TCP/IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)成主流

隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、視頻壓縮編碼技術(shù)的發(fā)展，各類視頻壓縮編解碼器、硬盤錄像機逐步被圖像監(jiān)控建設(shè)所采用。依托于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)和以往矩陣加光端機的模擬監(jiān)控系統(tǒng)開始并存了。但伴隨著圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模越來越大，一些圖像監(jiān)控系統(tǒng)用戶也面臨了一些問題和瓶頸，就傳輸和交換環(huán)節(jié)來說，有以下幾個問題：

如何在實現(xiàn)模擬圖像到數(shù)字圖像的轉(zhuǎn)換中，不以犧牲圖像的質(zhì)量和產(chǎn)生較大的延時為代價；

如何保證高畫質(zhì)圖像長距離、多級、多拓撲結(jié)構(gòu)的無損傳輸；

如何提高光纜的利用效率，利用統(tǒng)一傳輸介質(zhì)進行以圖像為主的多種信號的混合傳輸；

如何實現(xiàn)對圖像監(jiān)控系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的有效網(wǎng)關(guān)。

發(fā)展方向分析

在2000年前后，眾多與圖像監(jiān)控相關(guān)的產(chǎn)品供應(yīng)商、集成商和用戶，似乎找到了解決以上各問題的方法，將一切交給網(wǎng)絡(luò)來解決。當(dāng)時幾乎所有的聲音都認為網(wǎng)絡(luò)將發(fā)展得比大家能想像的速度還要快，其速度從10M、100M、1000M（1G）發(fā)展到目前的10000M（10G），可以說整整擴充了1000倍。的確，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度給了我們極大的鼓舞，將所有的數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種信號都交付給網(wǎng)絡(luò)來進行傳輸，“多網(wǎng)融合”成為大家一致公認的發(fā)展方向。短短的2－3年時間，大量的編解碼器廠家出現(xiàn)，純數(shù)字壓縮編解碼的圖像監(jiān)控系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。但是，隨著大量純數(shù)字圖像監(jiān)控系統(tǒng)的上馬，大量問題也隨之出現(xiàn)：

圖像質(zhì)量下降；

圖像切換和PTZ控制延時的產(chǎn)生；

圖像質(zhì)量和有限帶寬的矛盾；

圖像流和數(shù)據(jù)流的沖突；

和原有模擬監(jiān)控系統(tǒng)的整合問題；

大量圖像壓縮上網(wǎng)可能導(dǎo)致的數(shù)據(jù)風(fēng)暴和網(wǎng)絡(luò)癱瘓

究其本質(zhì)，這些問題的出現(xiàn)都和目前的純數(shù)字壓縮應(yīng)用所依賴的網(wǎng)絡(luò)條件有關(guān)。首先，更高帶寬的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如萬兆網(wǎng)等系統(tǒng)應(yīng)用剛剛開始，自身的穩(wěn)定性還需要更多的考驗，技術(shù)的發(fā)展遠遠落后于當(dāng)初的預(yù)期；其次，目前的TCP/IP協(xié)議當(dāng)時是為數(shù)據(jù)傳輸來制定的，創(chuàng)立之初并沒有為流媒體提供單獨優(yōu)先級的通道劃分，它無法為保證某項業(yè)務(wù)劃分專用通道，而視頻等流媒體信息對帶寬的占用和實時性的特質(zhì)，導(dǎo)致它在TCP/IP的基礎(chǔ)上傳輸?shù)臅r候一旦數(shù)據(jù)丟失，無法彌補。而據(jù)說可以解決流媒體傳輸問題的IP V6協(xié)議，雖然在協(xié)議層可以解決該問題，但是協(xié)議的產(chǎn)品化配合問題，由于牽涉到巨大的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)投資和眾多廠商的配合問題，筆者認為在5年內(nèi)還很難有根本性推廣。

雖然如此，但目前矩陣加光端機的傳統(tǒng)方式也有其弊病存在。首先，三級聯(lián)網(wǎng)以上聯(lián)網(wǎng)圖像信號衰減急劇上升；其次，圖像信息交換的數(shù)量越大，占用的光纖資源就越多，對視頻矩陣規(guī)模（輸入、輸出口數(shù)量）的要求就越高，造成視頻矩陣大幅度擴容，增加建設(shè)成本；另外，依靠光端機的視頻聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式，聯(lián)網(wǎng)信號固定，利用效率低下，無法靈活共享，越來越多的用戶希望能有一種節(jié)省光纜投資、獲取實時圖像、可實現(xiàn)多級聯(lián)網(wǎng)而沒有信號質(zhì)量衰減的解決方案，而且該方案如果能在進行視頻信號傳輸?shù)耐瑫r附帶提供其他信號的傳輸，節(jié)省用戶傳輸資源，將更加完美。

全數(shù)字路由與交換

系統(tǒng)采用視頻非壓縮技術(shù)，從前端的多業(yè)務(wù)接入到中心的匯聚交換全數(shù)字化寬帶傳輸，保證任意級聯(lián)后視頻的無衰減、無失真。同時，獨特的數(shù)字背板總線設(shè)計，吞吐量高達5G-20G的背板總線帶寬，能夠提供大容量、高速率、無延時的視頻傳輸、交換能力。

強大的組網(wǎng)功能

支持任意形式的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，包括：環(huán)型（自愈）、相切環(huán)、相交環(huán)、星型、總線鏈路和混合型。完全滿足用戶從簡單應(yīng)用到復(fù)雜結(jié)構(gòu)的視頻聯(lián)網(wǎng)需求。

多業(yè)務(wù)的綜合傳輸平臺

豐富的前端接入產(chǎn)品和種類齊全、功能完善的各種業(yè)務(wù)板卡共同完成多種業(yè)務(wù)的接入與傳輸，用戶可以根據(jù)需求選擇相應(yīng)功能的業(yè)務(wù)板卡實現(xiàn)視頻、音頻、低速數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話等多業(yè)務(wù)的傳輸與交換。

良好的系統(tǒng)擴展性

系統(tǒng)不僅可以通過光級聯(lián)方式無縫的擴展系統(tǒng)的輸入，而且也可以通過光級聯(lián)方式平滑的擴展系統(tǒng)的輸出。兩種方式的擴展無需更換原有的設(shè)備，最大限度保護用戶前期投資。

完善的網(wǎng)管系統(tǒng)

網(wǎng)管系統(tǒng)功能強大，在統(tǒng)一的平臺上完成對最前端的接入設(shè)備到核心匯聚設(shè)備的監(jiān)控，對系統(tǒng)中各種設(shè)備進行在線管理、維護、配置。實時在線檢測網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)，動態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)資源帶寬，使網(wǎng)絡(luò)運行達到最佳狀態(tài)。下面以某市公安分局的一個視頻聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（具有3級監(jiān)控組網(wǎng)結(jié)構(gòu)）為例，說明該系統(tǒng)和傳統(tǒng)解決方案的比較結(jié)果。

系統(tǒng)需求：

1.社會治安監(jiān)控點，170個；

2.派出所級監(jiān)控中心，共有13個派出所，要求接入所轄區(qū)域的所有監(jiān)控圖像，在本地進行監(jiān)控、錄像、控制前端攝像機，同時切換輸出任意的4路視頻到分局監(jiān)控中心；

3.分局級監(jiān)控中心，要求接受所轄的派出所上傳的視頻進行任意切換輸出其中的32路視頻顯示和控制前端攝像機。

從以上比較中可以看到，在有專用光纖的情況下，用戶采用數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)綜合傳輸解決方案，可以在保證圖像實時性的同時獲得最好的本地和聯(lián)網(wǎng)圖像質(zhì)量、最靈活最高效的總線式視頻聯(lián)網(wǎng)干線共享、最廣泛的綜合信號傳輸。同時，該方式可以避免依托于TCP/IP方式的數(shù)字壓縮和解壓方式數(shù)字系統(tǒng)的所有缺陷。

通過以上分析，可以得出，雖然IP方式是圖像監(jiān)控系統(tǒng)的終極目標(biāo)和方向，但在今后可預(yù)見的若干年內(nèi)，數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)綜合傳輸交換方式是用戶可選擇的最優(yōu)方式。