基于運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)視頻監控新方法
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3. 2 無(wú)線(xiàn)視頻監控的特點(diǎn)
無(wú)疑，IP網(wǎng)絡(luò )視頻監控加以后臺軟件端的支撐，基本可以做到視頻監控IP化和部分的集成化，加以無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的擴充應能構成最為實(shí)用的應用模式。所以不難推論我們所探究的能適用于多場(chǎng)景的視頻監控技術(shù)必然也包含了無(wú)線(xiàn)視頻監控的元素。
隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的日益發(fā)展，傳輸帶寬不斷提高，通信終端的實(shí)時(shí)信息處理能力飛速增強，無(wú)線(xiàn)多媒體應用日漸成為業(yè)內關(guān)注的焦點(diǎn)，也成為人們的必然需求。無(wú)線(xiàn)化視頻監控包括兩方面內容：一是監控中心的移動(dòng)。通常情況下，被監控對象或是攝像機往往是固定的，而作為監控系統的使用者(監控中心)則可以是動(dòng)態(tài)的。二是視頻監控網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)化。當監控點(diǎn)分散且與監控中心距離較遠，或被監控對象不固定時(shí)，利用傳統有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的視頻監控技術(shù)往往成本高且難以實(shí)現。無(wú)線(xiàn)視頻監控的優(yōu)勢體現在：
(1)綜合成本低，只需一次性投資，無(wú)需布線(xiàn)，不破壞原有的環(huán)境設施，施工周期短，可隨時(shí)改變監控點(diǎn)位置，最大限度保護用戶(hù)投資，“一勞永逸”；
(2)不受地形限制，監控點(diǎn)增減方便靈活，可監控距離長(cháng)；
(3)維護費用低，無(wú)線(xiàn)監控維護由網(wǎng)絡(luò )提供商維護，前端設備是即插即用、免維護系統；
(4)圖像質(zhì)量可控、資料檢索方便。
其中，特別需要提到的是，在很多施工環(huán)境下，由于戶(hù)外破路受限或者室內裝修不能破壞的情況下，有線(xiàn)視頻監控很難順利完成。而無(wú)線(xiàn)視頻監控技術(shù)恰恰能很突出地解決這一難題。因此，將無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)融合在IP網(wǎng)絡(luò )視頻監控中的無(wú)線(xiàn)視頻監控基本能滿(mǎn)足在各場(chǎng)合中提供視頻監控的需要。
然而，無(wú)線(xiàn)視頻監控技術(shù)亦不是十全十美的，其本身也存在一定的局限和缺點(diǎn)。其中最為突出的就是無(wú)線(xiàn)傳輸過(guò)程中受干擾因素過(guò)多。戶(hù)外天氣的變化，室內一扇門(mén)、一堵墻等任何隔斷都會(huì )對無(wú)線(xiàn)傳輸的路徑損耗造成相應的影響，降低視頻傳輸質(zhì)量，甚至出現偶爾的間斷。由于這一難點(diǎn)的確在無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)中無(wú)法避免，我們只能在尋求更好的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境上入手?？紤]到這一點(diǎn)，運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境自然是不二的選擇。于是基于運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)視頻監控應運而生。
4 基于運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)視頻監控分析
4．1 運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )環(huán)境對比
目前運營(yíng)商主要建設的適用于視頻監控的無(wú)線(xiàn)環(huán)境有WLAN和3G網(wǎng)絡(luò )。其中3G網(wǎng)絡(luò )信號覆蓋主要分為室外宏站的廣域覆蓋和室內分布系統的熱點(diǎn)覆蓋兩類(lèi)。3G網(wǎng)絡(luò )視頻監控是通過(guò)在網(wǎng)絡(luò )攝像頭中加置3G模塊以將信號編碼后通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò )傳輸至IP網(wǎng)絡(luò )，但由于各家運營(yíng)商所建3G網(wǎng)絡(luò )標準不同，而各地區所接收網(wǎng)絡(luò )信號參差不齊，為其推廣帶來(lái)弊端。雖然3G已經(jīng)開(kāi)始應用于無(wú)線(xiàn)視頻監控，但在傳輸數據量巨大的視頻流時(shí)，除了資費問(wèn)題外，仍然存在一些問(wèn)題：
(1)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的帶寬與頻率資源更為有限。由于公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的單個(gè)終端有效帶寬相當有限，往往需要同時(shí)承載語(yǔ)音、數據等傳輸業(yè)務(wù)。目前的3G網(wǎng)絡(luò )即使用來(lái)傳輸CIF圖像，一個(gè)基站只能帶幾個(gè)監控點(diǎn)，而且3G網(wǎng)絡(luò )速度不穩定，只能作為輔助手段；
(2)無(wú)線(xiàn)信道的誤碼率比較高，特別是當終端設備處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可用帶寬和誤碼率指標有較大幅度下降，可用帶寬經(jīng)常發(fā)生波動(dòng)，高帶寬的視頻監控數據易發(fā)生丟包，可靠性低；
(3)通信系統為共享信道資源，在應急情況下發(fā)生局部性負荷劇增時(shí)，有可能造成不可容忍的延時(shí)甚至阻塞問(wèn)題。
故在目前的大環(huán)境下，3G網(wǎng)絡(luò )視頻監控并不成熟，有待發(fā)展。而基于WLAN所提供的豐富穩定的帶寬，運營(yíng)商所提供的WLAN熱點(diǎn)覆蓋的網(wǎng)絡(luò )建設則為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )視頻監控的應用提供了更優(yōu)的平臺。
4．2 運營(yíng)商WLAN分布系統分析
運營(yíng)商的WLAN分布系統一般是由該熱點(diǎn)或覆蓋區域所屬的傳輸機房為中心呈樹(shù)型結構分布的。比如在園區內，每個(gè)子樓中布放相應數量的樓道交換機，由其按需求分配到各樓層設置對應數量的AP，再由AP在其管轄樓層連接若干副天線(xiàn)發(fā)射運營(yíng)商的WLAN信號。而最終由在傳輸機房?jì)鹊膮R聚交換機對所有樓道交換機進(jìn)行收斂后上聯(lián)至傳輸設備，經(jīng)由其通過(guò)運營(yíng)商傳輸平臺進(jìn)入IP網(wǎng)絡(luò )。對于單棟樓宇亦然，即在多樓層設置一定數量樓層交換機負責該區域的AP，AP下掛天線(xiàn)覆蓋，而傳輸機房?jì)鹊膮R聚交換機對其收斂后向外。
目前運營(yíng)商的WLAN主要是依照IEEE802．11g的標準，基于IEEE802．11g的WLAN具有速率高、覆蓋范圍較大、價(jià)格較低、設備的互用性好(WIFI聯(lián)盟統一認證)且向后兼容IEEE802．11b等優(yōu)點(diǎn)。已經(jīng)成為當今WLAN的主流標準。IEEE802．11g的標稱(chēng)數據率最高可達54Mbps。然而在實(shí)際使用中，發(fā)現基于IEEE802．11g的WLAN傳輸的凈數據率遠低于標稱(chēng)值。影響其最主要的因素有：1)成幀效率；2)信道共享效率；3)沖突避免效率。所以實(shí)際情況下，一般WLAN的傳輸凈數據率為20Mbps左右。
4．3 基于運營(yíng)商WLAN分布系統的無(wú)線(xiàn)視頻監控應用解析
針對通常情況以本地監控為主的無(wú)線(xiàn)視頻監控，基于運營(yíng)商整套無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )分布系統加以應用，建議向運營(yíng)商網(wǎng)運單位申請對其分布系統中的交換機劃分不同VLAN。令前端監控攝像頭采集的視頻信息通過(guò)編碼后由WLAN傳至AP后經(jīng)由數據分流功能以不同的SSID從AP、樓道交換機傳至匯聚交換機。并通過(guò)與匯聚交換機級聯(lián)的方式將數據傳送到本地監控中心的交換機上，再經(jīng)由多媒體服務(wù)器到監控用PC上，由后端軟件提供多路視頻監控觀(guān)看。在無(wú)線(xiàn)視頻監控系統中，按前端采集點(diǎn)向無(wú)線(xiàn)AP傳輸圖像選擇D1格式，碼流設置為平均傳輸速率2Mbps。在不妨礙普通用戶(hù)從其他終端(手機、筆記本電腦等)訪(fǎng)問(wèn)運營(yíng)商WLAN的使用環(huán)境下，每個(gè)AP至少能帶5路以上視頻，基本可以滿(mǎn)足一般的視頻監控需求。需要指出的是，在此無(wú)線(xiàn)視頻監控應用中，需將用于視頻監控的SSID單獨命名后在公共廣播中隱藏，避免其他用戶(hù)干擾。另一方面，鑒于無(wú)線(xiàn)信號在傳輸介質(zhì)中易受干擾的情況，考慮針對特定重要位置的前端無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )攝像機配置大容量SD卡以存儲當天視頻信息，做到前后端分開(kāi)存儲的模式，以確保整個(gè)監控系統的安全性。按照每個(gè)監控點(diǎn)以D1格式存儲1天需要消耗21G(2Mbps／8×3600秒×24小時(shí)／1024)，在重要位置的前端采集點(diǎn)可配置32G或64G的SD卡以存儲當天信息。
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