主要針對應急通信系統(tǒng)中圖象傳輸進行探討。
應急通信有自己的一些特點,時效性、保密性、互通性,包括需要適應這樣衛(wèi)星通信等各種無線電路的特點,同時應該具備一些簡單并且非常靈活的組網能力。
時效性:一旦有緊急事件發(fā)生,快速建立電路,能夠很快形成點到多點的傳輸方式。大家探討比較多,可能建立一定的通信預案。我們圖象設備如何配合這種預案,我們充分考慮幾種方式:
1、采用一鍵參數(shù)植入菜單。2、提供自定義用戶檔案,可以存儲我們經常使用的參數(shù),包括根據(jù)預案使用參數(shù),根據(jù)不同狀態(tài)和情況調用不同的參數(shù),快速建立一些反應機制。
保密性:因為現(xiàn)在應急通信環(huán)境下,大家使用開路通信、衛(wèi)星通信電路比較多,如果數(shù)據(jù)在不加密狀態(tài)下,被一些不必要的地方所截獲,比如被一些媒體亂用可能引起一些問題。因為現(xiàn)在國家保密機制,專用政府加密機調用需要一定時間,很多時候加密機沒到的時候,這個保密過程如何完成,我們在圖象設備上加上專用的視音頻的加密能力,同時這樣的加密系統(tǒng)密鑰可以更換,或者可以根據(jù)一定的預案進行循環(huán),來保證我的加密強對。
互通性:現(xiàn)在大家探討應急系統(tǒng)兼容性,實際上在很多行業(yè)里面這種兼容性是可以保證的,但是應急現(xiàn)在缺乏一種標準,怎么能夠實現(xiàn)各級通信,如果從一個地市到省一級,國家一級怎么很容易實現(xiàn)圖象傳輸以及兼容。問題在于可能現(xiàn)在采用的標準不統(tǒng)一,采用的編碼標準不統(tǒng)一,采用數(shù)據(jù)打包方式不統(tǒng)一,采用傳輸協(xié)議也不統(tǒng)一。我們其實并不提倡采用最復雜的協(xié)議是最好的,實際上我們認為最合適的方式是采用最簡單的傳輸協(xié)議。編碼格式,我們充分考慮了現(xiàn)在無線通信、衛(wèi)星通信的帶寬條件,我們認為264的編碼的壓縮能力是最強的,也認為是最合理的,同時它的標準型,因為國際上針對264有非常好的標準規(guī)定,各家兼容性有規(guī)定。
衛(wèi)星通信實際上一直有一個資源上的困境,就是通信鏈路非常有限,價格又非常昂貴,同時又是非常典型的窄帶的通信條件,有明顯的管道效應。它的誤碼相對比較高對圖象傳輸?shù)娜蒎e要求高。中斷相對頻繁,對于設備的圖象斷續(xù)能力要求高。
如何解決資源和效果的困境,要么是在項目資源條件下,盡量好的保證效果,提高效果,或者我們在滿足一定效果下盡量的節(jié)省資源。從這個角度上出發(fā),我們還是提出了兩個技術點來解決這個問題,第一個采用H264高壓縮比的壓縮算法。第二個采用RTP方面。
管道效應,實際上在寬帶通信情況下,任何設備輸出數(shù)據(jù),不管是2兆,50兆,都是統(tǒng)計的效果,總是在一段時間內不同的輸出統(tǒng)計平均值,它肯定會有一定的峰值,在寬帶狀態(tài)下,因為整個輸出相對于整個鏈路通信比例比較低,即使有峰值,也不會有大量數(shù)據(jù)丟失,也不會產生大量馬賽克。因為衛(wèi)星通信窄帶效應非常明顯,如果傳輸設備的輸出不是非常穩(wěn)定的話,比如圖象運動一劇烈就出現(xiàn)順時的碼流峰值,可能整個效果連在一起之后就沒有辦法有效接收到有用信息。如果解決這個問題,我們現(xiàn)在通過很長時間開發(fā)工作,包括我們自己算法積累,形成一整套均衡碼流控制機制,使編碼輸出能夠達到相當恒定的狀態(tài),這樣非常有效的利用信道,保證圖象傳輸?shù)姆(wěn)定性。
誤碼和中斷也是我們不能回避的問題,既然通信信道環(huán)境已經是這樣子,我們能做的就是盡量適應它,或者怎么樣消除這樣的效應。目標其實很簡單,第一減少馬賽克出現(xiàn),使觀看者視覺沖擊盡量小,第二盡量縮短圖象恢復時間,保證整個信息傳遞過程中的連續(xù)性。
我們采用的技術是:運動補償,智能丟幀,靜幀技術。通過計算和不斷調試,這樣的效果實際上最有效。如果信號中斷之后,怎么能夠保證恢復的快,而且恢復盡量的平滑,這里面我們還要借助UDP的傳輸特性,因為它是全單項的傳輸信息,特別有利于在衛(wèi)星信道上使用,可以開一種非對稱的鏈路環(huán)境。如果我的鏈路以后,解碼只收,基本可以忽略掉它的恢復時間,恢復時間很短,解碼端有一個關鍵幀檢測,從一個比較干凈的靜幀,保證收看者視覺上比較清晰,信息接收有效性。
設備可以進行簡單的組網。在地面網上大家使用組播技術不是很多,通過在衛(wèi)星系統(tǒng)里面多次測試,以及我們一些應用實驗,包括我們一些實例,發(fā)現(xiàn)在衛(wèi)星系統(tǒng)下面,通過UDP方式進行組播網絡,在我們應急和衛(wèi)星通信里面非常有價值。
它的組播條件下,只需要占用上行的通信帶寬,下行通信帶寬基本可以忽略不計,相對傳統(tǒng)的會議電視,要求必須是對稱的通信鏈路的帶寬才能建立鏈接。這個過程中可以實現(xiàn)點對多點的傳輸,不會占用更多資源;貍,仍然可以實現(xiàn)點對點或者點對多點的回傳,這樣的組網也可以實現(xiàn)切換。如果多點對少量幾個點的傳輸可以形成虛擬矩陣的效應,它的切換也好,還是整個系統(tǒng)的整合,能夠提到一個新的層次上面來。
編碼設備。
H264產品最早按照客戶方要求定制的,我們只做到圖像分辨率在CIF的階段,后來針對應對客戶的要求,把它變成雙向的設備,同時再把我們的圖象加密技術和編碼技術整合到一體。目前我們已經實現(xiàn)了264高清的編碼。
這是我們目前主要推薦適合衛(wèi)星使用的一款設備,它具備標準H264編碼能力,標準型可以通過開源解碼理念去應用,它有簡化的一鍵植入菜單結構,能夠存儲用戶參數(shù),能夠按照預案去調用,同時具備128位圖象加密能力,密鑰可更換,同時可以晉升VIP。前面講到相應這些容錯,以及針對運行系統(tǒng)適應性技術、算法在這臺設備上都有加進去。
這是我們現(xiàn)在平臺化的產品,可以在它上面實現(xiàn)多種功能卡的組合,我們高清的平臺也是架在這個設備上的,如果插264標清可以插6塊,商用價值非常大。
總結:因為圖象設備是整個通信系統(tǒng)里面,尤其在應急通信系統(tǒng)里面最上乘的應用,圖象質量好,可能客戶對整個應急通信系統(tǒng)評價相對比較高,如果圖象保證不了,大家可能評價差一些,所以對整個通信系統(tǒng)影響非常大,是非常至關重要的一環(huán)因素。我們視訊科技也相信能為我們應急通信系統(tǒng)提供最合適的、最合理的,也是最科學的一種解決方案,最好的設備,能提供最關鍵的一些因素,我們把它稱作X因素。