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无线视频监控面临的问题及解决方案

来源:太平洋安防网        编辑:QQ123    2021-06-11 10:46:57     加入收藏

 面临的问题  为了建立起基于无线网络、规范标准、大规模、低成本、可运营的视频监控系统,推动视频监控相关产业链快速形成

  面临的问题

  为了建立起基于无线网络、规范标准、大规模、低成本、可运营的视频监控系统,推动视频监控相关产业链快速形成,引领无线视频监控产业发展,需要解决以下关键技术问题:

  · 端到端QoS保障:相比有线网,无线网络带宽窄、抖动大、迟延长,端到端图像质量难保障,业务质量较难满足用户需求;

  · NAT穿越:无线网络与用户局域网之间往往存在异构网络的NAT穿越问题。

  解决方案

  1、端到端QoS保障

  针对端到端QoS保障出现的问题,一般可以采取以下解决方案:

  · 无线视频监控终端产品研发:为提高网络上行速率,研发融合具备更大上行速率网络模块的新颖监控产品;

  · 自适应编码优化:根据网络抖动状况,通过对分辨率、帧率、图像质量等图像编码参数进行优化,对输出码流进行网络自适应调整,降低丢包率;

  · 自适应传输优化:针对无线网络抖动,优化传输模块算法,优化冗余传输及丢包重传机制,降低丢包对视频质量的影响。

  相比3G网络,WiFi具备提供大流量、高速率无线数据接入方面明显的技术优势,微波传输一般针对项目进行点对点带宽设计,目前,WiFi和微波传输暂时不存在实际使用中网络上行速率的瓶颈。在3G网络,特别是在TD-SCDMA制式下,研发融合具备更大上行速率网络模块的无线视频监控终端产品,具备现实的意义。如采用下一章的多流技术或通过以下多种方式将HSUPA芯片集成到视频采集设备中,包括:

  · B2B接口;

  · mini PCI-E接口,如下图所示;

  · 邮票孔(36管脚)接口;

  · USB接口;

  (1) 自适应编码优化处理流程。

  · 媒体服务器向编码器动态反馈接收到的码率,编码器根据链路情况动态调整输出的码流;

  · 编码器对输出流量进行完全整形,减少突发;

  · 媒体服务器对接收的报文进行乱序重整,减少抖动;

  · 客户端向媒体服务器动态反馈接收到的码率,媒体服务器根据链路情况进行拥塞避免;

  · 媒体服务器对输出流量进行整形,减少突发;

  · 客户端对接收的报文进行乱序重整,减少抖动。

  (2)自适应传输优化。

  报文组丢失数据可通过RS算法恢复时,则直接恢复;报文组丢失数据无法通过RS恢复时,则通过Selective ARQ机制请求发送端重传,主要针对UDP传输模式,TCP自带重传机制。[nextpage]

  2、NAT穿越

  用户NAT种类多样、配置复杂,如何解决NAT穿越问题,保障视频监控业务的顺利使用,是无线视频监控系统实施时需要认真考虑的问题,解决NAT穿越问题的主要方案包括:

  方案1:服务器中转信令与媒体

  方案描述:服务器中转方案中,监控前端摄像机与客户端设备分别与监控平台建立连接,由平台对视频流进行调度转发。

  (1)优点

  · 可以解决前端以及客户端的任何NAT的类型;

  · 可以简单实现组播、广播等应用场景。

  (2)缺点

  · 服务器中转业务流不能满足部分客户的需求;

  · 服务器中转带来迟延增加,体验降低。

  方案2:客户端与前端点对点媒体传输方案

  方案描述:旨在解决市场需求中客户端与前端直接建立媒体通道的要求,设立NAT中转服务器,通过它令客户端、前端了解自身网络环境状态,以便于双方建立媒体链接。

  (1)优点

  · 无需平台中转,避免数据泄漏等业务风险;

  · 点对点媒体传输,传输迟延缩短。

  (2)缺点

  · 无法穿越对称型NAT。

  常见无线视频监控系统NAT穿越主要解决方案如表1所示:

  无线视频监控传输优化

  随着3G技术的发展,数据业务对网络带宽提出了更高的需求,普通的3G峰值速率已经不能满足用户对于无线带宽的需求,尤其TD-SCDMA技术,由于载波带宽的限制,在2:4的时隙配比下,网络仅能提供上行256kbps、下行1.68Mbps的峰值速率,即使引入HSUPA技术,也仅能提供上行560kbps的峰值速率,远远不能满足TD-SCDMA业务发展的需要。

  针对TD-SCDMA带宽不足的问题,目前业界尚无很好的解决办法,主要的尝试包括如下。

  · 推出用于视频监控业务的双卡终端:期望两张SIM卡同时为一个用户服务。该解决方案的缺陷在于:缺乏与网络侧的沟通机制,网络侧可能将该终端的两张SIM卡分配于同一载波上,如此则不会带来容量的提升;

  · 双载波捆绑技术:由于芯片技术尚不成熟,短期内无法引入。

  方案设计

  无线视频监控终端侧通过数据的整合、分解模块,将发送的数据分解为多个数据流,网络侧采用多流调度机制,并且不同数据流采用不同载波承载,网络侧接收信号后将分解的多流数据进行整合。

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