怎麼多樣接入實現網路與監控深度融合?

目前在安防領域一個無可爭辯的事實就是:安防監控系統已經從一個模擬的監控系統,過渡到數字化、網路化、智慧化監控系統。監控前端的接入方式從模擬介質的視訊線纜的傳輸方式,逐步過渡到光纖、雙絞線的數字線纜的傳輸方式。

  在監控系統中,視訊傳輸是至關重要的環節,成人小遊戲選擇何種介質和裝置傳送視訊和控制訊號,直接關係到監控系統的質量和可靠性。隨著監控的應用範圍從單點監控,向IP聯網監控發展之後,監控系統所跨越的物理距離甚至高達上千公里。編碼器、網路攝像機、DVR等前端影象採集編碼裝置所處物理位置的網路狀況也不一而足,對系統的網路接入方式也提出了更高的要求。為此,如何實現更為靈活的系統接入,已經成為廠商與使用者關注的重點問題之一。

方法/步驟

傳統視訊監控接入方式

  傳統的用來傳輸視訊訊號的介質主要有同軸電纜、雙絞線和光纖,對應的傳輸裝置分別是同軸視訊放大器、雙絞線視訊傳輸裝置和光端機。

  1.同軸電纜傳輸

  同軸電纜是較早使用,也是使用時間最長的傳輸方式,具有價格較便宜、鋪設較方便的優點。但傳輸距離有限,在監控系統中使用時,為了保證有較好的視訊質量,一般將傳輸距離範圍限制在四、五百米左右。

  2.雙絞線傳輸

  雙絞線的傳輸在IP網路監控中應用比較廣泛,h小遊戲只要IP網路存在的地方就有雙絞線傳輸的使用,接入方式簡便,鋪設成本低。但是同樣傳輸距離有限,比較好的雙絞線傳輸也僅能達到二百米左右。

  3.光纖傳輸

  光纖具有傳輸頻寬高、容量大、不受電磁干擾、受外界環境影響小等諸多優點,一根光纖就可以傳送監控系統中需要的所有訊號,傳輸距離可以達到上百公里。近年來由於光纖通訊技術的飛速發展,光纖監控系統的成本也大幅降低,所以光纖和光端機在監控系統中的應用越來越普及。

  其實,不同的傳輸方式也即意味著不同視訊監控接入方式,同軸電纜傳輸仍然是模擬監控傳輸的主要方式。而數字監控中採用的雙絞線、光纖傳輸,即意味前端裝置支援乙太網接入或者光纖接入。

  

H3C創新的網路監控接入方式

  H3C基於對IP技術的深厚積澱,提出了“安防IT化,監控大聯網”的理念,融合交換、視訊、儲存、信令控制等多維度技術,創造性的推出了融合開放、簡單易用、業界領先的iVS IP智慧監控解決方案,涵蓋視訊編解碼、視訊儲存、網路傳輸和管理平臺四大元件,是目前業界唯一能夠保證大規模應用時“看、控、存、管、用” 綜合性能的網路監控解決方案。

  針對具體的應用場景,H3C創新性的把網路產品的傳輸技術融合到IP監控系統中,使得iVS智慧監控解決方案擁有了更為靈活豐富的前端接入技術,支援Ethernet(乙太網)、SFP(光纖)、EPON(無源光網路)、RRPP(快速環路保護)、無線等多種接入方式,從而幫助使用者可以更為靈活地部署視訊監控應用。

  在目前光纖應用越來普及的大環境下,H3C視訊監控裝置對光纖接入同樣具備良好的支援性。由於基於乙太網技術而實現的光纖、雙絞線接入使用已經十分普遍,因此在光端機存在的場合,完全可以通過編碼器內建光纖介面替代。

  H3C的編碼裝置自身內建SFP光纖介面,編碼器對視訊影象進行壓縮之後,直接通過內建的光纖介面傳送出去,經過後端的光纖網路傳遞到監控中心。通過編碼器內建光纖介面,可以很好的解決光端機方式在系統的維護管理、系統的施工擴容等方面的不足。

  圖:編碼器內建SFP光纖介面

  而在系統接入的架構方面,H3C解決方案中最值得一提的就是EPON接入技術與RRPP環網接入技術。下面,我們就這兩種接入方式分別進行介紹。

  

怎麼多樣接入實現網路與監控深度融合

EPON在IP監控中的創新應用

  EPON技術由第一英里乙太網聯盟(EFMA)在2001年初提出,採用點到多點的使用者網路拓撲結構,利用光纖實現資料、語音和視訊的全業務接入的目的。一個典型的EPON系統由OLT、ONU、POS組成。OLT(Optical Line Terminal)放在中心機房,ONU(Optical Network Unit)放在使用者裝置端附近或與其合為一體。POS(Passive Optical Splitter)是無源光纖分支器,是一個連線OLT和ONU的無源裝置,它的功能是分發下行資料,並集中上行資料。

  把EPON的網路傳輸技術引入視訊監控系統中,主要緣起平安工程的建設。平安城市對光纖的需求量很大,因此可以採用EPON技術,在一根光纖線路上,接入多個前端編碼裝置,實現點到多點的終端接入,從而實現節省光纖資源,節省系統建設成本。經過在平安城市的長期實踐,EPON技術在視訊監控系統中已經得到廣泛的應用。

  在H3C的監控解決方案中,室外監控點大多采用EPON方式接入,在編碼器上整合ONU模組,影象採集之後,進行壓縮處理,最後形成的IP報文,通過ONU模組向上傳輸到OLT裝置。

  圖:EPON在監控中的應用

  

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EPON技術的優點主要表現在:

  (1)相對成本低,維護簡單,容易擴充套件,易於升級。EPON結構在傳輸途中不需電源,沒有電子部件,因此容易鋪設,基本不用維護,長期運營成本和管理成本的節省很大;對局端資源佔用很少,模組化程度高,系統初期投入低,擴充套件容易,投資回報率高;EPON系統是面向未來的技術,大多數EPON系統都是一個多業務平臺,對於向全IP網路過渡是一個很好的選擇。

  (2)採用EPON的組網方式,4399小遊戲可以極大的節省主幹線路光纖資源,且每個監控點到交換機都為獨享頻寬,根據每路攝像頭的碼流要求,並考慮將來的擴充套件,每路頻寬設計為10Mbps,即每個EPON樹能最大支援100路的枝節點。

  (3)節省光纖資源,節約工程施工投資,服務範圍大。EPON作為一種點到多點網路,以一種扇出的結構來節省資源,服務大量使用者。

  (4)頻寬分配靈活,服務有保證。對頻寬的分配和保證都有一套完整的體系。EPON可以通過DBA(動態頻寬演算法)、DiffServ、PQ/WFQ、WRED等來實現對每個使用者進行頻寬分配,並保證每個使用者的QoS。

  

RRPP在IP監控中的創新應用

  目前,帶有封閉周界的企業園區、學校校園、公共場所,都大量存在建設監控系統的需求,但是面臨的問題是,人為的惡意破壞監控傳輸的線路,影響監控系統的線路安全,如何儘可能保證系統的可靠,同時又方便維護。另外,對於採用IP技術為主的園區監控解決方案中,園區的網路交換裝置為監控預留的網路介面很少,在交換裝置上不可能為每一路監控點提供一個接入網路介面,如何能夠通過有限的網路介面接入更多的監控編解碼裝置。

  綜合這兩方面的情況,H3C創新性的把RRPP環網保護技術引入到監控系統中,及解決了環網保護問題,又有效節約核心接入裝置的網路佔用。

  RRPP是一個專門應用於乙太網環的鏈路層協議,當乙太網環上一條鏈路斷開時,能迅速啟用備份鏈路以恢復環網上各個節點之間的通訊通路。

  H3C的編碼器裝置內建RRPP模組,影象採集之後,進行壓縮處理,形成的IP報文,通過RRPP模組向上傳輸到支援RRPP協議的交換機裝置。

  圖:RRPP在監控中的應用

  從圖中可以看出7個編碼器圍成一圈RRPP環網,最終只佔用了接入交換裝置的兩個網路埠,很好的解決了大量編碼器對於埠的佔用,否則每個編碼器都要接入交換機,則會佔用7個埠,如果更多的編碼器需要接入,則佔用更多。若環網中編碼器之間鏈路出現故障,並不會影響其他節點編碼裝置的使用,則RRPP協議快速啟用鏈路保護技術,資料開始反向傳輸。

  通過採用RRPP技術,視訊監控系統既可解決光纜資源部署的問題,又實現了業務的高可靠性。在多個園區實際執行中,RRPP技術取得了良好的效果。正如某高校資訊主管所言,自從我們的高校校園採用H3C RRPP自愈環網技術以後,再也不用擔心各種光纜意外中斷而影響業務運行了。

  

怎麼多樣接入實現網路與監控深度融合

​總結

  若要組建一個高質量的監控網路,就必須清楚各種視訊接入方式的特點和使用環境,以便針對實際工程選擇合適的介質和裝置。H3C的監控解決方案靈活的接入方式,對使用者自由選擇組網方案具有十分重要的意義。

  此外,隨著3G、wifi無線網路的部署,目前部分監控系統提出了無線傳輸的要求,針對有線傳輸方式,無線具有部署方便,施工方便的特點。在一些特殊環境的監控應用中,無線接入是有線網路接入的一種很好的補充。H3C作為網路產品的提供商,同樣能夠提供各種無線監控接入方案,滿足使用者的實際需求。

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