光端機與網絡攝像機的未來趨勢

皮振洲

(黑龍江省交通信息通信中心)

1 光端機與網絡攝像機的國內外現狀

光端機從功能上可分為傳輸圖像信號的圖像監控光端機,傳輸數據的數據光端機,傳輸語音的音頻光端機等。從傳輸方式上可分為模擬光端機和數字光端機,不論哪種類型的光端機實質都是將所傳輸的圖像、語音或數據信號進行電光、光電轉換,光端機實質上就是一個電信號到光信號、光信號到電信號轉換器。轉換的目的就是為了讓各種信號在光纖中傳輸。

網絡攝像機從功能上可以簡單理解為模擬攝像機 +視頻服務器的組合,從構成上講,網絡攝像機一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、A/D轉換器、圖像、聲音、控制器網絡服務器、外部報警、控制接口等部分組成。因此從本質來說,人們認同網絡攝像機,也就是認同了NVR架構,就是DVR時代向NVR時代的轉變。近期模擬、DVR、NVR并列存在,未來將是NVR的時代。

2 前景分析

2.1 光端機和網絡攝像機市場現狀,以及各自所面臨的問題

光端機市場分析:目前整個監控市場對光端機的需求仍然旺盛,銷售量還是保持逐年增長。但是銷售金額并沒有和銷售量成正比。主要原因:由于光端機技術比較成熟,近兩年涌入光端機領域的廠家特別多。每次涌入一批幾乎無一例外將價格作為切入點,導致了光端價格整體下降。引發出光端機市場的問題:視頻光端機市場的產品質量不齊,產品價格混亂。

網絡攝像機市場分析:目前網絡攝像機比傳統的模擬攝像機市場占有量偏低。但近年來在中國網絡攝像機市場規模增長速度非常快。面臨的問題是:網絡攝像機的價格,安裝調試,圖像清晰度,圖像時延等問題,不同廠家的網絡攝像機的兼容性,不能滿足用戶要求。

2.2 光端機與網絡攝像機對比,來談他們各自的優勢和劣勢

光端機應用方案:傳統視頻監控(光端機傳輸+矩陣切換模式)。如某高速公路三級聯網視頻監控系統。

該設計方案說明:前端采用級聯式光端機接入到監控分中心。監控分中心通過光端機恢復出模擬視頻,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存儲,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通過光纖往監控中心傳輸。監控總中心又通過視頻線分別把光端機、字符疊加器、視頻分配器、矩陣、硬盤錄像機、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。

從該設計方案中可以看出,優勢:光端機應用成熟,成本低。性能穩定,安裝、維護方便,從前端攝像頭視頻接入到監控分中心,光端機視頻輸出采用非壓縮視頻傳輸視頻方式,圖像無損,無延時。

劣勢:一個以模擬矩陣為核心的視頻聯網監控系統需要大量的中間接入設備,如光端機、矩陣、視頻分配器等等,這樣就導致了整個系統過于復雜,無法做到統一、方便和有效的管理。而設備之間的連接基本是通過視頻線連接,導致了現場設備間布線、操作的復雜性和圖像質量的嚴重損傷。

網絡攝像機應用方案(網絡攝像機+IP網絡+視頻解碼器)。

該設計方案說明:前端采用網絡攝像頭,通過IP通信網絡連接起來,送到收費站。通過交換機,虛擬矩陣切換一路視頻到視頻解碼器到電視墻,一路到視頻存儲服務器。各個收費站通過SDH通信網往監控中心傳輸。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。通過干線通信網往省監控中心傳輸。

從該設計方案中可以得出結論:

優勢:組網方式簡單,方便實現多級聯網。

劣勢:圖像以壓縮方式傳輸,決定了圖像的損耗性、延時性,甚至會出現圖像的馬賽克、黑屏等現象。在監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,該模式完全無法提供,這為今后的業務擴展造成了巨大的障礙。前端網絡攝像頭用不同廠家設備,后端的視頻解碼器又有不同廠家設備。它們之間協議,兼容性等問題導致系統管理不便,甚至導致整監控系統崩潰。

該方案總體成本較高,如網絡攝像機成本、SDH組網的通信設備等目前價格都是比較高。現場維護,安裝,調試的難度比較高,需要工程安裝人員具有一定的網絡知識。不同設備間的兼容性問題和現場設備管理復雜度較高。

2.3 網絡攝像機是否會取代光端機

由于目前采用網絡攝像機走壓縮傳輸方案在總體造價上、性能穩定性、圖像質量上、不同廠家網絡攝像機間的兼容性上還不能滿足用戶要求。特別針對在高速公路或平安城市等高端安防監控系統中。對圖像質量、圖像的延時性上的要求是比較高的。針對圖像上電視墻,網絡攝像機是通過視頻壓縮后傳輸的,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出的圖像質量效果是非常不理想的。并且圖像還會因為傳輸網絡帶寬的問題帶來圖像的馬賽克等現象。如果采用光端機的傳輸方案就沒有該問題。光端機傳輸是圖像非壓縮無損的傳輸。沒有圖像質量和圖像延時的問題。因此在一定時間內網絡攝像機并不能取代光端機。

2.4 光端機要想獲得長遠的發展需要的蛻變

(1)有效地保障了視頻信號質量,并為今后新業務的開展打下堅實的基礎。在整個聯網監控系統中,不管多少級,視頻都以數字非壓縮模式進行傳輸和交換,只有上電視墻才輸出模擬視頻信號。因此,不管聯網系統多么復雜、多么龐大,視頻始終只進行一次AD/DA,有效地保障了視頻信號的質量和圖像的實時性,完全不會出現丟幀、馬賽克、黑屏等現象。

(2)在充分保障視頻質量的前提下,最大地簡化了系統的設計,減少了眾多的中間環節,極大地提高了系統的穩定性和可靠性。該平臺的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監控中心的VAROLT連接,形成一個聯網監控系統方便了多級聯網設計。采用VAR系統后,中心機房的設備得到極大地簡化,系統的聯接幾乎都是光纖,視頻電纜只在與電視墻聯接時才用得到。

(3)系統統一管理。整個系統由統一的“VAR管理軟件平臺”進行統一管理,系統中的任何一個環節都可以在網管系統中進行反映。每路視頻的工作狀況、每條光纖的連接情況、每個設備的工作狀態都可以用軟件平臺進行網管。

(4)不需要通信系統支持,完全不占用SDH帶寬,節省整體造價成本。

利用光端機的傳輸優勢,整體監控解決平臺是光端機應用的一個突破口,像中威的VAR等一些傳統的老牌光端機廠家都推出了整體監控解決平臺,而且已經在高速、平安城市建設上應用。因此,該光傳輸交換平臺將是光端機一個發展趨勢。

3 未來發展

可以發現目前用戶光端機市場的混亂的源頭還是在于PDH技術本身,要想從根本解決問題便需要SDH設備從核心層和匯聚層走向末端,這便需要設備廠商不斷提高自身的技術水平以降低SDH光端機的成本。但是PDH光端機也有它自身的一些顯著優勢,加上國內運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光端機依然會在市場上找到屬于自己的位置。而多業務接入和無源光網絡將是光端機技術發展的兩個主要方向。

當傳統的外地模擬監控方式逐漸不能滿足某些行業大范圍、遠距離監控的需求時,經濟的發展促使著人們提高安防意識。如銀行跨地區聯網監控時,通過網絡將圖像進行遠程傳輸的集中網絡視頻監控方式應運而生。目前,隨著互聯網的大范圍普及,遠程網絡視頻監控已經滲透到教育、政府、娛樂場所、醫院、酒店、運動場館、鄉村治安等多種領域。

[1] 李玉萍.高速公路IP網絡視頻監控系統[J].2008,(6).

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

[3] 李尚福,傅程華.高速公路視頻監控的數字化與網絡化[J] .2009,(10).