主頁（http://www.130131.com）：無線視頻傳輸技術在安防監(jiān)控領域的應用 【中國集群通信網(wǎng)】視頻圖像傳輸無線化打破了傳統(tǒng)同軸電纜和光纖圖像監(jiān)視受制于硬件連接的不利局面，具有更強的靈活性和方便性，基于無線網(wǎng)絡的視頻監(jiān)視系統(tǒng)應運而生。無線視頻傳輸技術的發(fā)展已對無線移動網(wǎng)絡的架構和協(xié)議產(chǎn)生了深遠的影響，但由于無線信道帶寬資源有限，干擾因素多，而視頻信號數(shù)據(jù)量大，實時性要求高等問題。無線視頻監(jiān)控傳輸技術 可靠信道上信號傳輸研究的目的是充分利用信道的帶寬資源;而對于不可靠信道，傳輸中研究的重點則是充分利用帶寬資源來實現(xiàn)可靠傳輸，即容錯傳輸技術。這里討論在無線信道上的視頻傳輸機制，其主要的研究點是容錯傳輸控制。容錯傳輸控制技術根據(jù)其控制方式的不同可以分為三大類：即前向錯誤控制、基于反饋的ARQ和信源信道聯(lián)合編碼。前向錯誤控制(ForwardErrorControl，F(xiàn)EC)包括信道糾錯編碼技術、交織打包技術和優(yōu)化的包調(diào)度機制等。基于反饋的ARQ技術包括利用多幀參考機制的參考幀選擇(ReferencePictureSelection，RPS)機制、混合ARQ(Hybrid，HARQ)機制和基于ARQ的反饋錯誤跟蹤技術。由于基于ARQ的容錯傳輸控制技術具有優(yōu)良的性能，所以在此重點介紹ARQ相關的傳輸控制技術，并討論現(xiàn)有視頻容錯傳輸機制存在的不足。 前向錯誤控制采用前向糾錯編碼的方式來克服信道錯誤。在信道出錯概率波動比較劇烈的情況下(如現(xiàn)有的移動信道)，為了獲得一定的傳輸質(zhì)量，前向糾錯編碼必須根據(jù)當前估計的最差情況來增加冗余校驗比特，這會導致帶寬資源的浪費。對帶寬資源本來就有限的無線信道而言，顯然是不能滿足要求的。為此，考慮把ARQ技術和前向錯誤控制結合起來，稱為HARQ技術。HARQ分為兩類：I類HARQ中，發(fā)送端的前向編碼要具有一定的糾錯能力，當接收端發(fā)現(xiàn)錯誤后，首先利用前向糾錯編碼來糾正錯誤。如果錯誤被糾正，則向發(fā)送端傳送一個當前包接收成功的反饋信息(ACK)，反之則發(fā)送接收失敗消息(NACK)。發(fā)送端如果收到ACK，則繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)包，否則，則重發(fā)出錯的數(shù)據(jù)包。由此可見I類ARQ需要較強的前向糾錯編碼，在錯誤率較低的應用場合會導致帶寬資源的浪費，但在錯誤率高的環(huán)境下能夠獲得比其他類型ARQ機制更好的吞吐效率。Ⅱ類ARQ中只要求前向糾錯編碼具有檢錯能力即可，根據(jù)關于信道編碼糾錯能力的理論可知，這可以起到節(jié)約帶寬的作用。當接收端發(fā)現(xiàn)錯誤后，發(fā)送重傳請求;發(fā)送端只傳送出錯數(shù)據(jù)對應的具有糾錯能力的校驗碼。當接收端收到后，如果仍然不能糾正錯誤，則繼續(xù)發(fā)送重傳請求，發(fā)送端可以選擇重傳整體出錯數(shù)據(jù)和校驗碼，也可以選擇發(fā)送更強糾錯能力的校驗碼，具體因控制策略不同可有所調(diào)整。鑒于無線信道錯誤率高，具有反饋信道的無線傳輸通常采用HARQ-I。圖2顯示了采用HARQ-I的無線視頻傳輸系統(tǒng)，圖中虛線框代表了傳輸中錯誤控制的流程。根據(jù)HARQ-I的設計原理，接收端發(fā)現(xiàn)錯誤后，首先進行前向錯誤糾正(圖中第一層錯誤屏障)，如果不能糾正且當前系統(tǒng)滿足時延限制，則發(fā)送ACK請求來讓發(fā)送端重傳出錯部分的數(shù)據(jù)(第二層錯誤屏障)。這樣的重傳可以重復到接收端收到正確的數(shù)據(jù)或者重傳延遲超出系統(tǒng)時延限制為止。如果重傳結束后仍然不能得到正確的數(shù)據(jù)包，在接收端就會用錯誤隱藏技術來進行錯誤恢復(第三層錯誤屏障)�？梢钥闯觯@種機制的基本思想是出錯后盡量使用ARQ技術來恢復錯誤，所以這里將其命名為“盡力而為”ARQ機制(Best Effort ARQ，BEA，RQ)。 無線視頻監(jiān)控三階段 根據(jù)近年來網(wǎng)絡視頻監(jiān)控業(yè)務運營實踐、無線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術的發(fā)展及不同用戶群對無線視頻監(jiān)控的需求程度的發(fā)展，筆者認為，今后國內(nèi)無線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控業(yè)務的發(fā)展將會經(jīng)歷以下三個階段： 第一階段：以行業(yè)大客戶無線視頻監(jiān)控應用為主的行業(yè)典型應用階段 目前，高端行業(yè)用戶的監(jiān)控系統(tǒng)如國內(nèi)的平安工程、交通的道路監(jiān)控、檢驗檢疫的電子監(jiān)管視頻監(jiān)控等，多為大型化的城域性甚至全國性的行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。高端行業(yè)用戶現(xiàn)在大多處在建設大型視頻監(jiān)控項目的初期，其對監(jiān)控系統(tǒng)的要求很高，不僅包括了有線側(cè)圖像能夠?qū)崟r看得清、錄像存得好、云臺控制等指令響應得快等，同時還增加了對無線視頻采集(如交通巡邏、平安城市移動巡邏、城管移動巡邏與執(zhí)法等)及移動視頻觀看和控制的應用要求。 由于當前能夠?qū)崿F(xiàn)盈利的運營商視頻監(jiān)控平臺基本都處于第一階段行業(yè)用戶上，政府、金融和電信仍是視頻監(jiān)控主要的應用領域，無線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控與具體行業(yè)的深度融合將成為網(wǎng)絡視頻監(jiān)控市場發(fā)展的必然趨勢。 第二階段：以商業(yè)監(jiān)控的創(chuàng)新性應用為主和部分家庭推廣的小眾化應用階段 中小型商業(yè)用戶不僅是傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控業(yè)務的另一個潛在的大規(guī)模用戶群，也是無線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控應用的另一重要領域。這類用戶是指有分布式監(jiān)控訪問要求的小型商店、中等規(guī)模連鎖商業(yè)組織、醫(yī)療、教育機構等。由于用戶具有移動性、遠程移動接入及對工作效率高要求等特點，無線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控業(yè)務在該類應用中的滲透率將有較高的起點和較大的提升空間。 商業(yè)用戶對無線視頻監(jiān)控的業(yè)務需求除了移動視頻查看等基礎的監(jiān)控業(yè)務需求外，往往還需要監(jiān)控系統(tǒng)與企業(yè)的業(yè)務系統(tǒng)相結合，比如醫(yī)療有可能會利用視頻監(jiān)控平臺開展移動遠程醫(yī)療服務(如救護車上的應急診斷與救護)、銀行會利用運鈔車的移動視頻監(jiān)控進行管控、學校會利用監(jiān)控平臺進行無線電化教學、無線電子監(jiān)考等應用。 對商業(yè)用戶來說，與自身業(yè)務結合良好的無線視頻監(jiān)控平臺是很好的擴展業(yè)務的手段，因此運營商對商業(yè)客戶的引導策略應該是搭建平臺，尋找廣泛的集成商共同開發(fā)面向客戶的商業(yè)應用。如果電信運營商積極引導開發(fā)適應商業(yè)用戶的殺手級監(jiān)控應用，用戶群的規(guī)模將很快得到拓展。 第三階段：以廣泛的個人和家庭應用、商業(yè)和行業(yè)應用全面開花，無線視頻監(jiān)控與視頻的其它應用如IPTV、視頻會議和語音業(yè)務等應用相融合的大眾化普遍應用階段。 無線監(jiān)控應用范圍 1、民用小范圍應用 目前在民用領域應用的無線監(jiān)控系統(tǒng)，多在辦公場所、廠區(qū)等小范圍中使用，以WLAN、WiFi網(wǎng)絡方式為主。在這些已建建筑群中，若采用有線監(jiān)控，則有可能對原有建筑造成破壞，需要挖槽、埋線等，因此不便于采用傳統(tǒng)有線監(jiān)控。據(jù)天地偉業(yè)陳虹旭介紹，該種方式布網(wǎng)簡單，只需一個無線路由器，即可進行傳輸，且無網(wǎng)絡附加費用，在一些區(qū)域較小又需要使用監(jiān)控的場合，采用此種方式來傳輸視頻，不失為一個比較好的方式。
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