无线视频监控系统详解

1、无线视频监控系统详解无线视频监控系统详解自动化测试趋势展望2013国防与航空航天应用解决方案与产品选型指NI CompactRIO开发者指南LabVIEW 2012评估版软件无线视频监控典型部署方式一般在无线网状网覆盖区域架设支持WLAN接入的无线视频前端设备（如支 持WLAN的IP摄像机或IP视频服务器加模拟摄像机），然后通过无线网状网将 采集的IP视频信号回传到网络中心的监控处理平台。通常在网络中心配置支持 多通道的网络视频录像机和大容量的存储系统，用于监控视频录像和存储，同 时为一个或多个网络监控终端提供实时的监控图像，还可通过安全的网络连接 （如VPN）,从远端视频监控终端上实现远程监

2、控和管理。以下是目前在无线监控网络中应用的典型IP视频系统单元。*IP摄像机IP摄像机为集成模拟视频图像采集和视频图像数字化处理功能的一体化视 频前端设备。它可以将模拟的视频信号按照标准格式转换成数字信号，并直接 提供IP网络接口。通过WLAN无线桥接器可以很方便地将IP摄像机变成支持无 线传输的无线视频前端设备。*IP视频服务器IP视频服务器通常用于连接模拟摄像机，它可以将模拟的视频信号按 照标准格式（普遍采用M-JPEG或MPEG4）转换成数字信号，并直接提供IP网络接 口。通过WLAN无线桥接器也可很方便地将IP视频服务器变成支持无线传输的 无线视频前端设备。采用IP视频服务器方式，用户

3、可以自由地选择模拟摄像机的类型。可以 根据自己的需要，购买价格和性能不同的模拟摄像机，从而满足个性化的要求。*WLAN无线桥接器WLAN无线桥接器可以为具有有线网络接口的IP视频设备提供无线局域网 接口的转换，为其扩展无线网络传输的能力。WLAN无线桥接器通常应支持以太 网接口到802. llb/g无线局域网接口的转换，可满足长时间的无故障工作（其平 均无故障工作时间应不小于10000小时）；同时应提供外接天线接口，以满足不 同安装条件下，外接扩展天线的需求。例如北电网络公司（Nortel）的无线网状 网可支持基于802. llb/g无线局域网标准的无线视频终端设备。*网络视频录像机网络录像机

4、基于专用的高速视频图像处理硬件和大容量的数字存储系统 （如硬盘阵列或磁带机），用于高速处理和存储多路IP视频前端设备回传的视频 流信息。网络监控终端可以与网络视频录像机位于同一地点（如网络监控中心）, 也可在远端通过安全的网络连接（如VPN）远程登录到网络视频录像机，实现远程 监控管理。网络视频录像机可根据应用和容量需求的不同，拥有众多不同型号 的选择，通常有支持4、8、12、16、32甚至50路视频录像的不同规格。*DVR软件管理和监控终端DVR软件管理和监控终端为基于PC平台的监控管理终端和软件视频录像 机，适于小型视频监控网络的视频录像。同时，DVR软件管理和监控终端可以作 为网络监控终

5、端使用，用于实时监控浏览和相关的监控处理。无线视频监控中对于IP视频图像编码格式的考虑，基于WLAN技术的 WiMesh网可提供比传统无线方式（如GPRS和CDMA1X）高数倍的网络接入带宽， 速率可达IMbit/s甚至数Mbit/so但在视频图像格式选择时，仍然需要考虑使 用髙效率、低带宽需求的IP视频图像编码格式。目前业界常用的格式有M-JEPG 和 MPEG4oM-JEPG格式采用快速拍摄完整图像帧的记录方式，通过M-JPEG压缩算法进 行编码处理，图像质量高，但需要的带宽大。故M-JEPG适合帧数低（2f/s4f/s）, 一般用于需要细节识别的视频监控，如人像面部识别。MPEG4格式采

6、用动态预测和高压缩比算法处理视频图像，并可在较小的带 宽需求下,提供高质量的全动态视频流。比如，在ACTi公司提供的基于MEPG4ASP 硬件图像处理的IP摄像机和IP视频服务器中，仅用500bit/s带宽即可获得高 质量的CIF格式（相当于TV分辨率）全动态视频流;IMbit/s1. 2Mbit/s带宽即 可获得高质量的D1格式（相当于DVD分辨率）全动态视频流。MPEG4格式适合于 大空间和开阔环境的实时监控，如建筑物、路口、广场等。在基于无线网状网的无线视频监控方案中，通常建议在需要细节识别的 视频监控时，采用低帧率(2f/s4f/s)、高分辨率(VGA)的M-JPEG视频监控前 端设备

7、;对于社区，城市环境的实时监控可采用MPEG4视频监控前端设备，通常 可采用CIF格式(约500kbit/s带宽)即可满足监控需求;对于一些重要场所可采 用高分辨率的D1格式(带宽约IMbit/s1. 2Mbit/s) o无线视频监控无线网状网的规划在北电公司(Nortel)提供的无线网状网架构中，接入点(AP)到有线网络的 带宽将被与接入点(AP)无线互联的独立AP所共享，同时经过多跳无线连接，其 有效带宽将降低。为了满足为视频传输提供稳定的带宽，无线网状网需要根据 视频的需求进行细致的规划。在视频监控应用下，一般需要遵循的规划原则为：每个连接有线网络接 入点(AP)最多连接不超过2个无线互

8、联的独立AP;每个独立AP到有线接入点(AP) 间不超过2个无线中继(Hop);接入点(AP)到有线网络的接入带宽建议不小于 10Mbit/so在视频监控应用下，每个接入点(AP)下面建议最多支持4个无线互连的独 立AP。当监控视频流所需带宽达到1 Mbit/s1.5Mbit/s时，每个AP下面建议 连接一套无线IP视频监控设备。通常建议采用一套支持P/T/Z的全方位监控摄 像机，可替代56个固定摄像机的功能，同时，大大减少回传的视频流量。当然，如果每路视频图像需要的带宽不高(如500kbit/s)时，也可以根据 实际需求，在AP下增加无线IP视频前端设备。无线视频监控系统中对流媒体/手持终端

9、设备的支持随着移动的手持终端或车载无线终端(如适应工程用的笔记本电脑等)的 大量出现，且性价比的逐渐提高，越来越多的用户开始采用移动终端设备。无线视频监控流媒体系统采用的解决方案，为利用视频采集卡设备/视频 流媒体服务器设备，将从远端无线摄像头获取的图像信息转化为流媒体。这样， 移动手持、车载无线终端就可以获取流媒体视频流。专网用户对于网络的安全性更加注重，建议用户将网络划分为专网 用户(图4中的绿色区域)。采集到的视频流由网络视频录像机记录，并通过解 码器传送到相应的模拟显示的大屏幕上。专网用户采集到的图像，可以通过模拟信号传送的方式，传送到流媒体 服务器的视频釆集卡上（上图的红色区域），该

10、网络同专网物理上截然分开。这 样，可以确保专网用户的网络安全要求。该网络也可以添加相应的防火墙来满 足相应的网络安全要求。如果面向的用户为普通用户，安全要求等级较低，可以将上述两个网络 融合在一起无线视频监控系统一种全新的监控应用模式无线视频监控可简单理解为采用无线波传输视频及其它数据的另一方 式，实现方式基本可区分为全向、定向，目前比较热的技术有WIFK 3G、WIMAX、 GPRS、北斗等，有甚于民用方案中使用的低功率无线技术:ZIGBEE、433/315MH 等。无线视频监控系统相较于有线监控系统，弥补了布线难的问题，且具有更 加灵活的特性，在较多的应用中，很大程度上节省了实施的费用;无

11、线视频监控 系统主要通过3G、4G以及WIFI等无线通讯技术来进行联网，结合传统的视频 监控，形成了一种新的应用模式。在3G技术已经普及的背景下，目前主要有车载监控、执法取证、 远程指挥这几类应用，涵盖了公交、长运、校车、公安、电力等行业。正因为 有了无线监控，才使得在移动场景下车辆和人员可以得到监控和跟踪，形成了 一种新的监管模式。但是这种新的监控系统，需要经过与网络、终端以及被监 管对象、管理者的磨合，才能成为一整套体系。目前，业界主流生产厂商，对无线视频监控己经进入到市场精细化 应用的层次，既有针对常规业务的通用版本，即在传统固网监控的基础上，进 行无线视频监控业务的简单叠加，新增业务及

12、功能主要以无线视音频上传、实 时移动视频浏览和控制为主，也有针对特定业务的定制化版本，即在分析行业 用户实际需求的基础上，与既有业务系统进行整合，在融合性方面取得更大的 突破，融入更多的移动信息处理及智能控制等功能。由于目前3G带宽有限、资费较高，WiFi传输距离有限、可移动性 较差，无线视频监控并没有得到大规模商业应用。根据厂商不同的角色定位， 无线视频监控业务在其日常运营中所占据的投入与回报比例也不尽相同，对业 界主流生产厂商而言，一般不会超过10%。此外，由于各大品牌及厂家的设备之 间，几乎无法相互兼容。也给无线视频监控的发展带来了巨大挑战。3G无线视频监控市场普及加速现在SHIXAIN

13、G视祥安防3G无线视频监控虽然拥有覆盖面广、部署 方便、高可靠性、高数据吞吐量、成本低廉、监控方便、业务多样等多方面的 优势。但无线网络的宽带与频率资源有限、无线信道误码率比较高、无线传输 自费远高于有限传输、属于共享信道资源的公众通信系统等因素也成为3G无线 视频监控技术发展的市场瓶颈。然而以3G网络为依托，以数字视频压缩、传输、 存储和播放为核心，以实用的智能图像分析为特色，并与报警系统、门禁系统 等整合于同一平台，从而避免了传统监控系统需要专有布线网络的问题，轻松 解决了信号长距离传输问题，实现了多点远程监控以及与不同监控系统之间的 无缝融合的3G无线网络视频监控仍是前几代视频监控系统无

14、法比拟的。国内3G 监控在2010年开始迈向成熟的移动3G无线宽带网络应用，这将是未来视频监 控领域发展的一大趋势。3G无线视频监控，是采用最新的3G通信技术，针对家庭，小型企 业或者特定行业用户监控应用的需求，设计实现的一种安装简易、操作灵便、 性价比高的3G移动视频监控设备。通过3G无线上网接入3G网络（支持中国移 动TD-SCDMA、联通W-CDMA、电信CDMA2000）,利用3G无线上网端口连接到摄像 机，只需在3G版手眼通后端上插入SIM卡即可使用。3G无线视频监控因其方便 及性价比高逐渐受到市场青睐，并已经于防火防盗、安全护卫、人员监护、远 程管理等领域使用，特别适合个人、家庭、

15、店铺等。4G来袭开启无线监控高清时代美好未来4G因为其拥有的超高数据传输速度，被中国物联网校企联盟誉为机 器之间当之无愧的“高速对话”。在安防监控行业的角度上看，监控的网络化、 智能化、高清化是行业自我追求的目标。但无线监控的智能化是依赖于网络技术与高清技术的发展。曾经网 络低速是无线监控发展的瓶颈，但是现在4G网络的横空出世及普及将是一个不 可逆转的趋势，3G和4G网络的高速发展为安防监控打开了新的局面。无线移动监控是网络监控的分支，网络传输的压力更加突出，而4G 网络的兴起，将其移动无线传输的优势运用于移动监控领域。从当时试点的情 况来看，4G网络的速度是3G网络的10倍，下载速度最高达100M,上载速度为 20M,而一般的720P的高清监控需求的宽带底子每路在2M-4M之间，这就极好 的满足高清监控的出色需求。如果4G网络能够在国内广泛应用，那么从前依赖二，三代网络传 输的设备将逐步失掉商场。将来在4G浪潮的冲击下，安防工作的老旧商品的晋 级转型是一定的。从安防工作大环境来看，网络监控已是工作展开的大趋势。可是视 祥安防网络监控的实习商场占有率仍是恰当低，业内人士认为，这是国内网络 环境还不可牢靠所致使的。国内监控高清趋势愈发明显，许多出名监控器材厂 商都现已初步推出更高清的700线摄像机，有些厂商甚至现己初步在工作首要 推出千万像素摄像机。