山東廣電網(wǎng)絡(luò)有限公司招遠(yuǎn)分公司 崔文臣

一、引言

隨著有線電視數(shù)字化進(jìn)程的推進(jìn)，各地有線網(wǎng)絡(luò)正加緊雙向改造，以便于實(shí)現(xiàn)雙向、交互、多功能發(fā)展的新業(yè)務(wù)。近年來，以強(qiáng)化城市治安管理為目標(biāo)的“平安城市”、“平安工程”建設(shè)不斷升溫，應(yīng)用范圍從當(dāng)初的平安城市逐步擴(kuò)大到交通安全、社會安防、國家大型活動安全保障、特殊事件的移動監(jiān)控及家庭監(jiān)控等范圍。廣電憑借管理統(tǒng)一、平臺統(tǒng)一、系統(tǒng)開放、運(yùn)營個性化等優(yōu)勢，基于自身網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)開展視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，必將為有線電視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商帶來一個新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)，給廣電產(chǎn)業(yè)注入新的生機(jī)和活力。

二、廣電要重視視頻監(jiān)控市場

據(jù)統(tǒng)計(jì)，早在2005年底，中國的視頻監(jiān)控行業(yè)應(yīng)用市場總產(chǎn)值就達(dá)到182億元人民幣，而且每年還在以20%左右的速度持續(xù)增長，市場前景廣闊，國內(nèi)已有專業(yè)從事視頻監(jiān)控租賃的公司，目前該行業(yè)需求呈現(xiàn)兩大特點(diǎn)：一是需要實(shí)施視頻監(jiān)控的范圍越來越廣闊，已經(jīng)由傳統(tǒng)的安防監(jiān)控向管理監(jiān)控和生產(chǎn)經(jīng)營監(jiān)控發(fā)展，且要求監(jiān)控點(diǎn)要多、面要廣。二是要求監(jiān)控系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對大量視頻數(shù)據(jù)的壓縮存儲、傳輸和自動處理，從而達(dá)到資源共享，為各級管理人員和決策者提供方便、快捷、高效的服務(wù)。

廣電行業(yè)利用有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域有著其固有的先天優(yōu)勢：

⊙巨大的大眾用戶群。

⊙媒體運(yùn)營優(yōu)勢。視頻監(jiān)控本質(zhì)上也是一種媒體業(yè)務(wù)，可在有線電視媒體網(wǎng)絡(luò)上統(tǒng)一承載，對于媒體資源的管理運(yùn)營相對電信運(yùn)營商更具經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢。

⊙完善的網(wǎng)絡(luò)管理平臺。各地的有線電視網(wǎng)絡(luò)公司都有著自己完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和管理平臺，只需投入較少的人力、財力就可以實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。

三、視頻監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)對比

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作核心內(nèi)容，是將各監(jiān)控攝像機(jī)的信號匯集到監(jiān)控前端進(jìn)行觀察、存儲，這實(shí)質(zhì)上是一套攝像機(jī)的動作控制和視頻信號的傳輸、存儲技術(shù)。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，攝像機(jī)的運(yùn)行控制和視頻信號的存儲已成易事?，F(xiàn)今對城市安防監(jiān)控系統(tǒng)，其難點(diǎn)和重心始終在視頻信號傳輸這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)上。因?yàn)楸O(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)攝像機(jī)數(shù)量眾多，少則數(shù)百、多則數(shù)千，且分布面很廣，如何將分布在數(shù)十乃至上百公里范圍的眾多攝像機(jī)信號，實(shí)時而又高清晰地傳輸?shù)奖O(jiān)控前端，就成了系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)層的技術(shù)主要有傳統(tǒng)的ADSL、點(diǎn)對點(diǎn)光纖收發(fā)器和新興的EPON方案。三種接入平臺技術(shù)對比如下：

（1）ADSL方式。ADSL方式實(shí)際可以提供的帶寬較小而且由于每次撥號后分配的lP地址都不相同，系統(tǒng)需要額外的設(shè)備DNS服務(wù)器等設(shè)備才可以保障監(jiān)控中心與各監(jiān)控點(diǎn)的通信。

（2）點(diǎn)對點(diǎn)光纖收發(fā)器方式。一個大型的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量是非常多的，而點(diǎn)對點(diǎn)的方式就需要占用大量的光纜資源，對于城域網(wǎng)中普遍比較緊缺的光纜資源來說，該方式的實(shí)施會對運(yùn)營商帶來巨大的壓力。而且光纖收發(fā)器僅僅提供一個透明的通道，無法實(shí)現(xiàn)可靠性、QoS、安全性、OAM等方面的保障。

（3）EPON方式。EPON（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，其物理層采用了PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。因此，EPON綜合了PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：低成本，高帶寬，擴(kuò)展性強(qiáng)，靈活快速的服務(wù)重組，與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性，方便的管理等。EPON自身的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、寬帶入戶的特殊優(yōu)越性及與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)天然的有機(jī)結(jié)合，已經(jīng)成為國內(nèi)外主流的寬帶接入技術(shù)。

四、CATV視頻監(jiān)控系統(tǒng)承載分析

CATV監(jiān)控傳輸方案就是利用有線電視信號的雙向傳輸原理，來進(jìn)行監(jiān)控攝像機(jī)信號的傳輸方案。它與有線電視傳輸方案的共同特點(diǎn)是，在一根同軸電纜上，都可以并行不悖地傳輸上百路高畫質(zhì)音像信號和攝像機(jī)所需的各類控制信號。不同之處是，在線電視傳輸方案中，將前端機(jī)房的信號傳輸至各家用戶；而在CATV監(jiān)控傳輸方案中，將各監(jiān)攝像機(jī)的信號傳至前端機(jī)房。在CATV監(jiān)控傳輸方案中，上行的是經(jīng)射頻調(diào)制后的各攝像機(jī)音像信號；下行的是經(jīng)射頻調(diào)制后的各攝像機(jī)運(yùn)行所需的控制信號。

項(xiàng)目材料管理人員，根據(jù)材料到貨清單、采購合同、材料資質(zhì)證明、國家驗(yàn)收規(guī)范等資料，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)物檢查材料是否合格，并填寫驗(yàn)收表格。這個環(huán)節(jié)包括材料自檢和材料送檢兩個方面。

由于每臺攝像機(jī)最多僅10余種狀態(tài)控制數(shù)據(jù)，所以控制各攝像機(jī)運(yùn)行的已調(diào)數(shù)碼信號的通道帶寬遠(yuǎn)比CATV雙向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的上行信號帶寬窄得多；加之CATV監(jiān)控傳輸方案中的上下行信號通道，均不存在現(xiàn)今CATV雙向系統(tǒng)中的反向匯聚噪聲等棘手問題，所以其技術(shù)實(shí)踐難度也比CATV雙向網(wǎng)要低得多。

（1）CATV視頻監(jiān)控傳輸方案是采用頻分復(fù)用方式傳輸各監(jiān)控攝像機(jī)信號的新技術(shù)，僅用一根同軸電纜（或一根光纖），即可解決上百臺攝像機(jī)的信號提取和各攝像機(jī)的運(yùn)行控制信號的傳輸問題。相對一根光纖僅能傳1路～4路攝像機(jī)信號的光端機(jī)方案，系統(tǒng)的造價和隨系統(tǒng)能力流量成指數(shù)增長的以太網(wǎng)方案，CATV傳輸方案無疑存在著絕對性的壓倒優(yōu)勢。

（2）在CATV視頻監(jiān)控傳輸方案中，攝像機(jī)信號無需像“以太網(wǎng)”信號那樣，要經(jīng)過壓縮、解壓、復(fù)接、分接、包交換、差錯控制等流通過程，不僅信號的即時性很高，因信號無任何壓縮損傷，網(wǎng)絡(luò)在任何條件下都可以確保DVD級別以上的高畫質(zhì)信號傳輸。在以太網(wǎng)方案中，要實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)圖像信號傳輸是件極其困難的事情，而在CATV傳輸方案卻顯得簡便易行。

（3）CATV系統(tǒng)成本低廉、技術(shù)成熟、專業(yè)維護(hù)人員遍布，為城市安防監(jiān)控系統(tǒng)的快速普及和應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

（4）因CATV傳輸方案是射頻信號傳輸網(wǎng)，對物理層面的要求遠(yuǎn)沒有以太網(wǎng)中的基帶視頻信號那樣“嬌氣”；加之CATV射頻信號允許在設(shè)備末端有±20dB動態(tài)范圍內(nèi)的電平變化，環(huán)境適應(yīng)能力很強(qiáng)，其可靠性遠(yuǎn)在以太網(wǎng)和光端機(jī)之上。

（5）城市安防監(jiān)控系統(tǒng)采用CATV傳輸方案后，因信號通道與遍布城鄉(xiāng)的CATV系統(tǒng)有眾多相似之處，兩者完全可以進(jìn)行共網(wǎng)傳輸。

五、CATV視頻監(jiān)控系統(tǒng)案例介紹

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1 在有線電視網(wǎng)絡(luò)上建設(shè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖

本案例是在廣電有線電視HFC+EoC雙向網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)資源來承載視頻監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

被監(jiān)控點(diǎn)大致有三種情況：在光節(jié)點(diǎn)附近；在有線電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)；沒有直接可借用網(wǎng)絡(luò)，但可從光節(jié)點(diǎn)或有線電視網(wǎng)絡(luò)新架一段光纜或電纜延伸到被監(jiān)控點(diǎn)。

圖1中在光節(jié)點(diǎn)附近的被監(jiān)控點(diǎn)利用光纜中的空光纖兩端加光纖收發(fā)器，用RJ45口連接到視頻服務(wù)器，在服務(wù)器上掛2個攝像頭，這樣被監(jiān)控的圖像送入視頻服務(wù)器進(jìn)行編碼和打包，通過光纖收發(fā)器和光纖構(gòu)建的以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視頻圖像回傳到控制中心。

在有線電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的被監(jiān)控點(diǎn)，直接從網(wǎng)絡(luò)延伸電纜到被監(jiān)控點(diǎn)，

通過EoC終端、視頻服務(wù)器和攝像頭把被監(jiān)控圖像送回控制中心。由于被監(jiān)控點(diǎn)取電困難，可以應(yīng)用同軸電纜60V供電的特點(diǎn)，把電源送到EoC終端，向視頻服務(wù)器和攝像頭供電，還可以向攝像頭的云臺提供12V，15V，24V等電壓和RS232，RS485等控制信號。

在現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍以外需要安裝視頻監(jiān)控點(diǎn)，則需要從現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)上延伸電纜到被監(jiān)控點(diǎn)，同時要解決攝像頭的安裝、供電、防護(hù)等，需要專用防護(hù)箱和支撐桿等，監(jiān)控相關(guān)設(shè)備的供電由有線電視網(wǎng)絡(luò)供電。

2.關(guān)鍵設(shè)備介紹

（1）監(jiān)控基站

監(jiān)控基站采用一體化設(shè)計(jì)，機(jī)箱小巧；集成電源、視頻傳輸模塊；單線進(jìn)出，安裝極為便利；電源提供12V，24V，48V，220V等多接口，適用于多種攝像頭、云臺、ONU的供電；提供兩路視頻和一路音頻輸出，便于在路口安裝，節(jié)約成本；帶寬傳輸模塊專業(yè)檢驗(yàn)，適應(yīng)高溫及低溫檢驗(yàn)；可遠(yuǎn)程網(wǎng)管，維護(hù)便利。

（2）網(wǎng)絡(luò)攝像頭

攝像頭放置的位置環(huán)境復(fù)雜，因此對攝像頭提出了更高的要求，首先，必須具備防水的功能，為了能夠保證24小時不間斷地監(jiān)控錄像，紅外線的功能必不可少。

（3）EoC局端設(shè)備

EoC局端上連光纖收發(fā)器或EPON設(shè)備，將以太網(wǎng)信號變?yōu)?MHz～30MHz之間的射頻信號，在同軸電纜上按頻分方式與電視信號實(shí)現(xiàn)共纜傳輸，它由EoC局端模塊、電源、信號插入器等部分構(gòu)成。

3.系統(tǒng)特點(diǎn)

⊙內(nèi)供電單纜傳輸，監(jiān)控點(diǎn)位靈活，可忽略設(shè)備供電取電的麻煩。

⊙節(jié)約野外點(diǎn)位電源線路的搭建，成本低。

⊙借用了現(xiàn)有HFC路由，省掉大量網(wǎng)絡(luò)投入和改造時間。

⊙HFC網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具備野外工作的可靠性能，使監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可靠性得到保證。

⊙可以共用HFC的維護(hù)工具和維護(hù)隊(duì)伍，一支隊(duì)伍既開展了HFC網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)，又保障了監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)，減少維護(hù)投入。

六、結(jié)束語

我國是有線電視大國，廣電擁有強(qiáng)大的技術(shù)力量、完善的傳輸網(wǎng)絡(luò)、豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，利用有線電視傳輸方案來解決安防監(jiān)控的信號傳輸問題，有著十分重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。

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