无线视频终端设备优势简介

无线视频终端设备优势简介前言2004年6月，重庆普天博威通信设备有限公司研制出国内第一台捆绑两个CDMA20001X无线传输模块的H.264无线视频服务器，开创了通过公共移动通信网络传输视频图像的先河。经过多年的产品演进和技术创新，普天博威的无线视频专家们已经在超低码率视频压缩、无线传输纠错控制、多信道捆绑均衡算法等领域形成了一系列专利技术，新一代的无线视频服务器以大幅领先业内同行的性能受到了运营商、企业客户、个人用户的广泛关注和应用。目前普天博威的无线视频终端设备涵盖CDMA20001X、GPRS、EDGE、TD-SCDMA、EV-DO、WCDMA及HSPA等2G、3G及3.5G网络，分为通用、便携、车载、单兵作战等若干系列几十款型号，是无线视频应用领域的领导品牌。领先优势首先，相对于有线网络视频传输，无线网络视频传输需要克服无线网络稳定性差、信道误码率高、传输带宽低等若干极端情况；其次，无线视频终端多用于车载、便携等移动场合以及不方便布线的野外环境，需要解决低功耗、抗震、高低温等众多棘手问题；再次，长期在野外无人值守环境中应用的设备还必须具有超强的系统稳定性和故障自恢复能力，因此具有较高的技术门槛。虽然这一类产品最近几年已经受到业内的广泛关注，但真正能推出产品的厂家很少。而在这些厂家当中，普天博威以先进、成熟的产品、大规模的成功案例和完整的解决方案成为无线视频监控应用的第一选择。普天博威无线系列产品的先进性主要体现在以下几个方面：一、超低码率视频压缩算法1.基于高性能DSP平台，采用最先进的标准H.264压缩算法，从而保证了图像的质量和设备的兼容性；2.支持了较为完整的工具选项。支持环路滤波、最小至4*4子块匹配、1/4像素精度的运动向量估计。通过对这些工具的支持，在同为H.264压缩算法的不同产品中，普天博威算法的压缩比远高于同行；3.对于压缩中最耗时的搜索算法，采用了基于方向自适应十字搜索的快速块匹配运动估计算法，并且进行了率失真优化，在结果接近最优的情况下，极大减少了运算量，提高了运算效率；4.算法在C6X平台上进行了精心优化。对于计算较大的模块进行并行汇编设计，支持Pipeline技术。目前我们的实现中，很多个耗时模块都可以完全利用C64的8个运算单元，运算效率极高；5.充分利用DSP平台的DMA资源。针对C6X平台，对压缩算法各个步骤的运算量进行了精确的计算，从而得到了DMA启动的最佳时间和传输方式，并利用QDMA的强大功能来具体实现。最终在保持高效数据传输的同时，基本不占用CPU资源，也基本不会造成CPU的等待。二、无线信道传输纠错算法相比有线信道，无线信道一般具有如下特点：1）带宽较窄2）带宽变化较频繁3）易受环境影响4）猝发丢包现象较多5）误码率高。由于以上特点，在实际应用情况下，很难做到清晰流畅的传输视频数据。普天博威的科研人员结合无线信道的特点和人的主观感受等诸多因素经过大量的测试，在码率控制、图像质量和视觉效果之间取得一个最好的动态平衡点。具体方法是将信道探测、传输算法、纠错技术和压缩算法联合优化，我们随时统计信道传输特征，对编码器进行负反馈调整。采用牛顿迭代收敛算法，快速将编码参数、传输策略和信道特征拟合，从而达到最优传输效果。通过这些措施，相对于只是简单的采用TCP和UDP方式传输，有效信息抵达比率增加80%以上。三、多卡绑定均衡传输技术由于目前一路无线信道很难达到视频传输的基本带宽要求，普天博威研发出了多卡绑定均衡传输技术。一张卡在拨号后就会产生一个无线信道，多张卡拨号后就会产生多个无线信道。我们在设备中集成了多个无线模块和高效的均衡传输算法，可以将数据通过多个传输通道传输。在传输过程中，每个通道传输速率变化较快，我们通过神经网络算法学习变换规律，对各个通道进行快速的负载均衡。同时对打包数据进行专有的前向纠错编码（博威RS编码），因此极大地提升了信道利用率，改善了传输带宽。四、支持各种无线网络标准作为最专业的无线视频技术开发商，普天博威的无线视频终端设备支持GPRS、EDGE、CDMA20001X、EV-DO、WCDMA、TD-SCDMA、HSPA等各种2G、2.5G、2.75G、3G以及3.5G无线移动通信标准，用户可以根据自身的情况和需要选择任意运营商，从而获得最优的资费政策和网络服务。同时，普天博威也根据用户需求，为用户定制基于Wi-Fi、WiMax、微波、及BGAN海事卫星等专用网络的无线视频系统，是国内唯一一家“全网络”无线视频技术提供商。五、终端设备功能丰富普天博威无线视频终端设备支持多种功能：1.多路视频实时传输超低码率H.264编码单卡最高可达15帧/秒，多卡捆绑最高可达25帧/秒，平均延时约3-5秒，图像连贯性好；专有图像处理技术，画面细节丰富，同等网络条件下视觉效果优于国内外同类产品；2.双向语音对讲音频输入方式可选LineIn或麦克风，输出为Headphone信号，话音清晰，监控中心可同时对多个前端喊话，客户端支持双音轨录像，保留通话记录；3.本地录像存储和回放某些型号的设备支持内置硬盘和视频输出接口，无线传输的同时实现本地硬盘录像，通过菜单和鼠标实现录像查阅和回放；4.实时数据采集设备具有标准的RS232通信接口，提供高速、永远在线的双向透明串行数据传输，通过与数据采集器连接，可以实时采集传输现场环境参数（温度、湿度）、设备状态（电压、电流）等数据；5.灵活的报警联动两路开关量输入，1路继电器输出，支持前端联动设置，报警时会主动触发开关量输出、启动视频上传、自动抓拍图片、触发设备上线。输入输出接口的数量可以根据用户需求定制；6.GPS数据传输支持视频、音频、数据和GPS定位信息的同步传输，提供GPS数据过滤、漂移修正功能，管理系统软件支持GPS数据转发，可以配合专用GPS软件使用，也可直接采用CreMedia软件的电子地图功能；7.无线上网功能无线视频服务器支持音视频数据传输的同时，还可以作为无线路由器，通过自带的以太网接口为用户提供无线Internet接入8.短信触发上线设备除了支持常在线(加电上线)、报警触发上线、定时上下线等常规上下线方式外，还可以通过短信触发上线，用户只要通过鼠标点击短信上线，系统平台会自动通过短信的方式触发对应的设备连线，可节约无线网络资源和使用费；9.其它辅助功能前端视频名称/时间叠加；多种云台控制协议；区域移动侦测，自由设置检测灵敏度；敏感区域遮挡功能；可提供内置电池，内置车载电源模块，方便随身携带或车载应用。丰富的功能和接口，便于进行各种行业定制，从而满足用户的特殊需要。六、支持手机浏览。所有设备都支持手机浏览，用户可以直接使用手机随时随地的浏览前端图像。针对不同型号手机屏幕分辨率差异很大的情况，我们研发了一种对数字图像进行9比4下采样的方法，明显改善了图像的显示效果。图1该算法包括下面步骤（如图1）：a、将输入图像分割成若干个3*3大小的图像块；b、将步骤a得到的图像块进行9比4的非线性下采样，得到2*2的图像块；c、将步骤b得到的图像块按对应的下采样前的图像块的位置放置，重新组合成一幅完整的输出图像。七、多年积累，产品成熟度高，产品线丰富普天博威从2004年在国内第一家推出基于CDMA网络的无线视频服务器，到如今经过多年的积累，已经形成了完整的产品线。无线视频服务器系列按通道绑定数分为单卡、双卡、四卡、八卡等；按应用领域分为便携、手提箱、车载、通用型等。与国内同行相比，产品成熟度高，产品线丰富，可以满足用户的各种需要，并已成功应用到车载执法、应急指挥、交通运输、输电线路、环境监测、森林防火等各种领域的数百个项目中，得到了用户和市场的高度评价。八、系统平台功能强大，稳定可靠普天博威有线和无线视频服务器终端设备，而且给用户提供完整的解决方案。主要体现在提供运营级和企业级的系统平台软件。由于普天博威多年来一直根据中国电信全球眼业务的需求完善系统平台软件的各种功能，完全符合电信全球眼平台的标准（基本架构见图6）。该平台软件经历了多年实际运营的考验，功能丰富，稳定可靠。术语缩略语解释缩略语说明缩略语说明CMS中心管理服务器AAA认证/鉴权/计费服务器NRU存储服务器VTDU视频分发单元MVGW移动媒体接入网关M_PU移动前端设备（无线视频服务器）M_CU移动客户端设备PU前端设备（视频服务器）CU客户端设备图6限于篇幅，仅简单介绍一下该平台软件主要特点：1）支持目录服务、分布式存储、系统扩展方便；2)分布监控，集中管理，多级组网；3）多级用户权限控制；4）支持多种浏览方式：PC客户端、浏览器、手机、电视墙；5）支持有线和无线视频服务器的同时接入；6)丰富的联动报警控制功能；7）支持各种GIS应用（如图7车辆定位、超速报警等）。图7九、兼容其它大型平台软件由于普天博威无线设备优异的图像效果，国内知名的几大全球眼平台厂家都和我们的无线设备进行了对接，以便拓展自己平台的应用领域。目前，普天博威备已经可以接入中兴、贝尔、互信、华为、科达等全球眼平台。接入方案如图8。图81.当用手机浏览无线设备视频时候，流向为：路径1-路径2。2.当用电信全球眼PC客户端浏览无线设备视频时，流向为：路径1-路径3-路径4。3.当用手机浏览有线设备视频时候，流向为：路径5-路径2。4.当用电信全球眼PC客户端浏览有线设备视频时，流向为：路径6-路径4。用户如果已经有上述全球眼平台，则可以直接利用这些平台开展无线应用业务，最大限度保护已有投资。总结市场同类产品或许在以上方面的一两点接近普天博威的产品水平，但总体衡量，普天博威产品的领先优势十分明显，是广大用户的最佳选择。