基于廣電網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設研究

柳重春

【摘要】隨著有線電視數(shù)字化進程的不斷加快，各個地區(qū)的有線網(wǎng)絡基本已雙向改造，能實現(xiàn)多功能發(fā)展、交互、雙向的新業(yè)務。在當前智慧城市建設及物聯(lián)網(wǎng)之中，視頻監(jiān)控業(yè)務是最活躍的領域之一，各種視頻監(jiān)控業(yè)務開展得如火如荼。本文首先概述了視頻監(jiān)控技術與服務模式，然后分析了基于廣電網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢，最后提出了具體的建設方案與策略。

【關鍵詞】廣電網(wǎng)絡;視頻監(jiān)控系統(tǒng);建設

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.01.023

在有線電視數(shù)字化發(fā)展過程中，我國很多地方有線網(wǎng)絡逐步加快了雙向改造的步伐，目的在于為用戶提供雙向、交互和多功能發(fā)展的業(yè)務。在現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)應用過程中，視頻監(jiān)控業(yè)務逐步成為活躍的領域，各類視頻監(jiān)控業(yè)務大范圍開展。在此背景下，廣電網(wǎng)絡不僅覆蓋范圍越來越大，光纖資源也更加豐富，這是其優(yōu)勢所在，NGB建設成為有線和無線傳輸方式協(xié)同覆蓋、全程全網(wǎng)、互聯(lián)互通和可控可管的網(wǎng)絡提供了技術保障，這讓廣電雙向網(wǎng)絡具有承載視頻監(jiān)控業(yè)務的基礎條件。因此在視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設過程中，需要充分發(fā)揮廣電網(wǎng)絡的作用，推動監(jiān)控智能高清監(jiān)控技術的發(fā)展。

1. 視頻監(jiān)控技術與服務模式概述

1.1 視頻監(jiān)控技術

近年來編碼技術、光學技術和網(wǎng)絡傳輸技術發(fā)展很快，尤其是云計算的廣泛應用，為監(jiān)控業(yè)務的發(fā)展奠定了良好基礎，并逐步呈現(xiàn)出高清、智能、IT化整合架構(gòu)等技術趨勢。對視頻監(jiān)控技術來說，在發(fā)展中主要反映以下特征：

網(wǎng)絡帶寬不再是業(yè)務瓶頸，如具備“實時”特點的視頻監(jiān)控，可以達到實時監(jiān)控的目的，在網(wǎng)絡帶寬上也有新的要求。在FTTH和FTTB的快速光纖部署更加貼近用戶端后，EPON/GPON等技術應用越來越多，無線技術將發(fā)揮更大的作用，從而突破了帶寬方面的限制。

通過應用視頻壓縮技術，視頻質(zhì)量不斷提高，并向著數(shù)字化、高清化發(fā)展。以優(yōu)化編碼壓縮技術為基礎，引入自適應編碼技術后，大幅度提高了視頻監(jiān)控質(zhì)量，達到了高清數(shù)字化的要求。如應用H.265壓縮技術后，在獲得高像素的同時，硬盤方面的成本顯著降低，寬帶壓力也有所減輕，可以省去50%的存儲空間，網(wǎng)絡帶寬也降低了一半。

云計算驅(qū)動技術創(chuàng)新。以云計算為基礎建立IT服務架構(gòu)，能夠讓全部IT基礎設施被虛化，能夠從客戶實際要求出發(fā)，在接入互聯(lián)網(wǎng)以后，能夠在軟件、數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)提供服務。

1.2 服務模式發(fā)展趨勢

視頻監(jiān)控業(yè)務并非單個封閉系統(tǒng)，并開始涉及智慧城市、交通流量監(jiān)控和平安城市等公共領域。

視頻監(jiān)控業(yè)務逐步被細化，在實時監(jiān)控過程中，既要達到安全監(jiān)督方面的規(guī)定，也是一種有效的宣傳方式。

在新技術、新設備應用過程中，監(jiān)控技術也逐步推陳出新，尤其是視頻監(jiān)控技術的擬真化發(fā)展，監(jiān)控展示類將獲得更大的市場空間。如在3D技術的支持下，相應的監(jiān)控技術也有了進一步的發(fā)展，將在網(wǎng)絡購物、風景瀏覽等場景發(fā)揮更大作用。

在視頻監(jiān)控與互聯(lián)網(wǎng)不斷融合過程中，監(jiān)控和互聯(lián)網(wǎng)傳感層中的數(shù)據(jù)采集功能相結(jié)合，讓應用不再單一化，為數(shù)據(jù)和視頻的融合奠定了良好基礎。

2. 基于廣電網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢分析

2.1 視頻傳輸專業(yè)水平高

近年來我國廣電網(wǎng)絡發(fā)展速度很快，視頻傳輸作為整個行業(yè)的重點內(nèi)容，是視頻傳輸網(wǎng)絡中的一部分。對監(jiān)控系統(tǒng)集成一級傳輸視頻來說，廣電逐步積累了大量實踐經(jīng)驗，能夠在安全防控、預警報警等環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，從而滿足了專業(yè)視頻監(jiān)控業(yè)務要求。

2.2 容量較大，覆蓋范圍廣

隨著雙向網(wǎng)絡建設的深入推進，廣電網(wǎng)絡完成了對千家萬戶的連通，滿足了人們的需求。此外，廣電網(wǎng)絡也通過高帶寬接入、多種組網(wǎng)方式等，為政府機關、企業(yè)客戶等提供了更加優(yōu)質(zhì)的服務。如此一來，可以凸顯廣電網(wǎng)絡的覆蓋率高而廣等優(yōu)勢。

2.3 是一種綠色、安全的網(wǎng)絡

為了達到安全播出的要求，廣電網(wǎng)絡建設必須滿足嚴格的安全規(guī)定，在傳輸期間需要有完善的安全監(jiān)控體系，形成健全的管理制度。在此背景下，不僅有利于持續(xù)性使用網(wǎng)絡，還能為今后控制創(chuàng)造條件，尤其是在安全性和可靠性上，廣電網(wǎng)絡與其他通信運營商相比優(yōu)勢更大。

2.4 縮短了建設周期，性價比較高

對廣電行業(yè)來說，長期通過較低的價格為人們提供視頻、網(wǎng)絡等服務，當前各大城市光纖網(wǎng)絡基本上實現(xiàn)了全覆蓋，鎮(zhèn)村一級也包含在內(nèi)。在建設光纖網(wǎng)后，通過少量前端點位網(wǎng)絡建設，可以促使視頻監(jiān)控專業(yè)系統(tǒng)盡快建設完成，在各環(huán)節(jié)都獲得有力保障。

3. 基于廣電網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設策略

3.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設的要求

可擴展性。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設之前，由于監(jiān)控業(yè)務呈現(xiàn)出大范圍、多地域發(fā)展特征，網(wǎng)絡承載的視頻監(jiān)控信息流量也越來越大。因此在設計系統(tǒng)方案的過程中，必須關注今后帶寬擴容的要求，特別是配置網(wǎng)絡與設備的時候，需要留有足夠的擴充余地。這樣才能引進新技術，開發(fā)新的功能，達到視頻監(jiān)控業(yè)務發(fā)展要求。

開放性。在建設視頻監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，必須滿足國家、地區(qū)和行業(yè)相關標準與規(guī)范，積極應用開放技術與國際主流產(chǎn)品，這樣系統(tǒng)才能達到規(guī)定標準要求。視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須智慧城市、公安等平臺互聯(lián)，達到資源共享的目的，所用軟件、硬件、通信、網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等，也需要與國際性標準相符。這樣一來，視頻監(jiān)控系統(tǒng)才能具備靈活性、兼容性和擴展性等優(yōu)勢，能夠?qū)Χ鄠€平臺與廠商產(chǎn)品進行兼容，也有利于二次開發(fā)。

3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設的總體方案

在建設視頻監(jiān)控系統(tǒng)之前，必須滿足相關技術要求與客戶需求，關注監(jiān)管層面與被監(jiān)管對象的意愿，并全面掌握監(jiān)控環(huán)境等因素。從技術手段上看，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應接入智慧城市監(jiān)控平臺，不僅能夠?qū)崟r監(jiān)督，也可以獲得存儲保障，保障獲得足夠的視頻依據(jù)。要考慮到相關責任部門的需求，借助手機、電腦客戶端等及時了解需求，并計入互聯(lián)網(wǎng)平臺。

3.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

本地錄像功能。通過接入原有監(jiān)控平臺，借助原平臺存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)對一定時間段內(nèi)視頻資料的妥善保存，為后續(xù)的查詢與利用奠定良好基礎。

遠程監(jiān)控功能。視頻監(jiān)控人員先遠程發(fā)出控制指令，對攝像機鏡頭焦距進行調(diào)整。在對云臺的控制過程中，完成巡視和局部細節(jié)觀察等任務，并支持對歷史錄像的遠程調(diào)取，便于及時掌握監(jiān)控對象的信息。

監(jiān)控對象隱私保護功能。對視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說，能夠進行權(quán)限管理，達到有效控制系統(tǒng)登錄、操作等權(quán)限的目的。對于指定區(qū)域或?qū)ο?，能夠采取隱藏處理的方式，既有利于保護系統(tǒng)的安全，也可以避免監(jiān)控對象隱私被侵犯。

實時監(jiān)控功能。用戶獲得相關授權(quán)以后，可以利用電腦、手機和互聯(lián)網(wǎng)及時掌握監(jiān)控對象的即時圖像，有利于特定時間段內(nèi)視頻監(jiān)控人員更好的開展監(jiān)查工作。

3.4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

前端設備。對前端視頻圖像采集來說，主要結(jié)合監(jiān)控要求與環(huán)境等因素，有針對性選用前端設備。要充分考慮實際監(jiān)控范圍，選用最適宜的焦距與分辨率攝像頭，部分點位要求全天候進行監(jiān)看，所用攝像頭必須具備夜視的功能，并涵蓋云臺操作以及語音監(jiān)控等。在滿足監(jiān)控要求的基礎上，也要改變安裝環(huán)境，針對環(huán)境溫差過大的情況，所用設備的溫度適用范圍要廣，安裝在室外的設備需要有一定防水和防塵的能力。對電源、交換機等配套設備需要滿足相關點位要求與環(huán)境條件。

傳輸系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)主要以廣電網(wǎng)絡為基礎，采取基于EPON的FTTH接入方式。對EPON網(wǎng)絡系統(tǒng)來說，構(gòu)成部分包括OLT、無源光分路器和ONU等，將視頻、語音和數(shù)據(jù)在同一平臺融合。在分前端機房設置PLT，利用上聯(lián)接口，與核心交換機、傳輸數(shù)據(jù)等進行相連，并與智慧城市監(jiān)控平臺、互聯(lián)網(wǎng)等對接。設置無源光分路器，讓下行網(wǎng)絡連接監(jiān)控點位網(wǎng)絡傳輸設備ONU，監(jiān)控點位設備箱中置于ONU，選擇點對多點傳輸模式，可以節(jié)省一定數(shù)量的局側(cè)端口。選擇這種接入方式，分前端機房為中心傳輸半徑可大20km，實現(xiàn)了遠距離傳輸，達到了全區(qū)域覆蓋的目的。因為OND網(wǎng)絡未設置有源設備，將顯著降低故障發(fā)生率，提高了抗干擾性能，也有利于后期維護，網(wǎng)絡建設、運維成本大幅度降低。在不影響接入終端光功率條件下，通過分光路器完成匯聚與傳輸，可以減少網(wǎng)絡光纖資源消耗率。在廣電網(wǎng)絡平臺支持下，能夠?qū)崟r傳輸各監(jiān)控點位圖像以及實時視頻。

視頻監(jiān)控管理平臺。借助控制、存儲和顯示等管理系統(tǒng)，可以達到各項要求。

互聯(lián)網(wǎng)對接系統(tǒng)。為了實時查詢監(jiān)控對象的狀況，必須注重各監(jiān)控點位連接互聯(lián)網(wǎng)。站在安全角度來說，當然也不需要將整個平臺接入互聯(lián)網(wǎng)，在反復測試與驗證以后，可以建立小型對接平臺，并在其中接入新建監(jiān)控點位，同時平臺需要與互聯(lián)網(wǎng)完成對接。這樣我們借助電腦、手機等終端，在接通互聯(lián)網(wǎng)以后及時掌握監(jiān)控對象的情況。

3.5 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特性

在廣電網(wǎng)絡支持下，能夠保證視頻監(jiān)控系統(tǒng)各項功能的正常實現(xiàn)，廣電端不會對數(shù)據(jù)進行截留，且所有監(jiān)控點位直接向監(jiān)控平臺進行傳輸，并采取光信號傳輸?shù)姆绞?。在局域網(wǎng)中運行視頻監(jiān)控系統(tǒng)后，用戶只有獲得授權(quán)，就能夠在網(wǎng)內(nèi)實時查看與控制監(jiān)控網(wǎng)絡，提高了視頻信息的安全性和可靠性。因為視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要以內(nèi)部光纖網(wǎng)建設為基礎，所有各部分線路使用可以確保網(wǎng)絡的帶寬與網(wǎng)絡的暢通。

4.結(jié)語

總之，廣電網(wǎng)絡能夠?qū)⒐芾砥脚_統(tǒng)一下來，有著系統(tǒng)開放、運營個性化等優(yōu)勢。因此我們要結(jié)合廣電網(wǎng)絡的特點，從已有運營經(jīng)驗出發(fā)，加快視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設，這是有線電視網(wǎng)絡運營商獲得新的業(yè)務增長點的機會，也為廣電產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新的活力與生機。

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