孟軍

【摘 要】 為了既滿足包頭東貨場復(fù)雜地理環(huán)境下視頻傳輸?shù)男枨?，又克服對有線網(wǎng)絡(luò)、有線傳輸?shù)牟季€工程帶來的不便，本論文闡述了問題的提出、用戶的需求，重點(diǎn)采用無線視頻傳輸技術(shù)解決包頭東貨場視頻傳輸問題，并搭建模擬環(huán)境，驗(yàn)證了無線傳輸技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的可行性。

【關(guān)鍵詞】 無線視頻傳輸 監(jiān)控系統(tǒng)

1 引言

隨著企業(yè)的安全防范意識及生產(chǎn)安全的日益重視，視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越廣泛的應(yīng)用到大型物流企業(yè)，協(xié)同參與日常的管理工作，使得企業(yè)的管理能力得到進(jìn)一步提高。

包頭東貨場占地面積廣，而且環(huán)境復(fù)雜，為了防止非法的入侵和各種破壞、盜竊活動，規(guī)范職工標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，有效預(yù)防安全事故，迫切需要建立一套先進(jìn)、完善、可靠的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)研，需在包頭東貨場廠區(qū)安裝視頻監(jiān)控，設(shè)計一套數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，最大限度地滿足企業(yè)安全生產(chǎn)運(yùn)行的需要。

2 系統(tǒng)總體需求分析

包東貨場廠區(qū)東西約1.8km，南北約0.6km，跨度較大，受地理環(huán)境、客戶訴求的限制，鋪設(shè)有線傳輸資源工程周期較長，成本很高，或者對傳輸帶寬需求較高，或者無法部署有線方案，為了克服上述困難，本設(shè)計方案可采用無線視頻傳輸技術(shù)，利用WLAN AP承載無線數(shù)據(jù)回傳，可大大降低工程實(shí)現(xiàn)度高。無線視頻傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)：

（1）綜合成本低，性能更穩(wěn)定；

（2）組網(wǎng)靈活，可擴(kuò)展性好，即插即用；

（3）維護(hù)費(fèi)用低；

（4）實(shí)時傳輸視頻圖像，信息連續(xù)、清晰。

3 解決方案

3.1 WLAN無線視頻監(jiān)控回傳解決方案

3.1.1 點(diǎn)對點(diǎn)P2P網(wǎng)橋方式

方案簡述：

監(jiān)控點(diǎn)Root AP與監(jiān)控匯聚點(diǎn)Leaf AP之間采用WDS橋接實(shí)現(xiàn)無線連接。橋接采用5GHz鏈路減少干擾。

Root AP與Leaf AP成對應(yīng)用，之間通過高功率定向天線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。不同對的AP之間采用不同的信道傳輸減少干擾。

Root AP上行通過交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，Leaf AP下行接入攝像頭（可以使無線或有線的）。

3.1.2 點(diǎn)對多點(diǎn)P2MP網(wǎng)橋方式

方案簡述：

監(jiān)控點(diǎn)與監(jiān)控匯聚點(diǎn)之間采用WDS橋接實(shí)現(xiàn)無線連接，橋接采用5GHz鏈路減少干擾。

監(jiān)控匯聚點(diǎn)一個Root AP與多個Leaf AP進(jìn)行通信，且采用同一個無線信道，多個Leaf AP 落在同一個Root AP定向天線的覆蓋范圍內(nèi)。

Root AP上行通過交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，Leaf AP下行接入攝像頭（可以使無線或有線的）。

3.1.3 兩跳中繼傳輸方式

方案簡述：

通過Repeater AP實(shí)現(xiàn)Leaf AP與Root AP之間的傳輸。

中繼點(diǎn)有兩個Repeater AP分別與Leaf AP和Root AP通信，兩個Repeater通過工業(yè)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。成對的AP之間采用不同的5GHz信道。

成對的AP之間通過高功率定向天線實(shí)現(xiàn)通信。

3.2 包頭東貨場方案設(shè)計

針對本次包頭東西貨場物理位置、攝像頭布放的實(shí)際情況，需要結(jié)合“點(diǎn)對多點(diǎn)P2MP網(wǎng)橋”和“兩跳中繼傳輸”兩種方式實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)。結(jié)合對現(xiàn)場的調(diào)研的情況，設(shè)計包頭東貨場無線組網(wǎng)和布放情況，如圖1所示。

設(shè)計說明：

（1）AP1通過POE交換機(jī)接入2路視頻，AP3通過POE交換機(jī)接入4路視頻，AP4通過POE交換機(jī)接入2路視頻，Root AP2以P2MP（M=3）點(diǎn)對多點(diǎn)方式接入AP1/3/4，實(shí)現(xiàn)總計8路視頻的無線接入。

（2）AP2通過POE交換機(jī)接入6路視頻，Root AP1以P2P點(diǎn)對點(diǎn)方式接入AP2，實(shí)現(xiàn)總計6路視頻的無線接入。

（3）AP7通過POE交換機(jī)接入3路視頻，P5/8/9分別直接接入1路視頻，AP6以P2MP（M=3）點(diǎn)對多點(diǎn)方式接入AP7/8/9，實(shí)現(xiàn)5路視頻的無線中繼方式匯聚至AP5，AP5以點(diǎn)對點(diǎn)形式接入Root AP3，實(shí)現(xiàn)總計6路視頻的無線接入。

（4）AC控制器通過FE接口分別接入三臺Root AP，實(shí)現(xiàn)視頻回傳，并對所有AP進(jìn)行管理、鑒權(quán)、認(rèn)證、配置、維護(hù)等功能。

4 試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論

為驗(yàn)證設(shè)備傳輸?shù)膸?、視頻信息的穩(wěn)定性及設(shè)計方案的可行性，在某場地搭建實(shí)驗(yàn)平臺，前端使用3路720P高清視頻相機(jī)，采用點(diǎn)對點(diǎn)P2P網(wǎng)橋方式，在測試點(diǎn)相距1600米測試畫面如下圖2所示，經(jīng)仔細(xì)觀察，畫面清晰度較高，通知遠(yuǎn)端人員拿起攝像機(jī)左右旋轉(zhuǎn)，或者在攝像機(jī)前來回走動，觀察視頻圖像，畫面清晰流暢，沒有任何拖尾和卡頓現(xiàn)象。

3路720P高清視頻同時通過WLAN傳輸?shù)膶?shí)時性和可靠性均能得到保證，經(jīng)測試攝像機(jī)到NVR間的延時不超過2ms，經(jīng)半小時測試，未發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象出現(xiàn)?？梢则?yàn)證，整個裝置對前端圖像視頻的采集清流暢，可以連續(xù)性回傳數(shù)據(jù)，不受時間限制，達(dá)到預(yù)期要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉乃安，李曉輝等著.無線局域網(wǎng)（WLAN）原理、技術(shù)與應(yīng)用.西安電子科技大學(xué)出版社，2004.4.

[2]卞智玲.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分析[J].福建電腦，2005（9）.

[3]牛偉，郭世澤，吳志軍.無線局域網(wǎng)[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[4]謝希仁.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) [M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[5]高峽.計算機(jī)視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展 [J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2010（21）.endprint

【摘 要】 為了既滿足包頭東貨場復(fù)雜地理環(huán)境下視頻傳輸?shù)男枨?，又克服對有線網(wǎng)絡(luò)、有線傳輸?shù)牟季€工程帶來的不便，本論文闡述了問題的提出、用戶的需求，重點(diǎn)采用無線視頻傳輸技術(shù)解決包頭東貨場視頻傳輸問題，并搭建模擬環(huán)境，驗(yàn)證了無線傳輸技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的可行性。

【關(guān)鍵詞】 無線視頻傳輸 監(jiān)控系統(tǒng)

1 引言

隨著企業(yè)的安全防范意識及生產(chǎn)安全的日益重視，視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越廣泛的應(yīng)用到大型物流企業(yè)，協(xié)同參與日常的管理工作，使得企業(yè)的管理能力得到進(jìn)一步提高。

包頭東貨場占地面積廣，而且環(huán)境復(fù)雜，為了防止非法的入侵和各種破壞、盜竊活動，規(guī)范職工標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，有效預(yù)防安全事故，迫切需要建立一套先進(jìn)、完善、可靠的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)研，需在包頭東貨場廠區(qū)安裝視頻監(jiān)控，設(shè)計一套數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，最大限度地滿足企業(yè)安全生產(chǎn)運(yùn)行的需要。

2 系統(tǒng)總體需求分析

包東貨場廠區(qū)東西約1.8km，南北約0.6km，跨度較大，受地理環(huán)境、客戶訴求的限制，鋪設(shè)有線傳輸資源工程周期較長，成本很高，或者對傳輸帶寬需求較高，或者無法部署有線方案，為了克服上述困難，本設(shè)計方案可采用無線視頻傳輸技術(shù)，利用WLAN AP承載無線數(shù)據(jù)回傳，可大大降低工程實(shí)現(xiàn)度高。無線視頻傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)：

（1）綜合成本低，性能更穩(wěn)定；

（2）組網(wǎng)靈活，可擴(kuò)展性好，即插即用；

（3）維護(hù)費(fèi)用低；

（4）實(shí)時傳輸視頻圖像，信息連續(xù)、清晰。

3 解決方案

3.1 WLAN無線視頻監(jiān)控回傳解決方案

3.1.1 點(diǎn)對點(diǎn)P2P網(wǎng)橋方式

方案簡述：

監(jiān)控點(diǎn)Root AP與監(jiān)控匯聚點(diǎn)Leaf AP之間采用WDS橋接實(shí)現(xiàn)無線連接。橋接采用5GHz鏈路減少干擾。

Root AP與Leaf AP成對應(yīng)用，之間通過高功率定向天線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。不同對的AP之間采用不同的信道傳輸減少干擾。

Root AP上行通過交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，Leaf AP下行接入攝像頭（可以使無線或有線的）。

3.1.2 點(diǎn)對多點(diǎn)P2MP網(wǎng)橋方式

方案簡述：

監(jiān)控點(diǎn)與監(jiān)控匯聚點(diǎn)之間采用WDS橋接實(shí)現(xiàn)無線連接，橋接采用5GHz鏈路減少干擾。

監(jiān)控匯聚點(diǎn)一個Root AP與多個Leaf AP進(jìn)行通信，且采用同一個無線信道，多個Leaf AP 落在同一個Root AP定向天線的覆蓋范圍內(nèi)。

Root AP上行通過交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，Leaf AP下行接入攝像頭（可以使無線或有線的）。

3.1.3 兩跳中繼傳輸方式

方案簡述：

通過Repeater AP實(shí)現(xiàn)Leaf AP與Root AP之間的傳輸。

中繼點(diǎn)有兩個Repeater AP分別與Leaf AP和Root AP通信，兩個Repeater通過工業(yè)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。成對的AP之間采用不同的5GHz信道。

成對的AP之間通過高功率定向天線實(shí)現(xiàn)通信。

3.2 包頭東貨場方案設(shè)計

針對本次包頭東西貨場物理位置、攝像頭布放的實(shí)際情況，需要結(jié)合“點(diǎn)對多點(diǎn)P2MP網(wǎng)橋”和“兩跳中繼傳輸”兩種方式實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)。結(jié)合對現(xiàn)場的調(diào)研的情況，設(shè)計包頭東貨場無線組網(wǎng)和布放情況，如圖1所示。

設(shè)計說明：

（1）AP1通過POE交換機(jī)接入2路視頻，AP3通過POE交換機(jī)接入4路視頻，AP4通過POE交換機(jī)接入2路視頻，Root AP2以P2MP（M=3）點(diǎn)對多點(diǎn)方式接入AP1/3/4，實(shí)現(xiàn)總計8路視頻的無線接入。

（2）AP2通過POE交換機(jī)接入6路視頻，Root AP1以P2P點(diǎn)對點(diǎn)方式接入AP2，實(shí)現(xiàn)總計6路視頻的無線接入。

（3）AP7通過POE交換機(jī)接入3路視頻，P5/8/9分別直接接入1路視頻，AP6以P2MP（M=3）點(diǎn)對多點(diǎn)方式接入AP7/8/9，實(shí)現(xiàn)5路視頻的無線中繼方式匯聚至AP5，AP5以點(diǎn)對點(diǎn)形式接入Root AP3，實(shí)現(xiàn)總計6路視頻的無線接入。

（4）AC控制器通過FE接口分別接入三臺Root AP，實(shí)現(xiàn)視頻回傳，并對所有AP進(jìn)行管理、鑒權(quán)、認(rèn)證、配置、維護(hù)等功能。

4 試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論

為驗(yàn)證設(shè)備傳輸?shù)膸?、視頻信息的穩(wěn)定性及設(shè)計方案的可行性，在某場地搭建實(shí)驗(yàn)平臺，前端使用3路720P高清視頻相機(jī)，采用點(diǎn)對點(diǎn)P2P網(wǎng)橋方式，在測試點(diǎn)相距1600米測試畫面如下圖2所示，經(jīng)仔細(xì)觀察，畫面清晰度較高，通知遠(yuǎn)端人員拿起攝像機(jī)左右旋轉(zhuǎn)，或者在攝像機(jī)前來回走動，觀察視頻圖像，畫面清晰流暢，沒有任何拖尾和卡頓現(xiàn)象。

3路720P高清視頻同時通過WLAN傳輸?shù)膶?shí)時性和可靠性均能得到保證，經(jīng)測試攝像機(jī)到NVR間的延時不超過2ms，經(jīng)半小時測試，未發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象出現(xiàn)?？梢则?yàn)證，整個裝置對前端圖像視頻的采集清流暢，可以連續(xù)性回傳數(shù)據(jù)，不受時間限制，達(dá)到預(yù)期要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉乃安，李曉輝等著.無線局域網(wǎng)（WLAN）原理、技術(shù)與應(yīng)用.西安電子科技大學(xué)出版社，2004.4.

[2]卞智玲.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分析[J].福建電腦，2005（9）.

[3]牛偉，郭世澤，吳志軍.無線局域網(wǎng)[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[4]謝希仁.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) [M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[5]高峽.計算機(jī)視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展 [J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2010（21）.endprint

【摘 要】 為了既滿足包頭東貨場復(fù)雜地理環(huán)境下視頻傳輸?shù)男枨?，又克服對有線網(wǎng)絡(luò)、有線傳輸?shù)牟季€工程帶來的不便，本論文闡述了問題的提出、用戶的需求，重點(diǎn)采用無線視頻傳輸技術(shù)解決包頭東貨場視頻傳輸問題，并搭建模擬環(huán)境，驗(yàn)證了無線傳輸技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的可行性。

【關(guān)鍵詞】 無線視頻傳輸 監(jiān)控系統(tǒng)

1 引言

隨著企業(yè)的安全防范意識及生產(chǎn)安全的日益重視，視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越廣泛的應(yīng)用到大型物流企業(yè)，協(xié)同參與日常的管理工作，使得企業(yè)的管理能力得到進(jìn)一步提高。

包頭東貨場占地面積廣，而且環(huán)境復(fù)雜，為了防止非法的入侵和各種破壞、盜竊活動，規(guī)范職工標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，有效預(yù)防安全事故，迫切需要建立一套先進(jìn)、完善、可靠的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)研，需在包頭東貨場廠區(qū)安裝視頻監(jiān)控，設(shè)計一套數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，最大限度地滿足企業(yè)安全生產(chǎn)運(yùn)行的需要。

2 系統(tǒng)總體需求分析

包東貨場廠區(qū)東西約1.8km，南北約0.6km，跨度較大，受地理環(huán)境、客戶訴求的限制，鋪設(shè)有線傳輸資源工程周期較長，成本很高，或者對傳輸帶寬需求較高，或者無法部署有線方案，為了克服上述困難，本設(shè)計方案可采用無線視頻傳輸技術(shù)，利用WLAN AP承載無線數(shù)據(jù)回傳，可大大降低工程實(shí)現(xiàn)度高。無線視頻傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)：

（1）綜合成本低，性能更穩(wěn)定；

（2）組網(wǎng)靈活，可擴(kuò)展性好，即插即用；

（3）維護(hù)費(fèi)用低；

（4）實(shí)時傳輸視頻圖像，信息連續(xù)、清晰。

3 解決方案

3.1 WLAN無線視頻監(jiān)控回傳解決方案

3.1.1 點(diǎn)對點(diǎn)P2P網(wǎng)橋方式

方案簡述：

監(jiān)控點(diǎn)Root AP與監(jiān)控匯聚點(diǎn)Leaf AP之間采用WDS橋接實(shí)現(xiàn)無線連接。橋接采用5GHz鏈路減少干擾。

Root AP與Leaf AP成對應(yīng)用，之間通過高功率定向天線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。不同對的AP之間采用不同的信道傳輸減少干擾。

Root AP上行通過交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，Leaf AP下行接入攝像頭（可以使無線或有線的）。

3.1.2 點(diǎn)對多點(diǎn)P2MP網(wǎng)橋方式

方案簡述：

監(jiān)控點(diǎn)與監(jiān)控匯聚點(diǎn)之間采用WDS橋接實(shí)現(xiàn)無線連接，橋接采用5GHz鏈路減少干擾。

監(jiān)控匯聚點(diǎn)一個Root AP與多個Leaf AP進(jìn)行通信，且采用同一個無線信道，多個Leaf AP 落在同一個Root AP定向天線的覆蓋范圍內(nèi)。

Root AP上行通過交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，Leaf AP下行接入攝像頭（可以使無線或有線的）。

3.1.3 兩跳中繼傳輸方式

方案簡述：

通過Repeater AP實(shí)現(xiàn)Leaf AP與Root AP之間的傳輸。

中繼點(diǎn)有兩個Repeater AP分別與Leaf AP和Root AP通信，兩個Repeater通過工業(yè)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。成對的AP之間采用不同的5GHz信道。

成對的AP之間通過高功率定向天線實(shí)現(xiàn)通信。

3.2 包頭東貨場方案設(shè)計

針對本次包頭東西貨場物理位置、攝像頭布放的實(shí)際情況，需要結(jié)合“點(diǎn)對多點(diǎn)P2MP網(wǎng)橋”和“兩跳中繼傳輸”兩種方式實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)。結(jié)合對現(xiàn)場的調(diào)研的情況，設(shè)計包頭東貨場無線組網(wǎng)和布放情況，如圖1所示。

設(shè)計說明：

（1）AP1通過POE交換機(jī)接入2路視頻，AP3通過POE交換機(jī)接入4路視頻，AP4通過POE交換機(jī)接入2路視頻，Root AP2以P2MP（M=3）點(diǎn)對多點(diǎn)方式接入AP1/3/4，實(shí)現(xiàn)總計8路視頻的無線接入。

（2）AP2通過POE交換機(jī)接入6路視頻，Root AP1以P2P點(diǎn)對點(diǎn)方式接入AP2，實(shí)現(xiàn)總計6路視頻的無線接入。

（3）AP7通過POE交換機(jī)接入3路視頻，P5/8/9分別直接接入1路視頻，AP6以P2MP（M=3）點(diǎn)對多點(diǎn)方式接入AP7/8/9，實(shí)現(xiàn)5路視頻的無線中繼方式匯聚至AP5，AP5以點(diǎn)對點(diǎn)形式接入Root AP3，實(shí)現(xiàn)總計6路視頻的無線接入。

（4）AC控制器通過FE接口分別接入三臺Root AP，實(shí)現(xiàn)視頻回傳，并對所有AP進(jìn)行管理、鑒權(quán)、認(rèn)證、配置、維護(hù)等功能。

4 試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論

為驗(yàn)證設(shè)備傳輸?shù)膸?、視頻信息的穩(wěn)定性及設(shè)計方案的可行性，在某場地搭建實(shí)驗(yàn)平臺，前端使用3路720P高清視頻相機(jī)，采用點(diǎn)對點(diǎn)P2P網(wǎng)橋方式，在測試點(diǎn)相距1600米測試畫面如下圖2所示，經(jīng)仔細(xì)觀察，畫面清晰度較高，通知遠(yuǎn)端人員拿起攝像機(jī)左右旋轉(zhuǎn)，或者在攝像機(jī)前來回走動，觀察視頻圖像，畫面清晰流暢，沒有任何拖尾和卡頓現(xiàn)象。

3路720P高清視頻同時通過WLAN傳輸?shù)膶?shí)時性和可靠性均能得到保證，經(jīng)測試攝像機(jī)到NVR間的延時不超過2ms，經(jīng)半小時測試，未發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象出現(xiàn)?？梢则?yàn)證，整個裝置對前端圖像視頻的采集清流暢，可以連續(xù)性回傳數(shù)據(jù)，不受時間限制，達(dá)到預(yù)期要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉乃安，李曉輝等著.無線局域網(wǎng)（WLAN）原理、技術(shù)與應(yīng)用.西安電子科技大學(xué)出版社，2004.4.

[2]卞智玲.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分析[J].福建電腦，2005（9）.

[3]牛偉，郭世澤，吳志軍.無線局域網(wǎng)[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[4]謝希仁.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) [M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[5]高峽.計算機(jī)視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展 [J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2010（21）.endprint