运营级无线视频监控系统的应用与优化

　　3.无线视频监控面临的问题及解决方案

　　3.1.面临的问题

　　为了建立起基于无线网络、规范标准、大规模、低成本、可运营的视频监控系统，推动视频监控相关产业链快速形成，引领无线视频监控产业发展，需要解决以下关键技术问题：

　　端到端QoS保障：相比有线网，无线网络带宽窄、抖动大、迟延长，端到端图像质量难保障，业务质量较难满足用户需求；

　　lNAT穿越：无线网络与用户局域网之间往往存在异构网络的NAT穿越问题；

　　3.2.解决方案

　　3.2.1.端到端QoS保障

　　针对端到端QoS保障出现的问题，一般可以采取以下解决方案：

　　无线视频监控终端产品研发：为提高网络上行速率，研发融合具备更大上行速率网络模块的新颖监控产品；

　　自适应编码优化：根据网络抖动状况，通过对分辨率、帧率、图像质量等图像编码参数进行优化，对输出码流进行网络自适应调整，降低丢包率；

　　自适应传输优化：针对无线网络抖动，优化传输模块算法，优化冗余传输及丢包重传机制，降低丢包对视频质量的影响；

　　相比3G网络，WiFi具备提供大流量、高速率无线数据接入方面明显的技术优势，微波传输一般针对项目进行点对点带宽设计，目前，WiFi和微波传输暂时不存在实际使用中网络上行速率的瓶颈。在3G网络，特别是在TD-SCDMA制式下，研发融合具备更大上行速率网络模块的无线视频监控终端产品，具备现实的意义。如采用下一章的多流技术或通过以下多种方式将HSUPA芯片集成到视频采集设备中，包括：

　　B2B接口；

　　mini PCI-E接口，如下图所示；

　　邮票孔（36管脚）接口；

　　USB接口；

　　自适应编码优化

　　自适应编码优化处理流程如上图所示：
 

　　媒体服务器向编码器动态反馈接收到的码率，编码器根据链路情况动态调整输出的码流；

　　编码器对输出流量进行整形，减少突发；

　　媒体服务器对接收的报文进行乱序重整，减少抖动；

　　客户端向媒体服务器动态反馈接收到的码率，媒体服务器根据链路情况进行拥塞避免；

　　媒体服务器对输出流量进行整形，减少突发；

　　客户端对接收的报文进行乱序重整，减少抖动；

　　自适应传输优化

　　报文组丢失数据可通过RS算法恢复时，则直接恢复；报文组丢失数据无法通过RS恢复时，则通过Selective ARQ机制请求发送端重传，主要针对UDP传输模式，TCP自带重传机制。

　　3.2.2.NAT穿越

　　用户NAT种类多样、配置复杂，如何解决NAT穿越问题，保障视频监控业务的顺利使用，是无线视频监控系统实施时需要认真考虑的问题，解决NAT穿越问题的主要方案包括：

　　方案1：服务器中转信令与媒体

　　方案描述：服务器中转方案中，监控前端与客户端设备分别与监控平台建立连接，由平台对视频流进行调度转发。

　　优点：

　　可以解决前端、客户端的任何NAT类型；

　　可以简单实现组播、广播等应用场景。

　　缺点：

　　服务器中转业务流不能满足部分客户需求；

　　服务器中转带来迟延增加，体验降低。

　　方案2：客户端与前端点对点媒体传输方案

　　方案描述：旨在解决市场需求中客户端与前端直接建立媒体通道的要求，设立NAT中转服务器，通过它令客户端、前端了解自身网络环境状态，以便于双方建立媒体链接。

　　优点：

　　无需平台中转，避免数据泄漏等业务风险；

　　点对点媒体传输，传输迟延缩短；

　　缺点：

　　无法穿越对称型NAT；

　　常见无线视频监控系统NAT穿越主要解决方案如下表所示：
 

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