安防視頻監(jiān)控傳輸方式及無線應用匯集

　　安防視頻監(jiān)控傳輸方式

　　1、模擬標清傳輸

　　模擬標清傳輸的模擬信號是通過同軸電纜進行基帶傳輸，它在遠距離傳輸時傳輸質量會有明顯衰減，特別是彩色信號衰減的更厲害，所以模擬信號在長距離傳輸時常常會加裝信號補償器，尤對模擬標清信號里的高頻部分進行補償。

　　2、高清模擬傳輸

　　對于高清模擬來說，目前市場上較為出色的產品就是大華股份的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品。

　　HDCVI技術基于已有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量的同軸電纜上實現(xiàn)超長距離高清視頻信號的可靠傳輸。相較于HD-SDI子系統(tǒng)在實際應用中對傳輸介質的高要求，HDCVI可以適應較長距離、低成本的傳輸介質以及復雜的部署場合，是一種低成本、長距離、無延遲、高效率、抗干擾且易實施的百萬像素級高清視頻傳輸技術。

　　HDTVI，是 High Definition Transport Video Interface的縮寫，即高清傳輸視頻接口。HDTVI技術能夠在已有模擬傳輸線上實現(xiàn)超遠距離高清視頻信號的可靠傳輸。其技術核心是HDTVI芯片，在前端攝像機和后端編碼器分別增加發(fā)送芯片和接收芯片，提升數據傳輸距離，通過海康威視先進的圖像處理技術、后端編碼技術，進一步提升畫質，同時，避免了模擬系統(tǒng)固有的CVBS的色度串擾現(xiàn)象，將亮度和色度信號進行徹底分離。HDTVI 充分發(fā)揮了?？低曉趫D像、編碼等方面的優(yōu)勢，延續(xù)了模擬系統(tǒng)的穩(wěn)定性，繼承了同軸高清“簡單、實時、超距”三大特點，高清更簡單，監(jiān)控更實時，傳輸更遠距。

　　3、數字傳輸

　　數字傳輸分為兩類，一類是非壓縮數字傳輸，另一類是壓縮數字傳輸。

　　非壓縮數字傳輸

　　SDI即serial digital interface，就是數字非壓縮技術，來自廣電領域。視頻經過模數轉換后，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網絡上傳輸成為可能，同時也約束視頻資料的存儲容量，代價是視頻質量的下降、操控存在延遲性以及開放性架構無法避免的隱患。非壓縮就是所謂的數字非壓縮技術，其標準有很多種，比如常見的HDMI、DVI和SDI。

　　SDI目前根據視頻分辨率和幀率可分為3個標準：SD-SDI即標清SDI，主要針對標清分辨率，每秒25幀或30幀(分別是PAL制和NTSC制)，模數轉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，這個標準主要針對分辨率為1080P，幀率為25 或30，模數轉換后的數據量為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，模數轉換后的數據量大致為2.9Gbps。

　　隨著高清技術的發(fā)展，4K技術也逐漸走入人們的視線，4K是指分辨率為3840×2160，長寬比為16：9，在此標準下CMOS逐行掃描可達到2160P。采用4K的高清網絡攝像機畫質相比于200萬像素，垂直分辨率更高，畫面細節(jié)層次更精準，顯示更清晰、更干凈細膩、更給人以身臨其境的感覺，可以有效地解決需要高清畫質且光線復雜場所的監(jiān)控需求。而隨后，更高清的8K、16K等技術也將出現(xiàn)并被應用于市場上，到那時，視頻在清晰度方面一定會有質的上升。

　　壓縮數字傳輸

　　視頻服務器的關鍵技術之一是數字視頻壓縮技術，在目前中國網絡攝像機和視頻服務器的產品市場上，各種壓縮技術百花齊放，可以分為： M-JPEG、MPEG-4、H.264等。

　　M-JEPG采用幀內壓縮方式，圖像清晰 、穩(wěn)定，適合用于視頻編輯，而且可以靈活設置每路的視頻清晰度和壓縮幀數。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壓縮技術的網絡型產品可使用帶寬較低的網絡，如PSTN、ISDN、ADSL等，大大節(jié)省了網絡費用。另外，MPEG-4最高分辨率可達720×576，接近DVD畫面效果，基于圖像壓縮的模式決定了它對運動物體可以保證有良好的清晰度。它的這些優(yōu)點，使它成為當前網絡產品生產廠商開發(fā)的重要趨勢之一。H.264標準使運動圖像壓縮技術上升到了一個更高的階段，在較低帶寬上提供高質量的圖像傳輸是其應用亮點，H.264具有比MPEG和H.263++更優(yōu)秀的PSNR性能。

　　4、混合傳輸技術

　　模數混合傳輸設備的使用可以在原來的模擬監(jiān)控系統(tǒng)里面直接進行擴容升級。在原有點位附近增加網絡數字攝像機，只需把攝像機和電源安裝好，攝像機的視頻 (數字)信號直接通過模/數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/模信號分離出來，輸入到各自設備即可。其簡化了系統(tǒng)組建的步驟，節(jié)省了二次布線施工的費用。也可實現(xiàn)模擬系統(tǒng)到數字網絡系統(tǒng)的無縫升級。而索尼的模數混合同傳正是這一技術的佼佼者。

　　5、光纖傳輸

　　光纖傳輸通過把視頻及控制信號轉換為光信號在光纖中傳輸，它傳輸距離遠、衰減小，抗干擾性能好，與其他幾種傳輸方式來比，它的圖像質量較好，比較適合遠距離傳輸，是解決幾十甚至幾百公里電視監(jiān)控傳輸的最佳解決方式。而這里所說的光纖傳輸，則分通過光端機傳輸和直接連接EPON傳輸兩種。視頻光端機在中國的發(fā)展是伴隨著監(jiān)控發(fā)展開始的，視頻光端機就是把1到多路的模擬視頻信號通過各種編碼轉換成光信號通過光纖介質來傳輸的設備，又分為模擬光端機和數字光端機。而以太網無源光網絡(EthernetPassive OpticalNetwork：EPON)是一種新型的光纖接入網技術，是當今世界上新興的覆蓋最后一公里的寬帶光纖接入技術，它采用點到多點的結構、無源光纖傳輸，在以太網之上提供多種業(yè)務。它在物理層采用了PON技術，在鏈路層使用以太網協(xié)議，采用PON的拓撲結果實現(xiàn)了以太網的接入。因此，它綜合了PON技術和以太網技術的優(yōu)點。中間采用光分路等無源設備，光纖接入各個用戶點(ONU)，更多地節(jié)省光纜資源，并具有帶寬資源共享、節(jié)省機房投資、設備安全性高、建網速度快、綜合建網成本低等優(yōu)點。

　　目前的視頻監(jiān)控，清晰度較之前高，點位規(guī)模較以前大，這樣的監(jiān)控現(xiàn)狀給傳輸所帶來的一個直接問題便是需要傳輸的數據量成幾何級成倍地增長，而為解決這些海量數據的穩(wěn)定可靠傳輸，最好的辦法就是使用光纖，隨著光纖價格的進一步平民化，目前光纖的應用可以說是“舊時王謝堂前燕，飛入尋常百姓家”。

　　顯示傳輸

　　視頻傳輸的最終目的，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。模擬標清是通過解碼卡或者解碼器的BNC接口輸出模擬視頻信號給監(jiān)視器實現(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級非壓縮數字傳輸擁有專門的顯示器，一般通過SDI DVR達到上墻的目的，同時它也支持通過BNC接口實現(xiàn)上墻;網絡傳輸其上墻方式則更加簡單、便捷，它直接通過NVR或者電腦就可實現(xiàn)上墻顯示，相對來說，人們使用起來更加方便，操作起來更加便捷。

　　無線視頻監(jiān)控應用方案

　　應用無線傳輸技術，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，無線技術已成功融入監(jiān)控行業(yè)各種場景;1.取款機、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、押送車等車輛移動目標的監(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、國境線監(jiān)控;9.交通巡邏、平安城市移動巡邏、城管移動巡邏與執(zhí)法等移動點監(jiān)控;10.應急事件處置的現(xiàn)場和遠程現(xiàn)場監(jiān)控和指揮(應急事件包括自然災害、大型事件、突發(fā)事件等等);11.應急處置單位的教學和演習監(jiān)控應用。

　　一、無線視頻監(jiān)控小范圍應用方案

　　小范圍無線監(jiān)控，應用于辦公場所、廠區(qū)、倉庫等場所，以胖AP、瘦AP無接入為中心，結合原有有線網絡，實現(xiàn)視頻傳輸。主要場景如：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。

　　針對小范圍監(jiān)控，由于監(jiān)控點較少，接入的視頻帶寬相對也較窄，在不強調管理要求情況下，可選擇具有無線接入的網絡攝像機及NVR產品，設計一套比較經濟無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　二、無線視頻監(jiān)控大范圍應用方案

　　高速公路、森林、偏遠山區(qū)、油田、風景區(qū)、電力、水利等大范圍、長距離固定點的監(jiān)控應用中;因受范圍廣、地理位置偏遠、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。所以針對上述類型的監(jiān)控場景，工程師建議采用無線監(jiān)控，如3G、WLAN、微波等無線技術。

　　一般建設無線基站數量，視具體監(jiān)控點位數、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，后期只需根據實際情況，部署相應的監(jiān)控設備;2，分期部署，根據監(jiān)控點位逐批的添加，同步建設相應的基站，成本分多次的投入，相較一次性部署更具優(yōu)勢，且能保證后期新技術的應用。

　　三、無線視頻監(jiān)控運營商應用方案

　　移動、電信、聯(lián)通等運營商，提供無線傳輸網絡，有可支持標清傳輸的3G和支持高清傳輸WLAN等無線技術。可應用于各類需無線監(jiān)控應用的場合，如公交車載監(jiān)控、出租車監(jiān)控、地鐵高鐵監(jiān)控、中小學校園大門監(jiān)控、商業(yè)門店監(jiān)控等應用領域。經上應用，一般會通過租用運營商網絡或直接租用由運營商建設的監(jiān)控資源，采用如租金的方式每月支付給運營商一定的租賃費;如現(xiàn)在家庭寬帶的方式。由于目前租賃運營商監(jiān)控應用處于比較初期的階段，一般價格較為昂貴，而且仍需進行基本城市及城鄉(xiāng)更加全面無線覆蓋，如針對校園增加WiFi的小范圍覆蓋點位，針對于大面積范圍可采用3G覆蓋，甚至于3G下代升級技術4G，才可更好提供傳輸所需帶寬。

　　對于特殊及高端用戶，無線技術重要性會更為突出，尤其在移動性、布線復雜的應用監(jiān)控場景下，如大區(qū)域的森林防火監(jiān)控、移動的車輛監(jiān)控等?？梢灶A見，在安防應用不斷拓展的進程中，無線技術有著不可取代的地位。