王治博

摘? 要：文章詳細(xì)介紹了視頻監(jiān)控技術(shù)的歷史發(fā)展，在當(dāng)前社會中的應(yīng)用，以及如何利用廣電雙向網(wǎng)絡(luò)更好滿足廣電雙向增值業(yè)務(wù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控技術(shù)雙向網(wǎng);TCP/IP;應(yīng)用

中圖分類號：TN948.6? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）11-0171-02

Abstract： This paper introduces in detail the historical development of video surveillance technology， its application in the current society， and how to use the two-way network of radio and television to better meet the development of two-way value-added services of radio and television.

Keywords： video surveillance technology bidirectional networ

引言

在進(jìn)入信息化社會的今天，網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展極大地改變著人們的生產(chǎn)生活方式。生產(chǎn)生活方式的改變又對信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)支持提出了更高的要求。隨著近年來數(shù)字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，基于IP互聯(lián)的各種業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出幾何般飛速發(fā)展，業(yè)務(wù)的發(fā)展又對網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。視頻監(jiān)控作為新的業(yè)務(wù)種類正在廣泛進(jìn)入各大運營商的新業(yè)務(wù)之中。在新的時期視頻監(jiān)控行業(yè)又迎來了新的發(fā)展。視頻監(jiān)控行業(yè)作為安全行業(yè)里的重要內(nèi)容在中國經(jīng)過多年的發(fā)展，在技術(shù)和產(chǎn)品上已經(jīng)從最早的特種行業(yè)的模擬系統(tǒng)發(fā)展到數(shù)字系統(tǒng)。從最早期的本地小規(guī)模發(fā)展到現(xiàn)在基于IP構(gòu)建可以為大型系統(tǒng)服務(wù)的系統(tǒng)。隨著計算機和信息技術(shù)的發(fā)展，使得大量新的通信技術(shù)、安全技術(shù)、編碼技術(shù)等運用到視頻監(jiān)控領(lǐng)域。視頻監(jiān)控行業(yè)迎來新的發(fā)展，監(jiān)控手段也由過去單一監(jiān)視器發(fā)展到電腦、平板、手機等等多種可行而且價格低廉的解決方案。廣電作為雙向網(wǎng)絡(luò)運營服務(wù)提供者可以利用自身雙向網(wǎng)絡(luò)，提供更高的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、保障能力、服務(wù)能力，開展多種類型的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。

1 視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)技術(shù)發(fā)展過程

第一代視頻監(jiān)控技術(shù)主要是基于以模擬信號傳輸為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。它的主要系統(tǒng)構(gòu)成由攝像機、監(jiān)視設(shè)備、錄像機、模擬切換設(shè)備等組成，這些設(shè)備都使用模擬信號，通過電纜將這些設(shè)備互聯(lián)。因技術(shù)限制，第一代視頻監(jiān)控技術(shù)主要用于小規(guī)模的場合。第一代視頻監(jiān)控存在很多缺點，它的距離受電纜限制距離有限、信號傳輸安全性差、操作控制不靈活、廠家集成度高不好引入第三方產(chǎn)品、造價高等缺點。

第二代視頻監(jiān)控技術(shù)主要是基于電腦或單片板卡式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。主要特點數(shù)字化程度非常高。隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，第一代視頻監(jiān)控技術(shù)里需要的很多硬件，通過計算機的發(fā)展可以通過計算機來實現(xiàn)。第二代視頻監(jiān)控技術(shù)的核心是計算機，通過電纜將視頻數(shù)據(jù)傳到電腦接口，電腦通過軟件或者硬件來進(jìn)行編碼處理。如果是硬件處理需要單獨視頻壓縮卡，如果軟件處理需要軟件支持。第二代技術(shù)確立了以電腦為中心端，其它輔助配合的組合。這種以電腦為中心端的第二代技術(shù)廣泛應(yīng)用在超市、工廠、小區(qū)等環(huán)境，現(xiàn)在也是視頻監(jiān)控市場的主力。以電腦為中心端的第二代技術(shù)極大的發(fā)展視頻監(jiān)控市場，成本低、施工難度小，技術(shù)要求不高都是它的特點。但是第二代技術(shù)也存在著很多問題。如電腦面臨著系統(tǒng)極不穩(wěn)定、安全漏洞多、容易被黑客利用、軟件編碼對軟件要求高、網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)管理能力差等缺點。

第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)擁有攝像頭編碼硬件化、信號傳輸IP化、視頻格式多樣、中心與終端遠(yuǎn)程化等特點。這些特點形成新一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)。新一代的視頻監(jiān)控技術(shù)的核心思想就是IP化。攝像頭不再以視頻線作為傳媒介質(zhì)。通過IP傳輸?shù)姆绞剑瑯O大的克服了第一代、第二代的距離問題，同時通過攝像頭集成高速DSP處理芯片嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行硬件編碼，使得第一代、第二代的視頻編碼卡、電視編碼卡等不再需要，簡化了設(shè)備種類和施工難度。通過IP架構(gòu)使中心點與終端可以遠(yuǎn)距離，將大型的、分散的，地理區(qū)域監(jiān)控集中管理。符合通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢，具備專業(yè)的和廣泛而靈活的特點。通過引入IP技術(shù)，第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)在第二代的基礎(chǔ)上得到了更大發(fā)展，它解決了第二代限制距離問題、計算機編碼資源占用大不穩(wěn)定問題、不能遠(yuǎn)程控制等問題。通過第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在向高清化、多功能化、智能化發(fā)展。

2 雙向網(wǎng)監(jiān)控業(yè)務(wù)技術(shù)設(shè)計思想

遵循技術(shù)上先進(jìn)、功能上齊全、性能上穩(wěn)定、價格上節(jié)約的原則。充分考慮綜合施工、維護(hù)及操作因素。并為今后的發(fā)展、擴展，改造等因素留有擴充的余地。設(shè)計要求是系統(tǒng)的、完整的，全面的。設(shè)計具有科學(xué)性、合理性、可操作性，主要原則如下：

2.1 先進(jìn)性與適用性

采用科學(xué)的、主流的、符合發(fā)展方向的技術(shù)，設(shè)備和理念。系統(tǒng)集成化、模塊化程度高。設(shè)計合理、架構(gòu)簡潔、功能完備、切合實際，能夠有效控制和提高工作效率。滿足監(jiān)控業(yè)務(wù)和其它雙向業(yè)務(wù)的實際需求。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)性能和質(zhì)量能夠達(dá)到用戶需要。設(shè)備的安裝調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)配置操作使用應(yīng)簡單方便容易掌握，適合廣電網(wǎng)特點。

2.2 經(jīng)濟性與實用性

在先進(jìn)性、可靠性和得到充分滿足的前提下，要體現(xiàn)高性價比。采用經(jīng)濟實用的技術(shù)和設(shè)備。充分利用現(xiàn)有資源，綜合考慮系統(tǒng)的設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、設(shè)備的升級和維護(hù)。充分考慮實際需要和技術(shù)發(fā)展趨勢。根據(jù)不同的用戶現(xiàn)場環(huán)境，根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)計選用功能適合的設(shè)備及技術(shù)。通過對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的嚴(yán)密、有機的組合實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約投資，保證功能實施的需求經(jīng)濟實用性。

2.3 可靠性與安全性

設(shè)備選擇非常成熟的PON技術(shù)。PON是成熟的、穩(wěn)定的、完善的技術(shù)。其它系統(tǒng)要求具有一致性、升級能力能夠保證長期穩(wěn)定運行。設(shè)備具有一整套完整的系統(tǒng)管理策略可以保證系統(tǒng)的運行安全，網(wǎng)絡(luò)具備迅速恢復(fù)的功能。在網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備布置上使用多點連接的方式，在單點線路或者設(shè)備因事故造成中斷后，能確保備份設(shè)備及線路正常使用。同時確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中準(zhǔn)確性、完整性和一致性。

2.4 開放性與可擴充性

交換機和PON設(shè)備是現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品。在網(wǎng)絡(luò)布置上還考慮到周邊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢，可以與多種品牌設(shè)備進(jìn)行連接。攝像頭擁有網(wǎng)絡(luò)接口，通過網(wǎng)絡(luò)可以管理。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型上要求支持標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以多種設(shè)備之間互聯(lián)，降低單一設(shè)備廠家依賴，降低設(shè)備采購價格。在設(shè)計中空有一定數(shù)量端口，防止故障或者測試沒有端口使用。在線路管理上擁有SNMP、HTTP等工具，可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行綜合全面遠(yuǎn)程管理。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型上要求中心端、分前端、匯聚設(shè)備支持國際標(biāo)準(zhǔn)化一層、二層、三層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在線路上規(guī)劃過程中設(shè)計一定余地，方便以后在系統(tǒng)需要增加功能或者升級時可以進(jìn)行升級，網(wǎng)絡(luò)線路中保留一定數(shù)量光纖，保證以后與其它設(shè)備和新技術(shù)的升級能力。

2.5 優(yōu)化雙向網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備

在滿足用戶對功能全面、質(zhì)量可靠、性價比高和服務(wù)質(zhì)量有保證的情況下，在技術(shù)方案設(shè)計上盡力以最優(yōu)的方式配置資源、在保證質(zhì)量的情況下降低整體成本。設(shè)備管理要求能以高效率運行并節(jié)能。通過中心網(wǎng)管平臺可以對各分節(jié)點情況進(jìn)行有效管理、時時動態(tài)了解設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的運行情況。并能通過SNMP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行統(tǒng)一管理，減少設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作，減少設(shè)備損維修管理費用，從而提高綜合網(wǎng)絡(luò)管理水平。

3 廣電雙向網(wǎng)開展監(jiān)控業(yè)務(wù)建設(shè)思想

根據(jù)廣電雙向網(wǎng)技術(shù)特點結(jié)合多種視頻監(jiān)控技術(shù)的特點，充分考慮到特殊環(huán)境下安防系統(tǒng)的攝像頭及各種探頭密集、監(jiān)視的廣度和深度要求較高、監(jiān)視過程實時性高、高清晰的圖像質(zhì)量、高度的系統(tǒng)集成及全方位的信息等。我們計劃將網(wǎng)絡(luò)與攝像頭初步建立一個功能完善、應(yīng)用范圍廣、初期投資少、擴容方便的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。技術(shù)體系、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、充分發(fā)揮整體效能達(dá)到更充分利用資源、更好、更方便的管理網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備目的。監(jiān)控系統(tǒng)基于IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備，突出特點。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星型網(wǎng)絡(luò)，中心點與各站之間是萬兆連接，各站與OLT是4千兆連接，OLT隨著帶寬增加升級到萬兆，OLT下使用千兆結(jié)點方式，可以保證單結(jié)點下10-33個攝像頭使用。能夠滿足監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、錄像存儲等要求。

4 POE組網(wǎng)的特點

PON（Passive Optical Network： 無源光纖網(wǎng)絡(luò)）。PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）是指光配線網(wǎng)中不含有任何電子器件及電子電源，ODN全部由光分路器（Splitter）等無源器件組成，不需要貴重的有源電子設(shè)備。PON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由中心局的光線路終端（OLT： Optical Line Terminal）、包含無源光器件的光分配網(wǎng)（ODN： Optical Distribution Network）、用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端（ONU/ONT Optical Network Unit / Optical Network Terminal）組成。PON網(wǎng)絡(luò)的突出優(yōu)點是消除了戶外的有源設(shè)備，所有的信號處理功能均在交換機和用戶宅內(nèi)設(shè)備完成。根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的不同，有APON、EPON、GPON等PON技術(shù)有如下特點：

（1）相對成本低，維護(hù)簡單，容易擴展，易于升級。PON結(jié)構(gòu)在傳輸途中不需電源，沒有電子部件，因此容易鋪設(shè)，基本不用維護(hù)，長期運營成本和管理成本很節(jié)省，PON系統(tǒng)對局端資源占用很少，模塊化程度高，系統(tǒng)初期投入低，擴展容易。PON系統(tǒng)是面向未來的技術(shù)，大多數(shù)PON系統(tǒng)都是一個多業(yè)務(wù)平臺，對于向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)是很好的選擇。

（2）提供非常高的帶寬。PON目前可以提供上下行對稱的帶寬，并且隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展可以升級到10Gb/s。

（3）服務(wù)范圍大。PON作為一種點到多點網(wǎng)絡(luò)，以一種扇形的結(jié)構(gòu)來節(jié)省有限的光纜資源，服務(wù)大量用戶。

（4）使得網(wǎng)絡(luò)距離跨度大，消除了戶外的有源設(shè)備，所有信號處理功能都由前端側(cè)設(shè)備完成，減少線路和設(shè)備的故障率低，提高系統(tǒng)可靠性，同時減少維護(hù)成本。通過PON組網(wǎng)應(yīng)用還具有高帶寬可滿足高清監(jiān)控要求的優(yōu)點，具有多樣化的接入方式。

5 結(jié)束語

視頻監(jiān)控正朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)?；较虬l(fā)展。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)不再適應(yīng)時代發(fā)展的需要，舊的視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級是必要的，新的需求也在不斷增加。在這種情況下，廣電網(wǎng)絡(luò)利用自身網(wǎng)絡(luò)特點，通過PON、IP技術(shù)可以在雙向網(wǎng)增值業(yè)務(wù)中有大的發(fā)展。

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k; TCP/IP; application