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[杂谈] 极速4G,打造高清平安城市

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发表于 2015-8-11 09:46:32 | 显示全部楼层 |阅读模式

随着平安城市建设的飞速发展,视频监控成为平安城市建设主体部分,道路监控、卡口监控等在传统网络的支撑下,可以实现这些定点位置的监控。但在移动执法、临时安保、侦查蹲点等场景,传统网络无法很好地满足需求。平安城市建设需要新的技术和产品实现移动和临时场景的高清监控,4G监控无疑是这类场景下的良好选择。
平安城市视频监控网络要求稳定不间断,一旦网络中断,监控业务将出现无图可看,业务将回归到原始的道路巡逻 “扫大街”的旧时代。那么7*24小时不间断的视频监控网络从何而来,有线和无线相互结合和备份的方式能够很好地解决视频监控不中断的问题。
极速4G,高清可视
4G是第四代移动通信及其技术的简称,是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G网络能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。


图1:4G LTE 测速,上行可达18.26Mbps
平安城市视频监控主要使用上行链路,高清视频码率一般3~6Mbps,对于上行18MBps可以满足3~6路高清视频并发,完全可以应对各个监控场所的监控需求。
传输优化,视频流畅不卡顿
视频数据在传输时主要表现出两个特点:一是数据海量性:视频数据量大、信息量大;二是流量不规则性:视频数据量时大时小。
视频数据的特点使得其在无线网络传输上面临很多挑战。众所周知,无线网络稳定性较差,存在带宽不稳定、高延时、高抖动、高丢包率等问题。发送端视频服务器发出时间间隔恒定的视频帧(一个视频帧可由一个或多个报文组成),经过不稳定的网络传输后,视频报文到达接收端的时间可能有或多或少且不规律的延迟,造成解码后的视频图像有停顿、卡的现象,甚至播放中断需重新建立视频连接。
此种线现象的原因和解决方案见下表:

问题解决方案
现象原因技术原理应用位置
马赛克、不流畅、掉线标准TCP窗口对于高带宽和高延迟延时网络无法利用带宽TCP窗口扩展T扩展TCP * 窗口尺寸接入端设备
丢包时数据整包重传效率低下选择性认可和扩展仅传输丢失的接入端设备
拥塞恢复处理机制会使连接吞吐率立刻降低针对性的拥塞控制优化拥塞控制算法接入端设备
视频调阅启动慢,偶尔出现超时许多应用采用极短期的TCP连接,TCP通常启动缓慢,使得新建立的TCP连接收到抑制大型初始化窗口增大TCP连接的 * 分段尺寸, * 限度的使用吞吐率接入设备
视频卡顿、乱序数据包通过运营商线路传输,导致数据包到达时间间隔不一致甚至乱序RTP整形缓存技术使用延时技术,使报文按固定时间间隔到达监控端汇聚端

视频传输优化:
接入端:链路传输优化,提高视频业务数据在3G/4G上发送速率,解决链路时延、丢包等导致视频卡的问题;
汇聚端:RTP视频流整形,通过识别视频流特征,恢复数据流发送端的时序,解决因广域网传输引入视频帧之间时延抖动而导致视频播放顿的卡顿问题。
移动4G,监控随需而行
通过在移动执法车上部署4G路由器,将视频监控图像实时传送回监控中心,实现监控随需而行的效果。

图2:4G移动监控示意图
双网互备,网络不中断
视频网络接入采用“4G无线网络+光纤有线网络”双网接入方式,两种接入方式互为备份,既 * 了视频信号传输的及时高效,又能充分发挥两者的资源互补优势,进一步提高系统整体的稳定性和可靠性。
与此同时,双网接入方式有效地弥补传统接入方式的不足,对于未部署视频监控点的监控盲点,以及传统网络难以到达的特殊监控环境,可以有效的实现“快捷部署、灵活组网”,实现治安视频监控的灵活、快速、高效的部署。尤其是在突发事件等紧急部署场景,前端视频监控系统采用4G无线网络接入,实现 * 时间回传现场视频图像,进一步提升预警、指挥和调度能力。其部署见图3。

图3:4G+有线双网互备示意图
极速4G,高清可视;传输优化,视频流畅不卡顿;移动4G,监控随需而行;双网互备,网络不中断,打造高清平安城市。


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