基于WiMAX的無線視頻監控系統設計方案
在實際組網中,根據視頻監控點分布的位置,結合可安裝WiMAX 無線接入基站的機房資源、數據網絡節點的分布情況以及可用頻率資源情況,選擇合適的站址設立WiMAX 中心站(基站)。各監控點作為無線接入的遠端站, 通過和基站間的空中鏈路實現與中心基站的連接,中心基站通過100Mbit/s端口接入IP 承載網, 這樣各監控點的數據通過WiMAX 無線接入的方式經過中心機房匯聚后接入監控中心。
WiMAX 無線視頻監控系統主要由視頻采集前端系統、無線傳輸系統、監控中心和遠程監控四個部分組成。
3.1 視頻采集前端系統
由攝像頭、監聽頭、對講設備、報警探頭和編解碼器等組成, 其中的編解碼器采用的是H3C 的設備。當前端到中心的帶寬足夠、允許中心存儲時,前端配置EC 編碼器;當帶寬有限、無法中心存儲時,采用支持前端存儲的ECR 編碼器;當前端需要解碼還原圖像時, 通過加裝的DC 解碼器實現圖像的現場查看。
EC 編碼器支持接入攝像頭和監聽的視音頻信號, 并將其轉換壓縮為數字信號通過空間鏈路傳送到監控中心。EC 支持移動偵測報警,支持通過RS485 口對云臺、球機的控制,支持接入對講設備和報警輸入輸出設備,滿足視頻監聽、云臺控制、對講和報警接收聯動的基本需求。同時支持本地緩存,當網絡故障時可以保存圖像信息。
ECR 編碼器同樣支持接入攝像頭和監聽的視音頻信號, 并將其轉換壓縮為數字信號傳送到監控中心。ECR 支持通過RS485 口對云臺、球機的控制,支持接入對講設備和報警輸入輸出設備。內置最大8 個盤位和支持RAID5 的NAS 盤陣,可以提供高可靠的本地存儲。ECR 還可以為局域網環境下的其他EC 編碼器提供NAS 存儲服務,通過EC 編碼器擴展ECR 的編碼能力。
DC 編碼器用于接收中心指令, 將系統中任何一路編碼的圖像解碼還原成模擬的視音頻信號,接入到現場電視機或者其它影像設備,用于展示實時視頻信息或視頻指揮。
所有編解碼器都可以被監控中心的集成監控中心主機統一配置、認證和網管。
3.2 無線傳輸系統
通過WiMAX 的遠端站CPE(客戶端設備),將前端系統采集到的視頻等數字信號處理為射頻信號后發往基站,再由基站通過以太網或光纖傳輸到視頻監控中心統一監視、管理。
由于無線傳輸信道的開放性,使得WiMAX 系統必須具有很好的安全機制來保證網絡的安全性。
WiMAX 安全規范的核心基于MAC 層協議棧的安全子層, 大部分的算法和安全機制都以MAC 控制信息的形式存在于此。WiMAX 可以自由地選取工作在7 層模型中更高層(如網絡層、傳輸層、會話層等)上的安全機制,這些機制包括IP 安全(IPSec)協議、傳輸層安全(TLS)協議和無線傳輸層安全(WTLS)協議。該子層提供接入控制,通過電子簽名的雙向設備認證機制,并且應用密鑰變換進行加密以保證數據傳輸的機密性。當兩個設備建立連接,協議就發揮了確保機密性和認證設備的作用。
3.3 監控中心
監控中心的核心設備包括集成監控中心主機和集成監控中心輔機。作為整個系統的核心管理服務器,可以對前端和中心所有的編解碼器進行統一配置、認證和網管,對所有用戶訪問進行統一認證,對報警、云臺控制、解碼輸出控制的輸出指令進行接收、轉發和聯動處理。主機內置防火墻功能可以杜絕惡意入侵,保障系統信息安全。
集成監控中心主機作為整個系統的Web 服務器為用戶提供Web 客戶端訪問服務, 通過Web 客戶端可以實現對前端編解碼器的統一配置和網管,還可以接收解碼前端編碼器傳輸過來的數字視音頻信號,實現圖像語音監視監聽、圖像查詢回放、報警接收等功能。Web 客戶端還可以通過主機發送指令給中心解碼器解碼輸出視頻信號上電視墻, 實現數字矩陣的功能。集成監控中心主機配合輔機可以作為NVR 網絡視頻錄像機使用, 主機和輔機均可以接收指定編碼器傳送上來的視頻存儲流, 內置的8個盤位NAS 存儲空間可以提供高質量的存儲服務,同時提供RAID5 保護。
主機內置了豐富的人機界面接口,可以接入顯示器、監視器、專業鍵盤和鼠標,方便監控中心操作人員直接在主機上監視、控制遠程圖像,并通過中心的視音頻采集通道和對講通道實現和現場人員的可視對講、廣播。
3.4 遠程監控
遠程監控中心可以通過Web 客戶端訪問控制中心的主機,在授權范圍內實現基本視頻功能,同時還可以通過遠程監控中心配置實現二級監控。
4 結束語
與傳統有線視頻監控系統相比, 采用IEEE802.16 技術標準,基于WiMAX 寬帶無線接入的視頻監控系統具有高帶寬、非視距、覆蓋范圍廣等優點,突破了傳統視頻監控系統中有線傳輸的限制,實現了最后一公里的無線接入,有利于在光纖不易敷設的地方快速架設、組網。本文引用地址:http://www.104case.com/article/153826.htm
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