皮振洲

(黑龍江省交通信息通信中心)

1 光端機(jī)與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀

光端機(jī)從功能上可分為傳輸圖像信號(hào)的圖像監(jiān)控光端機(jī),傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)光端機(jī),傳輸語音的音頻光端機(jī)等。從傳輸方式上可分為模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī),不論哪種類型的光端機(jī)實(shí)質(zhì)都是將所傳輸?shù)膱D像、語音或數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行電光、光電轉(zhuǎn)換,光端機(jī)實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)電信號(hào)到光信號(hào)、光信號(hào)到電信號(hào)轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換的目的就是為了讓各種信號(hào)在光纖中傳輸。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)從功能上可以簡(jiǎn)單理解為模擬攝像機(jī) +視頻服務(wù)器的組合,從構(gòu)成上講,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、圖像、聲音、控制器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、外部報(bào)警、控制接口等部分組成。因此從本質(zhì)來說,人們認(rèn)同網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),也就是認(rèn)同了NVR架構(gòu),就是DVR時(shí)代向NVR時(shí)代的轉(zhuǎn)變。近期模擬、DVR、NVR并列存在,未來將是NVR的時(shí)代。

2 前景分析

2.1 光端機(jī)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀,以及各自所面臨的問題

光端機(jī)市場(chǎng)分析:目前整個(gè)監(jiān)控市場(chǎng)對(duì)光端機(jī)的需求仍然旺盛,銷售量還是保持逐年增長(zhǎng)。但是銷售金額并沒有和銷售量成正比。主要原因:由于光端機(jī)技術(shù)比較成熟,近兩年涌入光端機(jī)領(lǐng)域的廠家特別多。每次涌入一批幾乎無一例外將價(jià)格作為切入點(diǎn),導(dǎo)致了光端價(jià)格整體下降。引發(fā)出光端機(jī)市場(chǎng)的問題:視頻光端機(jī)市場(chǎng)的產(chǎn)品質(zhì)量不齊,產(chǎn)品價(jià)格混亂。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)市場(chǎng)分析:目前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)比傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)市場(chǎng)占有量偏低。但近年來在中國網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)速度非常快。面臨的問題是:網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的價(jià)格,安裝調(diào)試,圖像清晰度,圖像時(shí)延等問題,不同廠家的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的兼容性,不能滿足用戶要求。

2.2 光端機(jī)與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對(duì)比,來談他們各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)

光端機(jī)應(yīng)用方案:傳統(tǒng)視頻監(jiān)控(光端機(jī)傳輸+矩陣切換模式)。如某高速公路三級(jí)聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

該設(shè)計(jì)方案說明:前端采用級(jí)聯(lián)式光端機(jī)接入到監(jiān)控分中心。監(jiān)控分中心通過光端機(jī)恢復(fù)出模擬視頻,通過視頻線(銅軸電纜線)連接到字符疊加器,然后視頻送到視頻分配器。一路圖像送到硬盤錄像機(jī)存儲(chǔ),一路送到矩陣做視頻切換。矩陣出來視頻分別送到電視墻顯示和送到多路視頻光端機(jī)通過光纖往監(jiān)控中心傳輸。監(jiān)控總中心又通過視頻線分別把光端機(jī)、字符疊加器、視頻分配器、矩陣、硬盤錄像機(jī)、視頻編碼器等連接起來。往省中心輸出則通過 IP走省干線通信傳輸網(wǎng)。

從該設(shè)計(jì)方案中可以看出,優(yōu)勢(shì):光端機(jī)應(yīng)用成熟,成本低。性能穩(wěn)定,安裝、維護(hù)方便,從前端攝像頭視頻接入到監(jiān)控分中心,光端機(jī)視頻輸出采用非壓縮視頻傳輸視頻方式,圖像無損,無延時(shí)。

劣勢(shì):一個(gè)以模擬矩陣為核心的視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)需要大量的中間接入設(shè)備,如光端機(jī)、矩陣、視頻分配器等等,這樣就導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)過于復(fù)雜,無法做到統(tǒng)一、方便和有效的管理。而設(shè)備之間的連接基本是通過視頻線連接,導(dǎo)致了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間布線、操作的復(fù)雜性和圖像質(zhì)量的嚴(yán)重?fù)p傷。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)用方案(網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)+IP網(wǎng)絡(luò)+視頻解碼器)。

該設(shè)計(jì)方案說明:前端采用網(wǎng)絡(luò)攝像頭,通過IP通信網(wǎng)絡(luò)連接起來,送到收費(fèi)站。通過交換機(jī),虛擬矩陣切換一路視頻到視頻解碼器到電視墻,一路到視頻存儲(chǔ)服務(wù)器。各個(gè)收費(fèi)站通過SDH通信網(wǎng)往監(jiān)控中心傳輸。通過虛擬矩陣做視頻的切換到視頻解碼器上電視墻或存儲(chǔ)。通過干線通信網(wǎng)往省監(jiān)控中心傳輸。

從該設(shè)計(jì)方案中可以得出結(jié)論:

優(yōu)勢(shì):組網(wǎng)方式簡(jiǎn)單,方便實(shí)現(xiàn)多級(jí)聯(lián)網(wǎng)。

劣勢(shì):圖像以壓縮方式傳輸,決定了圖像的損耗性、延時(shí)性,甚至?xí)霈F(xiàn)圖像的馬賽克、黑屏等現(xiàn)象。在監(jiān)控中心一但需要用到原始的、無損傷的圖像上電視大墻或做視頻智能分析時(shí),該模式完全無法提供,這為今后的業(yè)務(wù)擴(kuò)展造成了巨大的障礙。前端網(wǎng)絡(luò)攝像頭用不同廠家設(shè)備,后端的視頻解碼器又有不同廠家設(shè)備。它們之間協(xié)議,兼容性等問題導(dǎo)致系統(tǒng)管理不便,甚至導(dǎo)致整監(jiān)控系統(tǒng)崩潰。

該方案總體成本較高,如網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)成本、SDH組網(wǎng)的通信設(shè)備等目前價(jià)格都是比較高?，F(xiàn)場(chǎng)維護(hù),安裝,調(diào)試的難度比較高,需要工程安裝人員具有一定的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。不同設(shè)備間的兼容性問題和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理復(fù)雜度較高。

2.3 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是否會(huì)取代光端機(jī)

由于目前采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)走壓縮傳輸方案在總體造價(jià)上、性能穩(wěn)定性、圖像質(zhì)量上、不同廠家網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)間的兼容性上還不能滿足用戶要求。特別針對(duì)在高速公路或平安城市等高端安防監(jiān)控系統(tǒng)中。對(duì)圖像質(zhì)量、圖像的延時(shí)性上的要求是比較高的。針對(duì)圖像上電視墻,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是通過視頻壓縮后傳輸?shù)?而壓縮后的圖像,不管采用哪種壓縮算法,哪種圖像分辨率的格式,上電視墻特別是大的液晶拼板電視墻所表現(xiàn)出的圖像質(zhì)量效果是非常不理想的。并且圖像還會(huì)因?yàn)閭鬏斁W(wǎng)絡(luò)帶寬的問題帶來圖像的馬賽克等現(xiàn)象。如果采用光端機(jī)的傳輸方案就沒有該問題。光端機(jī)傳輸是圖像非壓縮無損的傳輸。沒有圖像質(zhì)量和圖像延時(shí)的問題。因此在一定時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)并不能取代光端機(jī)。

2.4 光端機(jī)要想獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展需要的蛻變

(1)有效地保障了視頻信號(hào)質(zhì)量,并為今后新業(yè)務(wù)的開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在整個(gè)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中,不管多少級(jí),視頻都以數(shù)字非壓縮模式進(jìn)行傳輸和交換,只有上電視墻才輸出模擬視頻信號(hào)。因此,不管聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)多么復(fù)雜、多么龐大,視頻始終只進(jìn)行一次AD/DA,有效地保障了視頻信號(hào)的質(zhì)量和圖像的實(shí)時(shí)性,完全不會(huì)出現(xiàn)丟幀、馬賽克、黑屏等現(xiàn)象。

(2)在充分保障視頻質(zhì)量的前提下,最大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì),減少了眾多的中間環(huán)節(jié),極大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。該平臺(tái)的VAR-OLT不但可以交換輸出模擬視頻,還可以通過光纖直接與更高一級(jí)監(jiān)控中心的VAROLT連接,形成一個(gè)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)方便了多級(jí)聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)。采用VAR系統(tǒng)后,中心機(jī)房的設(shè)備得到極大地簡(jiǎn)化,系統(tǒng)的聯(lián)接幾乎都是光纖,視頻電纜只在與電視墻聯(lián)接時(shí)才用得到。

(3)系統(tǒng)統(tǒng)一管理。整個(gè)系統(tǒng)由統(tǒng)一的“VAR管理軟件平臺(tái)”進(jìn)行統(tǒng)一管理,系統(tǒng)中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都可以在網(wǎng)管系統(tǒng)中進(jìn)行反映。每路視頻的工作狀況、每條光纖的連接情況、每個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)都可以用軟件平臺(tái)進(jìn)行網(wǎng)管。

(4)不需要通信系統(tǒng)支持,完全不占用SDH帶寬,節(jié)省整體造價(jià)成本。

利用光端機(jī)的傳輸優(yōu)勢(shì),整體監(jiān)控解決平臺(tái)是光端機(jī)應(yīng)用的一個(gè)突破口,像中威的VAR等一些傳統(tǒng)的老牌光端機(jī)廠家都推出了整體監(jiān)控解決平臺(tái),而且已經(jīng)在高速、平安城市建設(shè)上應(yīng)用。因此,該光傳輸交換平臺(tái)將是光端機(jī)一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

3 未來發(fā)展

可以發(fā)現(xiàn)目前用戶光端機(jī)市場(chǎng)的混亂的源頭還是在于PDH技術(shù)本身,要想從根本解決問題便需要SDH設(shè)備從核心層和匯聚層走向末端,這便需要設(shè)備廠商不斷提高自身的技術(shù)水平以降低SDH光端機(jī)的成本。但是PDH光端機(jī)也有它自身的一些顯著優(yōu)勢(shì),加上國內(nèi)運(yùn)營商普遍面臨資金壓力,在還能滿足用戶基本需求的情況下,PDH光端機(jī)依然會(huì)在市場(chǎng)上找到屬于自己的位置。而多業(yè)務(wù)接入和無源光網(wǎng)絡(luò)將是光端機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)主要方向。

當(dāng)傳統(tǒng)的外地模擬監(jiān)控方式逐漸不能滿足某些行業(yè)大范圍、遠(yuǎn)距離監(jiān)控的需求時(shí),經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使著人們提高安防意識(shí)。如銀行跨地區(qū)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控時(shí),通過網(wǎng)絡(luò)將圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸?shù)募芯W(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方式應(yīng)運(yùn)而生。目前,隨著互聯(lián)網(wǎng)的大范圍普及,遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控已經(jīng)滲透到教育、政府、娛樂場(chǎng)所、醫(yī)院、酒店、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館、鄉(xiāng)村治安等多種領(lǐng)域。

[1] 李玉萍.高速公路IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].2008,(6).

[2] 劉大偉,唐又林.高速公路集中監(jiān)控解決方案探討[J].2009, (7).

[3] 李尚福,傅程華.高速公路視頻監(jiān)控的數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化[J] .2009,(10).