网络视频传输篇1
【关键词】视频监控；视频压缩；H.264网络
0绪论
随着人类文明的高度发展，人类对信息的实时需求也越来越丰富。能够通过文字、语音、图像和视频等各种方式进行随时随地的信息交流是人们十分渴望的，近代飞速发展的科学技术，也正在不断满足人类的这些需求。随着视频压缩技术和网络技术的发展，可视对讲、可视电话、视频会议、视频监控、网络直播等多媒体业务成为了人们关注的热点。
1H.264视频压缩标准及流媒体技术
1.1H.264视频压缩技术
1.1.1H.264标准的主要特点
（1）具有更高的编码效率；
（2）具有高质量的视频画面；
（3）具有更强的网络适应能力；
（4）采用混合编码结构；
（5）具有较少编码选项；
（6）可应用在多种环境下；
（7）具有错误恢复功能。
1.1.2H.264标准的关键技术
（1）分层设计
H.264的算法在概念上可以分为两层：视频编码层和网络提取层。视频编码层主要用来更高效的视频内容编码，网络提取层则主要用来根据网络的要求，以恰当的方式对数据进行打包和传送。在视频编码层和网络提取层之间定义了一个基于分组方式的接口，打包和相应的信令属于网络提取层的一部分。这样，高效的编码率和良好的网络适应任务可以分别由它们来完成。
（2）帧内预测编码
帧内预测编码包括：4×4亮度帧内预测模式、16×16亮度帧内预测模式、8×8色度块帧内预测模式。
（3）帧间预测编码
H.264采用了更加先进的技术，允许编码器使用多于一帧的先前帧用于运动估计，以提高运动估计和运动补偿的精度和效率。一般我们是通过运动估值和运动补偿来利用时域相关性的。
（4）熵编码
熵编码是无损压缩编码方法，它生成的码流可以经解码无失真地恢复出原数据。H.264提供了两种熵编码方法：一种是基于上下文的自适应变长编码与普通变字长编码相结合的编码，另一种是基于上下文的自适应二进制算术编码。
1.2视频网络传输的流媒体技术
流媒体本质上是指采用流式传输的方式在互联网播放的多媒体格式。流式传输的过程一般如下：当用户选择流媒体服务后，web浏览器与服务器之间通过使用Http/tCp交换控制信息，来把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来；然后web浏览器启动音视频客户端程序，使用Http从web服务器检索相关参数对音视频客户端程序进行初始化；音视频客户程序及音视频服务器运行实时流协议，用来交换音视频传输所需的控制信息，实时流协议提供执行播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法；音视频服务器使用Rtp/UDp协议将音视频数据传输给音视频客户端程序，一旦音视频数据抵达客户端，音视频客户程序即可播放输出。
流媒体技术的实现主要是流式传输的实现，而流式传输除了需要经过处理的多媒体数据和足够的缓存外，更重要的是需要适当的协议，才能保证流式传输的顺利进行，流式传输中主要使用实时传输协议Rtp与实时传输控制协议RtCp、实时流放协议RtSp、资源保留协议RSVp协议。
2视频网络传输系统的实现
网络摄像机可以将影像通过网络传至地球另一端，也可用于局域网内。网络摄像机是网络视频监控系统的主要组成部分，它在网络视频监控系统中是视频监控终端，由摄相机捕捉到的视频画面，被其进行视频编码、打包，然后依靠流媒体技术，通过网络将其传送到显示终端。
网络摄像机的视频数据先以单播Rtp的方式传输到Darwin流媒体服务器，再由该服务器直接存储，或以广播或多播的方式使用RtSp协议中转到每个客户端，从而可以实现在多个客户端的视频点播或实时视频直播。
3小结
H.264技术具有更精确的预测能力和更高的容错能力，因此可实现更高的压缩效率，它将有可能推动视频编码器进一步向前发展。随着H.264格式更加广泛地应用于网络摄像机，系统设计商和集成商将需要确保他们所选择的产品和厂商能够支持这一全新的开放标准。
【参考文献】
[1]王彩霞，赵刚，刘三民.H.264的视频压缩技术的研究与分析[J].计算机与信息技术，2009，1（Z1）：46-52.
[2]楼剑，虞露.新一代的视频编解码标准：H.264[J].当代通信，2003（5）：27-31.
[3]周华.音视频编解码技术H.264的应用研究[J].福建电脑，2006（6）：42-43.
[4]杜晔.流媒体技术的原理和应用[J].光盘技术，2008（7）：9-11.
网络视频传输篇2
关键词无线网桥；视频监控；数据采集
中图分类号tp392文献标识码a文章编号1674-6708（2011）44-0212-02
0引言
随着油田自动化信息系统建设，油田内部从以前粗放式管理向信息化管理过渡，逐步加强了从采油过程到输油过程的集中管理。油田企业由于其生产区域范围大，生产环境复杂，不利于采用传统的有线方式来构架生产区域的网络。因为有线方式构架网络不但会由于所监视区域大而需要铺设大量网线，从而提高成本，而且一旦遇到障碍物或者周围环境恶劣时，将更不利于有线网络的施工工作；同时，有线网络还存在可扩充性、灵活性差等缺点，一旦要增加或者减少被监测点，将会带来新的施工周期。在这种情况下，采用无线网络将具有无可比拟的优势，利用无线网桥技术，可以将多个监测点与中央控制中心连接起来，且搭建迅速，可以在最短的时间内迅速建立起无线网络链路。
1系统组成
本系统专门针对油田所在地区的地理特点，结合当地的地理环境采用无线网桥为网络架构主体，使系统满足远程视频和数据监控的需求。可24小时实时监控井场生产的安全情况,降低了安全监控人员的劳动强度，为监控中心的调度指挥提供强有力的保障，监控中心的调度人员通过监视远端传送上来的现场图像及工况数据能直观、准确、及时地了解各井场的实际情况。同时该系统借助油田现有的办公网络资源，能为各级管理部门的应用需求提供开放的数据平台，使生产和管理人员及时控制和掌握生产动态，对取得的实时数据进行统计、分析、优化，从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。
本系统主要有3部分组成：前端图像、数据采集系统（含供电系统）、无线传输系统、后端监控管理指挥系统。
2关键技术
2.1无线局域网（wLan）
无线局域网利用射频（RF）技术，取代由双绞线连接的有线网络，从而具备高度的灵活性和弹性。本系统无线局域网采用ieee802.11g协议标准；该协议工作在5.8GHz的频段，采用DSSS（直接序列扩频）再配合CCK（补码键控）的调频方式，传输速率最高可以达到54mbit/s，成为事实意义上的高速无线局域网，能保证用于局域网范围内视频传输所需的带宽要求。同时配合高增益天线，可以使网络的有效传输距离达到10km以上，能满足大范围无线监控的要求。
2.2视频压缩标准的选择
由于未经压缩的视频数据量十分庞大，而传输信道带宽常常很有限，所以压缩标准的正确选择对视频的网络传输至关重要。目前对视频流进行数字压缩的标准很多，主要有：mpeG-1、mpeG-2、mpeG-4以及H.263。
H.263是国际电信联盟为64K窄带信道制定的极低码率编码标准，对带宽要求低、图像质量较低。mpeG-1、2、4标准是mpeG组织制定的移动图像编码标准，其中mpeG-1能达到VCD图像效果，在352×288的分辨率下的位速率一般要1.5mb/s；mpeG-2是mpeG-1的超集，能达到DVD图像质量，在720×576的分辨率下，位速率需3.5mb/s以上。
mpeG-4是超低码率运动图像和语言的压缩标准，它不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。mpeG-4标准传输速率要求较低，在4800-64Kbits/sec之间，分辨率为176X144。mpeG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图像质量。与mpeG-1和mpeG-2相比，mpeG-4为多媒体数据压缩提供了一个更为广阔的平台。它更多定义的是一种格式、一种架构，而不是具体的算法。它可以将各种各样的多媒体技术充分用进来，包括压缩本身的一些工具、算法，也包括图像合成、语音合成等技术。而且mpeG4标准的占用带宽可调，占用带宽与图像的清晰度成正比。以目前的技术，一般视频传输占用带宽大致在几百K左右。采用了mpeG-4视频压缩技术，可以从根本上很好地解决了图像数字化和带宽之间的突出矛盾，算法的特点在于它实现了高质量视频图像的极高压缩比。
由于mpeG-4视频压缩标准具有压缩比高、图像质量好的优点，本系统将采用这一标准对原始视频图像进行压缩，可以大大的减小在无线网络中需传送的数据量；完全可以达到实际应用的要求。
3系统特点
下表对典型的3种监控方案做了比较：
类别主要设备优点缺点
模拟监控摄像机、视频矩阵、监视器、录像机设备成本低、
视频图像清晰可监控距离短、
大量录像资料存
有线以太网监控摄像机、视频压缩卡、
通信接口卡、
pC机
（或专用工控机）监控距离长、范围广、
数字视频质量可调、
存储检索方便网络布线成本高、受地形及周边
环境影响较大、
软件开放性不好。
无线数字监控网络摄像机、
无线接入点、
通信接口卡、
pC机
（或专用工控机）不受各种复杂
地形限制、
节省网络布线成本、
加快建设周期、
满足灵活机动应用需要数据无线传输中的保密性较差，易受干扰。
通过上述比较，针对油田行业本身特色，我们认为基于无线网络的视频监控系统更能适应于油田生产需要。
4系统功能
1）井口数据采集；
2）综合故障报警；
3）视频监控；
4）自动报表生成。
4.1井口数据采集
1）采集井口工况数据并写入数据库；
2）井口工况数据历史查询。
4.2综合故障报警
1）记录数据超限故障、通讯故障、软件模块故障、用户操作等多种信息；
2）使用最新的Flash,aJaX技术，实现了国内领先的基于web的实时报警功能；
3）报警历史信息查询；
4）采用多媒体技术报警；
5）管理员消警功能。
4.3视频监控
1）监测井场实时画面；
2）重点监测部位异动报警；
3）提供多种方式查询。
4.4自动报表生成
1）采用excel模板机制，以模板化的方式，自动生成报表，并可以灵活扩充新报表；
2）根据生产需要可进行二次开发，为生产过程的节能优化提供决策支持。
5应用情况
目前该系统已经在本单位黄桥地区的二氧化碳井场得到应用。队部通过一台监视器能够远程查看到分布在各个井场的实时图像和井口的压力，流量，温度等数据。通过对生产过程的实时监控，能够及时发现安全隐患，设备工况，为加强管理，提高生产效率提供很好的保证手段。
参考文献
[1]张刚要.视频信息的网络化传输及呈现[J].常熟理工学院学报，2005(2).
网络视频传输篇3
【关键词】802.11；视频传输；服务质量；包调度
1.引言
802.11协议组是国际电工电子工程学会（ieee）为无线局域网（wLan）络制定的标准[1]，已经被广泛应用于企业、学校、酒店、商场等各种领域。实时视频业务是802.11网络所承载的重要业务数据类型。实时视频传输过程中随机的丢包会导致视频质量不可控的恶化，为了增加wLan对QoS（qualityofservice，服务质量）的支持，802.11工作组在DCF（DistributedCoordinationFunction）协议的基础上引入了eDCa（enhancedDistributedChannelaccess）协议和HCCa（HybridCoordinationFunctionControlledChannelaccess）协议。但是eDCa协议和HCCa协议并没有考虑视频包的内容，本文研究了以提高视频传输质量为最终目的maC层队列调度算法。当网络资源受限时，该算法优先把网络资源分配给重要的视频包，最大程度的减少了视频传输的质量的恶化。
2.相关研究
eDCa协议在maC层定义了四个优先级队列，分别是aC_Vo、aC_Vi、aC_Be和aC_BK，对应于语音业务流、视频业务流、数据业务流和背景流。Ksentini等[2]针对wLan中带数据分割的H.264视频流的传输，提出一种跨层的传输框架（CL-aRCH，Cross-Layerarchitecture）。CL-aRCH根据视频包的重要性，把不同类型的视频包分别映射到aC_Vo，aC_Vi和aC_Be。Chilamkurti等[3]提出了一种跨层的动态映射算法来提高H.264视频在wLan网络中的传输。在这种动态算法中，maC层调度器根据maC层队列的长度和视频包的重要性，把视频包映射到三个不同的队列。在文献[4]中，作者提出了一种细粒度的优化映射算法，即根据视频包的优先级和当前的网络状态建立一个线性优化模型，并求解出最优的映射方案，进一步提出视频传输的质量。Du和Chen[5]提出了一种延时感知的传输框架（DatF，Deadline-awaretransmissionFramework），DatF不尽进行了类型映射，还估计了每个视频包的传输延时并将可能超时的包主动丢弃。本文的主要创新是提出了一个低复杂度的包调度算法。基于m/m/1队列模型，该算法给每一个视频包引入一个附加延时，这个延时的值可以是正值或负值。正值表示增加了该包的延时，负值表示减少了它的延时。基于视频包的失真估计和当前的队列长度，调度器建立了一个以最小化失真为目标的优化函数，并通过求解函数获得每一个视频包的附加延时。
3.视频包的失真估计
如何简单而有效的度量视频包的重要性仍然是一个尚未解决的问题。传输失真估计往往需要在复杂度和精确度之间寻求平衡。本文使用了一种简单的方法估计传输失真。假设视频序列分割成很多个Gop（Groupofpicture）单元，每个Gop包括一个i帧和若干个p帧或B帧。所有的视频帧可以分成参考帧（referenceframe）和非参考帧（non-referenceframe）。
首先，设非参考帧的传输失真定义为单位“1”，即D{F}=1。D{F}表示视频帧F的传输失真。参考帧的传输失真用递归公式D{Fj}=D{Fi（j，L）}+1计算，其中视频帧Fi（j，L）使用Fj作为它的参考帧。设Dmax是这个Gop中传输失真的最大值，则归一化的传输失真（记为d）定义为：
4.包调度算法
在用户节点开始启动退避计数器之前，调度器需要根据一定的调度规则从maC层队列中挑选一个待发送的视频包。本文基于排队理论的分析，提出一种针对视频实时应用调度算法，该算法综合考虑了视频包的传输失真和当前的队列信息。
假设用户节点的maC队列符合一个简单的m/m/1队列模型，且队列长度为L。设pi是当前队列中第i个视频包，是pi超时丢失的概率，i=1，2，L，L。为了保护重要的视频包，我们给每一个视频包引入了一个附加的额外延时，记为。特别强调的是，可以是一个正值，也可以是一个负值，且有。正值表示视频包延时的增加，而负值对应着视频包延时的减少。按照排队理论，有，式中表示deadline，和是两个常数。
此时，队列中所有视频包总的传输失真可以表示为：
（1）
式（1）中，di表示pi的传输失真。为了最小化dtotal，我们需要处理一个限制条件为的优化问题。使用Lagrangian法求解可得：
（2）
根据排队理论，有：
（3）
设表示队列长度的平均值，且e{L|L>1}≈。把公式（3）代入（2）有：
（4）
网络视频传输篇4
关键词：网络数字；监控；图像视频；传输方式；计算机论文
中图分类号：U491文献标识码：a
一、数字非压缩传输方式 图像质量清晰，在传输过程中没有失真，多路图像可以复用一芯光纤传输，一定程度上节约了光纤资源，提高资源利用率，节约建设费用，在一定程度上可以满足了高速公路监控系统的需求。但是本质上还是要用到矩阵等设备，图像容量有限，单点同时多路上传方面技术还不完善，各厂家没有统一的通信标准，设备不能很好兼容互通，造成使用的局限性，不利于系统扩容升级和资源共享。
二、网络数字化编码视频传输技术
网络数字化编码视频传输技术是高速公路图像视频传输系统的新阶段，是目前比较先进的图像传输方式。高速公路管理体制对图像传输的要求是现场图像传到收费站，再到路段分中心，到省级监控管理中心。
目前高速公路运营管理需要满足以下条件：（1）及时快速的处理突发事件。通过对现场图像的分析提出解决方案和行动部署。（2）为公众提供图像信息，出行交通道路状况参考，使人们在出行时能及时了解交通情况，避免通过交通拥堵路段，方便实施出行计划，使出行变得顺利通畅。因此，要求高速公路通信网络和视频图像传输网络能够很好地结合，使图像传输实现网路一体化，在全网内都可以调阅查看视频图像，而网络数字化编码视频传输技术正好能够使该需求得以实现。 网络数字化编码视频传输技术优点：（1）简化了系统结构，并且兼有视频矩阵、图像分割器、录像机等设备的多项功能，可通过管理软件对视频进行网络化操作，在媒体服务器实现视频图像面向公众服务，通过网管协议实现对全网及设备的管理，大大提高了网管功能和效率。（2）由于采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控可实现远距离控制。（3）H.264编码压缩技术具有高标准、高质量特点，其能够以更低的数字码流实现更高质量的视频图像，支持高分辨率格式，可在普通电脑上或是监视器中进行观看，效果不亚于DVD的画面效果，也可以同时为交通事件检测设备提供视频图像进行事件的检测，CiF格式可用于视频存储，还采用了大容量的磁盘存盘器和光盘存储器，使得存储空间得以节约，节省了很多磁带介质，对实现系统的信息查询非常有利，带宽适应性较强，能有效减少通信系统带宽的占用，更好的适用网络传输。
虽然数字网络编码图像传输方式有着以上的特性，但在实际应用中，也暴露一些问题，需要下一步继续解决，如：（1）系统进行24小时连续工作，其性能不稳定，硬盘上同时存储着系统文件、应用软件和图像文件，在视频处理时需要输入大量高密度数据，硬盘同时要进行多项工作，因此普通的硬盘已经不能适应高强度工作，致使系统很容易出现不稳定，进而发生死机问题，容易造成通信系统瘫痪。（2）各厂家视频图像编码方式和算法有所不同，编码后图像不能实现共享或互编互解，需要统一。
为了解决上面阐述的问题，各生产厂家需要结合目前高速公路建设和运营情况进行相互的沟通，协调，对他们各自的编码算法进行开放，共同制定一个可以互编互解的编码程序或标准，才能更加适应现代管理的要求，才能真正追求到各自利益最大化。对于超过一定范围的图像路数，应设置视频转发服务器，用来分流解决网内传输组播视频图像风暴，避免引起通信系统瘫痪。
网络视频传输篇5
关键词：3G网络；视频监控；加密传输
引言
随着当今科技领域网络通信技术的快速发展，对视频等多媒体信息的需求与日俱增，能通过视频信息更为方便、快捷地交流与沟通，加速了视频通信技术的发展。视频信息的安全关系到个人隐私以及企业的商业秘密，而公用网络的开放性给视频信息安全保密性造成了威胁，视频信息的高安全性传输是必须要解决的问题。
基于3G网络的视频加密传输技术综合了视频压缩编码技术、3G网络技术、视频加解密技术等，是一种综合性技术。近年来，3G网络技术已经成熟稳定地应用，高速传输为无线网络视频监控提供了强力支持。由于视频压缩处理技术在逐渐改进，压缩比不断提高，使视频信号传输对网络带宽的要求不断降低，画质的清晰度逐步提高。视频加解密以及网络信息安全技术为系统安全性提供了保障，结合嵌入式、DSp以及智能图像分析技术等在视频监控中的全面应用，使监控系统在视频质量、处理能力以及功耗等方面都得到了显著改善。
1系统结构及工作流程
1.1系统结构
3G视频加密监控系统弥补了有线网络视频监控系统的不足。当传输线路的有线网络被切断或者发生故障时，能够通过无线网络传输来弥补。且监控前端能够在移动状态时完成监控工作，从而对有线网络视频监控系统难以布局的区域进行监控。所以建立安全性、移动性较高的无线网络监控系统，是对有线网络视频监控系统部署的完善。
基于3G网络的视频加密监控系统主要由三部分组成：网络传输子系统、监控前端子系统、后台监控子系统。其系统结构如图1所示：
图13G网络视频监控系统结构
监控前端子系统负责完成的主要工作包括：视频采集、压缩编码、加密、前端存储、3G网络传送等。视频数据的传输由网络传输子系统负责，通过宽带网络将数据传送到后台监控子系统。后端监控子系统所负责任务包括：实时监控、视频数据的接收、解密、后端存储、检索、回放等。
后端监控子系统被隔离成为外网区域、监控区域和后处理区域三个不同安全等级区域，由两种网络单向隔离设备来完成。外网区设备主要完成数据的接收功能，包括：下载服务器、接入网关以及外网配置终端；监控域设备主要完成实时视频监控以及视频数据下载，包括：原始数据存储服务器、监控终端以及配置服务器；后处理域设备主要负责视频数据的解密、存储及文件编辑处理等功能，包括：后处理数据存储服务器、数据库服务器和后处理终端。
1.2工作流程
前端设备预先写入密钥再向后端传输数据，确保数据加密后传输。前端设备对监控摄像机的视频信号采样，采用h.264双码流压缩编码，通过高级算法加密；一路通过3G网络实时传输数据，另一路在前端设备内存储数据；通过光纤将后端监控平台接入外网，从网络端口接收由前端发送过来的加密数据；利用流摆渡设备将数据从外网摆渡到监控平成实时监控；同时自动下载前端设备中存储的高质量视频文件，可以对监控区域的视频文件点播下载；利用文件单向摆渡设备将加密视频文件单向摆渡到后台，由后处理平台自动实时解密、格式转换和分类存储。用户按照授权检索材料、回放以及信息统计。
2系统主要功能模块设计
2.1监控前端模块设计
系统为了解决3G网络拥塞而带来的实时视频数据的丢失问题，因此，对加密后的视频数据采用双码流输出。其中，一路视频数据采用的是前端设备存储、后台下载的方式，而另一路所采用的实现方式是3G传输模块的实时传输。
网络视频的实时传输对实时性要求非常高。实时传输不仅是出现的时延非常小，而且最后得到的信号与初始信号的顺序以及时序也必须完全相同。互联网中多媒体数据流采用Rtp实时传输协议，主要提供时间信息，以便实现多媒体数据流的同步传输。Rtp有两个关键特性：第一是Rtp有一个时间戳，使得接收方可以控制回放；第二个特性便是每个分组包含一个序号，使得接收方能够分辨出数据丢失或无序交付。Rtp本身不含确保传输实时性与质量的机制，而Rtp以及RtCp的结合使用便可解决这一问题。RtCp协议会随着Rtp协议运行而运行。服务器利用周期性RtCp分组数据中含有的当前已发送分组数据量和丢失分组数据的数量等信息，改变传输速率。因此，RtCp以及Rtp结合使用，对提高实时数据的传输效率具有一定的作用。Rtp对数据传输服务的可靠性并没有要求，一般采用UDp传输。通过RtCp与UDp配合使用，使传输效率最优化。
为确保数据的保密性，系统采用加密性能较好的非对称加密算法，即Sm2加解密。其加解密过程如下：前端设备在向后端传输数据之前预先写入由后处理平台生成的公钥。
公钥由后处理平台随机产生，并通过软件导出，如图2所示：
图2后处理平台生成的公钥与私钥
把公钥从后处理平台取出，然后拷贝到前端设置于计算机内。前端设备连接该计算机进行设置时，将公钥上传到前端设备进行保存。视频数据经编码后必须使用公钥加密才能进行传输。用于实时传输的视频数据以及存储在前段的以便于下载的高质量视频数据，均使用动态随机公钥加密。其中，前端加密时使用硬件或者软件进行加密均可。鉴于监控视频的高实时性要求，因此系统采用集成专用加密芯片，不但保证了视频传输的实时性，同时保证了数据传输的安全性。后端解密时使用私钥解密。私钥由后处理平台生成，生成之后写入USB-key中。后处理平台操作时，需插入USB-key。为了使得监控视频的实时性得到保证，后端采用的解密算法为法卡解密算。数据安全性的实现方式为每次不同的工作任务中均生成新的公私钥对，不使用已存在的密钥。
2.2网络传输模块设计
视频采集模块主要由视频a/D、同步逻辑控制、视频数据处理器构成。逻辑产生单元输出同步控制信号，为保证视频处理的实时性，使用视频处理专用芯片和高速DSp完成。在监控系统中，通常安装多个摄像机，视频采集端要多个模拟视频输入接口同时输入视频信号，由视频采集模块完成视频信号的多路采集，实现多点监控。
视频压缩编码采用最先进的H.264算法以及高性能的DSp处理器，可动态设置视频分辨率、帧率和码率等；采用双码流输出，一路通过内网传输至3G传输模块，另一路传输至前端存储设备，实现本地存储和网络传输分别处理。
使用3G网络视频服务器，实现3G网络适配与传输功能。监控前端子系统通过3G模块与后端监控子系统建立通信链路；后端监控子系统发送控制命令给前端3G模块，启动视频传输；3G模块向后端监控子系统的接收模块发送视频数据。通信过程中，后端向前端反馈网络状况，以便进行速率控制。
2.3数据及系统安全设计
通过3G及ip网路传输视频数据，为防止数据及网络系统遭到攻击，要从网络架构、业务应用等多层面提供多种安全机制，构建高度安全网络。
前端视频数据加密存储到SD卡上，采用专用的自定义格式文件系统。在windows上使用专用软件才能看到SD卡文件，避免无关人员看到信息。后端监控子系统被隔离成为外网、监控和后处理三个区域，依靠流摆渡设备实现监控区域的安全性，该设备只允许外网数据进入监控区域；后处理区域依靠文件摆渡设备实现安全性，文件摆渡设备确保前端设备上线信息以及视频文件数据在后处理区域只进不出，保证了后处理区域中数据的绝对安全；监控区域不保存信息，视频数据不解密，直至摆渡到后处理平台时自动实时解密、格式转换以及分类存储；数据摆渡到后处理区域后自动删除，按照安全防护的要求，主要在外网配置终端加装边界防护、入侵检测系统以及各类防病毒软件，以减少网络入侵。
3结束语
3G网络视频加密监控系统的功能需要进一步完善，利用智能图像分析，进行针对特定图像的自动识别以及报警。经过特殊授权，可采用移动后端设备实现后台监控功能，并配合语音传输，实现音视频同步实时传输。采用多Sim卡绑定，多模传输方式同时传输数据，可进一步提高3G传输的视频质量。4G移动通信技术正在逐渐普遍应用，其实施符合移动通信发展趋势，能够充分满足用户对高速数据以及多种业务的需求，将对移动视频监控起到较大推进作用。
参考文献
[1]乔索.3G与移动多媒体传输技术的发展及其在视频监控的应用[oL].慧聪安防网，2009.
[2]徐玉波.3G与安防技术结合应用的探索与研究[J].中国安防，2010.
网络视频传输篇6
关键词：联网监控；传输与交换；视频流；多级管理平台
中图分类号：tn929.1文献标识码：a文章编号：1007-9599(2012)09-0000-02
一、高速公路监控业务的特点
高速公路监控视频主要由收费站监控图像、外场道路及隧道监控图像构成。收费站监控视频包括车道、广场、收费亭等图像，一般直接传送收费管理所，距离近图像多，业务丰富是它的特点。外场道路及隧道的监控环境比较复杂，需要在互通、重点路段、隧道内以及在高速公路主线上按设计要求设置各类监控点。各监控点的图像、云台控制等信号一般先传送到就近的收费管理所，再经通信系统传送到监控分中心。因此外场监控视频传输的特点具有传输距离远、传输容量大、图像质量要求高、数据信号种类多、需要多级控制等。
二、高速公路监控视频传输技术的发展
高速公路监控视频传输经过多年的发展与技术积累，取得了很大的成绩。经历了从早期的利用光端机直接传输模拟和数字非压缩视频，到利用通信系统的e1或ip接口传输各类编码格式的视频图像。目前监控视频传输系统主要以视频光端机+矩阵交换的模式和压缩视频编码ip传输模式为主，这种技术在各路段监控系统中被大量采用。随着视频联网监控的提出，国内几个主流视频传输设备生产厂家又推出了集传输和交换于一体的多级监控管理平台产品。
（一）模拟视频图像传输方式
早期高速公路中的监控图像传输方式主要是采用点对点的传输方式，利用点对点模拟式光端机将视频信号转换成光信号，每一路外场监控、收费图像通过一芯光纤传输。此方式存在调制信号线性失真、传输距离短，组网方式不灵活，不适应多级联网。设备基本无网管功能，系统后期维护较为复杂。
由于以上模拟视频光端机存在的缺陷，随着高速公路监控、收费系统图像及数据业务的增多，特别是高速公路联网监控及联网收费的逐步实施，此种技术已不满足目前高速公路的日常业务需求。
（二）数字非压缩传输方式
全数字节点式光端机是一种新型的光纤传输系统，视频信号采用数字方式进行调制、编码和压缩。通常使用2芯光纤将各节点连接形成环网、链网拓扑结构，视频图像和音频、以太网数据等信号可以在任意节点接入。节点式光端机采用数字时分复用（tDm）和光纤粗波分复用技术（CwDm）相结合，将视频图像及数据信号通过模数转换成数字信号通过光端机在光纤上进行多路复用传输。
数字化的监控图像避免了传输过程中的非线性失真，图像质量较好，且多路图像可复用进一芯光纤传输，提高光纤利用率，节约了光纤资源，采用节点光端机级联式组网方式，可实现多节点无损中继传输。但其仍需要编码器、视频矩阵及视频分配器等设备，网络结构较为复杂，且其数字非压缩协议各厂家无法兼容互通，无法广域联网，系统网管功能有一定局限性。
（三）网络数字化编码视频传输技术
近年来出现的视频编解码器是通过现有通信系统接口及通道传输视频信号的设备，其传输的图像质量主要取决于通信系统提供的接口和带宽。视频编解码器根据视频接口形式可分为e1接口和ip接口。通过以太网接口传输视频信号，俗称网络视频服务器。通常是使用SDH等通信系统接口外加网桥设备提供的以太网接口传输经编码器压缩、编码的视频信号，编码方式通常采用mpeG-2、mpeG-4、H.264等几种。
网络数字化编码技术采用高压缩比算法对视频图像进行压缩、编码，使视频图像以ip流形式存在。摄像机出来模拟视频流经过H.264编码设备压缩编码成高码流与低码流，高码流视频图像用于监控屏或监视器进行实时查看，低码流直接在存储设备实现数字化存储。ip视频流利用ipoVeRSDH技术实现在高速公路通信专网内传输。省去视频切换矩阵及视频分配器等模拟视频设备，可通过管理软件实现视频操作网络化（如组播和软矩阵切换），可通过流媒体服务器实现视频图像面向公众服务。通过Snmp（网络管理协议）实现对全网内个视频节点信号及设备的管理。
在实际应用中，数字网络化编码图像传输方式还存在一下问题需解决：编码后的数字视频图像以ip流在通信专网内传输，对通信系统的带宽占用较多，易引起网络风暴，造成通信系统瘫痪；为了保证视频的实时性采用UDp协议传送视频流，当网络繁忙时可能出现UDp包数据丢失，造成解压时出现马赛克现象；由于以太网的突发特征，当一个以太网中数字视频流过多时，会造成以太网交换机的负载急剧增加，网络速度变得很慢，影响其他数据的正常交换，严重时会造成网络瘫痪。
三、光纤数字视频传输管理平台技术的应用
（一）光纤数字传输管理平台系统的构成及特点
光纤数字传输管理平台系统由核心交换平台和远端接入设备组成。核心交换平台是系统内各级业务信号的汇集、切换的中枢和物理承载平台。它由19”8/12U机框、高速背板、核心交换单元、网管盘、电源模块等及部分组成，采用成熟先进的电信级以太网交换架构，单子架96G高速交换背板容量。交换平台采用功能盘和接口盘分离式结构设计，有源功能盘集中在机框前部、无源接口盘集中在机框后部，接线在机框后方操作、维护替换在机框前方进行，提高了工程开通和维护的便捷性。
远端接入设备分为非压缩视频接入模块和压缩视频接入模块。采用高速光传输技术，可根据实际需要组建星形、环形网络拓扑结构，实现多路非压缩视频、压缩视频、控制数据和多路辅助业务的接入传输。
光纤数字视频传输管理平台技术取代了传统方案中的各级视频光端机、视频编解码器、模拟视频矩阵、视频分配器等设备。系统集成度高、及接入、传输、调度、管理于一体，简化了系统结构、减少了线缆数量和中间环节，降低了系统建设成本、减少了故障点，更为用户的施工和后期维护带来方便，在多级大型联网项目中尤为明显。光纤数字视频传输系统的管理模式、强大的后台软件功能，可以轻松的实现设备管理、故障检测、视频管理、存储管理、报警联动、用户管理等多种功能。
（二）目前高速公路视频传输采用光纤数字传输管理平台方式，与传统点对点光端机加矩阵的传输方式对比，主要优势有
1.组网方式简单。采用数字视频平台后网络结构更为简单，省去了点对点方案涉及的包括光端机、矩阵、视频分配器、硬盘录像机、编解码器等设备，整个网络只包括视频传输设备和视频存储设备，后端网管可对所有视频设备进行管理，故障定位可具体到设备的端口，对后期运营管理创造便利条件。
2.多业务传输平台。数字视频传输平台除了对视频的传输，另外可以负责多种业务的传输通道，包括外场数据业务、语音业务、报警业务、广播业务等，充分利用传输通道，实现多业务平台传输。
3.便于联网。数字视频传输平台方案实现基于通信系统的传输，提高视频的传输距离，并大大增加了系统的可靠性。同时采用数字视频的传输方案可实现与省联网中心的联网，后期联网的工作简化得多，只需在联网监控中心增加视频传输平台设备即可，而原始方案还需要对分中心矩阵的输出视频进行编解码传输处理，图像经过多次处理后损耗比较大。
4.先进的存储模式。数字视频传输方案采用双码流设计，高速率码流用于广播级图像监控，低速率视频码流则可应用于视频存储。视频存储采用服务器、磁盘阵列的存储方式，这种方式将所有外场图像经过视频压缩后直接存储。服务器的计算处理速度远远高于硬盘录像机的存储计算能力，同时磁盘阵列存储支持RaiD的保护机制，大大提高数据的可靠性，即使数据丢失也能恢复。同时视频服务器的存储便于视频的联网，可实现数据的快速调用。
5.系统调用与管理更为方便。数字视频传输方案结合智能监控系统管理平台软件、存储系统平台软件、流媒体转发系统平台软件，可实现设备统一配置、维护和管理，实现用户分级管理、高视频码流调用、低码率视频存储和数字软矩阵功能等。采用客户端的管理方式，客户通过终端上的软件进行管理，相对矩阵的控制方式更为灵活方便。视频控制软件除了支持硬件矩阵的功能外，还可实现视频轮询、视频灵活分组、按桩号地址显示等操作。
（三）光纤数字传输管理平台在实际应用中依照高速公路机电管理模式，采用分层结构化设计，为高速公路监控视频提供完整的专业级解决方案
整个管理平台在逻辑上可以分为三级：省中心、路段中心、收费站/隧道所，各级之间通过光纤连接形成星形、联形、树形、环形获混合型等网络拓扑结构。也可以利用已有的SDH、RpR、aSon等通信网络互联组网。实现视频调度、存储、事件检测、分发等功能。
视频调度子系统：由管理服务器、管理客户端和控制键盘组成。完成音视频数据的监控调度、ip矩阵配置管理、oSD字符叠加、ptZ控制等功能。
视频存储子系统：由海量存储设备、存储管理服务器和检索回放客户端组成。完成音视频媒体数据的存储、管理、检索回放等功能。
视频事件检测：由嵌入式事件检测器、事件检测客户端软件组成。核心部件事件检测器将视频图像分析处理后所得的数据通过tCp/ip网络上传至客户端。由客户端软件负责显示实时交通信息、交通事件报警、区域设定以及设备管理等。
视频分发：由视频分发服务器和视频显示控制客户端组成。完成对音视频数据的管理、在线实时浏览和控制等功能。
管理平台采用千兆以太网交换技术和高速数字背板技术，用户可方便的对各监控中心和收费站/隧道所视音频及辅助信号进行任意切换控制，从而实现分布式数字矩阵功能。收费亭、车道、收费广场、道路和隧道内的视音频信号可以通过星形、联形、树形、环形光网络传输设备接入到就近的收费站/隧道所。收费站/隧道所可在本地进行调度、存储、控制，同时这些信号也根据需要传送到上级监控中心，并由上级监控中心按权限进行管控。另外，管理平台还支持包括视频、音频、异步数据以及对讲等在内的与高速公路视频监控相关的各种业务信号。
四、结束语
光纤数字传输管理平台实现了前端---监控分中心---监控中心的无缝连接，做到的监控视频的任意传输切换，解决了监控系统传输图像数量多，多级转换和重复编码等问题。
随着高速公路监控业务要求的不断提高，视频传输管理平台应在开放性、扩展性以及应用要求的个性化服务方面不断完善。管理平台系统应能够提供开放的接口和二次开发能力，以保障后期系统改造加入高清图像、智能分析等功能的实现。光纤数字视频传输管理平台技术是高速公路监控视频技术发展的必然趋势。
参考文献：
网络视频传输篇7
在地震、山火、电力设施偷盗等突发事件发生的时候，快速及时地将现场的信息在第一时间传送到电网企业内部至关重要安全监管和应急管理平台为电网企业提供了一个数字化支撑、信息化管理和智能化分析的工具［1］，实现对输电线路，变电站，生产、基建现场，应急现场等视频信息的实时监控，为保证电网的安全稳定运行起到积极的推动作用。
1总体框架
安全监管与应急管理平台由前端数据采集层、数据传输层、控制管理层、应用层四个部分组成。
1)数据采集层:数据采集层由前端视频网络摄像机、传感器等数据采集器组成，主要负责获取视频图像及周边数据。
2)数据传输层:数据传输层由内部传输网络及外部传输通道组成，负责视频监控数据的传输和交换。内部传输网络由电网企业的局域网组成，外部传输通道由前端有线、无线监控设备、以及运营商到电网企业的专用数字电路组成。
3)控制层:控制管理层由核心服务器、流媒体服务器、电视墙控制等组成，接受和处理客户端请求，负责系统的业务逻辑处理以及提供各类应用服务。
4)应用层:应用层由客户端、解码服务器及大屏组成，提供给用户交互操作接口，供用户访问系统，主要负责视频图像输出显示及切换控制等。
2工作原理
安全监管与应急管理平台采用先进的在线监测、传感器技术、数字处理技术、无线通信技术［2］，通过安装在杆塔、变电站等电力设备上的多种传感器，以及生产、基建施工现场、应急现场等的视频监测装置，远程在线监测、监视电力设备、施工现场的运行状态及设备周围的环境状况，当电力设备或设备周围现场发生异常时，如:山火、覆冰、倒塔、断线等，传感器和视频监测装置等前端设备能在第一时间自动采集、并向上级远方监控管理中心发送数据、语音、视频等监测信息和报警信息，使运行人员在远方监控中心可及时直接了解设备运行状态，直接对现场进行监听、监视，提前感知潜在或正在发生的威胁，将外力破坏、故障缺陷消灭在萌芽状态。
2.1前端设备
安全监管与应急管理平台集成了新建的便携式(车载)视频、单兵视频、杆塔视频监控系统，以及建设在用的变电站视频、电缆隧道视频监控系统。
1)杆塔视频监控杆塔视频监控设备可以实时监控铁塔线路上的具体线路情况，如覆冰、山火、人为外力破坏等情况，通过无线3G网络信号将杆塔视频回传至主站系统。视频传输方面，为了保证视频传输速率不受损失，在3G无线通信装置中对网络摄像机采取CiF格式的视频图像分辨率，帧率为25F/s，码流量为128Kbps。设备供电方面，采用一台日均发电量1800w的maX600w五叶高效风力发电机、一块日均发电量1440w的太阳能板、8块放电量为13000w的200aH蓄电池构成供电系统保证视频监控设备7*24小时运行。
2)便携式(车载)视频监控系统采用了国际领先的数字视音频编解码算法，同时结合无线网络传输、GpS定位、系统集成控制、数据存储等多项技术。视频传输方面，为了保证视频传输速率不受损失，在3G无线通信装置中对网络摄像机采取CiF格式的视频图像分辨率，帧率为25F/s，码流量为128Kbps。设备供电方面，在车内可以使用车辆的电源，选配锂电池，保证脱车情况下8小时系统供电。
3)单兵监控系统是针对巡检、检修、抢修等单人便携式监控需求而提供的解决方案。视频传输方面，为了保证视频传输速率不受损失，在3G无线通信装置中对网络摄像机采取CiF格式的视频图像分辨率，帧率为25F/s，码流量为128Kbps。设备供电方面，单兵系统那个采用内置式锂电池供电，能够保证至少4小时的持续工作时间。
4)建成在用的变电站、电缆隧道视频前端设备通过电网企业局域网络将视频信号传输至变电站、电缆隧道视频系统平台。安全监管与应急管理平台通过协议或SDK，抽取和调用变电站、电缆隧道视频系统平台存储的视频数据，集成已有的变电站、电缆隧道视频监控功能。
2.2传输网络
视频监控平台带宽需求与分辨率和帧率两个因素密切相关。一路视频流占用带宽的大小则决定于其芯片的处理能力、分辨率大小、图像效果等因素。通常情况下，压缩格式为H.264、分辨率为720×576、标准画质下的视频流是2mbps。传输带宽计算主要有两部分，一部分为前端设备上传的视频流，另一部分为中心服务平台向客户端分发的视频流。安全监管与应急管理平台所需传输网络的带宽为:m×n。其中，n为同时要预览的并发视频路数，即前端视频监控设备的数量，m为当前传输码流，在标准画质下，m=2mbps，同时，还应考虑到传输网络的不稳定因素，适当增加传输网络的设计带宽。
2.3系统
应急指挥系统采用微软SharepointportalServer开发实现，后端采用SQLServer数据库，可以部署在windows/Linux等多种操作系统平台。微软SharepointportalServer使得企业能够开发出智能的门户站点，这个站点能够无缝连接到用户、团队。因此能够更好地利用业务流程中的相关信息，更有效地开展工作。SharepointportalServer提供了一个企业的业务解决方案，它利用了单点登录和企业应用程序集成功能，以及灵活的部署选项和管理工具，将来自不同系统的信息集成到一个解决方案中。
3系统功能
1)视频监控:通过固定的前端监控设备实现对变电站、输电线路的视频监控，通过移动的前端设备实现对突发事件现场的视频监控。
2)巡检功能:巡检功能包括地图巡检、输电线路巡检、变电站巡检。
3)联动报警:在变电站、输电线路等周围，当有不满足事先定制的规则的事件发生时，探测器和报警装置将触发告警信号。安全监控与应急管理平台将集成多种报警子系统，并对报警设备进行控制和管理。实现防盗报警、报警联动、音视频提醒等一体化、集成化的安防管理;使整个系统为一个有机的整体，充分提高企业的技防水平。
4)视频智能分析:安全监控与应急管理平台提供视频故障诊断、事件检测(如物品丢失/遗留、逆行等)、区域警戒等实时视频只能分析功能。配合使用专业的山火视频检测设备，还可以实时侦测山林起火事件，保证输电线路的安全。安全监控及应急管理平台的建设、深度运用，节省人力、物力等方面的资源，推进企业信息化向信息化企业的转变。
4存在的问题
1)网络带宽易成为瓶颈，建成在用的变电站、电缆隧道视频监控采用有线传输方式，在电网企业1000m的局域网内部，视频能够稳定传输。新建的杆塔、单兵、移动等视频监控，采用了3G无线传输方式，比较依赖电信营运商的网络建设，网络带宽容易成为阻碍系统应用的瓶颈，在网络覆盖较差的边远山区、应急现场，视频传输质量较差。
2)企业运营成本增加。
3)前端设备运维复杂度加大。
5结束语
网络视频传输篇8
关键词：传输方式；模拟视频；数字非压缩；网络数字化编码
1模拟视频图像传输方式
早期高速公路中的模拟图像传输方式主要是采用点对点的传输方式，利用点对点光端机将视频信号转换成光信号，通过光纤传输外场监控图像或收费图像。
此种方式缺点如下：
1）传输距离短，组网方式不灵活，不适应多级联网，无法实现远距离传输。
模拟视频传输方式示意图
2）每个节点均需一芯光纤，浪费光纤资源，系统构成较为复杂，需要矩阵、视频分配器等各类产品组网。
3）设备基本无网管功能，系统设备后期维护较为复杂。
由于以上模拟视频光端机存在的缺陷，随着高速公路监控及收费系统的图像业务的增多，特别是高速公路联网监控及联网收费的逐步实施，此种技术已不满足目前高速公路的日常业务需求。
数字非压缩视频传输方式示意图
2数字非压缩传输方式
此方式采用8bit/10bit数字时分复用（tdm）和光纤粗波分复用技术（cwdm）相结合的数字视频传输技术。将外场视频图像通过模数转换成数字信号通过光端机在光纤上进行多路复用传输，在端局通过局端机将数字视频图像还原成模拟图像信号进行实时监控。数字化的监控图像避免了传输过程中的非线性失真，图像质量较好，且多路图像可复用进一芯光纤传输，提高光纤利用率，节约了光纤资源，采用节点光端机级联式组网方式，可实现多节点无损中继传输。但其仍需要编码器、视频矩阵及视频分配器等设备，网络结构较为复杂，不利于后期维护和网络升级。且其数字非压缩协议各厂家无法兼容互通，无法广域联网。系统网管功能有一定局限性。
3网络数字化编码视频传输技术
根据高速公路的管理体制对图像传输的要求，图像传输的层次是：现场图像——收费站——路段分中心——省监控管理中心等。
高速公路应用h.264编码图像传输方式示意图
目前高速公路运营管理面临着：
1）应急事件快速处理的要求，需通过对现场图像进行快速分析，快速响应以便进行快速地部署和处理。
2）全省范围内的日常运营管理调阅图像，并且需更好的面向公众图像，为公众出行提供实时道路交通状况，更好地选择自己的出行路线，缓解交通压力，保障交通顺畅提供方案。
此要求图像传输网络能够与高速公路通信专网进行很好的融合，使图像传输能够网络化，全网内实现视频图像的调阅查看，网络数字化编码视频传输技术为其提供了解决方案。
网络数字化编码视频传输技术特点：
1）视频图像处理ip业务化特点，采用h.264算法的对图像进行高压缩比，使视频图像以ip流存在，可在网内调用及面向公众。
2）视频采用双码流形式，现场摄像机出来模拟视频流经过h.264编码设备压缩编码成高码流与低码流。高码流视频图像用于监控屏或监视器进行实时查看，低码流直接在存储设备实现数字化存储。ip视频流利用ipoversdh技术实现在高速公路通信专网内传输。省去视频切换矩阵及视频分配器等模拟视频设备，可通过管理软件实现视频操作网络化（如组播和软矩阵切换），可通过流媒体服务器实现视频图像面向公众服务。通过snmp（网络管理协议）实现对全网内个视频节点信号及设备的管理，如策略制定、现场及远端设备配置、运行状态查询及视频流操作。
3）主流的san视频存储特性，san全称：storageareanet-
work,即存储区域网络，包括存储设备、光交换设备及视频服务器。服务器与存储设备通过光交换设备相互连接，通过光纤链路实现数据传输。其数据的读写均基于数据块级别实现，性能优势明显。
4）标准、高质量的h.264编码压缩技术，其能够以更低的数字码流实现更高质量的视频图像，支持d1（720*576），hd1（352*576）等图像分辨率格式，d1格式适用于监视器及普通电脑客户端观看，达到dvd画面效果，同时可为交通事件检测设备提供视频图像进行事件检测，cif格式可用于视频存储，节约存储空间。带宽适应性较强，同样视频质量需求，1.2m的h.264相当于2m的h.263,2.5m的mpeg2，减少对通信系统带宽的占用，更好的适用网络传输。
而在实际应用中，数字网络化编码图像传输方式下阶段面临着如下需解决的问题：
1）目前存在各家厂家的视频图像编码方式不同，编码后图像无法实现互编互解。
2）编码后的数字视频图像以ip流在高速公路的通信专网内传输，对通信系统的带宽占用较多，当图像路数较多的时候其组播功能易引起网络风暴，造成通信系统瘫痪。
针对以上问题，根据目前建设及运营的经验，各厂家需互相沟通，开放其编码算法，共同制定统一的编解码协议，实现图像能够互编互解，对于管理范围内超过一定路数的视频图像设置相应的视频转发服务器，避免了全网内传输组播视频图像，造成通信系统的瘫痪。
网络视频传输篇9
关键词：传输方式；模拟视频；数字非压缩；网络数字化编码
1模拟视频图像传输方式
早期高速公路中的模拟图像传输方式主要是采用点对点的传输方式，利用点对点光端机将视频信号转换成光信号，通过光纤传输外场监控图像或收费图像。
此种方式缺点如下：
1）传输距离短，组网方式不灵活，不适应多级联网，无法实现远距离传输。
模拟视频传输方式示意图
2）每个节点均需一芯光纤，浪费光纤资源，系统构成较为复杂，需要矩阵、视频分配器等各类产品组网。
3）设备基本无网管功能，系统设备后期维护较为复杂。
由于以上模拟视频光端机存在的缺陷，随着高速公路监控及收费系统的图像业务的增多，特别是高速公路联网监控及联网收费的逐步实施，此种技术已不满足目前高速公路的日常业务需求。
数字非压缩视频传输方式示意图
2数字非压缩传输方式
此方式采用8bit/10bit数字时分复用（tdm）和光纤粗波分复用技术（cwdm）相结合的数字视频传输技术。将外场视频图像通过模数转换成数字信号通过光端机在光纤上进行多路复用传输，在端局通过局端机将数字视频图像还原成模拟图像信号进行实时监控。数字化的监控图像避免了传输过程中的非线性失真，图像质量较好，且多路图像可复用进一芯光纤传输，提高光纤利用率，节约了光纤资源，采用节点光端机级联式组网方式，可实现多节点无损中继传输。但其仍需要编码器、视频矩阵及视频分配器等设备，网络结构较为复杂，不利于后期维护和网络升级。且其数字非压缩协议各厂家无法兼容互通，无法广域联网。系统网管功能有一定局限性。
3网络数字化编码视频传输技术
根据高速公路的管理体制对图像传输的要求，图像传输的层次是：现场图像——收费站——路段分中心——省监控管理中心等。
高速公路应用h.264编码图像传输方式示意图
目前高速公路运营管理面临着：
1）应急事件快速处理的要求，需通过对现场图像进行快速分析，快速响应以便进行快速地部署和处理。
2）全省范围内的日常运营管理调阅图像，并且需更好的面向公众图像，为公众出行提供实时道路交通状况，更好地选择自己的出行路线，缓解交通压力，保障交通顺畅提供方案。
此要求图像传输网络能够与高速公路通信专网进行很好的融合，使图像传输能够网络化，全网内实现视频图像的调阅查看，网络数字化编码视频传输技术为其提供了解决方案。
网络数字化编码视频传输技术特点：
1）视频图像处理ip业务化特点，采用h.264算法的对图像进行高压缩比，使视频图像以ip流存在，可在网内调用及面向公众。
2）视频采用双码流形式，现场摄像机出来模拟视频流经过h.264编码设备压缩编码成高码流与低码流。高码流视频图像用于监控屏或监视器进行实时查看，低码流直接在存储设备实现数字化存储。ip视频流利用ipoversdh技术实现在高速公路通信专网内传输。省去视频切换矩阵及视频分配器等模拟视频设备，可通过管理软件实现视频操作网络化（如组播和软矩阵切换），可通过流媒体服务器实现视频图像面向公众服务。通过snmp（网络管理协议）实现对全网内个视频节点信号及设备的管理，如策略制定、现场及远端设备配置、运行状态查询及视频流操作。
3）主流的san视频存储特性，san全称：storageareanet-
work,即存储区域网络，包括存储设备、光交换设备及视频服务器。服务器与存储设备通过光交换设备相互连接，通过光纤链路实现数据传输。其数据的读写均基于数据块级别实现，性能优势明显。
4）标准、高质量的h.264编码压缩技术，其能够以更低的数字码流实现更高质量的视频图像，支持d1（720*576），hd1（352*576）等图像分辨率格式，d1格式适用于监视器及普通电脑客户端观看，达到dvd画面效果，同时可为交通事件检测设备提供视频图像进行事件检测，cif格式可用于视频存储，节约存储空间。带宽适应性较强，同样视频质量需求，1.2m的h.264相当于2m的h.263,2.5m的mpeg2，减少对通信系统带宽的占用，更好的适用网络传输。而在实际应用中，数字网络化编码图像传输方式下阶段面临着如下需解决的问题：
1）目前存在各家厂家的视频图像编码方式不同，编码后图像无法实现互编互解。
2）编码后的数字视频图像以ip流在高速公路的通信专网内传输，对通信系统的带宽占用较多，当图像路数较多的时候其组播功能易引起网络风暴，造成通信系统瘫痪。
针对以上问题，根据目前建设及运营的经验，各厂家需互相沟通，开放其编码算法，共同制定统一的编解码协议，实现图像能够互编互解，对于管理范围内超过一定路数的视频图像设置相应的视频转发服务器，避免了全网内传输组播视频图像，造成通信系统的瘫痪。
网络视频传输篇10
关键词：传输方式；模拟视频；数字非压缩；网络数字化编码
1模拟视频图像传输方式
早期高速公路中的模拟图像传输方式主要是采用点对点的传输方式，利用点对点光端机将视频信号转换成光信号，通过光纤传输外场监控图像或收费图像。
此种方式缺点如下：
1）传输距离短，组网方式不灵活，不适应多级联网，无法实现远距离传输。
模拟视频传输方式示意图
2）每个节点均需一芯光纤，浪费光纤资源，系统构成较为复杂，需要矩阵、视频分配器等各类产品组网。
3）设备基本无网管功能，系统设备后期维护较为复杂。
由于以上模拟视频光端机存在的缺陷，随着高速公路监控及收费系统的图像业务的增多，特别是高速公路联网监控及联网收费的逐步实施，此种技术已不满足目前高速公路的日常业务需求。
数字非压缩视频传输方式示意图
2数字非压缩传输方式
此方式采用8bit/10bit数字时分复用（tDm）和光纤粗波分复用技术（CwDm）相结合的数字视频传输技术。将外场视频图像通过模数转换成数字信号通过光端机在光纤上进行多路复用传输，在端局通过局端机将数字视频图像还原成模拟图像信号进行实时监控。数字化的监控图像避免了传输过程中的非线性失真，图像质量较好，且多路图像可复用进一芯光纤传输，提高光纤利用率，节约了光纤资源，采用节点光端机级联式组网方式，可实现多节点无损中继传输。但其仍需要编码器、视频矩阵及视频分配器等设备，网络结构较为复杂，不利于后期维护和网络升级。且其数字非压缩协议各厂家无法兼容互通，无法广域联网。系统网管功能有一定局限性。
3网络数字化编码视频传输技术
根据高速公路的管理体制对图像传输的要求，图像传输的层次是：现场图像——收费站——路段分中心——省监控管理中心等。
高速公路应用H.264编码图像传输方式示意图
目前高速公路运营管理面临着：
1）应急事件快速处理的要求，需通过对现场图像进行快速分析，快速响应以便进行快速地部署和处理。
2）全省范围内的日常运营管理调阅图像，并且需更好的面向公众图像，为公众出行提供实时道路交通状况，更好地选择自己的出行路线，缓解交通压力，保障交通顺畅提供方案。
此要求图像传输网络能够与高速公路通信专网进行很好的融合，使图像传输能够网络化，全网内实现视频图像的调阅查看，网络数字化编码视频传输技术为其提供了解决方案。
网络数字化编码视频传输技术特点：
1）视频图像处理ip业务化特点，采用H.264算法的对图像进行高压缩比，使视频图像以ip流存在，可在网内调用及面向公众。
2）视频采用双码流形式，现场摄像机出来模拟视频流经过H.264编码设备压缩编码成高码流与低码流。高码流视频图像用于监控屏或监视器进行实时查看，低码流直接在存储设备实现数字化存储。ip视频流利用ipoVeRSDH技术实现在高速公路通信专网内传输。省去视频切换矩阵及视频分配器等模拟视频设备，可通过管理软件实现视频操作网络化（如组播和软矩阵切换），可通过流媒体服务器实现视频图像面向公众服务。通过Snmp（网络管理协议）实现对全网内个视频节点信号及设备的管理，如策略制定、现场及远端设备配置、运行状态查询及视频流操作。
3）主流的San视频存储特性，San全称：Storageareanet-
work,即存储区域网络，包括存储设备、光交换设备及视频服务器。服务器与存储设备通过光交换设备相互连接，通过光纤链路实现数据传输。其数据的读写均基于数据块级别实现，性能优势明显。
4）标准、高质量的H.264编码压缩技术，其能够以更低的数字码流实现更高质量的视频图像，支持D1（720*576），HD1（352*576）等图像分辨率格式，D1格式适用于监视器及普通电脑客户端观看，达到DVD画面效果，同时可为交通事件检测设备提供视频图像进行事件检测，CiF格式可用于视频存储，节约存储空间。带宽适应性较强，同样视频质量需求，1.2m的H.264相当于2m的H.263,2.5m的mpeG2，减少对通信系统带宽的占用，更好的适用网络传输。而在实际应用中，数字网络化编码图像传输方式下阶段面临着如下需解决的问题：
1）目前存在各家厂家的视频图像编码方式不同，编码后图像无法实现互编互解。
[1] [2]
）编码后的数字视频图像以ip流在高速公路的通信专网内传输，对通信系统的带宽占用较多，当图像路数较多的时候其组播功能易引起网络风暴，造成通信系统瘫痪。
针对以上问题，根据目前建设及运营的经验，各厂家需互相沟通，开放其编码算法，共同制定统一的编解码协议，实现图像能够互编互解，对于管理范围内超过一定路数的视频图像设置相应的视频转发服务器，避免了全网内传输组播视频图像，造成通信系统的瘫痪。