无线监控解决方案技术白皮书

无线监控解决方案技术白皮书摘要：H3C无线监控解决方案利用H3CiVS智能监控结合我司成熟的无线解决方案，根据客户需求提供多种无线接入模型，同时利用视频业务层面抗误码技术实现无线环境下流畅的视频传输和完美的图像质量，并通过网管对无线和有线网络以及视频监控系统进行统一管理，为市场提供整体的无线监控解决方案。1.无线监控是未来趋势视频监控目前已是安防中非常重要的组成部分，已逐步为各行各业所广泛应用。经过几年国家“平安城市”工程的持续推进，目前08年9月为止示范城市已达180多个城市，作为系统核心的视频监控点预计已有200万个左右；与此同时转型中的运营商已推出为行业客户提供各自可运营的视频监控系统如“全球眼”和“宽视界”，截至08年Q2电信共建设约10万个监控点，并计划2010年发展到50万个。另外在银行、港口和电力等行业都在大量使用视频监控系统。总而言之，视频监控已为各行各业所重视，并且视频监控技术也随着应用的广泛和深入已有长足和快速的发展。众所周知，传统视频监控系统通常由摄像头、传输、矩阵和存储等部分组成。视频监控技术已已由传统模拟监控向数字化转变，且随着模拟和数字技术相结合DVR数字视频存储技术逐步成为市场主流；随着视频监控应用不断深入，监控规模和图像共享需求日益突出，规模应用则意味着全方位的图像资源记录和多角度取证，图像共享则意味着让更多人员能够看到和分析图像；视频监控的规模管理和资源共享必须利用成熟且共享的传输平台来实现，这个传输平台就是成熟且标准的IP网络，IP网络监控成功地应用在多个平安城市建设*，并逐步成为视频监控建设项目主流方案。IP网络以其标准化且成熟取得快速的发展，最好例证是当前的互联网即前规模最大的IP网络。当前IP网络技术的发展有两个突出的特点：无线化和多业务；目前无线技术在蓬勃发展：UWB、WiFi、WiMax、GSM/CDMA、3G和B3G等，不论哪种无线技术如何发展有一个共同点：不断刷新数字传输速率，3G的HSDPA将2G的传输速率提高到2Mbps，LTE技术则提高到100Mbps；WiFi的11n将11g/11a的54Mbps提高到300Mbps；带宽增长真实的目的除接入更多的用户外，是IP网络的另一个趋势：多业务承载；多业务承载除成功应用的NGN和IPTV外视频监控应该是IP网络视频应用成功业务之一，因此无线和监控（业务）的结合即无线监控是市场和技术的趋势也是视频监控的未来趋势。无线监控简单来讲，监控是业务，无线是网络承载，相对无线而言在某些场景下有线实现困难或无法实现；如景区尤其有水域的，部署有线难度非常大，必须要使用无线；再如某些中小城市或县级市，运营商的有线资源非常少，但市区不大，部署有线必须重新全城施工，工程费用也高，最好的解决方式是无线，由此可见某些场景无线监控是无可替代的，然而实际应用有哪些需求，如下图所示：无线监控系统的需求准确的来讲应该有两方面：一是监控业务系统如何适应无线特性的网络；二是无线网络如何来更好支撑和适应监控业务的开展。从监控业务系统来讲，无线网络存在带宽有限、误码率高和传输抖动等，监控业务系统如何解决这些问题，避免或减少无线网络对监控图像的影响；从无线网络来讲，监控点分布是根据安防的需求而定分散或集中，如何将所有点接入并提供一定的带宽，监控业务需要安全保护防止图像信息被人截取，此外如何管理和维护一定规模的无线网络。2.无线监控解决方案概述H3C无线监控解决方案整合了自主知识产权的无线网络和视频监控二者的优势，将IP智能监控从有线网络接入延伸到无线网络接入，根据用户的应用场景提供丰富多样的无线组网接入模式，通过统一网管对无线资源和监控资源进行统一管理和控制，形成整体的无线监控解决方案。无线监控解决方案整体由总控中心、分控中心、前端接入和客户端接入几部分组成，通常总控中心利用局域网互连，分控中心、前端接入和客户端接入都可以通过多种无线方式接入到总控中心的网络，总控中心主要由视频数据管理服务器（VM/DM或ISC3000）、IPSAN存储（仅行业版本支持）、智能分析系统、管理客户端、显示系统和统一智能网管等核心部件组成；分控中心较为简单，通常部署IP存储和管理服务器等，通过多级多域方式接入到总控中心，在无线监控解决方案中分控中心可通过高带宽的点到点的无线方式接入，保障控制中心间的监控业务的相互查阅和调用；客户端接入通过无线网卡接入到固定AP上，对视频图像进行实时查看和历史查询；前端接入通常包括摄像头、编码器和AP等，通常会存在多个前端接入场景，可采用点到多点和多点级联方式接入。无线监控解决方案组网模式有：点到点、点到多点、多点级联和客户端接入等模式。1、点到点模式点到点模式利用无线网桥建立点到点的大带宽的无线传输链路，用于前端接入和分控中心接入等场景，分控中心接入会对无线点到点链路有更高的双向带宽的需求；该种模式可避免点点间的有线部署，如楼宇间有线成本较高；若配合移动供电，可设置临时监控点便于拆卸；2、点到多点模式点到多点模式主要应用于多个监控前端接入，通常是较为开豁的和可视的场景，如楼宇楼顶间和大水面或草地的景区等；3、多点级联模式多点级联模式则应用于多点间有遮挡的场景，如有建筑物和树木阻挡；传统的在遮挡场景采用增加无线中继方式，此时无线中继仅仅起到中继的功能，而我司在此种模式下中继点还可接入监控点，避免资源的浪费。4、客户端接入模式在无线覆盖的网络环境中，监控客户通常需要移动，则可通过无线网卡接入到监控网络中，利用VC客户端进行图像的控制和查看；无线监控解决方案作为有线视频监控的有效补充，使得视频监控组网方案更灵活、更经济，同时视频监控业务使得无线业务的应用更丰富更智能。3.无线监控方案技术亮点H3C无线监控解决方案利用H3CiVS智能监控结合我司成熟的无线解决方案，具有如下亮点和优势：1.整体方案的提供商不仅提供全系列无线和监控产品以及有线网络产品，而且整合视频编码、数据传输、服务质量保证、视频解码、报警联动和智能识别提供整体无线监控解决方案2.无线网络适应性传输a)码流平滑如下图所示：通常DSP按帧或画面来进行编码突发性数据明显，如图中所示由I帧和P帧组成，每帧在产生时编码器会将每帧转变为一定大小的报文进行转发，若不加控制就会在网路中产生突发流量，网络要求和网络设计带来更高的要求，H3C利用严格的时钟控制，对数据报文进行严格的控制，从图中我们可以看到可以有效的降低突发流量，避免对网络产生影响且网络设计更加准确，保证视频流的实时性的同时保证码流的恒定。b)可靠重传无线网络或多或少存在误码率，可支持误码重传的机制保证数据的0丢失，如下图所示：H3C采用两种技术保证传输0丢包：无线物理层重传，应用层重传，将两项技术有机结合起来保证传输层面的可靠，保证画面不会因为丢帧而无法重建画面，有效避免画面停顿和跳帧等出现。c)多流套餐编码器可根据线路带宽需求同时产生多条码流，如带宽充裕可选用2MbpsD1码流，若带宽有限可选用512KbpsCIF码流；如下图所示：通过前端的双流或多流设置，针对不同质量的链路提供不同质量的图像码流。d)缓存解码在无线或有线网络中会出现传输抖动，这样会导致图像显示时快时慢，有停顿感，为避免此问题，H3C采用缓存解码将图像总以较为均匀的速率进行显示，如下图所示：在图像数据传输较快时对图像进行一定的缓存，适当加快显示速率避免缓存溢出，在缓存较少时降低显示速率，这样可以有效避免抖动对图像质量的影响。3.端到端的QoS保证从无线网络的WMM到有线网络QoS进行统一规划，使视频监控业务得到端到端的服务质量保证，高优先级业务得到优先转发，如下图所示：4.统一管理有线网络和无线网络的统一管理，同时未来将实现网络和监控业务的统一管理，有效减少管理维护工作。利用H3C的iMC智能管理中心的WSM组建实现无线和有线网络拓扑共同管理，并提供相关的运行报表，如下图：综上所述，H3C无线监控解决方案利用H3CiVS智能监控结合我司成熟的无线解决方案，根据客户需求提供多种无线接入模型，同时利用视频业务层面抗误码技术实现无线环境下流畅的视频传输和完美的图像质量，并通过网管对无线和有线网络以及视频监控系统进行统一管理，为市场提供整体的无线监控解决方案。