論視頻監控圖像卡頓問題解決方式的探究

張冠津

摘要：隨著城市現代化建設的加速發展，安防市場日趨發展迅速，視頻監控技術在國內很多城市和行業都得到廣泛的應用。從無線全球眼、智能全球眼、道路監控等產品和技術方案的不斷完善。人們也越來越習慣通過智慧應用來提升城市管理水平。本文將從道路視頻監控技術進行分析，對視頻監控建設過程中所出現的視頻卡頓的問題加以探索，為今后同類工程提供相應的技術準備。

關鍵詞：視頻監控系統；攝像機；卡頓；平臺

視頻監控系統是通過在特定區域利用攝像機進行視頻采集、處理、傳輸、存儲和顯示等方式對突發公共事件、重大保衛任務、違法活動等實現前期預警防范、實時指揮調度、事后調查取證的有效手段。EPON（Ethemet Passive Optical Network）技術作為近年來“城市光網”主流接入技術，它面向應用的組網模式使接入網絡更靈活，接入業務類型更豐富；在解決視頻監控系統接入網絡覆蓋范圍廣、接入點位設置不確定、接入前端設備數字化等問題上都有很好的應用。

針對視頻監控項目中經常出現視頻卡頓的情況，給用戶使用都造成了很大的麻煩。這類故障處理起來比較麻煩，涉及的環節也比較多，需要分步排查，以下是處理圖像卡頓問題的一些分析。網絡拓撲表如下所示：

綜合前面視頻網絡拓撲圖和道路視頻系統方案，我們主要從以下幾個方面進行探討：

一、產品質量

一般先從前端攝像機開始排查問題，可以直接在前端處用筆記本直連相機，如果有卡頓現象，那肯定是攝像機本身存在問題，一般可能是相機編碼H.264或版本有問題。從實際使用的情況觀察下來，這種情況比較少見。

二、傳輸鏈路

傳輸網絡造成的卡頓主要是線路質量差和光損耗大，數據在傳輸過程中容易出現故障和干擾，此問題較為常見，通常也較好排查，可以通過光功率機測試網絡的光路損耗是否在正常分為內，也可通過查看網絡設備接口計數器是否存在錯誤報文持續增長，即可定位故障位置。

三、核心網絡

對于整個項目，項目管理人員需要對整體網絡的承載能力進行測算，先計算前端有多少臺相機，每臺相機需要的碼流是多少。舉一個例子，例如，前端有1000臺相機，每臺相機的輸出碼流是8M，總流量就是8G，而網絡帶寬利用率在60%-70%左右是最佳狀態，8個G的流量共多需要15G左右的帶寬，那么需要多臺交換機之間打trunk來解決帶寬鏈路問題。如現場有4臺千M的交換機級聯，網絡流量為15G，平均分配的情況下，交換機之間trunk帶寬差不多有4G即可。此外，中心機房涉及的傳輸匯聚設備非常多，某一根鏈路存在問題可能就會給整個項目帶來風險。這里特別要提醒的是，在做核心設備互聯時要要六類線，因為六類線的標識是“CAT6”，帶寬250M，用于架設千兆網，而超五類線的標識是“CAT5E”，帶寬僅僅是155M，用錯網線的話特別容易造成整體網絡的卡頓，所以只有合理的網絡規劃和設計才能有效解決核心網絡卡頓所帶來的問題。

四、協議故障

網絡端口協商出現問題，例如速率，雙工等模式協商出現異常。此問題經常出現在前端、媒體單元接入網絡處。

五、網絡擁塞

此問題通常較難排查，因為我們通常查看網絡接口帶寬利用率，可能只有30%，但實際上由于視頻流量突發特征，端口在瞬時已經產生擁塞并導致了丟包。某些網絡設備在接口計數方面存在缺陷，不能夠直觀顯示出由于網絡擁塞所導致的丟包，導致問題定位，排查較為復雜。

六、NVR（網絡硬盤錄像機）故障

數據在中心機房網絡的流量出來之后，進入流轉發設備和平臺系統，數據在進入各NVR之后，可以在NVR上觀察圖像是否存在卡頓情況，如果卡頓，有兩種可能：

1.進入NVR的數據就有丟包。可以通過在NVR上抓包來分析進入的包是否存在丟包等情況，如果存在，那么說明問題是在進入NVR之前，也有可能是接NVR的網線或是之前網絡的問題。

2.NVR本身硬解碼存在問題。我們可以測試解一路碼流或者換一個品牌的前端相機解解看是否存在卡頓情況，一般可以測試同NVR一樣品牌廠家的前端相機來測試，排查是否是設備不兼容導致的。

3.NVR與平臺對接上存在問題。目前NVR與平臺對接接入方式主要分為以下幾種：SDK接入、onvif協議接入、國標協議接入等。如果其中某一種接入協議存在卡頓的情況，可以更換另一種協議來測試，此類情況在實際應用中還是比較常見。

七、結語

本文主要針對視頻監控網絡卡頓的問題進行探討，也對如何解決該問題提出了一些建議，視頻網絡監控系統除了要考慮系統平臺和網絡架構外，還需要進一步考慮和分析視頻源的碼流和算法，在為用戶提供高質量業務服務同時，也減少系統建設和維護成本。