文/呂炳赟

1 數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

根據(jù)傳輸方式的不同，可將系統(tǒng)劃分為以下三種類型：網(wǎng)絡(luò)型，由IP網(wǎng)絡(luò)對視頻信號進行傳輸；非網(wǎng)絡(luò)型，由除IP網(wǎng)絡(luò)以外其它方式對視頻信號進行傳輸；混合型，這是網(wǎng)絡(luò)型與非網(wǎng)絡(luò)型的組合，應(yīng)用模式較多。常規(guī)的數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是由以下幾個部分構(gòu)成：前端采集模塊、傳輸模塊、顯示模塊、存儲模塊和控制模塊，不同的模塊具有不同的功能，如前端采集模塊為數(shù)字高清攝像機，主要負(fù)責(zé)采集各種圖像信息；傳輸模塊的關(guān)鍵設(shè)備為電纜、光纜、數(shù)字傳輸設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機等，可對高清攝像機采集到的信號進行傳輸。

1.2 系統(tǒng)功能

1.2.1 信息采集

該功能由設(shè)置在前端的高清攝像機來實現(xiàn)，要求選用的攝像機光學(xué)分辨率應(yīng)達(dá)到高清標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠適應(yīng)現(xiàn)場照明條件，采用的防護措施應(yīng)與現(xiàn)場環(huán)境相協(xié)調(diào)。

1.2.2 信息傳輸

當(dāng)系統(tǒng)以有線傳輸?shù)姆绞綄π畔⑦M行傳輸時，應(yīng)采用專網(wǎng)，如VLAN獨立網(wǎng)段，同時要確保傳輸距離與選用的傳輸介質(zhì)相匹配。若是利用公共網(wǎng)絡(luò)進行信息傳輸，為保證信息的安全性，應(yīng)采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)；當(dāng)系統(tǒng)以無線網(wǎng)絡(luò)對音視頻進行傳輸時，必須對前端高清攝像機的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行加密處理，如果無線網(wǎng)絡(luò)因故障中斷，那么高清攝像機應(yīng)當(dāng)能夠啟動本地存儲機制，對采集到的信息進行實時存儲，待無線網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后，完成斷點續(xù)傳。

1.2.3 音視頻存儲與回放

錄像信息應(yīng)當(dāng)能夠?qū)Ω咔鍞z像機采集到的原始圖像進行清晰還原，并有相關(guān)的文字提示，如圖像來源、具體的日期及時間等。同時，高清圖像存儲功能應(yīng)滿足檢索回放的需要，并配有安全、可靠的驗證措施。采集到的圖像可按用戶的管理要求，對保存時間進行自定義。

1.3 信息傳輸?shù)难舆t時間

1.3.1 有線網(wǎng)絡(luò)傳輸

在對數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行應(yīng)用的過程中，前端高清攝像機采集的圖像信息通過有線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸時，必須確保信息的延遲時間滿足如下規(guī)定要求：

（1）監(jiān)控中心與高清攝像機之間端到端的信息延遲時間應(yīng)當(dāng)不超過0.8s；

（2）前端高清攝像機與用戶終端顯示器之間端到端的信息延遲時間應(yīng)當(dāng)不超過1.0s；

（3）視頻監(jiān)控報警聯(lián)動響應(yīng)時間不得超過2.0s。

1.3.2 無線網(wǎng)絡(luò)傳輸

系統(tǒng)以無線網(wǎng)絡(luò)對信息進行傳輸時，必須保證信息的延遲時間符合以下規(guī)定要求：一是前端高清攝像機與監(jiān)控中心內(nèi)控制設(shè)備之間端到端的信息延遲時間應(yīng)當(dāng)不超過5.0s；二是前端高清攝像機與用戶終端設(shè)備之間端到端的信息延遲時間應(yīng)當(dāng)不超過10s；視頻監(jiān)控報警聯(lián)動響應(yīng)時間不得超過10s。

2 數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸方式的選擇

2.1 常用的傳輸方式

目前，數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)較為常用的傳輸方式有以下幾種：光纖點到點傳輸、PON傳輸、工程級交換機環(huán)網(wǎng)傳輸、無線傳輸。

2.1.1 光纖點到點傳輸

在該傳輸方式中，關(guān)鍵的傳輸設(shè)備有網(wǎng)絡(luò)交換機和光纖收發(fā)器，其應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)如下幾個方面：連線簡潔、傳輸數(shù)據(jù)量大、設(shè)備性能完善、技術(shù)成熟、性價比較高，適用于區(qū)域性的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)工程。

2.1.2 PON傳輸

PON是無源光網(wǎng)絡(luò)的簡稱，可實現(xiàn)一點到多點的無源光纖接入。PON上行采用TDMA（時分多址）接入方式，下行采用廣播方式，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活。無源介質(zhì)的應(yīng)用，有效防止了電磁干擾，大幅度降低了故障發(fā)生幾率，信息傳輸?shù)目煽啃赃M一步提升?？蓪ON傳輸?shù)膽?yīng)用優(yōu)勢歸納為以下幾個方面：PON傳輸網(wǎng)絡(luò)具有扁平化的特點，能夠使成本顯著降低，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也能隨之簡化；傳輸設(shè)備集成度較高，占用的空間較小，設(shè)備本身的功耗低，有利于節(jié)能；通過對關(guān)鍵設(shè)備的冗余保護，可使PON的傳輸可靠性大幅度提升；借助網(wǎng)管功能可對故障進行準(zhǔn)確定位，減輕了維護工作量。

2.1.3 工程級交換機環(huán)網(wǎng)傳輸

目前，IP網(wǎng)絡(luò)中的語音網(wǎng)、視頻網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)呈現(xiàn)出三網(wǎng)融合的發(fā)展趨勢，同時IP網(wǎng)絡(luò)的運行可靠性較之以往有了極大程度地提升，網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生幾率顯著降低，故障恢復(fù)時間逐步縮短。為在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上減少網(wǎng)絡(luò)故障的收斂時間，交換機引入了RRPP（以太網(wǎng)快速環(huán)網(wǎng)保護）協(xié)議，該協(xié)議的加入能夠有效防止廣播風(fēng)暴的發(fā)生，在這一前提下，工程級交換機環(huán)網(wǎng)傳輸方式隨之出現(xiàn)。該傳輸方式具有如下優(yōu)勢：單纖帶多點，光纖利用效率大幅度提升；端口利用率高，可用于要求監(jiān)控視頻中斷時間點且設(shè)備有冗余路由的場合當(dāng)中。

2.1.4 無線傳輸

該傳輸方式的優(yōu)勢體現(xiàn)在如下幾個方面：一次性投資，無需布線，擴容能力強，便于維護。在一些地理環(huán)境受限的區(qū)域內(nèi)，可將無線傳輸方式作為數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的首選，如偏遠(yuǎn)山區(qū)、工程現(xiàn)場等。

2.2 傳輸方式比較

上文中的四種傳輸方式各具優(yōu)點，在對數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行應(yīng)用的過程中，用戶可結(jié)合實際情況，對傳輸方式進行合理選擇。這四種傳輸方式中，光纖點到點傳輸?shù)脑靸r較低，傳輸安全性也相對較低；PON傳輸?shù)脑靸r和安全性居中，無線傳輸?shù)脑靸r最高，由于容易受到磁場干擾，所以安全性并不是很高；環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)脑靸r偏高，但傳輸安全性最高，若是無特殊需要的情況下，可將該傳輸方式作為首選。

3 結(jié)論

綜上所述，在對數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行應(yīng)用的過程中，除了應(yīng)當(dāng)確保構(gòu)建的系統(tǒng)滿足用戶的使用需求之外，還應(yīng)當(dāng)保證選擇的傳輸方式具有較高的安全性和經(jīng)濟性，從而為重要信息的安全、可靠傳輸提供保障。在未來一段時期，應(yīng)當(dāng)重點加大對數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)方面的研究力度，除對現(xiàn)有的傳輸技術(shù)進行逐步完善之外，還應(yīng)開發(fā)一些新的技術(shù)，從而更好地為系統(tǒng)提供高質(zhì)量的傳輸服務(wù)。