数字化无线视频监控解决方案

武汉英思数字化无线视频监控解决方案武汉英思工程科技有限公司2007－10第1页共10页1.无线监控系统介绍监控系统的类别按信号类型分为模拟监控和数字监控，按传输介质分为有线监控和无线监控，我们今天主要介绍的是无线数字监控系统。监控系统监控设备传输介质显示设备存储介质模拟监控模拟摄像设备视频/射频电缆模拟监视器录像磁带有线数字监控模拟/数字摄像设备网络电缆计算机终端/可转模拟监视器硬盘/CD-ROM无线数字监控模拟/数字摄像设备无线电波计算机终端/可转模拟监视器硬盘/CD-ROM1.1无线数字监控系统介绍无线数字监控是无线网络发展至今最为广泛的应用之一。在通常情况下，监控点和中央控制中心相距较远并且位置较分散，利用传统网络布线的方式不但成本非常高，而且一旦遇到河流山脉等障碍时，有线网络更是束手无策，且可扩充性、灵活性差，一旦要增加或者减少被监测点，将会带来新的施工周期。此时，无线网络无可比拟的优势就体现了出来，利用无线网桥技术，可以将多个监测点与中央控制中心连接起来，且搭建迅速，可以在最短的时间内迅速建立起无线网络链路，无线桥接技术是利用一对无线桥接器，将两个分离的网络连接起来，并通过无线网桥进行数据传输。进入到2006年，无线链路所能达到的54Mbps的高网络带宽，完全可以保证视频流稳定持续的传输。使用无线网桥，没有布线的烦恼，不破坏原有环境设施，施工周期短，性价比高，且扩充性强，只要增加或减少被监控点的无线桥接器，就可以完成被监控点的增加或减少。在条件许可的情况下，利用无线网桥最远可以支持50公里以上的桥接。IEEE802.11b/g/a，Wimax的无线网络产品支持11、22/54Mbps及更高的网络带宽，完全能够保证采用H.263/MPEG-1/2/4等格式的数字视频流稳定可靠地进行传输，达到无线视频监控的目的。监控系统优点缺点模拟监控设备成本低、视频图像清晰可监控距离短、大量录像资料存储检索困难有线以太网监控监控距离长、范围广、数字视频质量可调、存储检索方便网络布线成本高、收地形影响较大第2页共10页无线数字监控系统不受山川、河流、桥梁道路灯复杂地形限制，降低网络布线成本、加快建设周期、满足灵活机动的应用需求在小区域内的监控项目成本比前两者要高，适合于野外长距离或无法布线的场合，也非常适合于要求机动灵活的特殊场合。监控系统中的实时数字视频传输数字视频监控系统是计算机、网络和视频编码技术的结合，它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到监控中心，并自动形成视频数据库便于日后的检索。在监控系统中，监控中心需要实时得到被监控点的视频信息，并且该视频信息必须是连续、清晰的。在被监控点，通常使用网络摄像头对现场情况进行实时采集，网络摄像头与无线桥接器设备相连，并通过由无线桥接器组成的无线网桥将数据信号发送到监控中心。数字视频编码及传输为了保证流媒体文件的稳定传输就必须有足够的网络带宽，不同的流媒体文件对网络带宽的要求各不相同，为了达到更好的视频质量，网络带宽就更为重要。无线网络标准协议IEEE802.11b/g/a定义的网络带宽包括多种标准：11Mbps/22Mbps/54Mbps，其中有效数据传输带宽分别为5Mbps/10Mbps/22Mbps，完全可以满足各种类型的多个并发流媒体文件稳定传输，保证高质量的视频信息。视频图像编解码标准包括有：1.由国际标准化组织（ISO）制定的：1991年制定的MPEG-I图像编解码标准，1994年制定的MPEG-II图像编解码标准，基于IP的视频传送的MPED-4图像编解码标准。2.由国际电信联盟-电信标准化组织（ITU-T）制定的：H.261图像编解码标准是基于N*64K速率下的会议电视视频编码标准，提供QCIF、FCIF两种编码格式，H.263图像编解码标准是基于低速率下的会议电视视频编码标准，提供SQCIF、QCIF、CIF，4CIF、16CIF五种编码算法。监控摄像设备的选择监控系统中，选择不同类型的监控摄像头就会产生不同的结构。本方案中采用了非常普及的模拟摄像头，在后台通过无线视频编码器，对信号进行采集、编码、压缩，然后再通过无线网络进行传输，通过无线视频编码器后，信号已经转变成无线数字信号，非常方便在网络中传送。1.2无线局域网技术介绍网络拓扑结构分类第3页共10页无线局域网组网主干网络分三种拓朴结构：点对点结构：也称PXP网络，通过这种方式能够把分散在两地的局域网通过天线连接在一起。这种方式目前主要应用于两端网络的桥接，比如两建筑物之间，从而代替专线的方式来完成。点对多点结构：这种方式是由PXP网络转变而来，从要应用于多个建筑物之间的桥接。多点中继结构：当所要桥接的两点有别的建筑物的阻挡从而使两点的天线无法直接实现视距传输的情况时则采用这种方式。无线局域网络的安全性由于无线局域网采用公共的电磁波作为载体，因此与有线线缆不同，任何人都有条件窃听或干扰信息，因此在无线局域网中，网络安全很重要。常见的无线网络安全分几种：服务区标示符(SSID)：无线工作站必需出示正确的SSID才能访问AP，因此可以认为SSID是一个简单的口令，从而提供一定的安全。如果配置AP向外广播其SSID，那末安全程度将下降；由于一般情况下，用户自己配置客户端系统，所以很多人都知道该SSID，很容易共享给非法用户。目前有的厂家支持“任何”SSID方式，只要无线工作站在任何AP范围内，客户端都会自动连接到AP，这将跳过SSID安全功能。物理地址（MAC）过滤：每个无线工作站网卡都由唯一的物理地址标示，因此可以在AP中手工维护一组允许访问的MAC地址列表，实现物理地址过滤。物理地址过滤属于硬件认证，而不是用户认证。这种方式要求AP中的MAC地址列表必需随时更新，目前都是手工操作；如果用户增加，则扩展能力很差，因此只适合于小型网络规模。连线对等保密（WEP）：在链路层采用RC4对称加密技术，钥匙长40位，从而防止非授权用户的监听以及非法用户的访问。用户的加密钥匙必需与AP的钥匙相同，并且一个服务区内的所有用户都共享同一把钥匙。WEP虽然通过加密提供网络的安全性，但也存在许多缺陷：一个用户丢失钥匙将使整个网络不安全；40位的钥匙在今天很容易被破解；钥匙是静态的，并且要手工维护，扩展能力差。为了提供更高的安全性，802.11i提供了WEP2，该技术与WEP类似。WEP2采用128位加密钥匙，从而提供更高的安全。WEP2目前不保证互操作性。端口访问控制技术（802.1x）：该技术也是用于无线局域网的一种增强性网络安全解决方案。当无线工作站STA与无线访问点AP关联后，是否可以使用AP的服务要取决于802.1x的认证结果。如果认证通过，则AP为STA打开这个逻辑端口，否则不允许用户上网。802.1x要求无线工作站安装802.1x客户端软件，无线访问点要内嵌802.1x认证代理，同时它还作为Radius客户端，将用户的认证信息转发给Radius服务器。802.1x除提供端口访问控制能力之外，还提供基于用户的认证系统及计费，特别适合于公共无线接入解决方案。无线局域网络产品的兼容性第4页共10页WECA是无线以太网兼容性联盟，有10多个成员，包括3Com，Symbol，Dell，Cisco等，目的是保证各厂家的所有802.11产品的互操作性，所有通过认证的产品将颁发Wi-Fi证书，贴Wi-Fi标志。Wi-Fi代表EthernetforWLAN。目前有40多个厂家的100多个产品通过了Wi-Fi认证，因此它们之间的互操作将得到保证。1.3无线数字监控系统组网介绍利用无线网桥可以迅速地建立数字视频监控系统的信号传输链路，其具体的应用示意图如下：在上图中我们可以看到，无线视频监控系统一般是分成无线网络传输系统和视频监控应用系统两套设备，下面将两个系统的主要设备做如下介绍：无线视频监控系统无线网络传输系统视频监控应用系统无线视频编码器视频编码器+无线网桥前端视频编码传输设备视频编码器+无线网桥高性能工业摄像头、耳麦、报警探头中心接收设无线中心网桥数字视频管理软件前端无线网桥无线链路可达10公里球机报警探头耳麦电视墙适配器交换机报警器中心端无线网桥第5页共10页无线中心网桥电视墙，投影仪，服务器备数模矩阵1.4无线监控的主要应用行业随着无线技术的日益发展，无线网络的应用越来越被各行各业所接受。无线数字监控作为无线网络的一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线的方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。无线数字监控技术已经在现代化小区、交通、运输、水利、航运、治安、消防等领域得到了广泛的应用，武汉英思以其先进的无线网络产品选型以及完善的技术方案与售后服务得到广大用户的好评，并根据丰富的行业经验为用户设计了多个的成功的无线监控方案。小区无线数字监控系统如今，拥有一个集安全报警、生活服务、紧急救助为一体的智能化小区已经成为可能。监控系统在智能化小区的应用，可以方便物业管理人员对小区各个主要出入口进行监控，防止可疑人物的出入；车库、电梯、走廊的监控，随时发现突发事件，并及时进行解决；夜间实时监控并将信息存档，供查询以及犯罪事件的调查取证。在现代小区环境中，利用无线网络技术构架网络监控系统，不但可以降低小区建设成本，而且不会破坏小区现有的环境。专业的无线网桥可以将分布在不同区域的摄像头与监控中心连接起来，社区管理员只需要在监控中心就可以了解到各个角落里发生的事情。有了无线网络，监控可以深入到小区花园、地下车库、电梯、走廊，进一步加强了小区的安全防范措施，实现了小区智能化、一体化的目标。交通运输的无线数字监控监控系统在交通管理系统中非常重要。在每个交通要道安装监视摄像头，实时将现场状况递交给调度中心，调度中心就可以按照实际情况对车辆的运行进行调控，将车流量安排到道路较畅通的路段，减少阻塞的可能，保证道路的畅通无阻。有了交通监控系统，还可以及时发现交通事故，方便交警进行处理，留下事故发生的全过程，有利于事后责任评估。将无线网络技术运用在交通运输的监控中，能够大大降低建设成本，由于各被监控点非常分散，利用有线的方式代价十分高，利用无线网桥的方式，只要通过合理的安排设计，就可以支持多个监控点与监控中心相连，灵活性强、无需布线，为交通运输行业带来最大的便利。水利水电系统的无线数字监控水利系统对于一个城市对外交通和贸易来说，是一个十分重要的环节，如何有效地控制和管理码头和第6页共10页水闸以及来往船只是有关部门非常重视的问题。监控系统是管理水利系统的一种重要手段，同时由于水利航运需要水上作业的特殊性，无线数字监控系统就成为水上监控的一种重要方式。通过无线数字监控系统，各点的监控设备可以随时监控各个船闸和水闸的开启和关闭情况、船只出入船闸/水闸的情况，同时可以合理安排船只的通过，减少事故的发生，亦可对水位进行监控，及时发现问题，为防洪做准备。消防治安监控消防治安系统是和我们生活密切相关的，它保障着我们的生命以及财产的安全。在一些重要场所、部门安装监控设备，可以随时查看现场的情况，公安部门可以及时发现潜在的危险，降低犯罪率；消防监控可以避免不必要的火灾，或者在火灾初期就将火扑灭，将损失减低到最小，保护了国家和个人的财产不受损失。无线网络方便了消防治安监控系统的建立，可以在大范围内建立起一个监控网，分布在各处的监控设备同时工作，并通过无线网络将信息传递给控制中心。无线数字监控系统协助了消防治安部门更好地开展工作，为人民和国家带来更多的利益。大型场馆监控系统大型场馆是人们举办大型活动、体育运动的场所，人流量大且密集，监控系统可以帮助管理人员监控来往人员，维持场馆次序，也可以完成比赛竞技、大型活动的视频、图像采集工作。由于大型场馆属于大面积的开阔地，布置有线网络比较困难，无线网络就成为了最好的选择。利用无线数字监控技术，可以从各个角度观看场馆内的情况，甚至可以进行现场直播，观众可以从不同视角观看体育比赛或表演；有了无线网络，可以根据每次活动的不同情况，临时改变被监控点的位置，以获得最