视频监控承载网关键技术研究

视频监控承载网关键技术研究
摘要：本文在分析目前视频监控发展中所存在的问题的基础上，对IP视频监控承载网—EPON的优点与在实际应用过程中必须要注意的问题进行探讨，从而建立安全可靠的视频监控系统。

关键词：视频监控承载网
视频监控是一种应用比较广泛的综合系统，不仅具有丰富的信息内容，还具有较强的安全防范能力。

随着被监控的范围变大与被监控区域的分散，所需要布置的监控点也越来越多，从而要求监控系统必须拥有较强的上行带宽与网络承载。

传统的安全防范系统一般以LAN为架构，LAN架构的覆盖面积往往比较小，而且要进行维护和管理起来比较困难，其监控的视频质量也不够好，因此整体的可靠性偏低。

一、在IP视频监控中引入EPON作为承载网
1.EPON在IP视频监控中应用的优势
EPON作为一种先进的，新款宽带传输方式，在如今网络资源不充分和有限度的宽带资源条件下，在一定程度上可以稳定系统和视频监控图像的质量，另一方面还能提高网络宽带的有效利用。

缺少EPON的IP视频监测存在着很大的问题，很大程度上制约了IP视频监测的应用和发展。

很明显IP视频监控本身也是具有多方面的优势所在，更是安防监控的发展方向，有了EPON的IP视频监控无疑是锦上添花，如虎添翼。

EPON可通过无源光纤进行点对多个点的传输，可以多个监控中心同时查看一个监控点，另外EPON作为接入网技术，其接入上下行对称宽带可以高达1.25Gbps至10Gbps，而接入范围也可以达到20KM，从而可以全方位接入监控视频图像以及语音数据，并实现其超长超远距离传输，同时可以确保系统的稳定性。

归纳起来EPON在IP视频监控中应用的优势是非常突出的，具体有：
1.1可以和现有的设备兼容，兼容性很强，各网之间不用格式转化或者协议限制，无缝连接；
1.2EPON以无源光纤作为传输媒介，可以实现点对点以及点对多点的视频图像和语音数据传输，并且可以进行特长特宽远距离的传送；
1.3视频图像全部数字化，全数字化可便于利用计算机管理和迅速搜索，及时发现异常问题并自动进行相关的警示，另外可以压缩存储，减少存储空间；
1.4长远距离的接送，其接入上下行对称宽带可以高达1.25Gbps至10Gbps，接入范围特长也可以达到20KM，可以确保系统稳定性，不易被干扰；
1.5EPON还能设置不同的权限级别来提高系统的安全可靠性；
1.6无需复杂协议实现双向数据的精确传送，用户可以低成本高质量高效率的监控；
1.7无需使用有源设备，EPON具有比较简单的构架，这就大大降低了其整个系统的故障发生率和因为系统意外事故而导致停机的可能性，同时，EPON构架还具备远程操控的功能，通过远端的操控即可以实现对EPON系统的监控、维护以及升级，因此就无需再另外单独设置机房和供电设施等设备，减少了整个系统的费用。

2.EPON在IP视频监控中面临的问题
2.1必须要实现系统之间的时间同步。

视频监控系统长时间运行，其时钟源和标准时间会产生小误差。

视频监控需要随时查看和记录一些突发事件，需要精确度ms级别的时间。

对此，我们可以通过以下方案来进行解决：首先通过对外服务器，获取互联网中的时间，然后再结合对外服务器的实践来对系统控制中心的时间进行校对和同步，接着再实现系统中心和所有系统设备的时间同步。

这个方案的具体操作方法如下：首先，我们利用需要进行时间同步的设备来给网络服务器发送一个时间协议的数据包，网络服务器在接收到数据包之后就会给系统设备反馈相应的信息，最后通过结合设备发出时间数据包那一刻的时间、网络服务器接收到时间协议数据包那一刻的时间、服务器发出数据包那一刻的时间以及设备再接收到数据包那一刻的时间，通过结合这四个时间就可以算出数据包在传输的时候所存在的时间误差，从而进行设备的时间校准。

2.2必须要实现视频的多点传输。

通过组播去减小网络的传输压力。

组播技术可以将每一个编码作为组播源，可以对监控图像进行遏制粘贴和转发IP放弃图像。

这样一来整个监控系统可以不计规模大小和用户数的多少，都可预算出数据传输对于网络宽带的要求，并根据此要求来对对点传输采取进一步的管理和控制。

2.3必须要实现多级多域管理。

用户对于大型监控网络的需求都是比较复杂和多变的，因此，为了满足客户的这些需求，就要实现将整个系统划分成数个独立的子系统，在利用这些子系统来独立进行对应区域的监控任务，同时也可以利用域间接口来实现对其他区域的业务进行监控。

为了可以实现多级多域管理，我们可以通过配置域间路由来实现。

在整个系统当中，每一个区域都必须要独立、统一配置对应区域的ID，而且还要配置一条可以从上级区域通达下级区域的路由，而对于是否可以通达下级区域，还需要过向上级区域注册才可以判断，而上下级之间的信息交换也可以由路由来实现。

2.4必须要解决OLT发送数据包的安全性。

通过点到多点的传输，可以实现ONU对任何一个OLT数据包的接收，因而，其安全性并不高，造成了在上行方向的ONU之间不可以通信。

二、应用研究
1.系统需求
某学校设立监控点多达185个，原系统存在较多问题，包括图像失真、信号的信噪比低、同级的其他区域图像无法获得以及视频服务器存在缺陷等问题。

而由于该校拥有多个校区，分区的区域比较广，且校区部分还跨越城际。

因此，这就需要监控终端可以通过一次性的编码来提供全网使用的实时流。

2.系统架构
通过EPON 技术实现对系统的前端接入和传输，同时，以校园光纤布置的特点作为依据，图1是其系统的总体构架图。

从图中我们可以看出，系统包括了校园主干光缆、分支光缆、同轴电缆等组成部分，并以这些组成的传输网络方式在系统前端对嵌入式视频服务器进行了配置，前端摄像机的视频信号接入视频服务器，之后则接入到校园网，通过综合管理平台软件与监控中心将数字信号解码还原成视频信号后上电视墙。

3.实践效果
首先是监控中心的网络性能符合了相关通信行业的服务质量级别标准，达到了1级的服务水平。

同时对于吞吐量和丢帧进行了统计和分析，得到不同位置都比较相近的ONU下载变化速率，而平均的吞吐量也接近于整个系统的最大吞吐量，吞吐率接近于系统的最小吞吐率，过程中也没有产生丢包的现象。

三、结束语
以EPON作为承载网络的视频监控，具有非常多的优点，不仅降低视频监控建设的成本，也降低了施工的工作难度，还可以为用户提供各种各样的宽屏服务，EPON采用无源技术从而提高了网络的安全性与可靠性。

因此必须要加强对视频监控承载网的关键技术的研究，不断完善所存在的问题，建立具有经济性与安全性的视频监控系统。

参考文献：
[1]李春彦，振凯.城市监控报警联网系统的开发研究[J].中国科技信息，2010，66（13）：7-8.
[2] 林琳，王加贤，凌朝东.四路视频和音频信号的光纤传输系统设计[J].华侨大学学报（自然科学版），2011，32（1）：35-38.
[3]李春彦，万振凯.城市监控报警联网系统的开发研究[J].中国科技信息，2010（13）.。