視頻監(jiān)控技術的發(fā)展趨勢,以「高畫質(zhì)、低帶寬」為主,若想達到視頻實時監(jiān)控功能,須透過無線傳輸將視頻回傳至管理中心,便需要一定的帶寬。然而,在導入網(wǎng)絡監(jiān)控時,往往受限于帶寬的負載能力,使得視頻畫面模糊且遲緩,如何降低高畫質(zhì)視頻對傳輸帶寬造成的負擔,提供更穩(wěn)定快速的視頻數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量,成為最重要的課題。
案例分享
案例一
泰國某購物中心,其網(wǎng)絡環(huán)境已于兩年前拉好線且裝潢完成,但需要在現(xiàn)有的網(wǎng)絡條件下,新加裝200支的網(wǎng)絡攝像機。追加攝像機機為1080p高清,但只能共享現(xiàn)有固網(wǎng)帶寬,每支網(wǎng)絡攝像機僅能有768kbps的帶寬可傳送影像。
案例二
匈牙利物流公司需在運送車輛加裝車載攝像機以及4G路由器,由于4G上網(wǎng)費用問題,業(yè)主僅能容許1Mbps給車用攝像機發(fā)送視頻回控制中心,且車上裝有前置型+后座型網(wǎng)絡攝像機各一臺。在此條件下,聯(lián)發(fā)光電提出「不僅傳送單張圖片,而是傳送實時視頻」的解決方案,讓一臺車用網(wǎng)絡攝像機基于384kbps CBR之下,傳送720p實時幀速率(real-time frame rate),透過4G網(wǎng)絡往外發(fā)送給行控中心,因此取得物流車隊項目,安裝380支車用攝像機。
加值項目:所使用車用網(wǎng)絡攝像機具有DI/DO接口,可外接門窗傳感器,當貨車門未解除而開啟時,網(wǎng)絡攝像機受到發(fā)報,除了原本的實時影像外,還會彈出警告訊息發(fā)送通知至控制中心與手機App上。
案例三
船舶上的監(jiān)視系統(tǒng)多是利用衛(wèi)星上網(wǎng)帶寬,當船行至遠洋,便超出岸上基地臺的可接收范圍,船隊業(yè)主因而向特許經(jīng)營商申請衛(wèi)星上網(wǎng)的功能。衛(wèi)星上網(wǎng)的帶寬除了為船上人員對外連網(wǎng)使用,業(yè)主更提出能否傳送船上網(wǎng)絡攝像機與NVR的實時影像,作為避免船只擦撞爭議的有效證據(jù)。但衛(wèi)星帶寬屬稀少資源,不但費用高,尚有三大技術問題須解決:
1. 超低帶寬,且還須與船上其他設備共享網(wǎng)絡,表示網(wǎng)絡攝像機及NVR的可用帶寬是不穩(wěn)定的。
2. 衛(wèi)星打出去到中繼衛(wèi)星再到接收端衛(wèi)星,時程較久,網(wǎng)絡攝像機與NVR接收到回饋的時間因此拉長。
3. 上、下行帶寬差異極大。
在接受業(yè)主委托后,即開發(fā)適用于衛(wèi)星特性的船艦用網(wǎng)絡攝像機、NVR,以及岸上中端控制軟件與手機App解決以上技術問題,預計分年安裝30艘船,讓船行外海的安全問題得到監(jiān)控與保障。
加值項目:船舶用設備的耐受性為一大挑戰(zhàn),機殼需用不銹鋼防鹽蝕,且需耐Z軸上下波動,在產(chǎn)品設計與船舶認證上,提供了完整的方案與產(chǎn)品。
能自我調(diào)變解碼的低帶寬傳輸技術
上述所接觸到的案例,其共通背景皆為「帶寬受限」,在此需求前提下,網(wǎng)絡攝像機便需自己掌握影像解壓縮與調(diào)變的技術,方能配合不同案場需求,因此研發(fā)出能自我調(diào)變譯碼(Adaptive Decoding Methodology),可于200kbps的超低帶寬下,實時傳輸4路網(wǎng)絡攝像機影像的技術。此技術仍走標準H.265壓縮及支持ONVIF,無須擔憂特殊譯碼壓縮的問題,同時亦能解決下列超低帶寬的技術問題:
1. Frame無法送出時如何重新發(fā)送?
2. 如何進行交握(Handshake)讓發(fā)送方與接收方知道需要重送?
3. 如何讓畫面維持流暢而不會時快時慢?
4. 能否支持多種解碼方如VMS、Web、手機App?
200kbps,幾乎是撥接調(diào)制解調(diào)器時代的數(shù)字,但依然有不少這種環(huán)境存在,卻往往被高分辨率、高畫質(zhì)的要求給忽略。而網(wǎng)絡攝像機與NVR的完美互動,可提供320x240/30fps、同時4路網(wǎng)絡攝像機實時影像;以及1280x720/30fps、單路彈出畫面的兩種分割畫面。VMS的Web化設計,則可用來作為網(wǎng)絡攝像機譯碼方使用,進而降低對圖形用戶接口(GUI)的依賴,讓解碼方用最小帶寬、最快速度看到用戶操作接口。此外,VMS也兼具影像接收與轉發(fā)的功能,當作為轉發(fā)服務器時,可以讓手機App由VMS拉取實時安全監(jiān)控影像,一方面無須再跟發(fā)送端索取信息以減少帶寬占用,另一方面可對聯(lián)機進來觀看的人員權限進行管理。
結語
透過可用于低照全彩環(huán)境、采用Sony Starvis感光組件的網(wǎng)絡攝像機,加上優(yōu)越的軟件技術,便能讓同一臺攝像機提供多組串流影像,讓低帶寬、低分辨率影像用于網(wǎng)外及同時間錄像最高分辨率與網(wǎng)內(nèi)存儲裝置,達到最大的適應性與成本控制;使原本低帶寬下的單張抓拍,升級到實時串流(RTSP streaming)。臺灣廠商在安全監(jiān)控的市場,除了做出廣度,更重要的是做出深度,低帶寬傳輸實時影像技術為車載通訊、軌道列車通訊、船舶通訊等打造出適合方案,為業(yè)主提供最有效的安全監(jiān)控設置。