住宅小區(qū)安防智能化是目前的發(fā)展趨勢，由于小區(qū)住宅監(jiān)控系統(tǒng)對成本非常敏感，采用無線技術可以比采用有線方案節(jié)省90%以上的成本。本文將討論無線Mesh技術用于構建住宅小區(qū)安防智能化的方案和分析。

　　同比傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控網(wǎng)絡，今天的IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了強大的解決方案，提供了更大的靈活性、可可靠性并且進一步的降低了部署成本。在過去，無線視頻監(jiān)控被認為是點到點的解決方案，可靠性較差。隨著越來越多的用戶在Strix無線Mesh網(wǎng)絡上實施了視頻監(jiān)控，無線Mesh網(wǎng)絡改變了這種認識。過去幾年被認為是不可能的覆蓋距離和范圍，都通過無線Mesh網(wǎng)絡健壯的高性能、低時延和多跳可擴展性得以實現(xiàn)。

　　在全球角度，視頻監(jiān)控市場可達百億美元以上。根據(jù)iSuppli Corporation的報告，視頻監(jiān)控設備到2011年可達120億美元，這包括視頻監(jiān)控攝像頭、DVR和視頻服務器等設備。“預計在2015-2016年，基于網(wǎng)絡的監(jiān)控系統(tǒng)將全面的替代模擬監(jiān)控系統(tǒng)”，IMS Research指出到2009年底”模擬錄像設備將僅占有5%的市場份額。“

　　隨著現(xiàn)有網(wǎng)絡部署的擴展和全新的網(wǎng)絡數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，IP視頻監(jiān)控市場的發(fā)展也順利成章。隨著DVR數(shù)字視頻錄像到NVR（網(wǎng)絡視頻錄像）技術的轉變，IP技術應用在視頻監(jiān)控市場的發(fā)展也在迅速的普及。此外，IP視頻監(jiān)控技術也將擴大視頻監(jiān)控市場，覆蓋更多的新應用和新的細分市場。無線Mesh網(wǎng)絡技術也已經(jīng)成為視頻監(jiān)控市場的新方向。

　　Strix無線Mesh網(wǎng)絡促進了大規(guī)模的分布式視頻監(jiān)控部署，為IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了業(yè)界最高的吞吐量、最低的時延、無與倫比的靈活性和可靠性。 Strix無線Mesh網(wǎng)絡在全球范圍內(nèi)廣泛的部署，尤其當用戶要求無線網(wǎng)絡性能與有線網(wǎng)絡相當、或者為關鍵的監(jiān)控系統(tǒng)提供承載的時候。Strix Access/One?是業(yè)界唯一得到獨立實驗室測試、實際全球部署的驗證的的無線網(wǎng)絡架構。

　　傳統(tǒng)部署采用同軸電纜、昂貴的光纖多工器分布放大器等方式，甚至采用私有的類似以太網(wǎng)線的雙絞線方案，現(xiàn)在情況在迅速變化，通過消除線纜的限制，減少了很多部署障礙和額外成本，以往無法實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)都成為可能;只要是無線Mesh網(wǎng)絡架構的覆蓋范圍內(nèi)，視頻監(jiān)控頭和視頻服務器可以任意的放置，因此更多的用戶發(fā)現(xiàn)該方案的優(yōu)勢，并且逐漸替代傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　分布式視頻監(jiān)控網(wǎng)絡助力小區(qū)安防智能化系統(tǒng)建設

　　Strix無線Mesh網(wǎng)絡令大規(guī)模部署和戰(zhàn)略性的IP視頻監(jiān)控成為可能，尤其無論是用于政府、市政、公共安全或者企業(yè)安防，視頻監(jiān)控都是關鍵的應用系統(tǒng);也非常適合價格敏感的住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)。

　　分布式視頻監(jiān)控提供了強大的查看、共享和分發(fā)視頻的能力，與類似門禁系統(tǒng)或者入侵監(jiān)測系統(tǒng)的統(tǒng)計信息和集成信息配合，消除了集中式服務器群和單點故障的隱患。Strix提供了完全分布式的無線Mesh視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括了視頻攝像頭、視頻服務器、存儲集群、客戶應用系統(tǒng)和遠程查看等部分。

　　此外，網(wǎng)絡視頻監(jiān)控同諸如遠程告警系統(tǒng)等應用配合，進一步的提高了安防部門的效率，也降低了誤告警的響應成本，據(jù)統(tǒng)計對于大部分政企單位來說，該功能降低了90%誤告警率。

　　小區(qū)安防智能化系統(tǒng)建設

　　IP視頻監(jiān)控的優(yōu)點

　　根據(jù)用戶需求可擴展的部署

　　充分利用無線和其它架構，可利用現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡設備

　　同其它安全系統(tǒng)協(xié)同工作，與其他網(wǎng)絡設備良好的互操作性

　　優(yōu)化視頻流減少存儲空間，傳統(tǒng)視頻壓縮技術需要更多的存儲空間

　　利用無線技術可將視頻分發(fā)到多個地點，降低時間和人力成本

　　提高安防覆蓋區(qū)域和提高視頻傳輸質量

　　手持終端可在任意地點任意時間查看視頻監(jiān)控信息

　　安裝更快速便捷，易于升級和遷移

　　解決方案評估

　　為了做出最準確的網(wǎng)絡評估，有幾個因素是非常關鍵的，包括視頻壓縮算法、攝像頭數(shù)量、視頻服務器位置和遠程查看位置等。

　　不要同模擬監(jiān)控中的NTSC和PAL混淆，VGA標準定義了IP視頻監(jiān)控的分辨率。視頻壓縮算法決定了視頻質量、圖像尺寸、楨數(shù)，同圖像更新技術一起決定了視頻監(jiān)控的帶寬要求。視頻監(jiān)控的帶寬可以從每秒幾百K到幾兆，以每秒最高30楨數(shù)來傳輸。

　　為了降低帶寬消耗，智能攝像頭和帶寬優(yōu)化特性可以減少圖像傳輸?shù)拇笮『退俣龋瑫r也要考慮遠程查看和PTZ功能的帶寬和延時。根據(jù)所用攝像頭的不同，PTZ控制延時一般小于250ms，并且在模擬配置中，編碼/解碼過程會鄭家150-200ms。由于與視頻服務器連接進行監(jiān)控，遠程查看應用也會消耗一部分視頻傳輸帶寬;盡管管理人員可以直接訪問攝像頭。每個廠家的遠程查看技術使用戶可以選擇查看視頻監(jiān)控攝像頭的數(shù)量、攝像頭編組、分辨率、楨數(shù)和PZT控制。

　　為了充分地解決帶寬問題，需要更進一步的討論視頻壓縮、IP攝像頭和網(wǎng)絡視頻服務器等設備。

　　視頻壓縮方法

　　不經(jīng)壓縮的普通模擬視頻流可以消耗高達165Mb/s帶寬，而百萬像素的IP攝像頭可以消耗多大幾個G的帶寬。因此，必須采用視頻壓縮激素，以便降低圖像尺寸保留更多的帶寬。

　　壓縮程度會影響射頻監(jiān)控質量，導致視頻不清洗或者失真，因此要在壓縮視頻圖像尺寸和保持視頻清晰之間做好平衡。通常，IP視頻監(jiān)控頭和視頻服務器廠家的方案都已經(jīng)達到了這種平衡，并且廠家可以采用的標準也早已確立。

　　目前有多種壓縮方式，主要包括H.264、MPEG4和MJPEG;可以分為兩類，即每楨壓縮編碼方式以及動態(tài)編碼方式。

　　當考慮視頻壓縮方法時，MJPEG是最為廣泛使用的每楨壓縮技術，完全是針對每個視頻楨進行壓縮。這項技術允許可預測的確定視頻需求，但是在此同時，MJPEG的帶寬效率不高，尤其是在類似樹葉移動等情況下。

　　H.263、H.264和MPEG4技術得以不斷普及并且廣泛的應用于帶寬略低并且允許圖像質量略低的視頻部署。動態(tài)壓縮全部的關鍵楨，對于后面的枕就不是全部壓縮了，存在變化的楨會被壓縮和傳輸。因此，這項技術的優(yōu)勢就是僅發(fā)送關鍵楨之外存在變化的部分，這樣可以節(jié)省50-80%的帶寬。Strix Access/One增加了性能優(yōu)勢，并且增加網(wǎng)絡可擴展性。

　　IP視頻監(jiān)控攝像頭

　　目前的IP攝像頭不僅提高了傳統(tǒng)技術并且增加了網(wǎng)絡接口，而且在采用新的模擬轉換技術上取得了巨大的進步。在過去的幾年里，CMOS技術促進了低成本的IP視頻傳輸?shù)臄?shù)模轉換。逐行掃描更好的顯示了移動物體，而模擬攝像頭在4CIF高分辨率下會產(chǎn)生隔行掃描問題，導致移動物體模糊。模擬視頻圖像是線組成的，并且每幅圖像是逐行掃描形成，當圖像包含了很多移動物體，圖像就會在逐行掃描處變得模糊。

　　IP視頻監(jiān)控數(shù)字像素圖像采樣的先進技術超越了傳統(tǒng)的模擬CCD技術。通過數(shù)字像素圖像采用技術，可以一次性獲取一幅圖像，即使是在高度移動情況下，仍然可以提供清晰的圖像。最新的像素圖像采樣技術支持低亮度和特殊的燈光條件，完全實現(xiàn)了CCD技術的所有功能。內(nèi)嵌智能算法包括內(nèi)建的動態(tài)發(fā)現(xiàn)、自動壓縮選擇、帶寬和網(wǎng)絡優(yōu)化控制，以及視頻發(fā)送決策流程。新一代的視頻攝像頭包括可編程的API接口和DSP，DSP可以被直接訪問或者通過NVR的編程接口來訪問。

　　這樣，可以通過編程令PTZ攝像頭識別物體，放大以獲取高分辨率圖像然后向安防人員觸發(fā)告警，電話或者電子郵件。另外，通過進入百萬像素成像技術，IP攝像頭可以超越業(yè)界傳統(tǒng)的NTSC/PAL的高分辨率方案。同今天的數(shù)字/模擬攝像頭（像素越為40萬）比較，百萬像素級別的攝像頭可以提供100萬到500萬像素圖像，未來可實現(xiàn)更高的像素水平。

　　新的帶寬優(yōu)化技術，例如楨速率控制技術，已經(jīng)成為內(nèi)建的功能，而傳統(tǒng)的模擬攝像頭卻總是發(fā)送所有的視頻。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的楨速率控制技術意味著IP攝像頭/視頻服務器僅以特定的楨數(shù)發(fā)送視頻，沒有不必要的視頻在網(wǎng)絡上傳輸，IP視頻攝像頭/視頻服務器可以配置為發(fā)現(xiàn)移動目標后增加楨數(shù)，或者為不同的接收者發(fā)送不同的楨數(shù)等等，這些特性對于遠程地點帶寬不高的情況下非常適合。

　　另外一項重要的開發(fā)工作是VMD（可變運動發(fā)現(xiàn)）技術。VMD是IP攝像頭和NVR的集成功能，提供了了優(yōu)于DVR的很多優(yōu)點。VMD作為IP攝像頭或者視頻服務器內(nèi)建功能，減輕了錄像設備的負荷，使基于事件的視頻監(jiān)控成為可能。在視野內(nèi)沒有運動發(fā)生時，不會有任何視頻發(fā)送給操作員或者錄像設備。關于活動信息的VMD數(shù)據(jù)可以包含在視頻流中，以簡化在存儲中尋找活動。VMD也可以位于視頻管理軟件，為不具備VMD功能的IP攝像頭提供該功能。

　　IP攝像頭和視頻服務器本地的VMD功能的優(yōu)勢包括：節(jié)省帶寬、降低錄像設備的CPU負載、節(jié)約存儲空間，并且攝像頭可以同其他系統(tǒng)通過輸入/輸出端口配合（例如觸發(fā)告警）。

　　基于以上的動態(tài)特性，估算監(jiān)控系統(tǒng)所需帶寬會非常困難，因此下表中列出了根據(jù)分辨率計算帶寬的通用參考依據(jù)。這樣，通過簡單的計算圖像的大小，并且乘以每秒楨數(shù)就可以確定帶寬需求。