高清視頻在應(yīng)急通信系統(tǒng)中的建設(shè)思路

在當(dāng)今信息技術(shù)極速發(fā)展的時代，隨著經(jīng)濟(jì)社會和人民群眾對信息通信技術(shù)依賴程度的提升，“其對突發(fā)事件處理指揮聯(lián)絡(luò)、信息傳遞、現(xiàn)場檢測等多樣化的需求比過去有了大幅增長。其中，在突發(fā)情況下對通信暢通的需求更為迫切?！睉?yīng)急通信保障工作的重要性日益凸顯，提升通信保障能力是建立健全國家突發(fā)事件應(yīng)急體系的要求。

如今，高清視頻的概念已經(jīng)從簡單的視頻觀看轉(zhuǎn)變?yōu)橐曨l通信，甚至是視頻應(yīng)用，成為一種重要的信息通信手段，在各行各業(yè)都發(fā)揮著重要作用，特別是在應(yīng)急通信領(lǐng)域中，常規(guī)的通信手段往往無法滿足緊急情況下多樣化、清晰化、暢通化的通信保障需求，高清視頻的應(yīng)用在應(yīng)急通信中顯得尤為重要。

一、高清視頻在應(yīng)急通信系統(tǒng)中的實際應(yīng)用

應(yīng)急通信是為應(yīng)對自然或人為的緊急情況而提供的一種通信機(jī)制，它對信息傳輸?shù)木珳?zhǔn)、及時和有效有著較高的要求。而隨著通信鏈路技術(shù)的不斷發(fā)展，高清視頻在應(yīng)急通信系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，其真正得到實際應(yīng)用的原因有如下兩個方面：

1.應(yīng)急通信高清視頻的關(guān)鍵技術(shù)的突破

高清視頻編碼（分辨率1920×1080）并不是最新的視頻處理技術(shù)，但卻是在近兩年才逐漸應(yīng)用于應(yīng)急通信系統(tǒng)中，其瓶頸在于高清視頻的帶寬占用率高、斷路恢復(fù)時間長、穩(wěn)定性差等問題。由此可見，真正可以實際應(yīng)用在應(yīng)急通信系統(tǒng)中的高清視頻編碼技術(shù)必須具有其有效的優(yōu)化處理單元。

目前，業(yè)內(nèi)設(shè)備一般采用具有高效壓縮特性的H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高清視頻編碼，但針對以上幾點瓶頸問題，各廠家設(shè)備的處理性能良莠不齊。數(shù)碼視訊的H.264高清編解碼設(shè)備在技術(shù)上做了碼流結(jié)構(gòu)優(yōu)化、多種誤碼處理機(jī)制、畫面平滑切換算法、抗丟包機(jī)制等處理，能夠在相同的高清分辨率下，采用最低的碼率傳輸視頻，有效地節(jié)省衛(wèi)星、無線等傳輸鏈路資源。

同時采用特有的壓縮算法，在保證低碼率的同時不犧牲視頻質(zhì)量，高清視頻內(nèi)容應(yīng)該包含更加豐富的視頻信息，不能盲從地為了追求超低碼率而進(jìn)行“視頻內(nèi)容”的剪裁，犧牲更多人眼直觀觀看以外的視頻信息，換言之應(yīng)該在保證高清視頻“畫面內(nèi)容”的前提下，尋求更低的壓縮效率，而不能簡單的從壓縮碼率上單一考量高清視頻。

2.應(yīng)急通信高清視頻應(yīng)用模式的突破

隨著衛(wèi)星鏈路傳輸技術(shù)的發(fā)展、微波/3G等無線網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的改進(jìn)，以及互聯(lián)網(wǎng)接入能力的不斷提高，傳輸網(wǎng)絡(luò)可承載的視頻碼率不斷提升，高清視頻在應(yīng)急通信中已不再是靜止存檔的“圖像奢侈品”，將逐漸作為基本素材展開豐富的應(yīng)用，高清視頻在實時應(yīng)用中將發(fā)揮更大的作用。

（1）從觀看到使用?！案咔濉钡母拍钆c標(biāo)準(zhǔn)最初是由廣播電視行業(yè)提出的，由此向監(jiān)控等其他行業(yè)擴(kuò)展。在應(yīng)急通信系統(tǒng)中由于其專用鏈路的帶寬限制，早期高清視頻并未真正達(dá)到使用目的。如今，在硬件環(huán)境和通道資源的充分保障下，高清視頻從僅用于觀看的需求延伸到應(yīng)用需求，主要用途包括智能分析、可視化指揮調(diào)度、媒體轉(zhuǎn)發(fā)等。例如，從巡視或災(zāi)害現(xiàn)場采集的高清視頻，需要對其內(nèi)容進(jìn)行智能分析和檢測，以用于對災(zāi)情的準(zhǔn)確判斷。

（2）從內(nèi)部到外部。早期的應(yīng)急通信系統(tǒng)中，高清視頻一般用于內(nèi)部存檔，以備相關(guān)部門查詢和調(diào)用；當(dāng)今社會對媒體時效性的要求越來越高，應(yīng)急通信現(xiàn)場的高清視頻信息將存在著向新聞媒體傳送的需要，因此，高質(zhì)量的高清視頻將得到更多的外圍應(yīng)用。特別是在媒體信息如此發(fā)達(dá)的當(dāng)下，內(nèi)部的高清圖像可能會分發(fā)到外部機(jī)構(gòu)和外部媒體，進(jìn)而在外部渠道傳播出去，這樣近廣播級高清圖像的應(yīng)用將能夠有效體現(xiàn)應(yīng)急指揮部門信息化建設(shè)的水平。

（3）從封閉到共享。高清視頻通信融合語音、視頻、即時通信和數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)，可以把千里之外的現(xiàn)場畫面和聲音實時地傳送到本地，不僅能使工作人員實時監(jiān)看現(xiàn)場視頻并存儲，同時可實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的共享，讓指揮領(lǐng)導(dǎo)者在第一時間根據(jù)實際情況快速調(diào)度相關(guān)資源，完成部署指揮。同時，不同部門、不同組織協(xié)同配合的第一步就是視頻信息的有效共享，這樣將大幅度提高統(tǒng)一指揮的效率，視頻調(diào)度也應(yīng)該能夠有效分發(fā)高效調(diào)度，以期能夠?qū)崿F(xiàn)跨系統(tǒng)的信息共享。

總之，在技術(shù)發(fā)展和需求的雙重驅(qū)動下，應(yīng)急通信系統(tǒng)中的高清視頻將從最初單純的觀看使用向著豐富而智能的多種應(yīng)用模式轉(zhuǎn)變。

二、高清視頻在應(yīng)急通信系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢

衛(wèi)星和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展使得對應(yīng)急通信的需求也越來越高，要求應(yīng)急通信能夠具有更大的靈活性和適應(yīng)性，可以快速部署并靈活組網(wǎng)。這也將為高清視頻在未來應(yīng)急通信中的運用帶來新的機(jī)遇，開拓更加廣闊的空間。具體而言，高清視頻在應(yīng)急通信系統(tǒng)中有以下四點建設(shè)思路，同時這也是整個高清視頻通信領(lǐng)域的發(fā)展趨勢：

1.高清回看

由于國內(nèi)地形復(fù)雜，現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)建設(shè)仍存在著不均衡性，在某些重大災(zāi)害性事件或事故的應(yīng)急指揮中，現(xiàn)場高清視頻的實時傳輸可能會不定時地受到傳輸網(wǎng)絡(luò)影響。但在應(yīng)急指揮中，對于決策的準(zhǔn)確性具有極高要求，重現(xiàn)高清的視頻場景就顯得尤為重要。

數(shù)碼視訊基于13年的視頻技術(shù)積累，采用自主優(yōu)化算法，在應(yīng)急視頻通信中提出了高清回看技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)前端標(biāo)清和高清碼流的并行壓縮處理，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境傳輸相適應(yīng)的實時碼流及碼流文件，從而在指揮中心可同時實現(xiàn)現(xiàn)場視頻監(jiān)看和高清視頻的回看。

2.遠(yuǎn)端存儲

受到傳輸鏈路環(huán)境的制約，視頻在傳輸過程中由于鏈路中斷等造成的碼流包丟失將不可避免，而這種視頻缺失是不可彌補(bǔ)的，直接影響著應(yīng)急指揮的準(zhǔn)確性和完備性。

數(shù)碼視訊理解用戶的實際使用感受，在高清編碼設(shè)備中開發(fā)了遠(yuǎn)端存儲模塊，能夠在碼流實時傳輸?shù)耐瑫r，將高清視頻存儲于本地設(shè)備，保留最前線完整的視頻資料，為應(yīng)急指揮提供最權(quán)威最完備的決策保障。

3.平臺調(diào)度

不同的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)、傳輸協(xié)議等都會阻礙視頻的互通，同時由于應(yīng)急指揮逐漸向海、陸、空三大領(lǐng)域輻射，不同應(yīng)用場景具有不同的傳輸要求和視頻調(diào)度需求。同時，不同的應(yīng)用場景將采用不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，例如衛(wèi)星、無線微波、3G/LTE、固網(wǎng)等，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸距離長，且覆蓋面積廣闊，不會遭受災(zāi)害影響，但傳輸信號受天氣、地理等外界環(huán)境影響較大；無線網(wǎng)絡(luò)部署非常靈活，傳輸距離與質(zhì)量可控；3G/LTE帶寬較小，受制于運營商的部署；固網(wǎng)信道較為穩(wěn)定，帶寬充足，成本相對較低，但受制于硬件設(shè)備，部署不靈活。這些特性決定了不同的使用環(huán)境下對視頻的要求不同，因此，應(yīng)急指揮多元化、網(wǎng)絡(luò)形式多樣化、全網(wǎng)通信統(tǒng)一化，將成為未來應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。

數(shù)碼視訊基于自身的技術(shù)儲備，提出了視頻調(diào)度指揮統(tǒng)一平臺解決方案，將地面衛(wèi)星/無線視頻調(diào)度系統(tǒng)、直升機(jī)指揮調(diào)度系統(tǒng)和船舶指揮調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行整合，同時充分考慮了地面應(yīng)急車、直升機(jī)指揮單元、艦船保障單位的各自特點，建立覆蓋全網(wǎng)全通道的統(tǒng)一調(diào)度系統(tǒng)平臺，從而保障了視頻的信息能夠在不同網(wǎng)絡(luò)之間無縫調(diào)度。數(shù)碼視訊視頻調(diào)度指揮平臺已成功應(yīng)用于多項國家大型活動的安保以及突發(fā)事件的應(yīng)急工作中，同時，也正是由于對特殊場景的專業(yè)設(shè)計，使得數(shù)碼視訊能夠?qū)崿F(xiàn)在應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)中廣播級圖像的視頻體驗。

4.終端分發(fā)

隨著視頻新媒體的不斷發(fā)展，應(yīng)急指揮終端也正在向多元化演變，例如通過手機(jī)、PAD等移動終端進(jìn)行視頻監(jiān)看與調(diào)度，將極大地提高應(yīng)急指揮的靈活性。但不同的終端需要有不同的視頻格式、傳輸協(xié)議和碼率來支持。因此，在高清視頻質(zhì)量得到保證且實現(xiàn)統(tǒng)一通信后，視頻通信網(wǎng)絡(luò)就要做到對所有視頻終端的全覆蓋，如PC機(jī)、電視、手機(jī)、平板電腦等。

數(shù)碼視訊通過專業(yè)的流媒體系統(tǒng)，能夠在不同格式、不同協(xié)議、不同碼率之間進(jìn)行視頻轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)在“任意時間、任意地點、任意終端”需求下視音頻信息的統(tǒng)一發(fā)布，保障應(yīng)急通信的及時有效。