数字高清视频监控系统的应用与传输方式

文/吕炳赟

1 数字高清视频监控系统的应用

1.1 系统构成

根据传输方式的不同，可将系统划分为以下三种类型：网络型，由IP网络对视频信号进行传输；非网络型，由除IP网络以外其它方式对视频信号进行传输；混合型，这是网络型与非网络型的组合，应用模式较多。常规的数字高清视频监控系统主要是由以下几个部分构成：前端采集模块、传输模块、显示模块、存储模块和控制模块，不同的模块具有不同的功能，如前端采集模块为数字高清摄像机，主要负责采集各种图像信息；传输模块的关键设备为电缆、光缆、数字传输设备、网络交换机等，可对高清摄像机采集到的信号进行传输。

1.2 系统功能

1.2.1 信息采集

该功能由设置在前端的高清摄像机来实现，要求选用的摄像机光学分辨率应达到高清标准，并且能够适应现场照明条件，采用的防护措施应与现场环境相协调。

1.2.2 信息传输

当系统以有线传输的方式对信息进行传输时，应采用专网，如VLAN独立网段，同时要确保传输距离与选用的传输介质相匹配。若是利用公共网络进行信息传输，为保证信息的安全性，应采用数据加密技术；当系统以无线网络对音视频进行传输时，必须对前端高清摄像机的关键数据进行加密处理，如果无线网络因故障中断，那么高清摄像机应当能够启动本地存储机制，对采集到的信息进行实时存储，待无线网络恢复正常后，完成断点续传。

1.2.3 音视频存储与回放

录像信息应当能够对高清摄像机采集到的原始图像进行清晰还原，并有相关的文字提示，如图像来源、具体的日期及时间等。同时，高清图像存储功能应满足检索回放的需要，并配有安全、可靠的验证措施。采集到的图像可按用户的管理要求，对保存时间进行自定义。

1.3 信息传输的延迟时间

1.3.1 有线网络传输

在对数字高清视频监控系统进行应用的过程中，前端高清摄像机采集的图像信息通过有线网络进行传输时，必须确保信息的延迟时间满足如下规定要求：

（1）监控中心与高清摄像机之间端到端的信息延迟时间应当不超过0.8s；

（2）前端高清摄像机与用户终端显示器之间端到端的信息延迟时间应当不超过1.0s；

（3）视频监控报警联动响应时间不得超过2.0s。

1.3.2 无线网络传输

系统以无线网络对信息进行传输时，必须保证信息的延迟时间符合以下规定要求：一是前端高清摄像机与监控中心内控制设备之间端到端的信息延迟时间应当不超过5.0s；二是前端高清摄像机与用户终端设备之间端到端的信息延迟时间应当不超过10s；视频监控报警联动响应时间不得超过10s。

2 数字高清视频监控系统传输方式的选择

2.1 常用的传输方式

目前，数字高清视频监控系统较为常用的传输方式有以下几种：光纤点到点传输、PON传输、工程级交换机环网传输、无线传输。

2.1.1 光纤点到点传输

在该传输方式中，关键的传输设备有网络交换机和光纤收发器，其应用优势体现如下几个方面：连线简洁、传输数据量大、设备性能完善、技术成熟、性价比较高，适用于区域性的监控网络工程。

2.1.2 PON传输

PON是无源光网络的简称，可实现一点到多点的无源光纤接入。PON上行采用TDMA（时分多址）接入方式，下行采用广播方式，网络拓扑结构灵活。无源介质的应用，有效防止了电磁干扰，大幅度降低了故障发生几率，信息传输的可靠性进一步提升。可将PON传输的应用优势归纳为以下几个方面：PON传输网络具有扁平化的特点，能够使成本显著降低，并且网络结构也能随之简化；传输设备集成度较高，占用的空间较小，设备本身的功耗低，有利于节能；通过对关键设备的冗余保护，可使PON的传输可靠性大幅度提升；借助网管功能可对故障进行准确定位，减轻了维护工作量。

2.1.3 工程级交换机环网传输

目前，IP网络中的语音网、视频网和数据网呈现出三网融合的发展趋势，同时IP网络的运行可靠性较之以往有了极大程度地提升，网络故障发生几率显著降低，故障恢复时间逐步缩短。为在现有的基础上减少网络故障的收敛时间，交换机引入了RRPP（以太网快速环网保护）协议，该协议的加入能够有效防止广播风暴的发生，在这一前提下，工程级交换机环网传输方式随之出现。该传输方式具有如下优势：单纤带多点，光纤利用效率大幅度提升；端口利用率高，可用于要求监控视频中断时间点且设备有冗余路由的场合当中。

2.1.4 无线传输

该传输方式的优势体现在如下几个方面：一次性投资，无需布线，扩容能力强，便于维护。在一些地理环境受限的区域内，可将无线传输方式作为数字高清视频监控系统的首选，如偏远山区、工程现场等。

2.2 传输方式比较

上文中的四种传输方式各具优点，在对数字高清视频监控系统进行应用的过程中，用户可结合实际情况，对传输方式进行合理选择。这四种传输方式中，光纤点到点传输的造价较低，传输安全性也相对较低；PON传输的造价和安全性居中，无线传输的造价最高，由于容易受到磁场干扰，所以安全性并不是很高；环网传输的造价偏高，但传输安全性最高，若是无特殊需要的情况下，可将该传输方式作为首选。

3 结论

综上所述，在对数字高清视频监控系统进行应用的过程中，除了应当确保构建的系统满足用户的使用需求之外，还应当保证选择的传输方式具有较高的安全性和经济性，从而为重要信息的安全、可靠传输提供保障。在未来一段时期，应当重点加大对数字高清视频监控系统网络传输技术方面的研究力度，除对现有的传输技术进行逐步完善之外，还应开发一些新的技术，从而更好地为系统提供高质量的传输服务。