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基于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線視頻監(jiān)控新方法

作者: 時(shí)間:2012-12-24 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

3. 2 無(wú)線視頻監(jiān)控的特點(diǎn)
無(wú)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(wú)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(wú)線視頻監(jiān)控的元素。
隨著無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(zhǎng);
(3)維護(hù)費(fèi)用低,無(wú)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(wú)線視頻監(jiān)控技術(shù)恰恰能很突出地解決這一難題。因此,將融合在IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中的無(wú)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(wú)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(wú)線傳輸過(guò)程中受干擾因素過(guò)多。戶外天氣的變化,室內(nèi)一扇門(mén)、一堵墻等任何隔斷都會(huì)對(duì)無(wú)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)的確在中無(wú)法避免,我們只能在尋求更好的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上入手??紤]到這一點(diǎn),運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自然是不二的選擇。于是基于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線視頻監(jiān)控應(yīng)運(yùn)而生。

4 基于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線視頻監(jiān)控分析
4.1 運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)比
目前運(yùn)營(yíng)商主要建設(shè)的適用于視頻監(jiān)控的無(wú)線環(huán)境有WLAN和網(wǎng)絡(luò)。其中網(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。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控是通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)攝像頭中加置3G模塊以將信號(hào)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(yùn)營(yíng)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(lái)弊端。雖然3G已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于無(wú)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(wèn)題外,仍然存在一些問(wèn)題:
(1)無(wú)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(yǔ)音、數(shù)據(jù)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(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(wú)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(wèn)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(yíng)商所提供的WLAN熱點(diǎn)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)則為無(wú)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(yíng)商WLAN分布系統(tǒng)分析
運(yùn)營(yíng)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(shù)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(yíng)商的WLAN信號(hào)。而最終由在傳輸機(jī)房?jī)?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(guò)運(yùn)營(yíng)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?jī)?nèi)的匯聚交換機(jī)對(duì)其收斂后向外。
目前運(yùn)營(yíng)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(yíng)商WLAN分布系統(tǒng)的無(wú)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(wú)線視頻監(jiān)控,基于運(yùn)營(yíng)商整套無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)加以應(yīng)用,建議向運(yùn)營(yíng)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(guò)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(guò)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(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,按前端采集點(diǎn)向無(wú)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(wèn)運(yùn)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,基本可以滿足一般的視頻監(jiān)控需求。需要指出的是,在此無(wú)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(wú)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(wú)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(kāi)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。


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