移動通信技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

移動通信技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們不斷提高了安全意識。因此，視頻監(jiān)控能夠直觀、準確、及時地傳播視頻圖像，并廣泛應(yīng)用于許多場合。目前，隨著無線通信技術(shù)、計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益發(fā)展和大范圍普及，特別3G移動通信技術(shù)的出現(xiàn)，解決了無線視頻傳輸帶寬問題，通信終端的實時信息處理能力飛速增強，無線多媒體應(yīng)用日漸成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點，也成為人們的必然需求。其主流應(yīng)用之一就是便利、靈活的無線3G實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如無線家庭防盜、汽車監(jiān)控、礦山監(jiān)控、建筑工地監(jiān)控等等，已經(jīng)滲透到教育、政府、娛樂場所、醫(yī)院、酒店、運動場館、城市治安等多種領(lǐng)域?；诙喾N無線傳輸手段的3G視頻監(jiān)控以其特有的靈活性已成為視頻監(jiān)控新的發(fā)展方向。一、g視頻監(jiān)控3g-通信“3G”技術(shù)——3G(英語3rd-generation)是第三代移動通信技術(shù)的簡稱，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時通信等)。代表特征是提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。3G與2G的主要區(qū)別是在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升，它能夠在全球范圍內(nèi)更好地實現(xiàn)無線漫游，并處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)，同時與已有第二代系統(tǒng)有良好兼容性。3G視頻監(jiān)控——是移動通信和傳統(tǒng)安防行業(yè)緊密結(jié)合的專業(yè)級監(jiān)控產(chǎn)品，也是3G最核心的應(yīng)用和最早推出的業(yè)務(wù)。3G視頻監(jiān)控將移動通信、安全防范和互聯(lián)網(wǎng)融為一體，把系統(tǒng)集成技術(shù)轉(zhuǎn)化成潛伏的產(chǎn)品應(yīng)用。通過手機或電腦能實現(xiàn)查看遠程實時動態(tài)畫面的功能，為企業(yè)與家庭提供了更簡樸、更便利、更及時的監(jiān)控解決方案。二、g網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展只有短短二十幾年時間，從最早模擬監(jiān)控到前些年火熱的數(shù)字監(jiān)控再到現(xiàn)在方興未艾的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，發(fā)生了翻天覆地變化。所在，我們有必要重新認識視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史。從技術(shù)角度出發(fā)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展劃分為第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)，到第二代基于“PC+多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)，到第三代完全基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS)。錄像視頻傳輸方面第一代視頻監(jiān)控是指上世紀80年代-90年代初這一時期，我們稱這為“模擬時代”，是傳統(tǒng)模擬閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)：依賴攝像機、纜、錄像機和監(jiān)視器等專用設(shè)備。例如，攝像機通過專用同軸纜輸出視頻信號。纜連接到專用模擬視頻設(shè)備，如視頻畫面分割器、矩陣、切換器、卡帶式錄像機(VCR)及視頻監(jiān)視器等。模擬CCTV存在大量局限性：有限監(jiān)控能力只支持本地監(jiān)控，受到模擬視頻纜傳輸長度和纜放大器限制。有限可擴展性系統(tǒng)通常受到視頻畫面分割器、矩陣和切換器輸入容量限制。錄像負載中用戶必須從錄像機中取出或更換新錄像帶保存，且錄像帶易于丟失、被盜或無意中被擦除。錄像質(zhì)量不高是主要限制因素。錄像質(zhì)量隨拷貝數(shù)量增加而降低。視頻網(wǎng)絡(luò)的可擴展性第二代視頻監(jiān)控是指上世紀90年代中后期，我們稱之為“模數(shù)混合時代”，是“模擬+數(shù)字”的監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)：“模擬+數(shù)字”監(jiān)控系統(tǒng)是以數(shù)字硬盤錄像機DVR為核心的半模擬+半數(shù)字方案，從攝像機到DVR仍采用同軸纜輸出視頻信號，通過DVR同時支持錄像和回放，并可支持有限IP網(wǎng)絡(luò)訪問，由于DVR產(chǎn)品五花八門，沒有標準，所以這一代系統(tǒng)是非標準封閉系統(tǒng)，DVR系統(tǒng)仍存在大量局限：復(fù)雜布線“模擬+數(shù)字”方案仍需要在每個攝像機上安裝單獨視頻纜，導致布線復(fù)雜性。有限可擴展性DVR典型限制是一次最多只能擴展16個攝像機。有限可管理性：需要外部服務(wù)器和管理軟件來控制多個DVR或監(jiān)控點。有限遠程監(jiān)視/控制能力：不能從任意客戶機訪問任意攝像機。您只能通過DVR間接訪問攝像機。磁盤發(fā)生故障風險與RAID冗余和磁帶相比，“模擬+數(shù)字”方案錄像沒有保護，易于丟失。高效的視頻監(jiān)控系統(tǒng)第三代視頻監(jiān)控是指2000年至今，我們稱之為“數(shù)字時代”是完全基于IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)（IPVS）:全IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)與前面兩種方案相比存在顯著區(qū)別。該系統(tǒng)優(yōu)勢是攝像機內(nèi)置Web服務(wù)器，并直接提供以太網(wǎng)端口。這些攝像機生成JPEG或MPEG4數(shù)據(jù)文件，可供任何經(jīng)授權(quán)客戶機從網(wǎng)絡(luò)中任何位置訪問、監(jiān)視、記錄并打印，而不是生成連續(xù)模擬視頻信號形式圖像。全IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)它巨大優(yōu)勢是：簡便性——所有攝像機都通過經(jīng)濟高效的有線或者無線以太網(wǎng)簡單連接到網(wǎng)絡(luò)，使您能夠利用現(xiàn)有局域網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。您可使用5類網(wǎng)絡(luò)纜或無線網(wǎng)絡(luò)方式傳輸攝像機輸出圖像以及水平、垂直、變倍(PTZ)控制命令(甚至可以直接通過以太網(wǎng))。強大中心控制——臺工業(yè)標準服務(wù)器和一套控制管理應(yīng)用軟件就可運行整個監(jiān)控系統(tǒng)。易于升級與全面可擴展性-輕松添加更多攝像機。中心服務(wù)器將來能夠方便升級到更快速處理器、更大容量磁盤驅(qū)動器以及更大帶寬等。三、后臺控制平臺3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理是：由無線網(wǎng)絡(luò)攝像機將重要區(qū)域的實時圖像采集生成JPEG或MPEG4數(shù)據(jù)文件，經(jīng)過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳送到后臺監(jiān)控平臺，后臺監(jiān)控平臺的服務(wù)器和控制管理軟件對圖像進行分析、存儲、處理后，展示在顯示屏幕上。任何經(jīng)授權(quán)的客戶可以通過手機或電腦，從網(wǎng)絡(luò)中任何位置訪問、監(jiān)視、記錄這些實時圖像，達到客房及重要區(qū)域的實時監(jiān)控。四、技術(shù)特點3G視頻監(jiān)控在安防上特點非常顯著，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、dma網(wǎng)絡(luò)、無用網(wǎng)絡(luò)、5g網(wǎng)絡(luò)的覆蓋目前中國移動的GPRS、TDCDMA網(wǎng)絡(luò)、中國聯(lián)通的WCDMA網(wǎng)絡(luò)、中國電信的CDMA網(wǎng)絡(luò)的2G和3G網(wǎng)絡(luò),覆蓋范圍已經(jīng)非常廣，高至珠峰，小到電梯，遠至西沙、南沙群島，幾乎無處不在。使用手機查看監(jiān)控視頻，幾乎不受區(qū)域限制。2、傳輸介質(zhì)制約以往的數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，基本上都是基于局域網(wǎng)或者專網(wǎng)。因此，在不同的應(yīng)用中都要受傳輸介質(zhì)制約，如在偏遠郊區(qū)或在原有通信線路錯綜復(fù)雜的城區(qū)重新布放網(wǎng)絡(luò)線，那造價費用及難度可想而知?；?G網(wǎng)絡(luò)的無線視頻監(jiān)控重點在于解決了傳輸介質(zhì)的制約，不需要挖溝開槽、鉆墻打孔、光纖、網(wǎng)線、光端機等繁雜的工作。3、線路維護和遠程故障診斷3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)，沒有了一堆線材，日常維護就省去了線路測試和巡視直接進行設(shè)備調(diào)試和檢修，再加上遠程故障診斷軟件，能把故障點和故障率降到最低。4、移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用費用有降低因為目前移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不大，移動運營商為了鼓勵使用移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用了良多優(yōu)惠措施，在移動數(shù)據(jù)興起以后，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的使用費用還會大幅度降低。同時，安裝3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)，省去了大量的挖溝開槽、鉆墻打孔等施工成本，也省去了購置光纖、網(wǎng)線、光端機等有線設(shè)備的投入，投資成本大大降低。5、用聯(lián)通公司wcdma技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)，測試網(wǎng)的特性使用3G網(wǎng)絡(luò)最主要的擔憂集中在網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)時延性方面。3G網(wǎng)絡(luò)在帶寬、時延性上的優(yōu)秀表現(xiàn)已經(jīng)完全超越了用戶以往的想像，對于3G豐碩的上下行帶寬，筆者曾經(jīng)做過實驗，在高速公路上以100KM/小時的速度行駛，使用聯(lián)通公司W(wǎng)CDMA網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)不受任何影響。6、控制終端的布置3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要設(shè)備是無線網(wǎng)絡(luò)攝像機、無線AP加上控制終端和監(jiān)控中心的監(jiān)控管理軟件，整個系統(tǒng)是模塊化結(jié)構(gòu)，設(shè)備體積較小，可根據(jù)需要快速加裝設(shè)備，還可靈活挪動無線網(wǎng)絡(luò)攝像機等終端設(shè)備。7、無線ap在無線監(jiān)控系統(tǒng)中的dhcp功能首先3G視頻數(shù)據(jù)信號是通過無線AP中的WEP加密功能，讓數(shù)據(jù)得到加密，即使有些用戶在無線監(jiān)控系統(tǒng)信號覆蓋范圍內(nèi)接收到這些數(shù)據(jù)信息，也無法打開。其次要防止非法用戶接入到無線監(jiān)控系統(tǒng)中，無線AP中的DHCP功能是為網(wǎng)內(nèi)用戶分配IP，如果開啟這項功能，在無線監(jiān)控系統(tǒng)信號覆蓋的范圍內(nèi)，一些非法用戶就可能獲得IP地址，從而進入無線監(jiān)控系統(tǒng)，所以，一定要關(guān)閉此項功能。無線AP一般都提供了MAC地址綁定功能，為了防止非法用戶進入無線監(jiān)控系統(tǒng)，可將需要進入無線監(jiān)控系統(tǒng)的終端綁定MAC地址，這樣就能防止非法用戶進入無線監(jiān)控系統(tǒng)。認證功能可能是網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最廣泛的一種功能，無線AP也具有這種功能，通過設(shè)置用戶名和密碼，可阻止非法用戶訪問無線監(jiān)控系統(tǒng)。五、實際的業(yè)務(wù)模式3G視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)已經(jīng)在各大電信運營商的營業(yè)廳辦理各種資費套餐的業(yè)務(wù)應(yīng)用，主要有以下幾種模式：基礎(chǔ)業(yè)務(wù)方面運營商提供視頻監(jiān)控平臺供用戶使用，負責用戶端設(shè)備的安裝，根據(jù)情況提供視頻監(jiān)控、設(shè)備和空間租用、圖像分發(fā)等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)以及年廣播、報警、圖像識別等增值業(yè)務(wù)，收取用戶相應(yīng)的設(shè)備安裝、設(shè)備租用、視頻接入和視頻監(jiān)控等費用。這種模式根據(jù)客戶租賃要求的不同，分為客戶要求運營商按其需求搭建專網(wǎng)租賃使用和客戶直接租賃運營商的公眾視頻監(jiān)控平臺兩種情況。監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)運營商以項目合作的形式，與客戶一起建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，運營商在項目中可提供線路出租、系統(tǒng)集成、設(shè)備租用、平臺維護等單項或多項服務(wù)。雙方合作建設(shè)，共同發(fā)展監(jiān)控點，收入合作分成。g網(wǎng)絡(luò)線路在運營商用戶一次性投資建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括自行投資系統(tǒng)平臺，前端設(shè)備等，并自行進行系統(tǒng)維護。出于前后商聯(lián)網(wǎng)的需求，向運營商租賃3G通信網(wǎng)絡(luò)（線路），并由運營商負責3G網(wǎng)絡(luò)（線路）的維護