公安、消防無線數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)

1、公安、消防無線數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng) (車載型、便攜型建 設 方 案 北京萊伯特電子科技有限公司一、需求分析 . 3二、技術體制分析及設備選型建議 . . 3二、 圖像現(xiàn)場實時傳輸建議方案 . . 5四、主要設備技術指標 . 6五、主要設備清單 . . 8六、服務承諾 . 9公安、消防圖像現(xiàn)場實時傳輸建議方案一、需求分析1、在公安、消防現(xiàn)場或其他重要場合,攝像員的實時圖像、現(xiàn)場聲音可以通 過無線通信的方式傳送到一定距離外的指揮車;指揮車一方面可以實時監(jiān) 控現(xiàn)場影音,另一方面再通過無線信道將影音傳送到上級指揮中心或臨時 指揮中心。2、根據(jù)公安、消防業(yè)務中圖像的分析、存儲等應用需要,現(xiàn)場圖像傳輸應具 備

2、高質量:圖像的數(shù)字編解碼應達到 720*576或 720*468分辨;無線信道 速率應大于 4Mbps ;圖像傳輸延時應小于 3幀 /秒。3、公安、消防現(xiàn)場或其他重要場合所發(fā)生的環(huán)境復雜,在城區(qū)建筑物群中阻 擋嚴重,無法或很難找到“通視”的路由,所以從拍攝的現(xiàn)場到指揮車, 指揮車到上級 /臨時指揮中心的無線圖像傳輸必須具備“繞射”“穿透”的 效果,應可以采用全向發(fā)、全向收模式,才能滿足刑偵業(yè)務的靈活、機動、 便捷、快速的應用要求。4、攝像員一端的無線圖像發(fā)射設備應體積小、重量輕,可直接掛扣在攝象機 上或背負使用,采用全向發(fā)射天線,功率不超過 500 mw,通視環(huán)境下傳輸 距離不小于 3公里,阻

3、擋環(huán)境下傳輸 300-800米 1;指揮車一端的無線圖像 發(fā)射設備應便于車輛安裝,適應裝車條件下使用,采用全向發(fā)射天線,功 率 2-5w ,通視環(huán)境下傳輸距離不小于 20公里,阻擋環(huán)境下傳輸 500米 -15公里 2。5、在臨時指揮中心的無線圖像接收端,因其地理位置不確定,所以接收端設 備必須便于安裝、架設;具備“一發(fā)多收”的能力。6、攝像員可與指揮車進行全雙工或半雙工通話,接收現(xiàn)場指揮。二、技術體制分析及設備選型建議1、技術體制選型分析目前,無線圖像傳輸?shù)募夹g體制可大致分為:模擬傳輸、數(shù)字 /網(wǎng)絡電臺、 GSM/GPRS、 CDMA 、數(shù)字微波、擴頻微波、無線網(wǎng)、 COFDM (正交頻分復

4、用等。應該說各種體制均有自身的優(yōu)勢。大體上:模擬傳輸為淘汰的技術,其優(yōu)勢是價格低廉,但其為單載波技術,僅 僅在通視環(huán)境下應用,不能在阻擋環(huán)境中和移動中使用。數(shù)字 /網(wǎng)絡電臺價格低,很多采用跳頻技術,但本質上為單載波調制; 有效傳輸速率有限,一般在 100-300Kbps ,無法傳輸高質量圖像(大 于 2Mbps 。1阻擋環(huán)境的傳輸距離受具體環(huán)境、天線高度等直接影響。此處為建議指標。2阻擋環(huán)境的傳輸距離受具體環(huán)境、天線高度等直接影響。此處為建議指標。GSM/GPRS、 CDMA 為移動通信公網(wǎng)技術, 很成熟, 但傳輸速率有限, 一般在 100Kbps 級,無法傳輸高質量圖像(大于 2Mbps ;

5、保密機制 不健全,如建設專用網(wǎng),其小區(qū)制覆蓋將意味著天價建設成本。 數(shù)字微波、擴頻微波可以提供高速率鏈路,但均為單載波調制技術體 制,僅僅在通視環(huán)境下應用,不能在阻擋環(huán)境中和移動中使用。 無線網(wǎng)技術發(fā)展很快。 802.11FHSS (跳頻調制、 802.11(b DSSS (直序擴頻可以提供約 1-5 Mbps凈速率,但因它們的單載波調制體 制, 僅僅在通視環(huán)境下應用, 不能在阻擋環(huán)境中和移動中使用。 802.11a (52載波、 802.11g 在物理層采用了 OFDM 多載波調制,但載波數(shù) 量較少,如 802.11a 為 52個子載波,實際應用中對比 802.11FHSS 表 現(xiàn)出少量的“

6、繞射”能力;它們一般應用于辦公室內無線局域網(wǎng),用 于室外需配置定向天線。COFDM (正交頻分復用調制技術是最新的無線傳輸技術,它是真正 的多載波技術,子載波數(shù)量達到 1704載波(2K 模式,甚至 8K 模 式,同時也真正在實際使用中實現(xiàn)了“抗阻擋”、“非視距”、“動 中通”的高速數(shù)據(jù)傳輸(2-20Mbps ,表現(xiàn)出卓越的“繞射”、“穿 透”性能。根據(jù)需求分析,刑偵、消防業(yè)務中的無線圖像必須實現(xiàn)城區(qū)阻擋環(huán)境下的傳 輸,這種城區(qū)阻擋環(huán)境復雜,包括了建筑物房間內 建筑物外、地下停車場 地 上、不同樓層之間、跨越建筑物阻擋、跨越街區(qū)阻擋等不同形式的阻擋模式。第 二,必須提供高質量圖像傳輸。第三,圖

7、像發(fā)射端、接收端必須機動靈活,移動 中也能可靠傳輸,可以采用全向收發(fā)天線,安裝便捷。通過對以上業(yè)務要求的分析, 我們認為, 僅有 COFDM 技術體制的設備能滿足 刑偵、消防圖像傳輸?shù)男枨?。圖像現(xiàn)場實時傳輸建議方案示意框圖: 1、 無線圖像傳輸模塊路由設計無線圖像傳輸由 前端攝像、指揮車、臨時指揮中心、上級指揮中心 4個節(jié)點 構成,節(jié)點之間形成模塊路由。無線圖像傳輸?shù)哪K路由組成:前端攝像通過小功率 COFDM 設備將現(xiàn)場視 音頻傳輸?shù)街笓]車;指揮車在接收的同時,通過大功率 COFDM 設備將視音頻傳 輸?shù)脚R時指揮中心;臨時指揮中心通過網(wǎng)絡等有線方式將視音頻傳輸?shù)缴霞壷笓] 中心。 32、各節(jié)點

8、設備配置及功能前端攝像配置 1w 扣板式發(fā)射機,它可以直接掛扣在專業(yè)級、廣播級攝象機上(也可 配置背負式;配置 14V , 8AH 鋰電池 2塊,單塊電池保證連續(xù)工作大于 2小時; 全向 2dB 天線;配置聲音控制對講機,攝像員與指揮車通話;傳輸高質量 MPEG2圖像。指揮車(也可直接在指揮車上攝像配置 cofmd 接收機,用于接收前端攝像視音頻;配置 4W 發(fā)射機,將圖像發(fā) 射到臨時指揮中心。全向 12dB 天線兩根,分別用于收、發(fā);如車輛有條件,建議 在車尾加裝兩副 8米天線升降桿,以增加天線高度,提高圖像收發(fā)效果;根據(jù)車 輛的實際電源,可選擇 AC220V 或 DC12V 供電方式。臨時

9、指揮中心臨時指揮中心可能是區(qū)域警署、派出所或街道辦事處。臨時中心接收從指揮 車發(fā)送的圖像。如果距離近,也可以直接接收前端攝像的影音。由于區(qū)域警署、 派出所或街道辦事處很大可能上在建筑物的底層或低矮樓房中,所以,為增加接 收的可靠性,接收天線應盡量架設在高的地方。因此,從天線到臨時指揮中心室3如果指揮車配置了衛(wèi)星通信設備,在接收了現(xiàn)場影音后,可直接通過衛(wèi)星鏈路將影音傳輸?shù)缴霞壷笓]中心。 上級指揮中心再通過網(wǎng)絡等方式將視音頻反送到臨時指揮中心。前端攝像 指揮車 臨時指揮中心 上級指揮中心內的電纜應按 50 米長度設計?？紤]到饋線的衰減和布設的難度，天線、接收機應 設計為室外結構，需要 AC220V

10、 電源；從接收機視音頻輸出口引出 50 米視音頻線 纜，進入臨時指揮中心。 如下圖示意： 臨時指揮中心接收到的圖像，在實時監(jiān)控的同時，可以通過 MPEG4 或 H263 等壓縮方式，將現(xiàn)場影音通過視頻服務器進入網(wǎng)絡。 四、主要設備技術指標 COFDM 圖像傳輸設備 發(fā)射機 工作頻段： 輸出功率： 壓縮格式： 調制方式： 視頻通道： 視頻輸入： 音頻通道： 數(shù)據(jù)通道： 通道帶寬： FEC： 加密： 保護間隔： 端端延時： 供電： 外形尺寸： 300460MHz，1.0 1.4GHz，2.3 2.7GHz（頻率可調） 400 mw（扣板式）， 1w （背負式）， 4w30w（車載、機載式） MPE

11、G2， 4:2:0，MPML COFDM，2K（1704 子載波）, QPSK，16QAM 1 20Mbps（速率可調） PAL/NTSC 兩路 RS-232，單工 9600bps 6/7/8MHz 1/2，2/3，3/4 具有 AES 或 ABS 加密功能 1/32，1/16，1/8，1/4 40ms AC 220V 或 DC 12V/5V 攝像機扣板式：170*109*53（H*L*W）；背負式：170*120*70 （H*L*W） 機架式：1U，19 英寸機箱；或根據(jù)用戶定制 重量： 工作環(huán)境： 濕度： 接收機 高頻輸入： 視頻輸出： 音頻輸出： 數(shù)據(jù)通道： 通道帶寬： 供電： 外形：

12、重量： 工作環(huán)境： 便攜/背負式：0.8Kg 機架式：1.5Kg 溫度：-1070 95%，非冷凝 300460MHz，1.0 1.4GHz，2.3 2.7GHz（頻率可調） PAL/ NTSC 兩路 RS-232，單工 9600bps 6/7/8MHz AC 220V 1U，19 英寸機箱 1.5Kg 溫度：-1070 濕度：95%，非冷凝 五、主要設備清單 1、 小功率設備（400mw-1w）（在車上直接傳圖像時不需配此設備） 、 小功率設備（ ） 在車上直接傳圖像時不需配此設備） 序號 1 扣板發(fā)射機 名 稱 描 述 數(shù) 量 1臺 COFDM,1w，300460MHz， ， 1.0 1.

13、4GHz， 2.7GHz 2.3 （頻率可調） 2 3 4 5 6 7 8 車載接收機 全向發(fā)射天線 全向接收天線 連接線纜 設置軟件 鋰電池、 鋰電池、充電器 附件 COFDM, 同上 1臺 1只 1只 1套 1套 1套 1套 5dB，吸盤天線 ， 12dB，桿狀 ， 饋線、 饋線、音視頻線纜 設置加密、調制、 設置加密、調制、功率等參數(shù) 9AH 鋰電 12 塊，充電器 1 只 鋁制包裝箱等 2、 大功率設備（4w-30w） 、 大功率設備（ ） 序號 1 名稱 車載發(fā)射機 描述 COFDM,4w-30w，300 ， 數(shù)量 460MHz， 1臺 1.0 1.4GHz， 2.7GHz 2.3 （頻率可調） 2 3 4 5 6 7 接收機 全向發(fā)射天線 全向接收天線 連接線纜 設置軟件 附件 COFDM，同上 ， 5dB，吸盤天線 ， 12dB，桿狀 ， 饋線、 饋線、音視頻線纜 設置加密、調制、