在公共移動通信網(wǎng)絡(luò)向3G演進的同時，WiFi、微波、WiMAX、WBMA等新的寬帶無線接入技術(shù)和ZIGBEE、Z-WAVE等短距離無線技術(shù)相繼涌現(xiàn)，并不斷走向成熟，無線通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出多樣化、優(yōu)勢互補、融合發(fā)展的新格局。通信技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的逐步演進無疑給視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)應(yīng)用開拓了更加廣闊的發(fā)展空間。
面臨的問題
為了建立起基于無線網(wǎng)絡(luò)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、大規(guī)模、低成本、可運營的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，推動視頻監(jiān)控相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈快速形成，引領(lǐng)無線視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要解決以下關(guān)鍵技術(shù)問題：
· 端到端QoS保障：相比有線網(wǎng)，無線網(wǎng)絡(luò)帶寬窄、抖動大、遲延長，端到端圖像質(zhì)量難保障，業(yè)務(wù)質(zhì)量較難滿足用戶需求;
· NAT穿越：無線網(wǎng)絡(luò)與用戶局域網(wǎng)之間往往存在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的NAT穿越問題。
解決方法
1、端到端QoS保障
針對端到端QoS保障出現(xiàn)的問題，一般可以采取以下解決方案：
· 無線視頻監(jiān)控終端產(chǎn)品研發(fā)：為提高網(wǎng)絡(luò)上行速率，研發(fā)融合具備更大上行速率網(wǎng)絡(luò)模塊的新穎監(jiān)控產(chǎn)品;
· 自適應(yīng)編碼優(yōu)化：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)抖動狀況，通過對分辨率、幀率、圖像質(zhì)量等圖像編碼參數(shù)進行優(yōu)化，對輸出碼流進行網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)調(diào)整，降低丟包率;
· 自適應(yīng)傳輸優(yōu)化：針對無線網(wǎng)絡(luò)抖動，優(yōu)化傳輸模塊算法，優(yōu)化冗余傳輸及丟包重傳機制，降低丟包對視頻質(zhì)量的影響。
相比3G網(wǎng)絡(luò)，WiFi具備提供大流量、高速率無線數(shù)據(jù)接入方面明顯的技術(shù)優(yōu)勢，微波傳輸一般針對項目進行點對點帶寬設(shè)計，目前，WiFi和微波傳輸暫時不存在實際使用中網(wǎng)絡(luò)上行速率的瓶頸。在3G網(wǎng)絡(luò)，特別是在TD-SCDMA制式下，研發(fā)融合具備更大上行速率網(wǎng)絡(luò)模塊的無線視頻監(jiān)控終端產(chǎn)品，具備現(xiàn)實的意義。如采用下一章的多流技術(shù)或通過以下多種方式將HSUPA芯片集成到視頻采集設(shè)備中，包括：
· B2B接口;
· mini PCI-E接口，如下圖所示;
· 郵票孔(36管腳)接口;
· USB接口;
(1)自適應(yīng)編碼優(yōu)化處理流程(如圖所示)。
· 媒體服務(wù)器向編碼器動態(tài)反饋接收到的碼率，編碼器根據(jù)鏈路情況動態(tài)調(diào)整輸出的碼流;
· 編碼器對輸出流量進行完全整形，減少突發(fā);
· 媒體服務(wù)器對接收的報文進行亂序重整，減少抖動;[nextpage]
· 客戶端向媒體服務(wù)器動態(tài)反饋接收到的碼率，媒體服務(wù)器根據(jù)鏈路情況進行擁塞避免;
· 媒體服務(wù)器對輸出流量進行整形，減少突發(fā);
· 客戶端對接收的報文進行亂序重整，減少抖動。
(2)自適應(yīng)傳輸優(yōu)化。
報文組丟失數(shù)據(jù)可通過RS算法恢復(fù)時，則直接恢復(fù);報文組丟失數(shù)據(jù)無法通過RS恢復(fù)時，則通過Selective ARQ機制請求發(fā)送端重傳，主要針對UDP傳輸模式，TCP自帶重傳機制。
2、NAT穿越
用戶NAT種類多樣、配置復(fù)雜，如何解決NAT穿越問題，保障視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的順利使用，是無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)實施時需要認(rèn)真考慮的問題，解決NAT穿越問題的主要方案包括：
方法1：服務(wù)器中轉(zhuǎn)信令與媒體
方案描述：服務(wù)器中轉(zhuǎn)方案中，監(jiān)控前端攝像機與客戶端設(shè)備分別與監(jiān)控平臺建立連接，由平臺對視頻流進行調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)。
(1)優(yōu)點
· 可以解決前端以及客戶端的任何NAT的類型;
· 可以簡單實現(xiàn)組播、廣播等應(yīng)用場景。
(2)缺點
· 服務(wù)器中轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)流不能滿足部分客戶的需求;
· 服務(wù)器中轉(zhuǎn)帶來遲延增加，體驗降低。
方法2：客戶端與前端點對點媒體傳輸方案
方案描述：旨在解決市場需求中客戶端與前端直接建立媒體通道的要求，設(shè)立NAT中轉(zhuǎn)服務(wù)器，通過它令客戶端、前端了解自身網(wǎng)絡(luò)環(huán)境狀態(tài)，以便于雙方建立媒體鏈接。
(1)優(yōu)點
· 無需平臺中轉(zhuǎn)，避免數(shù)據(jù)泄漏等業(yè)務(wù)風(fēng)險;
· 點對點媒體傳輸，傳輸遲延縮短。
(2)缺點
· 無法穿越對稱型NAT。
常見無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)NAT穿越主要解決方案如表1所示：
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