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3G為監控插上隱形的翅膀

2011/06/24

　　隨著(zhù)21世紀互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，原有的模擬視頻監控系統正在逐步被網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統所取代，基于網(wǎng)絡(luò )技術(shù)展開(kāi)的各種應用也層出不窮，例如視頻監控系統聯(lián)網(wǎng)整合，高清監控系統，智能監控系統，無(wú)線(xiàn)監控系統，視頻監控系統與視頻會(huì )議系統的完美融合等等，數不勝數，琳瑯滿(mǎn)目。一時(shí)之間監控行業(yè)風(fēng)起云涌，市場(chǎng)也出現了井噴的歷史機遇。

　　網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的開(kāi)放性以及良好的對通性使得監控系統不再局限于提供監控現場(chǎng)視頻資源的簡(jiǎn)單功能，而在安全防范、提高工作效率、合理監管等方面提供更多的技術(shù)支持。例如：通過(guò)網(wǎng)絡(luò )，用于對道路卡口進(jìn)行監管的視頻監控系統可將行駛車(chē)輛的顏色、型號、車(chē)速，行駛軌跡，以及車(chē)輛牌照提供給智能分析服務(wù)模塊進(jìn)行分析，從中提取出車(chē)牌號碼并判斷是否超速，是否逆向行駛，同時(shí)也可與道路管理部門(mén)后臺數據庫進(jìn)行交互，已判斷該車(chē)是否是肇事車(chē)輛，逾期未年檢車(chē)輛等等。所以，基于網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的視頻監控系統是未來(lái)監控發(fā)展的一大趨勢。

　　顧名思義，網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統中的信令及碼流傳輸都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸的。一談到網(wǎng)絡(luò )，大部分人想到的就是網(wǎng)線(xiàn)，路由器，交換機這些東西。舉個(gè)生活中的例子來(lái)講，我們把一套視頻監控系統比作一個(gè)龐大的鐵路系統，各個(gè)平臺及模塊就是遍布在這個(gè)鐵路系統中的各個(gè)車(chē)站，信令和碼流就是這些車(chē)站之間需要運輸的貨物，而網(wǎng)線(xiàn)可以想成是連接各個(gè)車(chē)站的鐵路。貨物（信令及碼流）先在車(chē)站（平臺或者模塊）按照某種順序裝載到貨運車(chē)廂（協(xié)議）的封裝，然后通過(guò)鐵路（有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )）運送到各個(gè)車(chē)站，然后再由各個(gè)車(chē)站將貨物從車(chē)廂里卸載（協(xié)議解析）下來(lái)，最后在分配到不同的處理部門(mén)進(jìn)行處理。實(shí)際上網(wǎng)絡(luò )視頻監控的基本原理就是這么簡(jiǎn)單。實(shí)際上，在上面的例子中，貨物不僅可以通過(guò)鐵路進(jìn)行運輸，也可通過(guò)空中走廊進(jìn)行運輸，翻譯成行業(yè)里面的話(huà)講，網(wǎng)絡(luò )視頻監控已經(jīng)不再局限于在有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行傳輸，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )也可以作為監控系統的碼流及信令傳輸方式，而且在很多方面擁有有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )無(wú)法比擬的優(yōu)勢，現如今主要用于無(wú)線(xiàn)監控的無(wú)線(xiàn)傳輸方式有3G,WIFI,微波，衛星，WIMAX等等，正是這些技術(shù)的日益成熟，為監控插上了隱形的翅膀，從而讓監控真正的飛起來(lái)。

　　不同的無(wú)線(xiàn)傳輸方式應對與不同的應用場(chǎng)景，3G監控適合在3G信號覆蓋較好的區域進(jìn)行部署，例如城市及城市周邊地區；WIFI雖然帶寬較高，但傳輸距離有限，一般不會(huì )超過(guò)100M，所以?xún)H限于小范圍內的無(wú)線(xiàn)監控；微波及衛星一般僅會(huì )被軍隊或公安等特殊部門(mén)使用。今天主要針對3G監控為大家做一個(gè)淺顯的介紹。

　　3G意指第三代移動(dòng)通信技術(shù)，它通過(guò)蜂窩移動(dòng)通訊技術(shù)可支持高速數據的傳輸，速率一般可達到幾百kbps以上，目前國內應用較廣的3G標準分別為中國聯(lián)通的WCDMA,中國電信的CDMA2000以及中國移動(dòng)的TD-SCDMA。其中WCDMA是沿用歐洲標準，CDMA2000則是采用美國標準，而TD-SCDMA則屬于國內自主研發(fā)的標準。這其中的孰優(yōu)孰劣是一個(gè)仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智的問(wèn)題，相信接觸過(guò)3G的同行都有不同的看法，在此就不一一言表。

　　言歸正傳，由于3G可支持高速數據的傳輸，所以針對于監控信令及碼流完全可以借助于3G網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸。當然這其中也有很大部分的原因是H.264編碼技術(shù)，可以在保證視頻質(zhì)量的基礎上將原本較大的視頻流壓縮成為很小的數據包進(jìn)行傳輸，所以3G監控已經(jīng)不再是夢(mèng)，而是如今呈現在我們面前的現實(shí)。按照入網(wǎng)位置(前端或者客戶(hù)端)的不同，我們可分為3G客戶(hù)端監控及3G前端監控。談到3G客戶(hù)端，主要依賴(lài)3G網(wǎng)絡(luò )的下行帶寬，依據我們的測試，在3G信號良好的狀況下，現在3個(gè)電信運營(yíng)商的3G卡都可支持客戶(hù)端瀏覽的帶寬需求。客戶(hù)端既可以安裝于電腦，也可安裝于智能手機終端，借助電腦或者手機上的3G模塊聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)，以便于接受平臺轉發(fā)過(guò)來(lái)的碼流并對圖像進(jìn)行解碼顯示，所不同的是一般安裝在電腦上的客戶(hù)端和安裝在手機上的客戶(hù)端稍有不同，主要差異體現在處理性能上，因為手機硬件的局限性，所以針對高清的解碼略顯不足，相信在不久的將來(lái)會(huì )有支持高清監控視頻瀏覽的手機終端出現。

　　接著(zhù)再來(lái)說(shuō)說(shuō)3G前端，此種前端實(shí)際是在網(wǎng)絡(luò )視頻前端的基礎上增設了3G模塊，利用3G模塊來(lái)替代原有的以太網(wǎng)口，常見(jiàn)的有無(wú)線(xiàn)編碼器，3G網(wǎng)絡(luò )攝像機。那么基于這些設備可以展開(kāi)哪些應用呢？下面聽(tīng)我一一道來(lái)。

　　首先要提到的是便攜式監控，我們在一些項目中經(jīng)常會(huì )遇到由于成本及環(huán)境無(wú)法鋪設有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的問(wèn)題，這些局限性的條件經(jīng)常讓我們頭疼不已，于是基于3G傳輸技術(shù)的便攜式監控解決方案就應運而生了。便攜式監控的核心設備通常是一個(gè)集成了3G模塊的無(wú)線(xiàn)編碼器，同時(shí)可根據需要配給符合使用環(huán)境的前端攝像頭，能夠提供戶(hù)外供電的蓄電池，云臺，支架等等。組成該套解決方案的所有設備可以承載在一個(gè)箱子里，方便攜帶，架設簡(jiǎn)單，故稱(chēng)為便攜式監控設備。此種解決方案對于應對突發(fā)事件，搶險救災，臨時(shí)集會(huì )現場(chǎng)監控等等應用場(chǎng)景非常適合，為處理這些事件提供了先進(jìn)的技術(shù)輔助手段。前端攝像機采集到的視頻圖像先通過(guò)無(wú)線(xiàn)編碼器的編碼模塊將視頻流進(jìn)行壓縮編碼，在編碼的過(guò)程中可編成兩路碼流（雙碼流），其中主流用于本地存儲，以便于日后的調查取證，輔流可通過(guò)3G模塊將壓縮編碼后的視頻流傳輸到遠方的視頻監控指揮中心，為指揮中心作出精確指揮提供必要的圖像依據。
便攜式監控設備

便攜式監控設備
　　接下來(lái)再來(lái)介紹無(wú)線(xiàn)單兵系統，整個(gè)無(wú)線(xiàn)單兵視頻監控構架由單兵視頻監控終端、傳輸網(wǎng)絡(luò )和監控中心組成三層聯(lián)網(wǎng)式綜合監管系統，提供前端視頻圖像實(shí)時(shí)無(wú)線(xiàn)傳輸、事故快速響應、呼叫指揮等功能，以解決對事發(fā)現場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)指揮管理問(wèn)題。

　　無(wú)線(xiàn)單兵監控采用車(chē)輛安裝無(wú)線(xiàn)單兵視頻服務(wù)器，外接無(wú)線(xiàn)單兵攝像機。視頻服務(wù)器通過(guò)3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，監控中心能夠對車(chē)輛內的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)監控和傳送，并采用了雙碼流技術(shù)，本地錄像采用D1分辨率，網(wǎng)絡(luò )傳輸采用CIF/QVGA/QCIF分辨率，實(shí)現本地編碼存儲和遠程存儲。

　　無(wú)線(xiàn)單兵終端是對外界監控管理系統的前端設備，作為單兵系統，可以非常便捷的攜帶，通過(guò)設備自帶的皮包，可以輕松挎在身上，并且可以配合頭盔式攝像頭、備用電池、微型本地回顯液晶屏等外設，滿(mǎn)足各種場(chǎng)合下使用。

　　最后我們來(lái)看看車(chē)載監控的相關(guān)解決方案，我們在這里所講的車(chē)載監控多指在司法行政機關(guān)的執法車(chē)或巡邏車(chē)上安裝的無(wú)線(xiàn)監控系統，而不涉及公共交通行業(yè)的公交車(chē)監控。

　　在司法行政機關(guān)依照國家法律秉公執法的同時(shí)，為了避免沖突糾紛，所以需要在執法車(chē)和巡邏車(chē)上安裝視頻監控系統，一方面震懾暴力抗法現象的出現，一方面也對司法機關(guān)文明執法進(jìn)行監督。在這樣一個(gè)大的背景下，車(chē)載監控作為視頻監控的延伸應用正在國內大規模的進(jìn)行推廣。

　　車(chē)載監控解決方案往往可以通過(guò)在車(chē)載無(wú)線(xiàn)編碼器上安裝GPS模塊與公安系統GIS/GPS系統相結合，結合之后可發(fā)揮更大的效用，舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，110指揮中心可以通過(guò)GIS/GPS系統看到離突發(fā)事件區域最近的巡邏車(chē)，并通過(guò)語(yǔ)音呼叫安排該巡邏車(chē)前往處理，在處理的過(guò)程中可通過(guò)巡邏車(chē)上的無(wú)線(xiàn)監控前端實(shí)時(shí)瀏覽前端現場(chǎng)圖像，便于及時(shí)掌握第一線(xiàn)的進(jìn)展情況。在之前做過(guò)的一些案例中，此解決方案也可為督察提供工作績(jì)效考量的依據。
科達車(chē)載監控解決方案

科達車(chē)載監控解決方案
車(chē)載監控本地預覽

車(chē)載監控本地預覽
車(chē)載監控遠程客戶(hù)端瀏覽

車(chē)載監控遠程客戶(hù)端瀏覽
　　洋洋灑灑談了這么多，實(shí)際上3G監控并不像很多人想象的那么復雜，也許在實(shí)際應用中會(huì )碰到這樣或者那樣的問(wèn)題，例如最初筆者接觸車(chē)載監控時(shí)，車(chē)載環(huán)境取電問(wèn)題是一個(gè)難題，車(chē)輛通常在打火啟動(dòng)的瞬間會(huì )產(chǎn)生高壓電流，一不小心就會(huì )造成設備的損壞，為此可通過(guò)特定的取電模塊將不穩定的車(chē)載供電經(jīng)過(guò)濾波、整流、穩壓后輸出穩定的工作電壓，最終解決此難題；在公安的無(wú)線(xiàn)3G應用中，通常會(huì )有領(lǐng)導擔心3G傳輸的安全性，實(shí)際上這種擔心也可以變?yōu)榉判模?G網(wǎng)絡(luò )中可以通過(guò)設置VPN來(lái)形成一個(gè)虛擬的局域網(wǎng)，不經(jīng)過(guò)賬號和密碼的認證是沒(méi)有辦法獲取到這一段網(wǎng)絡(luò )中傳輸的數據包的，所以我歸納出了辦法總是比困難多，這些問(wèn)題都會(huì )得到圓滿(mǎn)的解決。

　　總的來(lái)說(shuō)，3G監控憑借著(zhù)無(wú)線(xiàn)技術(shù)的迅猛發(fā)展正面臨著(zhù)一個(gè)非常好的歷史機遇，3G在視頻監控上的推廣是一個(gè)逐步推進(jìn)的過(guò)程，從最初的高端應用到有線(xiàn)的補充，再到無(wú)線(xiàn)監控，普遍應用一定會(huì )逐步發(fā)生，具體在：

　　第一步：傳統監控用戶(hù)的無(wú)線(xiàn)化，高端用戶(hù)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)監控應用，包括手機瀏覽與無(wú)線(xiàn)前端的移動(dòng)部署。

　　第二步：新的業(yè)務(wù)模式，部分已經(jīng)習慣了無(wú)線(xiàn)監控的用戶(hù)開(kāi)始嘗試，并引領(lǐng)其他人跟隨，如家庭監控、寶寶在線(xiàn)等業(yè)務(wù)。

　　第三步：無(wú)線(xiàn)監控的普遍應用，無(wú)線(xiàn)視頻監控成為與有線(xiàn)監控同樣重要的監控模式。隨著(zhù)3G的發(fā)展，家庭安防成為無(wú)線(xiàn)視頻監控的廣泛市場(chǎng)。

　　監控需要3G的支持，3G也需要監控的應用：

　　監控是最優(yōu)質(zhì)的3G業(yè)務(wù)，可以幫助運營(yíng)商在3G上帶來(lái)巨大的收入。中國電信今年在“全球眼“業(yè)務(wù)上的爆炸式發(fā)展，必將引爆運營(yíng)級監控市場(chǎng)。

　　監控業(yè)務(wù)能有效應用3G網(wǎng)絡(luò )的帶寬特性，提升網(wǎng)絡(luò )的利用率，從而進(jìn)一步推動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，而3G網(wǎng)絡(luò )的完善，讓監控真正的飛翔起來(lái)。

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