基于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的無線視頻監(jiān)控新方法
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3. 2 無線視頻監(jiān)控的特點(diǎn)
無疑，IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控加以后臺(tái)軟件端的支撐，基本可以做到視頻監(jiān)控IP化和部分的集成化，加以無線通信技術(shù)的擴(kuò)充應(yīng)能構(gòu)成最為實(shí)用的應(yīng)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(jiān)控技術(shù)必然也包含了無線視頻監(jiān)控的元素。
隨著無線通信技術(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(qiáng)，無線多媒體應(yīng)用日漸成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)，也成為人們的必然需求。無線化視頻監(jiān)控包括兩方面內(nèi)容：一是監(jiān)控中心的移動(dòng)。通常情況下，被監(jiān)控對(duì)象或是攝像機(jī)往往是固定的，而作為監(jiān)控系統(tǒng)的使用者(監(jiān)控中心)則可以是動(dòng)態(tài)的。二是視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的無線化。當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)分散且與監(jiān)控中心距離較遠(yuǎn)，或被監(jiān)控對(duì)象不固定時(shí)，利用傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控技術(shù)往往成本高且難以實(shí)現(xiàn)。無線視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：
(1)綜合成本低，只需一次性投資，無需布線，不破壞原有的環(huán)境設(shè)施，施工周期短，可隨時(shí)改變監(jiān)控點(diǎn)位置，最大限度保護(hù)用戶投資，“一勞永逸”；
(2)不受地形限制，監(jiān)控點(diǎn)增減方便靈活，可監(jiān)控距離長；
(3)維護(hù)費(fèi)用低，無線監(jiān)控維護(hù)由網(wǎng)絡(luò)提供商維護(hù)，前端設(shè)備是即插即用、免維護(hù)系統(tǒng)；
(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，由于戶外破路受限或者室內(nèi)裝修不能破壞的情況下，有線視頻監(jiān)控很難順利完成。而無線視頻監(jiān)控技術(shù)恰恰能很突出地解決這一難題。因此，將無線傳輸技術(shù)融合在IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中的無線視頻監(jiān)控基本能滿足在各場(chǎng)合中提供視頻監(jiān)控的需要。
然而，無線視頻監(jiān)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線傳輸過程中受干擾因素過多。戶外天氣的變化，室內(nèi)一扇門、一堵墻等任何隔斷都會(huì)對(duì)無線傳輸?shù)穆窂綋p耗造成相應(yīng)的影響，降低視頻傳輸質(zhì)量，甚至出現(xiàn)偶爾的間斷。由于這一難點(diǎn)的確在無線傳輸技術(shù)中無法避免，我們只能在尋求更好的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上入手?？紤]到這一點(diǎn)，運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自然是不二的選擇。于是基于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的無線視頻監(jiān)控應(yīng)運(yùn)而生。
4 基于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的無線視頻監(jiān)控分析
4．1 運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)比
目前運(yùn)營商主要建設(shè)的適用于視頻監(jiān)控的無線環(huán)境有WLAN和3G網(wǎng)絡(luò)。其中3G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋主要分為室外宏站的廣域覆蓋和室內(nèi)分布系統(tǒng)的熱點(diǎn)覆蓋兩類。3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控是通過在網(wǎng)絡(luò)攝像頭中加置3G模塊以將信號(hào)編碼后通過3G網(wǎng)絡(luò)傳輸至IP網(wǎng)絡(luò)，但由于各家運(yùn)營商所建3G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)不同，而各地區(qū)所接收網(wǎng)絡(luò)信號(hào)參差不齊，為其推廣帶來弊端。雖然3G已經(jīng)開始應(yīng)用于無線視頻監(jiān)控，但在傳輸數(shù)據(jù)量巨大的視頻流時(shí)，除了資費(fèi)問題外，仍然存在一些問題：
(1)無線網(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(dāng)有限，往往需要同時(shí)承載語音、數(shù)據(jù)等傳輸業(yè)務(wù)。目前的3G網(wǎng)絡(luò)即使用來傳輸CIF圖像，一個(gè)基站只能帶幾個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，而且3G網(wǎng)絡(luò)速度不穩(wěn)定，只能作為輔助手段；
(2)無線信道的誤碼率比較高，特別是當(dāng)終端設(shè)備處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可用帶寬和誤碼率指標(biāo)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(jiān)控?cái)?shù)據(jù)易發(fā)生丟包，可靠性低；
(3)通信系統(tǒng)為共享信道資源，在應(yīng)急情況下發(fā)生局部性負(fù)荷劇增時(shí)，有可能造成不可容忍的延時(shí)甚至阻塞問題。
故在目前的大環(huán)境下，3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控并不成熟，有待發(fā)展。而基于WLAN所提供的豐富穩(wěn)定的帶寬，運(yùn)營商所提供的WLAN熱點(diǎn)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)則為無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的應(yīng)用提供了更優(yōu)的平臺(tái)。
4．2 運(yùn)營商WLAN分布系統(tǒng)分析
運(yùn)營商的WLAN分布系統(tǒng)一般是由該熱點(diǎn)或覆蓋區(qū)域所屬的傳輸機(jī)房為中心呈樹型結(jié)構(gòu)分布的。比如在園區(qū)內(nèi)，每個(gè)子樓中布放相應(yīng)數(shù)量的樓道交換機(jī)，由其按需求分配到各樓層設(shè)置對(duì)應(yīng)數(shù)量的AP，再由AP在其管轄樓層連接若干副天線發(fā)射運(yùn)營商的WLAN信號(hào)。而最終由在傳輸機(jī)房內(nèi)的匯聚交換機(jī)對(duì)所有樓道交換機(jī)進(jìn)行收斂后上聯(lián)至傳輸設(shè)備，經(jīng)由其通過運(yùn)營商傳輸平臺(tái)進(jìn)入IP網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于單棟樓宇亦然，即在多樓層設(shè)置一定數(shù)量樓層交換機(jī)負(fù)責(zé)該區(qū)域的AP，AP下掛天線覆蓋，而傳輸機(jī)房內(nèi)的匯聚交換機(jī)對(duì)其收斂后向外。
目前運(yùn)營商的WLAN主要是依照IEEE802．11g的標(biāo)準(zhǔn)，基于IEEE802．11g的WLAN具有速率高、覆蓋范圍較大、價(jià)格較低、設(shè)備的互用性好(WIFI聯(lián)盟統(tǒng)一認(rèn)證)且向后兼容IEEE802．11b等優(yōu)點(diǎn)。已經(jīng)成為當(dāng)今WLAN的主流標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802．11g的標(biāo)稱數(shù)據(jù)率最高可達(dá)54Mbps。然而在實(shí)際使用中，發(fā)現(xiàn)基于IEEE802．11g的WLAN傳輸?shù)膬魯?shù)據(jù)率遠(yuǎn)低于標(biāo)稱值。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(shù)據(jù)率為20Mbps左右。
4．3 基于運(yùn)營商WLAN分布系統(tǒng)的無線視頻監(jiān)控應(yīng)用解析
針對(duì)通常情況以本地監(jiān)控為主的無線視頻監(jiān)控，基于運(yùn)營商整套無線網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)加以應(yīng)用，建議向運(yùn)營商網(wǎng)運(yùn)單位申請(qǐng)對(duì)其分布系統(tǒng)中的交換機(jī)劃分不同VLAN。令前端監(jiān)控?cái)z像頭采集的視頻信息通過編碼后由WLAN傳至AP后經(jīng)由數(shù)據(jù)分流功能以不同的SSID從AP、樓道交換機(jī)傳至匯聚交換機(jī)。并通過與匯聚交換機(jī)級(jí)聯(lián)的方式將數(shù)據(jù)傳送到本地監(jiān)控中心的交換機(jī)上，再經(jīng)由多媒體服務(wù)器到監(jiān)控用PC上，由后端軟件提供多路視頻監(jiān)控觀看。在無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，按前端采集點(diǎn)向無線AP傳輸圖像選擇D1格式，碼流設(shè)置為平均傳輸速率2Mbps。在不妨礙普通用戶從其他終端(手機(jī)、筆記本電腦等)訪問運(yùn)營商WLAN的使用環(huán)境下，每個(gè)AP至少能帶5路以上視頻，基本可以滿足一般的視頻監(jiān)控需求。需要指出的是，在此無線視頻監(jiān)控應(yīng)用中，需將用于視頻監(jiān)控的SSID單獨(dú)命名后在公共廣播中隱藏，避免其他用戶干擾。另一方面，鑒于無線信號(hào)在傳輸介質(zhì)中易受干擾的情況，考慮針對(duì)特定重要位置的前端無線網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)配置大容量SD卡以存儲(chǔ)當(dāng)天視頻信息，做到前后端分開存儲(chǔ)的模式，以確保整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性。按照每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)以D1格式存儲(chǔ)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(chǔ)當(dāng)天信息。
評(píng)論