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联网视频监控平台图像卡顿浅析

广东履安2019-02-09 16:49:36

       随着网络监控技术高清化的发展,网络监控系统正逐步取代模拟监控系统成为市场的主流。然而,在实际应用中网络监控系统常会出现画面延迟、卡顿、出现马赛克等现象,造成这种现象的原因有很多,接下来我们就来逐一分析其中原因所在以及应对策略。


一、视频监控的原理及联网平台架构

1 :视频监控系统原理示意图



2 :联网平台架构示意图



二、视频图像出现卡顿的起因及测试办法

     1、摄像机延时测试方法。


如果摄像机本身视频传输出现卡顿,则需要考虑更换摄像机了,图中摄像机基本没有明显的延时。

2、综合布线测试。对网点或大楼内传输信号的网线、光缆进行测试,测试内容如下:

① 插入损耗

② 近端串扰

③ 综合近端串扰

④ 衰减串扰比

⑤ 综合衰减串扰比

⑥ 等效远端串扰

⑦ 综合平衡等级远端串扰

⑧ 回波损耗

    如果测试失败,则意味着本地构成传输部分的网线或是光纤出现问题了,需要对传输部分进行调整。网络传输过程中,延时不可以避免,但通过技术实施可以降低延迟时间。

3、链路测试。

         1)、点对点测试工具,如Internet Anywhere Toolkit测试软件。

2)最通用的Ping命令测试

测试响应时间与对应延迟情况:

① 1~30ms:极快,几乎察觉不出有延迟

② 31~50ms:良好,没有明显的延迟情况

③ 51~100ms:普通,稍有停顿

④ 100ms:差,有卡顿,丢包并掉线现象

⑤ 计算方法:1=1000毫秒(例:30ms0.03秒)

如果从联网监控中心到摄像机或硬盘录像机的时间很长,则需要考虑对网络链路进行优化了。

4、网络架构优化。

1)整个网络一般采用星型网络,即点对点的传输视频信号,尽量避免采用总线制的网络架构。

2)对交换机端口的工作运行参数进行检查。

如上图,两个关键性的参数值,一是Discard,此参数代表接口拥塞丢包数量,这里显示的值非常大,而且间隔时间查看,该值一直在增长。一是Output bandwidth utilization,该参数代表端口出方向的带宽利用率,这里显示的99%,已经远远超出合理的值,合理的值是小于50%。由此两个参数值非常大,Discard不断增大,可以断定,交换机的端口链路带宽已经被耗尽,带宽严重不够,需要增加带宽,更换性能更好的交换机。

5、硬盘录像机测试。

后端NVR的作用主要是接收网络视频信号、存储、高清视频解码等。高清视频对NVR的解码能力要求很高,实时性要强;录像机本身上传的视频图像不能有明显的延时及卡顿;

6、解码器测试

后端设备在接收到通过编码的数字信号后,需要时间对其进行解码。选型判断看参数、性能是否达标,一般显示采用子码流(D1720×480,同时对解码器总资源需要做好预留,尽量避免满载运行;


三、总结

  1、络摄像机  

网络摄像机是视频图像采集的第一个环节,如果长时间运行后会出现延时比较大的现象,大大超过了行标要求的延时时间200ms,则需要考虑对网络摄像机的品质进行评估,对实时要求较高的环境及场所则要采用性能更好的设备进行替换。

  2、网络硬盘录像机  

网络硬盘录像机的编解码能力也会直接影响到视频图像传输的流畅,因而对硬盘录像机的视频传输实时性等隐性性能指标需要加强考核,不能仅强调设备的图像画质及功能指标。

  3、传输线缆  

采用了劣质网线,前期画面可能一切正常,后期随着线路的氧化衰减,很容易导致信号传输丢包,时断时连,画面卡顿等现象。因而与行业口碑好的集成商合作,保证工程质量也是一个重要条件。

  4、关于交换机  

建议8个点以下可使用百兆交换机,8个点以上需使用带千兆上传口的交换机。如果点位在200个以上,考虑三层万兆核心交换机,避免网络带宽资源不足而导致视频卡顿。


        总的来说,对于画面卡顿的现象,也可以通过降低码流或帧率的方法解决,但是这样做虽然提高了画面的流畅性,却是以牺牲图像的清晰度为代价,如果用户对画面清晰度要求较高,建议不要使用。同时, 随着H.265高效视频压缩技术网络摄像机与存储产品推出,可在原来压缩格式的基础上降低带宽一倍之多,为视频监控高清化的发展开阔了道路。     



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