主頁(yè)（http://www.130131.com）：無(wú)線視頻傳輸技術(shù)在安防監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用

　　無(wú)線視頻監(jiān)控傳輸技術(shù)

　　可靠信道上信號(hào)傳輸研究的目的是充分利用信道的帶寬資源;而對(duì)于不可靠信道，傳輸中研究的重點(diǎn)則是充分利用帶寬資源來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠傳輸，即容錯(cuò)傳輸技術(shù)。這里討論在無(wú)線信道上的視頻傳輸機(jī)制，其主要的研究點(diǎn)是容錯(cuò)傳輸控制。容錯(cuò)傳輸控制技術(shù)根據(jù)其控制方式的不同可以分為三大類(lèi)：即前向錯(cuò)誤控制、基于反饋的ARQ和信源信道聯(lián)合編碼。前向錯(cuò)誤控制(ForwardErrorControl，F(xiàn)EC)包括信道糾錯(cuò)編碼技術(shù)、交織打包技術(shù)和優(yōu)化的包調(diào)度機(jī)制等�；�于反饋的ARQ技術(shù)包括利用多幀參考機(jī)制的參考幀選擇(ReferencePictureSelection，RPS)機(jī)制、混合ARQ(Hybrid，HARQ)機(jī)制和基于ARQ的反饋錯(cuò)誤跟蹤技術(shù)。由于基于ARQ的容錯(cuò)傳輸控制技術(shù)具有優(yōu)良的性能，所以在此重點(diǎn)介紹ARQ相關(guān)的傳輸控制技術(shù)，并討論現(xiàn)有視頻容錯(cuò)傳輸機(jī)制存在的不足。

　　前向錯(cuò)誤控制采用前向糾錯(cuò)編碼的方式來(lái)克服信道錯(cuò)誤。在信道出錯(cuò)概率波動(dòng)比較劇烈的情況下(如現(xiàn)有的移動(dòng)信道)，為了獲得一定的傳輸質(zhì)量，前向糾錯(cuò)編碼必須根據(jù)當(dāng)前估計(jì)的最差情況來(lái)增加冗余校驗(yàn)比特，這會(huì)導(dǎo)致帶寬資源的浪費(fèi)。對(duì)帶寬資源本來(lái)就有限的無(wú)線信道而言，顯然是不能滿(mǎn)足要求的。為此，考慮把ARQ技術(shù)和前向錯(cuò)誤控制結(jié)合起來(lái)，稱(chēng)為HARQ技術(shù)。HARQ分為兩類(lèi)：I類(lèi)HARQ中，發(fā)送端的前向編碼要具有一定的糾錯(cuò)能力，當(dāng)接收端發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，首先利用前向糾錯(cuò)編碼來(lái)糾正錯(cuò)誤。如果錯(cuò)誤被糾正，則向發(fā)送端傳送一個(gè)當(dāng)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(gè)數(shù)據(jù)包，否則，則重發(fā)出錯(cuò)的數(shù)據(jù)包。由此可見(jiàn)I類(lèi)ARQ需要較強(qiáng)的前向糾錯(cuò)編碼，在錯(cuò)誤率較低的應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)導(dǎo)致帶寬資源的浪費(fèi)，但在錯(cuò)誤率高的環(huán)境下能夠獲得比其他類(lèi)型ARQ機(jī)制更好的吞吐效率。Ⅱ類(lèi)ARQ中只要求前向糾錯(cuò)編碼具有檢錯(cuò)能力即可，根據(jù)關(guān)于信道編碼糾錯(cuò)能力的理論可知，這可以起到節(jié)約帶寬的作用。當(dāng)接收端發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，發(fā)送重傳請(qǐng)求;發(fā)送端只傳送出錯(cuò)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的具有糾錯(cuò)能力的校驗(yàn)碼。當(dāng)接收端收到后，如果仍然不能糾正錯(cuò)誤，則繼續(xù)發(fā)送重傳請(qǐng)求，發(fā)送端可以選擇重傳整體出錯(cuò)數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼，也可以選擇發(fā)送更強(qiáng)糾錯(cuò)能力的校驗(yàn)碼，具體因控制策略不同可有所調(diào)整。鑒于無(wú)線信道錯(cuò)誤率高，具有反饋信道的無(wú)線傳輸通常采用HARQ-I。圖2顯示了采用HARQ-I的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，圖中虛線框代表了傳輸中錯(cuò)誤控制的流程。根據(jù)HARQ-I的設(shè)計(jì)原理，接收端發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，首先進(jìn)行前向錯(cuò)誤糾正(圖中第一層錯(cuò)誤屏障)，如果不能糾正且當(dāng)前系統(tǒng)滿(mǎn)足時(shí)延限制，則發(fā)送ACK請(qǐng)求來(lái)讓發(fā)送端重傳出錯(cuò)部分的數(shù)據(jù)(第二層錯(cuò)誤屏障)。這樣的重傳可以重復(fù)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(shí)延限制為止。如果重傳結(jié)束后仍然不能得到正確的數(shù)據(jù)包，在接收端就會(huì)用錯(cuò)誤隱藏技術(shù)來(lái)進(jìn)行錯(cuò)誤恢復(fù)(第三層錯(cuò)誤屏障)。可以看出，這種機(jī)制的基本思想是出錯(cuò)后盡量使用ARQ技術(shù)來(lái)恢復(fù)錯(cuò)誤，所以這里將其命名為“盡力而為”ARQ機(jī)制(Best Effort ARQ，BEA，RQ)。

　　無(wú)線視頻監(jiān)控三階段

　　根據(jù)近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)實(shí)踐、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展及不同用戶(hù)群對(duì)無(wú)線視頻監(jiān)控的需求程度的發(fā)展，筆者認(rèn)為，今后國(guó)內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的發(fā)展將會(huì)經(jīng)歷以下三個(gè)階段：

　　第一階段：以行業(yè)大客戶(hù)無(wú)線視頻監(jiān)控應(yīng)用為主的行業(yè)典型應(yīng)用階段

　　目前，高端行業(yè)用戶(hù)的監(jiān)控系統(tǒng)如國(guó)內(nèi)的平安工程、交通的道路監(jiān)控、檢驗(yàn)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(guó)性的行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。高端行業(yè)用戶(hù)現(xiàn)在大多處在建設(shè)大型視頻監(jiān)控項(xiàng)目的初期，其對(duì)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(shí)看得清、錄像存得好、云臺(tái)控制等指令響應(yīng)得快等，同時(shí)還增加了對(duì)無(wú)線視頻采集(如交通巡邏、平安城市移動(dòng)巡邏、城管移動(dòng)巡邏與執(zhí)法等)及移動(dòng)視頻觀看和控制的應(yīng)用要求。

　　由于當(dāng)前能夠?qū)崿F(xiàn)盈利的運(yùn)營(yíng)商視頻監(jiān)控平臺(tái)基本都處于第一階段行業(yè)用戶(hù)上，政府、金融和電信仍是視頻監(jiān)控主要的應(yīng)用領(lǐng)域，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控與具體行業(yè)的深度融合將成為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

　　第二階段：以商業(yè)監(jiān)控的創(chuàng)新性應(yīng)用為主和部分家庭推廣的小眾化應(yīng)用階段

　　中小型商業(yè)用戶(hù)不僅是傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的另一個(gè)潛在的大規(guī)模用戶(hù)群，也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用的另一重要領(lǐng)域。這類(lèi)用戶(hù)是指有分布式監(jiān)控訪問(wèn)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(jī)構(gòu)等。由于用戶(hù)具有移動(dòng)性、遠(yuǎn)程移動(dòng)接入及對(duì)工作效率高要求等特點(diǎn)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)在該類(lèi)應(yīng)用中的滲透率將有較高的起點(diǎn)和較大的提升空間。

　　商業(yè)用戶(hù)對(duì)無(wú)線視頻監(jiān)控的業(yè)務(wù)需求除了移動(dòng)視頻查看等基礎(chǔ)的監(jiān)控業(yè)務(wù)需求外，往往還需要監(jiān)控系統(tǒng)與企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)相結(jié)合，比如醫(yī)療有可能會(huì)利用視頻監(jiān)控平臺(tái)開(kāi)展移動(dòng)遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)(如救護(hù)車(chē)上的應(yīng)急診斷與救護(hù))、銀行會(huì)利用運(yùn)鈔車(chē)的移動(dòng)視頻監(jiān)控進(jìn)行管控、學(xué)校會(huì)利用監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行無(wú)線電化教學(xué)、無(wú)線電子監(jiān)考等應(yīng)用。

　　對(duì)商業(yè)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，與自身業(yè)務(wù)結(jié)合良好的無(wú)線視頻監(jiān)控平臺(tái)是很好的擴(kuò)展業(yè)務(wù)的手段，因此運(yùn)營(yíng)商對(duì)商業(yè)客戶(hù)的引導(dǎo)策略應(yīng)該是搭建平臺(tái)，尋找廣泛的集成商共同開(kāi)發(fā)面向客戶(hù)的商業(yè)應(yīng)用。如果電信運(yùn)營(yíng)商積極引導(dǎo)開(kāi)發(fā)適應(yīng)商業(yè)用戶(hù)的殺手級(jí)監(jiān)控應(yīng)用，用戶(hù)群的規(guī)模將很快得到拓展。

　　第三階段：以廣泛的個(gè)人和家庭應(yīng)用、商業(yè)和行業(yè)應(yīng)用全面開(kāi)花，無(wú)線視頻監(jiān)控與視頻的其它應(yīng)用如IPTV、視頻會(huì)議和語(yǔ)音業(yè)務(wù)等應(yīng)用相融合的大眾化普遍應(yīng)用階段。

　　無(wú)線監(jiān)控應(yīng)用范圍

　　1、民用小范圍應(yīng)用

　　目前在民用領(lǐng)域應(yīng)用的無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，多在辦公場(chǎng)所、廠區(qū)等小范圍中使用，以WLAN、WiFi網(wǎng)絡(luò)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(duì)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(jiǎn)單，只需一個(gè)無(wú)線路由器，即可進(jìn)行傳輸，且無(wú)網(wǎng)絡(luò)附加費(fèi)用，在一些區(qū)域較小又需要使用監(jiān)控的場(chǎng)合，采用此種方式來(lái)傳輸視頻，不失為一個(gè)比較好的方式。
(中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)