發(fā)布時間:2014-08-13
隨著平安城市建設的飛速發(fā)展,視頻監(jiān)控成為平安城市建設主體部分,道路監(jiān)控、卡口監(jiān)控等在傳統(tǒng)網(wǎng)絡的支撐下,可以實現(xiàn)這些定點位置的監(jiān)控。但在移動執(zhí)法、臨時安保、偵查蹲點等場景,傳統(tǒng)網(wǎng)絡無法很好地滿足需求。平安城市建設需要新的技術和產品實現(xiàn)移動和臨時場景的高清監(jiān)控,4G監(jiān)控無疑是這類場景下的良好選擇。
平安城市視頻監(jiān)控網(wǎng)絡要求穩(wěn)定不間斷,一旦網(wǎng)絡中斷,監(jiān)控業(yè)務將出現(xiàn)無圖可看,業(yè)務將回歸到原始的道路巡邏 “掃大街”的舊時代。那么7*24小時不間斷的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡從何而來,有線和無線相互結合和備份的方式能夠很好地解決視頻監(jiān)控不中斷的問題。
高速4G,高清可視
4G是第四代移動通信及其技術的簡稱,是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質量視頻圖像以及圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下的技術產品。4G網(wǎng)絡能夠以100Mbps的速度下載,比撥號上網(wǎng)快2000倍,上傳的速度也能達到20Mbps,能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。

圖1:4G LTE 測速,上行可達18.26Mbps
平安城市視頻監(jiān)控主要使用上行鏈路,高清視頻碼率一般3~6Mbps,對于上行18MBps可以滿足3~6路高清視頻并發(fā),可以應對各個監(jiān)控場所的監(jiān)控需求。
傳輸優(yōu)化,視頻流暢不卡頓
視頻數(shù)據(jù)在傳輸時主要表現(xiàn)出兩個特點:一是數(shù)據(jù)海量性:視頻數(shù)據(jù)量大、信息量大;二是流量不規(guī)則性:視頻數(shù)據(jù)量時大時小。
視頻數(shù)據(jù)的特點使得其在無線網(wǎng)絡傳輸上面臨很多挑戰(zhàn)。眾所周知,無線網(wǎng)絡穩(wěn)定性較差,存在帶寬不穩(wěn)定、高延時、高抖動、高丟包率等問題。發(fā)送端視頻服務器發(fā)出時間間隔恒定的視頻幀(一個視頻幀可由一個或多個報文組成),經過不穩(wěn)定的網(wǎng)絡傳輸后,視頻報文到達接收端的時間可能有或多或少且不規(guī)律的延遲,造成解碼后的視頻圖像有停頓、卡的現(xiàn)象,甚至播放中斷需重新建立視頻連接。
此種線現(xiàn)象的原因和解決方案見下表:
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問題 |
解決方案 |
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現(xiàn)象 |
原因 |
技術 |
原理 |
應用位置 |
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馬賽克、不流暢、掉線 |
標準TCP窗口對于高帶寬和高延遲延時網(wǎng)絡無法利用帶寬 |
TCP窗口擴展 |
T擴展TCP最大窗口尺寸 |
接入端設備 |
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丟包時數(shù)據(jù)整包重傳效率低下 |
選擇性認可和擴展 |
僅傳輸丟失的 |
接入端設備 |
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擁塞恢復處理機制會使連接吞吐率立刻降低 |
針對性的擁塞控制 |
優(yōu)化擁塞控制算法 |
接入端設備 |
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視頻調閱啟動慢,偶爾出現(xiàn)超時 |
許多應用采用極短期的TCP連接,TCP通常啟動緩慢,使得新建立的TCP連接收到抑制 |
大型初始化窗口 |
增大TCP連接的最大分段尺寸,最大限度的使用吞吐率 |
接入設備 |
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視頻卡頓、亂序 |
數(shù)據(jù)包通過運營商線路傳輸,導致數(shù)據(jù)包到達時間間隔不一致甚至亂序 |
RTP整形緩存技術 |
使用延時技術,使報文按固定時間間隔到達監(jiān)控端 |
匯聚端 |
視頻傳輸優(yōu)化:
接入端:鏈路傳輸優(yōu)化,提高視頻業(yè)務數(shù)據(jù)在3G/4G上發(fā)送速率,解決鏈路時延、丟包等導致視頻卡的問題;
匯聚端:RTP視頻流整形,通過識別視頻流特征,恢復數(shù)據(jù)流發(fā)送端的時序,解決因廣域網(wǎng)傳輸引入視頻幀之間時延抖動而導致視頻播放頓的卡頓問題。
移動4G,監(jiān)控隨需而行
通過在移動執(zhí)法車上部署4G路由器,將視頻監(jiān)控圖像實時傳送回監(jiān)控中心,實現(xiàn)監(jiān)控隨需而行的效果。

圖2:4G移動監(jiān)控示意圖
雙網(wǎng)互備,網(wǎng)絡不中斷
視頻網(wǎng)絡接入采用“4G無線網(wǎng)絡+光纖有線網(wǎng)絡”雙網(wǎng)接入方式,兩種接入方式互為備份,既保證了視頻信號傳輸?shù)募皶r高效,又能充分發(fā)揮兩者的資源互補優(yōu)勢,進一步提高系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性和可靠性。
與此同時,雙網(wǎng)接入方式有效地彌補傳統(tǒng)接入方式的不足,對于未部署視頻監(jiān)控點的監(jiān)控盲點,以及傳統(tǒng)網(wǎng)絡難以到達的特殊監(jiān)控環(huán)境,可以有效的實現(xiàn)“快捷部署、靈活組網(wǎng)”,實現(xiàn)治安視頻監(jiān)控的靈活、快速、高效的部署。尤其是在突發(fā)事件等緊急部署場景,前端視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用4G無線網(wǎng)絡接入,實現(xiàn)及時回傳現(xiàn)場視頻圖像,進一步提升預警、指揮和調度能力。其部署見圖3。

圖3:4G+有線雙網(wǎng)互備示意圖
高速4G,高清可視;傳輸優(yōu)化,視頻流暢不卡頓;移動4G,監(jiān)控隨需而行;雙網(wǎng)互備,網(wǎng)絡不中斷,打造高清平安城市。
