基于運營商網絡的無線視頻監控新方法
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3. 2 無線視頻監控的特點
無疑，IP網絡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，加以無線通信技術的擴充應能構成最為實用的應用模式。所以不難推論我們所探究的能適用于多場景的視頻監控技術必然也包含了無線視頻監控的元素。
隨著無線通信技術的日益發展，傳輸帶寬不斷提高，通信終端的實時信息處理能力飛速增強，無線多媒體應用日漸成為業內關注的焦點，也成為人們的必然需求。無線化視頻監控包括兩方面內容：一是監控中心的移動。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)則可以是動態的。二是視頻監控網絡的無線化。當監控點分散且與監控中心距離較遠，或被監控對象不固定時，利用傳統有線網絡的視頻監控技術往往成本高且難以實現。無線視頻監控的優勢體現在：
(1)綜合成本低，只需一次性投資，無需布線，不破壞原有的環境設施，施工周期短，可隨時改變監控點位置，最大限度保護用戶投資，“一勞永逸”；
(2)不受地形限制，監控點增減方便靈活，可監控距離長；
(3)維護費用低，無線監控維護由網絡提供商維護，前端設備是即插即用、免維護系統；
(4)圖像質量可控、資料檢索方便。
其中，特別需要提到的是，在很多施工環境下，由于戶外破路受限或者室內裝修不能破壞的情況下，有線視頻監控很難順利完成。而無線視頻監控技術恰恰能很突出地解決這一難題。因此，將無線傳輸技術融合在IP網絡視頻監控中的無線視頻監控基本能滿足在各場合中提供視頻監控的需要。
然而，無線視頻監控技術亦不是十全十美的，其本身也存在一定的局限和缺點。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，室內一扇門、一堵墻等任何隔斷都會對無線傳輸的路徑損耗造成相應的影響，降低視頻傳輸質量，甚至出現偶爾的間斷。由于這一難點的確在無線傳輸技術中無法避免，我們只能在尋求更好的無線網絡環境上入手。考慮到這一點，運營商的網絡環境自然是不二的選擇。于是基于運營商網絡的無線視頻監控應運而生。
4 基于運營商網絡的無線視頻監控分析
4．1 運營商網絡環境對比
目前運營商主要建設的適用于視頻監控的無線環境有WLAN和3G網絡。其中3G網絡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覆蓋兩類。3G網絡視頻監控是通過在網絡攝像頭中加置3G模塊以將信號編碼后通過3G網絡傳輸至IP網絡，但由于各家運營商所建3G網絡標準不同，而各地區所接收網絡信號參差不齊，為其推廣帶來弊端。雖然3G已經開始應用于無線視頻監控，但在傳輸數據量巨大的視頻流時，除了資費問題外，仍然存在一些問題：
(1)無線網絡的帶寬與頻率資源更為有限。由于公共移動通信網絡的單個終端有效帶寬相當有限，往往需要同時承載語音、數據等傳輸業務。目前的3G網絡即使用來傳輸CIF圖像，一個基站只能帶幾個監控點，而且3G網絡速度不穩定，只能作為輔助手段；
(2)無線信道的誤碼率比較高，特別是當終端設備處于移動狀態時，可用帶寬和誤碼率指標有較大幅度下降，可用帶寬經常發生波動，高帶寬的視頻監控數據易發生丟包，可靠性低；
(3)通信系統為共享信道資源，在應急情況下發生局部性負荷劇增時，有可能造成不可容忍的延時甚至阻塞問題。
故在目前的大環境下，3G網絡視頻監控并不成熟，有待發展。而基于WLAN所提供的豐富穩定的帶寬，運營商所提供的WLAN熱點覆蓋的網絡建設則為無線網絡視頻監控的應用提供了更優的平臺。
4．2 運營商WLAN分布系統分析
運營商的WLAN分布系統一般是由該熱點或覆蓋區域所屬的傳輸機房為中心呈樹型結構分布的。比如在園區內，每個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發射運營商的WLAN信號。而最終由在傳輸機房內的匯聚交換機對所有樓道交換機進行收斂后上聯至傳輸設備，經由其通過運營商傳輸平臺進入IP網絡。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下掛天線覆蓋，而傳輸機房內的匯聚交換機對其收斂后向外。
目前運營商的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、價格較低、設備的互用性好(WIFI聯盟統一認證)且向后兼容IEEE802．11b等優點。已經成為當今WLAN的主流標準。IEEE802．11g的標稱數據率最高可達54Mbps。然而在實際使用中，發現基于IEEE802．11g的WLAN傳輸的凈數據率遠低于標稱值。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。所以實際情況下，一般WLAN的傳輸凈數據率為20Mbps左右。
4．3 基于運營商WLAN分布系統的無線視頻監控應用解析
針對通常情況以本地監控為主的無線視頻監控，基于運營商整套無線網絡分布系統加以應用，建議向運營商網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編碼后由WLAN傳至AP后經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。并通過與匯聚交換機級聯的方式將數據傳送到本地監控中心的交換機上，再經由多媒體服務器到監控用PC上，由后端軟件提供多路視頻監控觀看。在無線視頻監控系統中，按前端采集點向無線AP傳輸圖像選擇D1格式，碼流設置為平均傳輸速率2Mbps。在不妨礙普通用戶從其他終端(手機、筆記本電腦等)訪問運營商WLAN的使用環境下，每個AP至少能帶5路以上視頻，基本可以滿足一般的視頻監控需求。需要指出的是，在此無線視頻監控應用中，需將用于視頻監控的SSID單獨命名后在公共廣播中隱藏，避免其他用戶干擾。另一方面，鑒于無線信號在傳輸介質中易受干擾的情況，考慮針對特定重要位置的前端無線網絡攝像機配置大容量SD卡以存儲當天視頻信息，做到前后端分開存儲的模式，以確保整個監控系統的安全性。按照每個監控點以D1格式存儲1天需要消耗21G(2Mbps／8×3600秒×24小時／1024)，在重要位置的前端采集點可配置32G或64G的SD卡以存儲當天信息。
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