论文部分内容阅读
目前无线技术发展迅猛,尤其是支持WLAN协议的无线产品技术日益成熟,无线应用不断扩展,在高速公路上,视频监控多为固定有线视频监控,无法满足突发事件的随机监控需求。为弥补路况有线视频监控的盲区,论文对现有路况视频方案进行了调查,分析了造成监控盲区的原因,针对有线视频监控的布设困难、范围有限等局限性,提出了基于WLAN视频监控系统的设计方案。
本论文来源于省交通厅项目《基于WLAN网高速公路突发事件视频监控关键技术应用研究》。论文首先讨论了相关的研究基础,主要包括以下几个方面:无线网络接入网技术的研究,分析了802.11、802.16、802.20的协议层、物理调制方式、MAC层技术;无线环境下视频通信关键技术的研究,分析了目前常见的无线视频通信模型以及适合无线环境的H.264编码的错误恢复技术;无线网络安全的研究,分析了目前无线网络的安全机制、存在的安全隐患以及各种攻击手段。
论文分析了高速公路无线视频监控的需求,提出了系统总体框架的设计方案,分析了系统模块组成与协议层次;研究了无线网络的覆盖与接入,包括无线路由的选型与天线系统的设计与架设;设计了车载单元,提出并分析了三种车载单元方案,开发了基于海思ASIC的嵌入式网络视频服务器;最后讨论了系统安全,提出了基于PKI模型的无线网络安全平台,针对认证做了详细的描述,并使用OpenSSL进行了软件实现。
其中详细讨论了系统建设的难点:高速公路无线条状覆盖、无线视频实时传输、视频编码与控制、车载单元的设计与开发、基于PKI模型的无线安全机制的实现。其中视频编码与控制主要使用H.264编码标准并结合UDP Lite交叉技术,利用H.264视频编码的错误恢复以及流量与带宽控制来提高无线环境下的视频传输质量。
论文所提研究工作主要有:比较分析无线协议、考察路况并安装设备与架设天线、开发支持H.264视频编码标准的视频服务器、研究无线视频传输相关技术、分析网络安全并使用OpenSSL实现所提出的基于PKI模型的安全系统;并在江苏省宁淮高速永宁-六合南路段建设了覆盖30公里的无线视频监控实验系统。
论文描述了基于WLAN的无线视频监控实验系统的性能测试,包括各种网络指标与视频指标,达到了在10公里以内可以保证1Mbps的视频传输速率,并将该系统接入到了永宁监控中心,满足了系统设计目标。
论文的成果已应用于江苏高速公路经营管理中心的永宁监控系统,正推广于江苏省域ITS交通系统。