首頁(yè)>>>技術(shù)>>>視像通信　　視像通信產(chǎn)品

手機(jī)IP監(jiān)控——新的電信增值服務(wù)

海思半導(dǎo)體營(yíng)銷工程部 營(yíng)銷經(jīng)理 羅記成 2007/10/09

　　全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步使得人們的安全意識(shí)不斷提升，社會(huì)對(duì)安防產(chǎn)品和服務(wù)的需求不斷增加，大規(guī)模、遠(yuǎn)距離監(jiān)控應(yīng)運(yùn)而生。由于模擬監(jiān)控存在的各種問(wèn)題，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將視頻圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸?shù)募斜O(jiān)控方式應(yīng)運(yùn)而生。目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第三代——網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，其系統(tǒng)主要由前端的網(wǎng)絡(luò)攝像頭（IP Camera），或者模擬Camera與DVS，后端的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，控制室的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控最本質(zhì)的特征之一就是視音頻壓縮、存儲(chǔ)、回溯、傳輸和遠(yuǎn)程控制等都是通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，它對(duì)比原來(lái)的第一代以VCR(Video Cassette Recorders)為代表的傳統(tǒng)CCTV視頻監(jiān)視系統(tǒng)，第二代DVR有實(shí)時(shí)監(jiān)控，集中存儲(chǔ)，智能化管理；高性價(jià)比；網(wǎng)上升級(jí)，遠(yuǎn)程訪問(wèn)等優(yōu)勢(shì)。

　　IP Camera在海外已屬于逐漸成熟市場(chǎng)，2007年全球?qū)⒂谐^(guò)500萬(wàn)臺(tái)的出貨。據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，IP Camera市場(chǎng)將在2009年超越模擬Camera(IDC)市場(chǎng)達(dá)到并超過(guò)10億美元(IMS Research)。而截至2006年7月，全球移動(dòng)用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到了24.5億，并以每天約100萬(wàn)的速度在增長(zhǎng)。在此基礎(chǔ)上，伴隨著固定移動(dòng)融合(FMC)，隨時(shí)隨地的視頻瀏覽和安全監(jiān)控相結(jié)合——手機(jī)IP監(jiān)控需求應(yīng)運(yùn)而生，尤其是在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊，包括家庭監(jiān)控(包括小孩照料、寵物看管和財(cái)產(chǎn)保護(hù)等)、專業(yè)監(jiān)控、交通監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)廣告等業(yè)務(wù)已經(jīng)開始為大眾所接受。其業(yè)務(wù)模型如下：


　　手機(jī)IP監(jiān)控系統(tǒng)由接入網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控前端、手機(jī)終端和管理中心四個(gè)部分組成，相比其他的視頻監(jiān)控，手機(jī)IP監(jiān)控對(duì)系統(tǒng)各部分性能有著更高的要求。

一、接入網(wǎng)絡(luò)：無(wú)線帶寬持續(xù)提升中

　　我們目前正處在邁向第三代移動(dòng)通信（3G）的關(guān)鍵時(shí)期，2G依然占據(jù)移動(dòng)市場(chǎng)的絕對(duì)主體，3G市場(chǎng)處于早期發(fā)展階段。國(guó)外電信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)超前國(guó)內(nèi)，以澳大利亞為例，其國(guó)內(nèi)共有三張移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)：GSM、CDMA和Next G，其中3G的GSM最大帶寬達(dá)到1.5M，而Next G網(wǎng)絡(luò)也能提供1.5M帶寬，據(jù)稱今年年底帶寬可達(dá)3.5M，明年8月可達(dá)8.5M。在國(guó)內(nèi)，中國(guó)移動(dòng)采用的是基于GSM網(wǎng)絡(luò)升級(jí)而來(lái)的通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)，俗稱2.5G，使用分組交換替代傳統(tǒng)的獨(dú)占電路交換模式，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無(wú)線信道，同一信道又可由多個(gè)用戶共享，有效利用了信道資源，帶寬理論上最高可達(dá)171.2kbps。中國(guó)移動(dòng)最新推出俗稱2.75G的Edge技術(shù)，有效地提高了GPRS信道編碼效率及其高速移動(dòng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，它的最高速率可達(dá)384kbit/s。中國(guó)聯(lián)通采用的是基于碼分多址的CDMA2000 1X制式，最高下載速度可達(dá)153kbps。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷擴(kuò)大為各種增值服務(wù)提供了應(yīng)用基礎(chǔ)，大眾開始越來(lái)越多的使用以前無(wú)法開展的手機(jī)視頻瀏覽。

二、監(jiān)控前端：H.264成為視頻壓縮首選協(xié)議

　　監(jiān)控前端（采集端）系統(tǒng)主要由信號(hào)采集設(shè)備、可遙控動(dòng)作設(shè)備以及嵌入式數(shù)字硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器以及完成視音頻壓縮的DVR構(gòu)成。信號(hào)采集設(shè)備包括視音頻信號(hào)、報(bào)警信號(hào)采集及其他模擬采集設(shè)備；可遙控動(dòng)作設(shè)備包括電動(dòng)變焦鏡頭、全方位云臺(tái)等，可按照遠(yuǎn)端指令進(jìn)行動(dòng)作。嵌入式數(shù)字硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器以及DVR是整個(gè)系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，負(fù)責(zé)將采集到的視音頻、報(bào)警等模擬信號(hào)編碼、壓縮為數(shù)字信號(hào)，按照標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議通過(guò)局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心機(jī)房，同時(shí)，還可以將遠(yuǎn)程控制指令發(fā)給機(jī)電、報(bào)警等前端設(shè)備。

　　受限于現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬，H.264將逐步取代MPEG4而占據(jù)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中視頻編解碼的主導(dǎo)協(xié)議，手機(jī)IP監(jiān)控則更是如此。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)利用流媒體技術(shù)提供視頻瀏覽，作為一項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，對(duì)帶寬的需求是驚人的，當(dāng)用戶達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，每用戶的傳輸速率難以得到恒定的保障，只有高效的視頻壓縮才可能有效利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬。以H.264協(xié)議對(duì)視頻節(jié)目進(jìn)行編碼，每個(gè)VGA（640×480）的節(jié)目碼流約需要300Kbps的帶寬，如果以手機(jī)屏幕分辨率為QVGA（320×240）計(jì)算，節(jié)目碼流需要300/4＝75Kbps的恒定帶寬，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)下帶寬基本能夠滿足。而H.264的壓縮率是MPEG2的2倍以上，是MPEG4的1.5~2倍，如果采用MPEG2/4等標(biāo)準(zhǔn)壓縮視頻碼流，則只能將播放的圖像幀速度降低為12-15幀/秒左右，遠(yuǎn)小于24幀/秒圖像流暢的最低標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)不足以提供良好的視頻瀏覽和安全監(jiān)控質(zhì)量。

　　H.264在視頻壓縮和傳輸方面取得良好提升的同時(shí)，勿庸置疑的也較大的增加了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，前期一定程度上影響了其在公安部平安城市、電信全球眼和網(wǎng)通寬世界等項(xiàng)目中的使用。近兩年來(lái)，多家芯片公司先后推出支持H.264的SoC或DSP芯片，例如Axis公司的ARTPEC-2，TI的Davinci產(chǎn)品和DM64X系列DSP，Qpixel的QL201B等，使得H.264逐步成為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的主要視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。

　　深圳海思半導(dǎo)體2006年推出的SoC芯片Hi3510集成了H.264編解碼、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能和豐富的接口擴(kuò)展，極大節(jié)省了IP Camera整機(jī)BOM成本，帶動(dòng)了監(jiān)控前端設(shè)備一體化進(jìn)展。目前已出現(xiàn)完全一體的IP Camera，集成了高靈敏度的圖像傳感器、靈活的云臺(tái)功能、高效的H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。目前國(guó)內(nèi)已有終端廠家推出了一體的IP Camera并投放歐美市場(chǎng)，其精致小巧的外形深受歡迎。

三、手機(jī)終端：高效的H.264解碼庫(kù)成為必須

　　巨大的視頻流經(jīng)過(guò)監(jiān)控前端IP Camera使用H.264壓縮后，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到手機(jī)終端上，這就引發(fā)了另外一個(gè)問(wèn)題：手機(jī)上需要高效的H.264解碼庫(kù)，才能實(shí)時(shí)解碼和瀏覽H.264視頻流�？紤]到H.264手機(jī)播放器需要兼容眾多操作系統(tǒng)（Windows Mobile、Symbain、Linux等），穩(wěn)定運(yùn)行于各主流芯片平臺(tái)（TI OMAP、Intel Xscale、MTK等），高效且兼容的H.264解碼庫(kù)并不容易做到。隨著3G的到來(lái)，手機(jī)點(diǎn)播業(yè)務(wù)在全球興起，H.264的低帶寬優(yōu)勢(shì)非常明顯，很多專業(yè)公司都將H.264手機(jī)解碼庫(kù)作為重點(diǎn)產(chǎn)品研發(fā)。如海思半導(dǎo)體的合作伙伴廣州麥電科技今年6月份已發(fā)布基于Windows Mobile手機(jī)的H.264解碼器，后續(xù)會(huì)推出支持多種手機(jī)平臺(tái)和操作系統(tǒng)的解碼庫(kù)或提供定制服務(wù)。

四、運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)

　　運(yùn)營(yíng)管理中心按照邏輯功能可以劃分為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器和備用服務(wù)器等服務(wù)器群。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中管理，主要用于移動(dòng)終端的流媒體業(yè)務(wù)支持能力的協(xié)商。該數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能有：用戶帳號(hào)、登錄信息管理；IP Camera終端信息管理；計(jì)費(fèi)和流量統(tǒng)計(jì)管理。

　　管理服務(wù)器主要負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫(kù)交互，為整個(gè)移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)邏輯控制。其功能模塊包括建立并維護(hù)多個(gè)客戶端的網(wǎng)絡(luò)連接；鑒權(quán)和身份認(rèn)證；維護(hù)用戶的登陸會(huì)話；接受用戶的服務(wù)器定位搜索請(qǐng)求，從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器返回結(jié)果；根據(jù)用戶的監(jiān)控點(diǎn)要求，將用戶需要瀏覽的服務(wù)器數(shù)據(jù)流重定位到客戶端設(shè)備。

　　流媒體服務(wù)器是移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)平臺(tái)的服務(wù)器，是提供流媒體業(yè)務(wù)的核心設(shè)備，主要負(fù)責(zé)移動(dòng)流媒體的錄像保存、實(shí)時(shí)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)和碼流負(fù)載均衡控制。

　　備用服務(wù)器在管理服務(wù)器或者數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器發(fā)生意外故障的時(shí)候，能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)入服務(wù)狀態(tài)，替代執(zhí)行管理服務(wù)或者數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、流媒體服務(wù)器和管理服務(wù)器的架構(gòu)可以為每一臺(tái)服務(wù)器都架設(shè)一臺(tái)備用服務(wù)器，備用服務(wù)器與主服務(wù)器組成雙機(jī)熱備系統(tǒng)。

　　目前全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)換代正在加速進(jìn)行，3G網(wǎng)絡(luò)在越來(lái)越多的國(guó)家被主流運(yùn)營(yíng)商采用，3G終端用戶數(shù)也已驚人的速度增長(zhǎng)。根據(jù)Gartner、Informa的估計(jì)，2009年全球移動(dòng)用戶將超過(guò)30億，更有機(jī)構(gòu)大膽預(yù)測(cè)，這一目標(biāo)在2007年就將得以實(shí)現(xiàn)。在不久的將來(lái)，全球移動(dòng)用戶有望超過(guò)40億。為了迎接下一個(gè)20億移動(dòng)用戶市場(chǎng)的到來(lái)，電信運(yùn)營(yíng)商應(yīng)提供更多的增值服務(wù)來(lái)吸引用戶，而手機(jī)IP監(jiān)控?zé)o疑是未來(lái)電信增值業(yè)務(wù)中的亮點(diǎn)之一。中國(guó)電信和中國(guó)網(wǎng)通已經(jīng)以“全球眼”和“寬視界”介入監(jiān)控領(lǐng)域，我們有理由相信視頻監(jiān)控和移動(dòng)通信的融合——手機(jī)IP監(jiān)控全球市場(chǎng)將會(huì)是個(gè)極其龐大的市場(chǎng)，并給所有的人們帶來(lái)更豐富的體驗(yàn)。

電子工程專輯


相關(guān)鏈接:
我國(guó)手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)亟需敲定 2007-10-09
基于組播代理的移動(dòng)組播實(shí)現(xiàn)機(jī)制研究 2007-10-09
移動(dòng)音樂下載增收慢 業(yè)界人士開藥方 2007-10-09
電信運(yùn)營(yíng)商：手機(jī)電視市場(chǎng)的主導(dǎo)者 2007-10-08
國(guó)內(nèi)視頻業(yè)務(wù)市場(chǎng)期待爆發(fā)式成長(zhǎng) 2007-10-08

分類信息:  移動(dòng)增值_與_移動(dòng)     熱點(diǎn)專題_移動(dòng)增值_文摘   行業(yè)_移動(dòng)_文摘