基于WiMAX的无线视频监控系统设计方案

效地利用网络资源。WiMAX网络承载包括两部分：无线承载和IP 传输承载。无线承载通过IEEE 802.16 机制提供端到端的QoS服务，IP 传输承载则采用DiffServ 和多协议标识交换（MPLS）等IP 网络的技术来保证QoS.

典型的IP 智能监控解决方案拓扑结构如图2所示。

图2 无线接入视频监控解决这群组网图

在实际组网中，根据视频监控点分布的位置，结合可安装WiMAX 无线接入基站的机房资源、数据网络节点的分布情况以及可用频率资源情况， 选择合适的站址设立WiMAX 中心站（基站）。各监控点作为无线接入的远端站， 通过和基站间的空中链路实现与中心基站的连接， 中心基站通过100Mbit/s端口接入IP 承载网， 这样各监控点的数据通过WiMAX 无线接入的方式经过中心机房汇聚后接入监控中心。

WiMAX 无线视频监控系统主要由视频采集前端系统、无线传输系统、监控中心和远程监控四个部分组成。

3.1 视频采集前端系统

由摄像头、监听头、对讲设备、报警探头和编解码器等组成， 其中的编解码器采用的是H3C 的设备。当前端到中心的带宽足够、允许中心存储时，前端配置EC 编码器；当带宽有限、无法中心存储时，采用支持前端存储的ECR 编码器；当前端需要解码还原图像时， 通过加装的DC 解码器实现图像的现场查看。

EC 编码器支持接入摄像头和监听的视音频信号， 并将其转换压缩为数字信号通过空间链路传送到监控中心。EC 支持移动侦测报警， 支持通过RS485 口对云台、球机的控制，支持接入对讲设备和报警输入输出设备，满足视频监听、云台控制、对讲和报警接收联动的基本需求。同时支持本地缓存，当网络故障时可以保存图像信息。

ECR 编码器同样支持接入摄像头和监听的视音频信号， 并将其转换压缩为数字信号传送到监控中心。ECR 支持通过RS485 口对云台、球机的控制，支持接入对讲设备和报警输入输出设备。内置最大8 个盘位和支持RAID5 的NAS 盘阵， 可以提供高可靠的本地存储。ECR 还可以为局域网环境下的其他EC 编码器提供NAS 存储服务，通过EC 编码器扩展ECR 的编码能力。

DC 编码器用于接收中心指令， 将系统中任何一路编码的图像解码还原成模拟的视音频信号，接入到现场电视机或者其它影像设备， 用于展示实时视频信息或视频指挥。

所有编解码器都可以被监控中心的集成监控中心主机统一配置、认证和网管。

3.2 无线传输系统

通过WiMAX 的远端站CPE（客户端设备），将前端系统采集到的视频等数字信号处理为射频信号后发往基站， 再由基站通过以太网或光纤传输到视频监控中心统一监视、管理。

由于无线传输信道的开放性，使得WiMAX 系统必须具有很好的安全机制来保证网络的安全性。

WiMAX 安全规范的核心基于MAC 层协议栈的安全子层， 大部分的算法和安全机制都以MAC 控制信息的形式存在于此。WiMAX 可以自由地选取工作在7 层模型中更高层（如网络层、传输层、会话层等）上的安全机制，这些机制包括IP 安全（IPSec）协议、传输层安全（TLS） 协议和无线传输层安全（WTLS）协议。该子层提供接入控制，通过电子签名的双向设备认证机制， 并且应用密钥变换进行加密以保证数据传输的机密性。当两个设备建立连接，协议就发挥了确保机密性和认证设备的作用。

3.3 监控中心

监控中心的核心设备包括集成监控中心主机和集成监控中心辅机。作为整个系统的核心管理服务器， 可以对前端和中心所有的编解码器进行统一配置、认证和网管，对所有用户访问进行统一认证，对报警、云台控制、解码输出控制的输出指令进行接收、转发和联动处理。主机内置防火墙功能可以杜绝恶意入侵，保障系统信息安全。

集成监控中心主机作为整个系统的Web 服务器为用户提供Web 客户端访问服务， 通过Web 客户端可以实现对前端编解码器的统一配置和网管，还可以接收解码前端编码器传输过来的数字视音频信号，实现图像语音监视监听、图像查询回放、报警接收等功能。Web 客户端还可以通过主机发送指令给中心解码器解码输出视频信号上电视墙， 实现数字矩阵的功能。集成监控中心主机配合辅机可以作为NVR 网络视频录像机使用， 主机和辅机均可以接收指定编码器传送上来的视频存储流， 内置的8个盘位NAS 存储空间可以提供高质量的存储服务，同时提供RAID5 保护。

主机内置了丰富的人机界面接口， 可以接入显示器、监视器、专业键盘和鼠标，方便监控中心操作人员直接在主机上监视、控制远程图像，并通过中心的视音频采集通道和对讲通道实现和现场人员的可视对讲、广播。

3.4 远程监控

远程监控中心可以通过Web 客户端