無線視頻監控技術探討
來源:中國數字音視網 作者:Ann 編輯:數字音視工程 2009-12-01 00:00:00 加入收藏 咨詢

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視頻監控是電信運營商提供的最為重要的行業應用之一。之前,該項應用主要基于固定網絡、通過有線的方式來實現;現在,伴隨著無線網絡技術的飛速發展,無線視頻監控浮出水面。一方面,它通過無線化,擺脫了線纜的限制,極大地增強了靈活性,并降低了成本;另一方面,無線視頻傳輸技術、組網技術、終端技術的不斷發展,也讓無線視頻監控的性能不斷提升,使其日益能夠媲美有線方式。
無線化是方向
長期以來,視頻監控系統主要用于對重要區域或遠程地點的監視和控制,視頻監控技術在電力系統、電信機房、工廠、城市交通、水利系統、小區治安等領域也得到了越來越廣泛的應用。視頻監控系統將監控點實時采集的視頻流實時地傳輸給監控中心,便于監控中心進行遠程監控,對突發事件及時指揮處置。
基于傳統的有線網絡實現的視頻監控存在著明顯的缺點。這些缺點包括:布點受限制,監控點的選擇一般都在靠近有線接入點的地方,這種方式限制了布點的靈活性;布點工程量大,需要鋪設網線和光纖,由于基礎網絡的工程量往往會很大,因此一般有線監控比較適用于已存在基礎網絡的場合;工程周期長,鋪設基礎網絡耗時耗力;欠缺靈活性,擴展和調整不方便,會增加工程量和不必要的基礎網絡建設;缺乏移動性,這是有線網絡的先天缺陷。
為了解決上述問題,無線視頻監控應運而生,從而讓視頻監控徹底擺脫了因有線而帶來的種種限制。可以預見,伴隨著無線視頻監控相關技術的持續進步,如終端技術、組網技術、傳輸技術等,無線視頻監控業務將成為無線網絡技術最典型的應用之一,也將成為無線城市的“殺手锏”應用之一。
改進監控終端
無線視頻業務對于誤碼率、切換效率、時延、帶寬穩定性等方面要求較高,如果這些方面處理不好,視頻畫面將會出現馬賽克、跳屏、停頓等。眾所周知,WLAN技術最初并不是按照電信大規模運營系統要求設計的,其基礎版本中對于跨AP切換的問題沒有規定,一般性終端在AP間的切換效率非常低。另外,對于AP和終端對于視頻業務沒有專門的處理,與普通PS域數據一樣,這些因素會導致無法很好開展視頻監控、語音等實時業務。
改進視頻終端,則是解決上述問題的途徑之一,國內已有Mesh-WLAN設備廠家專門推出了視頻專用終端設備。例如,上海寰創通信的視頻專用終端設備,為提高切換性能而進行了技術改進,從而使得在WLAN網絡中,無論是定點監控還是車載監控效果都很好,視頻流暢。
此外,假如基礎網絡不僅僅是WLAN網絡的話,如果能夠根據使用需求量身定制視頻監控解決方案,也能夠獲得更好的效果。例如,可以采用Mesh-WLAN部署基礎網絡,同時車載終端也使用Mesh設備,從而避免WLAN網絡切換的一些先天不足。
隨著寬帶無線技術的發展,無線視頻監控將在越來越多的領域中得到廣泛應用,如港口、油田、校園、軌道交通等行業。例如,中國電信利用已經建設的無線網絡開展了無線監控業務,主要涉及定點監控和車載監控。
創新傳輸技術
對于無線視頻監控而言,無線視頻傳輸技術也是影響其性能和表現的重要因素。因此,無線視頻傳輸技術的不斷發展,必將不斷完善無線視頻監控應用。
高清視頻內容的無線傳輸是一個相對較難的技術問題,許多廠商都在攻關。高速版Wi-Fi能夠解決這一問題,但要求對視頻數據進行壓縮,圖像質量會因此受影響。由于無線連接兩端的芯片需要完成壓縮、解壓任務,因此傳輸的畫面會出現延遲。這種情況促使廠商研究速度更快、不要求壓縮的無線傳輸技術。一種名為WirelessHD的技術能夠以超快的速度傳輸未經壓縮的視頻信號,但它需要數年時間才能夠實現商業化。而且,WirelessHD的傳輸距離有限,只適用于在同一房間內傳輸信號,不適合在家庭中傳輸信號。另外一種技術是超寬帶(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,則是無線家庭數字界面(WHDI),目前該技術已經得到了業界的廣泛支持。
三種無線視頻技術各有優劣,決定了技術選擇的不統一性。WHDI可能是近期的選擇,而WirelessHD則有望成為未來的發展方向。市場分析機構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勢。索尼作為支持WirelessHD的業界組織的成員,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。三星電子則認為,WHDI只是一種過渡性技術,等WirelessHD技術成熟后就會轉向該項技術。三星負責電視技術研究的副總裁JaeMoonJo表示,三星相信,從長期來看,WirelessHD將是最終的解決方案。
目前,索尼、三星、摩托羅拉、夏普和日立已經成立聯盟,將合作開發一項基于以色列Amimon公司WHDI技術的標準。該無線視頻傳輸技術,將實現從一個機頂盒以無線方式向家庭中所有顯示裝置傳輸高清視頻信號。Amimon合伙創辦人諾姆·杰瑞說,家庭中的電視機將能夠接收來自家庭中任何音像源的內容——客廳中的機頂盒、臥室中的PS游戲機或另一間臥室中的DVD影碟機,這就是WH-DI技術的用武之地。
遠程無線視頻圖像監控系統技術指標
1. 產品特色和功能與技術指標
XHX系列遠程無線視頻圖像監控系統,憑借本公司在國內外市場的數年開拓過程中,對用戶需求的深刻理解和對通信領域最新技術的跟蹤掌握,開發完成了的具有業內領先水平的產品,實現了技術領先、功能實用、穩定可靠、擴展性強等功能,形成了自己獨有的產品特色與風格,其具體如下:
1.1 產品特色
1)以突出的多種現場信息采集能力,實現單路或多路視頻監控等信息的高質量記錄存儲,構建了強大的系統中心監控平臺;
2)國內外領先的實測視頻指標,在多次評測中實際幀率、網絡帶寬利用率等指標遙遙領先;
3)超強的網絡自適應能力,在各種復雜網絡狀況都能有效的實現視頻傳輸。最大化利用網絡帶寬,實測單路CDMA1x上行速率最大超過 185kbps,平均幀率 15~20 幀;
4)靈活多變的參數配置策略,可選擇幀率優先或者畫質優先,最大限度的適應因特網的復雜環境,并在前置端設備中設置了可記錄存儲每秒15幀的D1的優質視頻圖像,確保用戶視頻監控信息的安全應用;
5)采用嵌入式系統設計,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行配置。如本地記錄、自動碼率控制、自動幀率控制、自動畫幅調整等;
6)靈活的單路板通訊、轉發機制,當無線傳輸中斷時,中斷的無線信道可自動恢復,實現不間斷運行,大大增加系統穩定性;
7)對無線 Modem 進行完全控制,實現了高效的心跳檢測機制,發現掉線可迅速自動重連;
8)完善的系統錯誤檢測功能,當系統運行出錯時能夠有效恢復;
9)采用最符合物理特性的播放機制,視頻播放流暢自然。
1.2 主要功能
1) 采用標準的H.264圖像壓縮,實時視頻最高可達 15 幀/秒,實際平均幀率 高于12幀/秒;
2) 支持3G網絡,向下兼容,在3G網絡覆蓋的地方或區域,自動直接采用3G網絡傳輸,在3G網絡沒有覆蓋的區域,仍可采用CDMA 網絡傳輸;
3) 高清晰視頻本地存儲,支持遠程控制云臺及焦距。
4) 遠程遙測指令在條件成熟的情況下,可以實現遠程圖像傳輸控制。
1.3 技術指標
由于該型設備自身的特點及行業要求,本產品主要針對高端用戶進行開發,因用戶的需求、使用環境不同,公司可為不同的用戶提供個性化的服務,可根據用戶需求進行特殊功能的定制開發。
一般情況,本產品都具備了遠程無線視頻圖像監控設備全部功能的條件。
XHX系列遠程無線視頻監控技術性能指標一覽表
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 | 無線傳輸 CIF:PAL 制 352×288,NTSC制 352×240 |
本地存儲 D1:PAL 制 704×288,NTSC制 704×480 | |
傳輸質量控制 | 自動碼率控制、自動幀率控制、自動畫幅調整 |
幀率可調,實際平均幀率超過15幀/秒 | |
碼率可調,視網絡帶寬自適應調節 | |
本地記錄 | 記錄信息:1 路視頻,標配 SDK存儲 |
工作電源 | 移動、車載供電:直流DC 12-28V,過壓、過載、短路保護,符合車載電源規范 |
固定供電:交流AC 220V |
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