以适应性调变技术解决超低带宽实时影像传输问题 - 安防知识网

视频监控技术的发展趋势，以「高画质、低带宽」为主，若想达到视频实时监控功能，须透过无线传输将视频回传至管理中心，便需要一定的带宽。然而，在导入网络监控时，往往受限于带宽的负载能力，使得视频画面模糊且迟缓，如何降低高画质视频对传输带宽造成的负担，提供更稳定快速的视频数据传输质量，成为最重要的课题。

　　案例分享

　　案例一

　　泰国某购物中心，其网络环境已于两年前拉好线且装潢完成，但需要在现有的网络条件下，新加装200支的网络摄像机。追加摄像机机为1080p高清，但只能共享现有固网带宽，每支网络摄像机仅能有768kbps的带宽可传送影像。

　　案例二

　　匈牙利物流公司需在运送车辆加装车载摄像机以及4G路由器，由于4G上网费用问题，业主仅能容许1Mbps给车用摄像机发送视频回控制中心，且车上装有前置型＋后座型网络摄像机各一台。在此条件下，联发光电提出「不仅传送单张图片，而是传送实时视频」的解决方案，让一台车用网络摄像机基于384kbps CBR之下，传送720p实时帧速率（real-time frame rate），透过4G网络往外发送给行控中心，因此取得物流车队项目，安装380支车用摄像机。

　　加值项目：所使用车用网络摄像机具有DI/DO接口，可外接门窗传感器，当货车门未解除而开启时，网络摄像机受到发报，除了原本的实时影像外，还会弹出警告讯息发送通知至控制中心与手机App上。

　　案例三

　　船舶上的监视系统多是利用卫星上网带宽，当船行至远洋，便超出岸上基地台的可接收范围，船队业主因而向特许经营商申请卫星上网的功能。卫星上网的带宽除了为船上人员对外连网使用，业主更提出能否传送船上网络摄像机与NVR的实时影像，作为避免船只擦撞争议的有效证据。但卫星带宽属稀少资源，不但费用高，尚有三大技术问题须解决：

　　1. 超低带宽，且还须与船上其他设备共享网络，表示网络摄像机及NVR的可用带宽是不稳定的。

　　2. 卫星打出去到中继卫星再到接收端卫星，时程较久，网络摄像机与NVR接收到回馈的时间因此拉长。

　　3. 上、下行带宽差异极大。

　　在接受业主委托后，即开发适用于卫星特性的船舰用网络摄像机、NVR，以及岸上中端控制软件与手机App解决以上技术问题，预计分年安装30艘船，让船行外海的安全问题得到监控与保障。

　　加值项目：船舶用设备的耐受性为一大挑战，机壳需用不锈钢防盐蚀，且需耐Z轴上下波动，在产品设计与船舶认证上，提供了完整的方案与产品。

　　能自我调变解码的低带宽传输技术

　　上述所接触到的案例，其共通背景皆为「带宽受限」，在此需求前提下，网络摄像机便需自己掌握影像解压缩与调变的技术，方能配合不同案场需求，因此研发出能自我调变译码（Adaptive Decoding Methodology），可于200kbps的超低带宽下，实时传输4路网络摄像机影像的技术。此技术仍走标准H.265压缩及支持ONVIF，无须担忧特殊译码压缩的问题，同时亦能解决下列超低带宽的技术问题：

　　1. Frame无法送出时如何重新发送？

　　2. 如何进行交握（Handshake）让发送方与接收方知道需要重送？

　　3. 如何让画面维持流畅而不会时快时慢？

　　4. 能否支持多种解码方如VMS、Web、手机App？

　　200kbps，几乎是拨接调制解调器时代的数字，但依然有不少这种环境存在，却往往被高分辨率、高画质的要求给忽略。而网络摄像机与NVR的完美互动，可提供320x240/30fps、同时4路网络摄像机实时影像;以及1280x720/30fps、单路弹出画面的两种分割画面。VMS的Web化设计，则可用来作为网络摄像机译码方使用，进而降低对图形用户接口（GUI）的依赖，让解码方用最小带宽、最快速度看到用户操作接口。此外，VMS也兼具影像接收与转发的功能，当作为转发服务器时，可以让手机App由VMS拉取实时安全监控影像，一方面无须再跟发送端索取信息以减少带宽占用，另一方面可对联机进来观看的人员权限进行管理。

　　结语

　　透过可用于低照全彩环境、采用Sony Starvis感光组件的网络摄像机，加上优越的软件技术，便能让同一台摄像机提供多组串流影像，让低带宽、低分辨率影像用于网外及同时间录像最高分辨率与网内存储装置，达到最大的适应性与成本控制;使原本低带宽下的单张抓拍，升级到实时串流（RTSP streaming）。台湾厂商在安全监控的市场，除了做出广度，更重要的是做出深度，低带宽传输实时影像技术为车载通讯、轨道列车通讯、船舶通讯等打造出适合方案，为业主提供最有效的安全监控设置。