3G无线车载视频监控系统解决方案

3G无线车载视频监控系统解决方案中国联合网络通信有限公司邯郸市分公司2009年12月21日中国联合网络通信有限公司邯郸市分公司前言随着WCDMA无线网络技术和数字视频压缩技术的发展，在无线网络上传输视频和音频成为一种趋势，联通公司推出了一套“无线视频监控系统”，该系统具有其他无线监控系统无法比拟的功能和特点，能够保证车辆移动过程的数据和音视频的正常通信，完全符合移动通信的的严格要求，是全数字化、智能化、网络化、系统化无线监控系统的典型代表。系统广泛用于野战部队军事演习、公安、消防武警现场指挥和勘探，以及水利防汛、道路抢险、城管督察等紧急应急指挥系统，其主要作用是能够将现场和指挥中心之间实时双向传输文字数据、音频、视频，以提高指挥的准确性和及时性。新一代移动视频监控系统的移动特性是利用WCDMA技术进行视频数据的无线网络传输的新型系统。它采用了先进的视频压缩算法H.264、流媒体视频数据压缩技术无线传输网络解决方案，整合了WCDMA数据通讯功能和数字视频编码功能为一体化的便捷式的产品。它把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯终端发射到WCDMA网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码，链路的控制维护等功能。根据应用，把实时动态图像及车载终端其他数据信息（例如IC刷卡机和智能投币机的票额）传输到距离用户最近的联通或移动通信网络。可以通过Internet从系统中控端得到实时图像信息。该系统整合了WCDMA网络和Internet网络的优势，在空间和距离上产生突破性拓展。中国联合网络通信有限公司邯郸市分公司1系统架构1.1.系统总体结构图中国联合网络通信有限公司邯郸市分公司1.2系统主要部分简介根据上面的系统总体结构图，我们将本系统分为三个部分1.车载监控部分车载监控终端部分由摄像头、车载DVR、控制设备和无线路由器组成。摄像头负责采集视频数据并由车载DVR进行编码处理，把编码后的数据通过模块化的无线路由器传送到远程指挥调度中心。2.传输部分传输部分主要采用无线和有线方式进行传输。无线方式在运动车辆上，主要采用我公司3G（即WCDMA）/Winmax进行视频传送，DVR采集并压缩视频信号后，通过无线网络把压缩后的视频数据发送到指挥调度中心。而系统中完成DVR与IP网络通讯工作的就是无线路由器。无线路由器最大限度地提高系统的吞吐量，使无线监控视频更加流畅，无线路由器支持VPN隧道，固定IP拨号，双向认证的功能，充分保证系统的安全性和稳定性。有线方式有线部分主要对监控中心可进行远程观看。3.监控中心在监控中心安装相应的服务器系统和平台软件，实现对车辆、车场设备的统一管理，并分发数据流和视频流供工作人员进行监控。实际应用系统中将包含多个服务器，主要有管理服务器、录像服务器、流媒体转发服务器以及若干应用服务器，每个应用服务供若干功能。4.应用软件工作人员通过客户端软件对本系统进行操作和管理，根据用户权限获取相应的视频和其他相关信息，同时也可通过本系统下达指令对司机进行极具现场感的远程指挥，在紧急情况下可通过本系统对乘客进行指挥和引导。5.系统互联为进一步通过本平台和其他系统进行互联，平台软件预留多个接口，实现和公安、媒体、物流等行业的信息共享和联动。同时也具备向公众用户进行信息发布的功能。其他业务系统也可接入本系统，实现各个系统的统一操作和有效联中国联合网络通信有限公司邯郸市分公司动，达到1+1〉2的应用效果。1.2.1车载监控终端车载智能终端（即车载DVR）采用专业车载设计，适应汽车电源并采用高抗震设计(结合机械减震、电子抗震和软件抗震专利)，使用可抽取的普通2.5吋硬盘；具有多种模式安防监控录像功能(手动、定时、报警联动)和快速方便的查询回放模式，产品具有高速USB2.0接口，宽带网络接口，方便数据备份。车载智能终端既可以独立使用，更可利用扩展内置GPS全球定位系统和WCDMA通讯模块，构造无线视频监控管理系统，进行远程调度管理和实时监控。作为扩展应用，车载DVR还可里程提示与站名提示等功能，丰富运营的应用。里程提示与站名提示，除了声音报站功能，车载终端还提供可视化的里程提示和站名提示功能，通过车内的显示器显示车辆在该线路上行驶的进度。软件平台主要功能和架构。车载监控终端可以独立完成车上视频录音录像监控功能，更可以进行扩展配置成具有无线网络监控管理的系统，完善和提高管理部门对车辆的监管能力，对重点区域、重点路线进行更加及时、紧密的监控。整个视频监控管理系统软件平台分为两个主要部分：1)服务器部分实现对系统的管理和设置，包含中心管理服务器、设备接入服务器、转发服务器、数据库服务器等，各个服务器有机结合形成一个服务器组，用户可根据需要做一定的裁减和部署以适应具体项目要求。2)客户端软件实现对系统中车辆视频和轨迹的实时监控、历史回放、报警设置、电子地图等功能。软件采用C/S和B/S兼顾的模式，一般工作人员可采用B/S方式进行操作，但功能相对简单，系统管理人员可采用C/S方式进行操作以体现系统全部功能。可参见软件功能介绍中国联合网络通信有限公司邯郸市分公司1.2.2软件功能介绍1.2.2.1主界面主界面区主要分为五个功能区域1.树状列表区域：在本区域可以获得当前已上报的车辆信息，该信息由DVR通过无线信道上报。可以实时显示车辆的在线、报警等状态信息。2.地图区域：左下方的地图区域用于GIS地图操作,具有基本操作（放大，缩小，移动、更换）、地理数据测量、路径匹配、车辆轨迹定位和跟踪等功能。3.视频显示区域：用于显示视频，可选择多种显示方式，如六画面、九画面等，该窗口可以切换成报警设置、事件查询、录像查询等窗口。4.信息显示区域（窗口）：主要用于显示报警信息，包含报警源、报警时间、报警类型等信息。5.状态信息区域：提供车辆速度和位置等主要信息。系统支持双屏显示，地图和视频可分别显示在不同的屏幕上，便于用户使用。在单屏时，用户也可根据关注点的不同自行调整移动窗口的布局，使视频或地图处于主画面位置。中国联合网络通信有限公司邯郸市分公司1.2.2.2主要功能1.通过联通无线信道实现对车内车外情况的视频监控和录像调看。2.提供完善的矢量电子地图，除基本的地图操作外，还具备测量、编辑、查询、站点添加等高级功能。3.通过GPS和GIS系统，实现对车辆运行路线的监控和管理，提供矢量电子地图供用户进行定位和查询，系统可根据地图信息告知车辆附近标志性建筑物,便于用户确定车辆位置。4.对盗警、火警、超速、疲劳驾驶，越区域等行为自动报警，防范事故于未然，支持紧急情况下的手动报警，下图是主要的报警种类，可根据用户需要增减，并可进一步接入行车记录仪等设备作为报警信号源。5.对报警和异常迅速响应，具备完善的视频连动功能，提供车辆运行信息、轨迹信息和视频信息帮助工作人员进行分析和处理，以下是轨迹和视频同时回放的示意图。6.通过录像分析工具，重现案发时刻的情况，可根据报警事件进行查询以迅速定位可疑录像。可按照时间进行查询，将同一辆车的多个通道同时进行播放，便于工作人员对比分析，支持快进（最快高达100倍）、慢放、倒放、逐帧播放。可以实现对多辆车辆的长时间录像数据方便进行备份、查找、播放的方便操作。录像本身命名体现出车辆信息、时间信息、通道信息，在视频播放中也可以直观看到，方便文件的管理。7.现有的场站网络资源有限，大多采用拨号上网的方式，系统支持DNS（动态域名解析），适合公共INTERNET特别是拨号上网的网络环境。8.支持多种类型的普通DVR和IPCAMERA，可实现在同一平台上对原有车站等处监控系统的接入。9.具有完善的车辆管理信息，可独立构建车辆和司机数据库，便于工作人员查找重要信息各种车辆运行信息、轨迹信息和视频信息等形成统一报表，供领导和工作人员定时查询中国联合网络通信有限公司邯郸市分公司1.2.2.3无线传输设计现有无线网络主要有以下几种：微波数据网传输技术卫星通讯网技术基于运营商的无线网络传输技术无线局域网技术（包含WiMAX技术）其中前两种技术由于运行成本过高，不适合车辆应用。基于运营商的无线网络传输技术也就是利用现有无线网络运营商的平台进行网络传输，主要采用中国联通的GSM/WCDMA网络。通过分析数据发送所用时间，获取无线网络的实时带宽，并以此对视频编码参数和码流控制策略进行调整。1)对数据包进行分析和纠错，适应无线网络误码高的特点。2)增加缓冲池容量，改变缓冲策略，保证数据的平稳发送和接收。3)在线路条件允许的情况下，采用多路GSM/WCMDA信道捆绑的方式传输视频数据，实现较好的视频效果。视频数据传输优先采用组播方式，并具有RTP/RTCP控制功能。在组播受限的场合下，可通过流媒体转发服务技术，在两个低带宽连接的子网络之间采用转发服务器以隧道方式进行视频数据的转发，有效避免网络瓶颈，流媒体转发服务器可级联并支持无线窄带网络。23G无线监控视频系统车辆发生事件较多，车内视频录像的实时传输势在必行。联通邯郸分公司的3G业务开展后，实现车辆3G视频传输，通过服务器、电视墙进行视频存储和监控。3G无线视频监控是采用中国联通成熟的WCDMA（3G）无线网络，集成高清晰度变焦彩色摄像机、多功能解码器、无线传输模块于一体的新一代高科技监控产品。人性化的一体式设计减少了系统部件之间的连接，提高了系统的可靠性，简化了产品的安装，轻巧灵活，操作简单，使用方便，只要有WCDMA网络覆盖的地方，现场用户只要打开电源开关，多个授权用户便可通过手机、联网电脑中国联合网络通信有限公司邯郸市分公司同时观看视频图像。从车辆内部监控存储的考虑，由于车辆在路上行驶颠簸比较频繁，间接的影响了监控存储的寿命。如何提高存储设备的寿命就成了重要的问题。市场上车载监控大致上可以分为三种：1、可实时观看图像，并车内可以进行存储。2、只对车内部存储，定期由公司人员进行复制和备份。3、采用FLASH盘，进行存储。三种方式中第一种和第二种存储方式性价比最高，可大大提高存储的时间。而且第一种而且可以进行实时的观看，存储的格式可以达到D1格式。如果是第三种存储时间短，擦写的速度有一定的限制，不适合视频录像存储。功能对比SATA硬盘FLASH盘录像质量最高可达到D1分辨率图像质量好可实现全帧率分辨率最高只能为CIF图像质量差非实时单位成本比较性价比高性价比很低中国联合网络通信有限公司邯郸市分公司存储时间长1000GBCIF分辨率4路可保存30天以上的录像16GB只能保存2天的CIF格式录像需当天更新数据数字录像适用性能适用于大容量数据保存可擦写次数约1万次不适合视频录像保存传输速率高3000Mbps不到100Mbps