如何選擇IP攝像機組網的網絡傳輸設備
閱讀:3987發布時間:2014-2-24
雖然視頻流數據也是網絡中的zui常見的數據形態,但在安防中有其鮮明的行業特點。在日常網絡數據應用中,如果出現數據丟包,或者是數據傳輸中暫時停頓等都屬于正常現象,不用大驚小怪,在我們耐心等待點時間后,這些數據會如數到達地點,這就是IP網絡的優點。但在安防監控中,我們對數據丟包和傳輸停頓就有更高的要求,因為我們在應用中非常講究實時性!我們不希望在觀看視頻畫面的時候突然卡住,更不希望某些重要鏡頭會無緣無故丟失掉。實時性、完整性、流暢性是對于安防監控**視頻流傳輸的基本要求,但要達到這一點談何容易。下面從幾個方面來分析**視頻流傳輸的相關問題:
1、設備構成:
1):采集端:網絡攝像機是傳統攝像機與網絡視頻技術相結合的新一代產品,除了具備一般傳統攝像機所有的圖像捕捉功能外,機內還內置了數字化壓縮控制器和基于WEB的操作系統,使得視頻數據經壓縮加密后,通過局域網,Internet或無線網絡送至終端用戶。網絡攝像機有:高分辨率、簡化布線、將智能集成到前端,智能一體化、集成音頻、通訊安全、擴展性強等特點。
2):傳輸端:網絡攝像機與傳統攝像機運行環境的重要區別,就是信號傳輸介質不同,傳統攝像機通過視頻線、雙絞線或光纖傳輸,一般是每路都是采用“專線”傳輸,幾乎沒有帶寬的約束,而網絡監控中,每個網絡攝像機都需要通過網線或其他傳輸設備進行傳輸,然后再通過交換機接入匯聚,所以特別需要注意的就是它的碼率(帶寬占用率),因為這是網絡視頻監控系統的瓶頸所在。影響網絡攝像機、網絡視頻服務器碼率的因素很多,包括:壓縮方式、分辨率、幀率、畫質、畫面復雜性、畫面變化程度等。
3):信息中心端:存儲和顯示的分辨率也更高。存儲分辨率從CIF到D1,逐步往720P和1080P**分辨率轉變。由于網絡攝像機通常采用雙碼流或多碼流技術,近端存儲、視頻上墻顯示、視頻分析等視頻處理業務時采用主碼流,高分辨率,**晰度等特點為這些業務提供了巨大便利,同時遠程監控則是采用次碼流,通常分辨率比較低,占用的傳輸帶寬也比較小。作為整個網絡視頻監控系統,**化是趨勢,**晰圖像為系統智能化提供良好的基礎,為整個監控系統的升級提供zui重要的保證。
2、安防監控系統對網絡帶寬的要求:
1):視頻流量大:通常D1的碼流達2Mbps,720P碼流達4Mbps,1080P的碼流達到6-8Mbps。按每個通道的720P雙碼流計算,單個碼流需要月4Mbps碼流,每個網絡通道需要約8Mbps碼流,如果一個碼流為720P,另一個為1080P碼流,每個通道碼流將大于10M網絡帶寬。如果是8**換機,那么針對上行端口實際網絡帶寬將大于等于100M網絡帶寬。考慮到網絡封包及網絡交換等預留,還需要預留足夠大余量。如此看來普通的100M家庭網絡交換機從zui基本的帶寬都無法滿足。為解決視頻數據上行所帶來的帶寬的問題,在接入層8**換機中,很有必要設置一光口一電口兩個千兆上聯口。千兆上聯口可以解決光纖遠距離傳輸的問題,省掉了千兆光纖收發器,將視頻流匯聚到上一級交換機;而千兆電口可以接NVR,實現本地端存儲。
2):實時性的要求:通過網絡下載視頻和網絡監控的實時視頻有較大差異。通常,網絡下載視頻是在本地建立大量緩存,網絡帶寬不足、丟包等轉發不實時也影響不大。但對于網絡視頻監控,沒有大的緩存,需要實時轉發傳輸數據。這就是說相同的網絡環境下,同樣的碼流視頻解碼播放,可以流暢播放網絡視頻,而播放實時網絡攝像機視頻就出現嚴重丟包現象。目前的交換機基本上是存儲轉發機制,包數據緩存的大小,影響了轉發速度。目前市面上常用的8**換機緩存一般是512K,用在網絡工程中還是可以的,用在網絡視頻監控中,就會出現間斷的丟包(卡頓現象)。實際測試表明,接有8個720P或1080P的攝像頭、1臺NVR和1個千兆光纖上聯的交換機,如果要運行流暢,包數據緩存應該在1M或以上。
3):匯聚能力:雖然都為2Mbps碼流,但網絡攝像機在每個圖片數據轉發時卻是以zui大網絡數據包轉發,即:每個數據包大小為1K-2kbps,當每個端口都是以zui大數據匯聚轉發。轉發速度,轉發緩存,上行帶寬將制約網絡匯聚能力。例如:2Mbps數據流采用10M網絡交換機轉發時,上行通道(匯聚通道)將耗時0.2秒以上,采用100M轉發,需要0.02秒以上。如果多個通道同時轉發,需要匯聚端口足夠大或足夠大的緩存,否則就會延遲或丟包。
由此可見,要讓**視頻流“實時、完整、流暢”起來還不是一件易事,普通市面家用型的交換機是很難達到安防監控級別要求的,因此在選擇網絡傳輸設備的時候,一定要注意此項指標是否達到要求。