶的需求開通最適合的VPN業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的資源調(diào)度。目前運(yùn)營商已經(jīng)能夠提供多種VPN業(yè)務(wù)，如Intranet、Internet、Extranet、AccessVPN，而且這些業(yè)務(wù)可以整合為“VPN套餐”提供給企業(yè)。為實(shí)現(xiàn)完整的VPN業(yè)務(wù)，電信運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)需要融合各種VPN技術(shù)，包括MPLSVPN、IPSEC、L2TP、GRE、ATM、FR等。

在MPLSVPN網(wǎng)絡(luò)上規(guī)劃視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，由于前端PU，與客戶端CU一般通過ADSL的方式連接到運(yùn)營商的公網(wǎng)上。需要通過VPDN的方式建立VPN隧道，以保證數(shù)據(jù)的安全性。是一個(gè)在MPLSVPN網(wǎng)絡(luò)上規(guī)劃視頻監(jiān)控系統(tǒng)的示例。

在該系統(tǒng)中，VPDN+MPLSVPN方案既可以保證數(shù)據(jù)傳輸安全和保密性，也可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，同一VPN內(nèi)部可使用RFC1918地址進(jìn)行規(guī)劃。充分利用現(xiàn)有的MPLS網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)，節(jié)省投資和管理成本，并且可以保障數(shù)據(jù)的高效率轉(zhuǎn)發(fā)。對于大多數(shù)撥號接入(主要是ADSL方式)的PU和CU設(shè)備，利用現(xiàn)有的VPDN網(wǎng)絡(luò)資源，由LNS同時(shí)實(shí)現(xiàn)PE功能，完成接入設(shè)備與MPLSVPN的綜合使用。