3G與安防視頻技術(shù)結(jié)合的應(yīng)用探索與研究

3G可為安防系統(tǒng)提供可快速部署的、可移動(dòng)的高速的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù);視頻監(jiān)控的無線傳輸是3G與安防系統(tǒng)的重要結(jié)合點(diǎn)。本文就3G與安防視頻技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)以及未來的發(fā)展方向進(jìn)行了論述。

3G網(wǎng)絡(luò)及其發(fā)展現(xiàn)狀

3G即第三代移動(dòng)通信(技術(shù))網(wǎng)絡(luò)，是相對(duì)于第一代的模擬移動(dòng)通信(模擬蜂窩)和第二代數(shù)字移動(dòng)通信(數(shù)字蜂窩)而言的，前兩代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)只能提供話音業(yè)務(wù)，而3G不僅可以提供話音業(yè)務(wù)，還能夠提供高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，能夠非常方便地與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)融合，為廣大用戶提供可移動(dòng)的、高寬帶的便捷網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。如中國(guó)電信宣稱其上行帶寬可達(dá)到3.1Mbps，下行帶寬可達(dá)到1.8Mbps。因此，其可移動(dòng)和高寬帶的數(shù)據(jù)通信服務(wù)是3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的主要賣點(diǎn)。此前中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通也推出過移動(dòng)通信服務(wù)，如中國(guó)移動(dòng)的GPRS和聯(lián)通的CDMA-1X服務(wù)，但由于通信速率較低，只能作為2G向3G業(yè)務(wù)的過渡，被稱之為2.5G。

自2009年1月7日，工業(yè)信息化部向國(guó)內(nèi)主要的電信運(yùn)營(yíng)商正式發(fā)放3G運(yùn)營(yíng)牌照后，各運(yùn)營(yíng)商快速布局，并逐步投入商務(wù)運(yùn)營(yíng)。到目前為止，中國(guó)電信的CDMA2000、聯(lián)通的WCDMA和中國(guó)移動(dòng)的TD-SCDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在全國(guó)主要城市正式投入運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著占有世界1/5人口的中國(guó)正式進(jìn)入移動(dòng)通信的3G時(shí)代。

3G與安防視頻技術(shù)有哪些結(jié)合點(diǎn)

既然3G的主要特點(diǎn)在于能夠提供便利的、可移動(dòng)的高速數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，因此，3G主要為安防系統(tǒng)提供可快速部署的、可移動(dòng)的高速的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，而在安防系統(tǒng)中，只有圖像信息的傳輸才需要較高的帶寬支持，也就是說，3G與安防系統(tǒng)的結(jié)合點(diǎn)，就是監(jiān)控視頻的無線傳輸。

在3G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之前，遠(yuǎn)距離安防監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸主要是有線傳輸，包括光纖點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸和有線網(wǎng)絡(luò)傳輸，在一些既沒有現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)而又無法敷設(shè)有線線路或敷設(shè)線路成本太高的工程現(xiàn)場(chǎng)，多數(shù)是通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的微波傳輸技術(shù)，傳輸距離可達(dá)數(shù)十公里，工程建設(shè)周期長(zhǎng)，建設(shè)成本和后期的維護(hù)成本都很高，是一種無奈的選擇。而對(duì)于在移動(dòng)中接收視頻圖像信息，則沒有真正實(shí)用的解決方案。

3G網(wǎng)絡(luò)及其終端模塊解決了安防系統(tǒng)中兩個(gè)方面的傳輸問題：一是圖像采集端的視頻信息向中心站的傳輸問題，即圖像“上傳”，利用的是3G網(wǎng)絡(luò)的上行數(shù)據(jù)通道;二是視頻信息從中心站向使用者(客戶端)的傳輸問題，即圖像“下傳”，利用的是3G網(wǎng)絡(luò)的下行數(shù)據(jù)通道。

安防系統(tǒng)結(jié)合3G網(wǎng)絡(luò)有哪些基本的應(yīng)用

(一)固定監(jiān)控圖像的無線上傳

對(duì)于一些位置偏遠(yuǎn)的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，可以直接利用3G終端模塊，通過3G網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控圖像傳送到監(jiān)控中心站，傳輸系統(tǒng)的建設(shè)投入成本極低(只需要一個(gè)3G終端模塊即可)，無需承擔(dān)系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用，只需向運(yùn)營(yíng)商支付使用期間的通信費(fèi)用即可，假如規(guī)模較大，還可以向運(yùn)營(yíng)商爭(zhēng)取更為低廉的通信資費(fèi)政策。

假如真正能夠達(dá)到運(yùn)營(yíng)商所宣稱的1.8Mbps的上行帶寬，若采用H.264視頻編碼協(xié)議，可以傳輸1路130萬像素(720P)的高清監(jiān)控圖像，視頻幀率可以達(dá)到15幀/秒以上，能夠很好的滿足現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的需求。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有不少?gòu)S商推出了嵌入3G終端模塊且支持3GPP協(xié)議的視頻編碼器和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品。

(二)移動(dòng)監(jiān)控圖像的無線上傳

公安、城管等政府部門以及電力、石油等行業(yè)都有用于現(xiàn)場(chǎng)處置和巡查的車輛，需要將現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控圖像實(shí)時(shí)上傳到監(jiān)控中心站進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮和調(diào)度，通過3G無線網(wǎng)絡(luò)就能很好的滿足這一需求，很多廠商已經(jīng)推出了車載硬盤錄像機(jī)，就是集本地錄像和圖像遠(yuǎn)程無線上傳于一體的3G視頻監(jiān)控設(shè)備，很多公安機(jī)關(guān)也已經(jīng)將其裝備于處警指揮車輛中。

(三)監(jiān)控圖像向移動(dòng)客戶端發(fā)布

基于固定網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)中，用戶只能在固定地點(diǎn)通過電腦觀看監(jiān)控圖像，而不能隨時(shí)隨地實(shí)施監(jiān)控，借助于3G網(wǎng)絡(luò)，用戶可以通過無線上網(wǎng)筆記本電腦或者3G智能手機(jī)隨時(shí)查看監(jiān)控圖像。

3G與安防視頻技術(shù)結(jié)合有哪些創(chuàng)新的產(chǎn)品

(一)嵌入3G終端模塊的數(shù)字視頻編碼設(shè)備

將3G終端模塊嵌入到DVR/DVS/IPCamera等設(shè)備中，形成具有無線圖像移動(dòng)上傳功能的新產(chǎn)品，通過碼流自動(dòng)控制技術(shù)，可以隨時(shí)隨地將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控圖像上傳到監(jiān)控中心、3G移動(dòng)接收終端或者流媒體服務(wù)器上。

如目前大量裝備的車載移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備，就是將原來的車載硬盤錄像機(jī)嵌入了3G終端模塊而開發(fā)出的一類新產(chǎn)品，可以將車輛所處現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控圖像隨時(shí)傳送到監(jiān)控中心，為突發(fā)事件的遠(yuǎn)程指揮和快速處置提供最直觀的現(xiàn)場(chǎng)信息。

嵌入3G模塊的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可非常方便地應(yīng)用于個(gè)人商鋪、家庭的視頻監(jiān)控，只需要接入電源，就可以利用電腦或3G智能手機(jī)隨時(shí)隨地的實(shí)施監(jiān)控。

嵌入3G模塊的“現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法記錄儀”不僅能夠記錄執(zhí)法現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)圖像，根據(jù)需要還可以向指揮中心隨時(shí)傳送現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)況，對(duì)于公安、城管、安監(jiān)等管理部門現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法工作能夠起到更好的輔助作用。

(二)嵌入3G模塊的數(shù)字視頻顯示設(shè)備

將數(shù)字視頻解碼器、液晶顯示器和3G模塊組合設(shè)計(jì)在一起，可以形成便攜的移動(dòng)監(jiān)控終端，可隨時(shí)隨地對(duì)任何現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行監(jiān)控，可以裝備在處警和指揮車輛中，也可以配備在單兵裝備中。

將視音頻頭、數(shù)字視頻編解碼、顯示和語(yǔ)音模組和3G模塊組合設(shè)計(jì)，可形成具有雙向音視頻傳輸、應(yīng)急呼叫對(duì)講功能的單兵移動(dòng)通信終端，不僅可以將現(xiàn)場(chǎng)的圖像實(shí)時(shí)上傳，讓指揮中心及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況，還能夠從監(jiān)控中心獲取必要的圖像、圖片和文本信息，更加靈活主動(dòng)處置現(xiàn)場(chǎng)。

(三)支持3GPP協(xié)議的數(shù)字監(jiān)控設(shè)備

將3GPP協(xié)議加入到DVR/DVS/IPCamera等設(shè)備中，就可以支持通過手機(jī)直接來訪問控制這些設(shè)備，監(jiān)看實(shí)時(shí)視頻圖像。目前越來越多的設(shè)備開始支持3GPP協(xié)議。

(四)3G手機(jī)視頻監(jiān)控軟件

包括能夠提供手機(jī)監(jiān)控服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)軟件和手機(jī)視頻監(jiān)控客戶端軟件，通過這些軟件產(chǎn)品的支持，個(gè)人用戶可以利用3G智能手機(jī)隨時(shí)隨地地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控了。

3G與安防系統(tǒng)結(jié)合會(huì)帶來哪些新的市場(chǎng)契機(jī)

(一)輸油管道/輸配電線路遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

針對(duì)輸油管道的偷盜油案件和針對(duì)輸配電線路的盜割電纜案件的頻發(fā)，不僅對(duì)石油、電力企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還嚴(yán)重影響正常的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活秩序，危害極大。但由于作案地點(diǎn)多處于偏僻地段，單靠人力巡查無法有效地遏制這些違法犯罪行為的發(fā)生，單靠幾次嚴(yán)打也同樣不能解決問題，必須依靠安防監(jiān)控系統(tǒng)來對(duì)重點(diǎn)地段進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警。但由于范圍大、地處偏遠(yuǎn)，無法解決圖像的傳輸問題，使得監(jiān)控系統(tǒng)不能發(fā)揮作用。3G網(wǎng)絡(luò)與安防系統(tǒng)的結(jié)合就可以使得這一安防措施得以實(shí)現(xiàn)，必定會(huì)形成一個(gè)很大的市場(chǎng)。

(二)公安/城管現(xiàn)場(chǎng)處置和移動(dòng)指揮系統(tǒng)建設(shè)

公安/城管等部門工作人員在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法工作中，依托于3G網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法遠(yuǎn)程互動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控圖像上傳下達(dá)和錄音錄像，公職人員在執(zhí)法時(shí)一方面可以保存現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法的視頻記錄，一方面還能夠及時(shí)將圖像上傳到指揮中心，便于指揮中心調(diào)度警力控制事態(tài)的惡性發(fā)展。因此，現(xiàn)場(chǎng)處置和移動(dòng)指揮系統(tǒng)建設(shè)必將帶來一個(gè)新的市場(chǎng)。

(三)家庭視頻監(jiān)控運(yùn)營(yíng)服務(wù)

3G與安防系統(tǒng)的結(jié)合為家庭和店鋪的監(jiān)控運(yùn)營(yíng)服務(wù)市場(chǎng)出現(xiàn)了新的轉(zhuǎn)機(jī)。家庭和店鋪監(jiān)控運(yùn)營(yíng)服務(wù)一直是業(yè)界普遍看好的市場(chǎng)，在多年以前就有企業(yè)嘗試過，但一直沒有被用戶所認(rèn)可，市場(chǎng)也一直沒有培育起來，其中關(guān)鍵的問題是無法提供用戶所需要的隨時(shí)隨地監(jiān)控，使用起來很不方便，沒有達(dá)到用戶的預(yù)期，不能滿足用戶的核心需求，前期曾經(jīng)加入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的用戶也漸漸地棄之不用。

3G網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)營(yíng)并與安防監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，給家庭視頻監(jiān)控運(yùn)營(yíng)服務(wù)市場(chǎng)帶來了曙光。加入服務(wù)的用戶不但能夠通過手機(jī)來接收家中被觸發(fā)的報(bào)警信息，還能夠隨時(shí)隨地監(jiān)看家中的情況，確認(rèn)屬實(shí)后可撥打110或通知小區(qū)的保安來控制現(xiàn)場(chǎng)，真正解決了用戶所關(guān)心的問題。因此，家庭視頻監(jiān)控運(yùn)營(yíng)服務(wù)市場(chǎng)將會(huì)有一個(gè)較大的發(fā)展。

3G為安防視頻技術(shù)的發(fā)展注入了哪些技術(shù)創(chuàng)新“活力”

單就硬件設(shè)備層面而言，僅僅是將3G終端模塊嵌入到原有的硬件設(shè)備中，談不上什么技術(shù)上的創(chuàng)新。安防視頻技術(shù)在3G平臺(tái)上的技術(shù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在軟件層面，特別是支持3G手機(jī)視頻監(jiān)控的平臺(tái)軟件。

通過3G智能手機(jī)瀏覽監(jiān)控圖像，一般有兩種實(shí)現(xiàn)方法：一是手機(jī)直接訪問支持3GPP協(xié)議的數(shù)字視頻編碼設(shè)備，手機(jī)上需要安裝客戶端軟件，但由于不同的設(shè)備協(xié)議不同，很難同時(shí)兼容不同廠商的設(shè)備;另一種是通過平臺(tái)向手機(jī)用戶提供服務(wù)，手機(jī)通過訪問平臺(tái)服務(wù)器來監(jiān)控圖像，這就需要在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)的開發(fā)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，屏蔽掉系統(tǒng)中不同廠商設(shè)備的差異性，為手機(jī)用戶提供統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的視頻監(jiān)控服務(wù)，主要包括統(tǒng)一的編碼服務(wù)、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)和統(tǒng)一的控制服務(wù)。

當(dāng)前3G與安防視頻技術(shù)的融合還存在哪些問題

3G與安防的融合存在的問題主要是3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)帶寬的問題。

由于3G網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)行的時(shí)間還比較短，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面主要集中在大中型城市，其中以中東部城市為主，一些需要利用3G網(wǎng)絡(luò)的偏遠(yuǎn)地段還沒有完全覆蓋，限制了這些區(qū)域的應(yīng)用;系統(tǒng)穩(wěn)定性還比較差，經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷的情況，影響了用戶的信心;網(wǎng)絡(luò)帶寬還遠(yuǎn)沒有達(dá)到理論設(shè)計(jì)指標(biāo)，僅有上百K的帶寬，不能滿足較高清晰度圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊?。因?G與安防系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用還需要一段較長(zhǎng)的時(shí)間，主要取決于3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)進(jìn)程。

在3G的影響下，安防監(jiān)控市場(chǎng)的未來發(fā)展趨勢(shì)

由于3G網(wǎng)絡(luò)能夠很好的解決視頻圖像的遠(yuǎn)程傳輸這一阻礙安防系統(tǒng)建設(shè)的主要問題，安防監(jiān)控市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)有一個(gè)躍進(jìn)式的發(fā)展，安裝部署一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)的成本將會(huì)極大的降低，安裝過程也將變得十分簡(jiǎn)單，原來需要監(jiān)控但礙于成本和安裝難度而無法實(shí)施的監(jiān)控項(xiàng)目將會(huì)陸續(xù)開展起來，極大地激發(fā)沉積的市場(chǎng)需求。