移動(dòng)通信技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

移動(dòng)通信技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們不斷提高了安全意識(shí)。因此，視頻監(jiān)控能夠直觀、準(zhǔn)確、及時(shí)地傳播視頻圖像，并廣泛應(yīng)用于許多場(chǎng)合。目前，隨著無(wú)線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(dòng)通信技術(shù)的出現(xiàn)，解決了無(wú)線視頻傳輸帶寬問(wèn)題，通信終端的實(shí)時(shí)信息處理能力飛速增強(qiáng)，無(wú)線多媒體應(yīng)用日漸成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)，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(wú)線3G實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如無(wú)線家庭防盜、汽車(chē)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(lè)場(chǎng)所、醫(yī)院、酒店、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館、城市治安等多種領(lǐng)域?；诙喾N無(wú)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(yǔ)3rd-generation)是第三代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時(shí)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(shí)現(xiàn)無(wú)線漫游，并處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)，同時(shí)與已有第二代系統(tǒng)有良好兼容性。3G視頻監(jiān)控——是移動(dòng)通信和傳統(tǒng)安防行業(yè)緊密結(jié)合的專(zhuān)業(yè)級(jí)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(dòng)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(guò)手機(jī)或電腦能實(shí)現(xiàn)查看遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)畫(huà)面的功能，為企業(yè)與家庭提供了更簡(jiǎn)樸、更便利、更及時(shí)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(shí)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(rèn)識(shí)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(jì)80年代-90年代初這一時(shí)期，我們稱(chēng)這為“模擬時(shí)代”，是傳統(tǒng)模擬閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)：依賴(lài)攝像機(jī)、纜、錄像機(jī)和監(jiān)視器等專(zhuān)用設(shè)備。例如，攝像機(jī)通過(guò)專(zhuān)用同軸纜輸出視頻信號(hào)。纜連接到專(zhuān)用模擬視頻設(shè)備，如視頻畫(huà)面分割器、矩陣、切換器、卡帶式錄像機(jī)(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(zhǎng)度和纜放大器限制。有限可擴(kuò)展性系統(tǒng)通常受到視頻畫(huà)面分割器、矩陣和切換器輸入容量限制。錄像負(fù)載中用戶必須從錄像機(jī)中取出或更換新錄像帶保存，且錄像帶易于丟失、被盜或無(wú)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(kuò)展性第二代視頻監(jiān)控是指上世紀(jì)90年代中后期，我們稱(chēng)之為“模數(shù)混合時(shí)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(pán)錄像機(jī)DVR為核心的半模擬+半數(shù)字方案，從攝像機(jī)到DVR仍采用同軸纜輸出視頻信號(hào)，通過(guò)DVR同時(shí)支持錄像和回放，并可支持有限IP網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，由于DVR產(chǎn)品五花八門(mén)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，所以這一代系統(tǒng)是非標(biāo)準(zhǔn)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(gè)攝像機(jī)上安裝單獨(dú)視頻纜，導(dǎo)致布線復(fù)雜性。有限可擴(kuò)展性DVR典型限制是一次最多只能擴(kuò)展16個(gè)攝像機(jī)。有限可管理性：需要外部服務(wù)器和管理軟件來(lái)控制多個(gè)DVR或監(jiān)控點(diǎn)。有限遠(yuǎn)程監(jiān)視/控制能力：不能從任意客戶機(jī)訪問(wèn)任意攝像機(jī)。您只能通過(guò)DVR間接訪問(wèn)攝像機(jī)。磁盤(pán)發(fā)生故障風(fēng)險(xiǎn)與RAID冗余和磁帶相比，“模擬+數(shù)字”方案錄像沒(méi)有保護(hù)，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(chēng)之為“數(shù)字時(shí)代”是完全基于IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)（IPVS）:全I(xiàn)P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(shì)是攝像機(jī)內(nèi)置Web服務(wù)器，并直接提供以太網(wǎng)端口。這些攝像機(jī)生成JPEG或MPEG4數(shù)據(jù)文件，可供任何經(jīng)授權(quán)客戶機(jī)從網(wǎng)絡(luò)中任何位置訪問(wèn)、監(jiān)視、記錄并打印，而不是生成連續(xù)模擬視頻信號(hào)形式圖像。全I(xiàn)P視頻監(jiān)控系統(tǒng)它巨大優(yōu)勢(shì)是：簡(jiǎn)便性——所有攝像機(jī)都通過(guò)經(jīng)濟(jì)高效的有線或者無(wú)線以太網(wǎng)簡(jiǎn)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(lèi)網(wǎng)絡(luò)纜或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方式傳輸攝像機(jī)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(guò)以太網(wǎng))。強(qiáng)大中心控制——臺(tái)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器和一套控制管理應(yīng)用軟件就可運(yùn)行整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)。易于升級(jí)與全面可擴(kuò)展性-輕松添加更多攝像機(jī)。中心服務(wù)器將來(lái)能夠方便升級(jí)到更快速處理器、更大容量磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器以及更大帶寬等。三、后臺(tái)控制平臺(tái)3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理是：由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將重要區(qū)域的實(shí)時(shí)圖像采集生成JPEG或MPEG4數(shù)據(jù)文件，經(jīng)過(guò)3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到后臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)，后臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)的服務(wù)器和控制管理軟件對(duì)圖像進(jìn)行分析、存儲(chǔ)、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(guò)手機(jī)或電腦，從網(wǎng)絡(luò)中任何位置訪問(wèn)、監(jiān)視、記錄這些實(shí)時(shí)圖像，達(dá)到客房及重要區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控。四、技術(shù)特點(diǎn)3G視頻監(jiān)控在安防上特點(diǎn)非常顯著，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、dma網(wǎng)絡(luò)、無(wú)用網(wǎng)絡(luò)、5g網(wǎng)絡(luò)的覆蓋目前中國(guó)移動(dòng)的GPRS、TDCDMA網(wǎng)絡(luò)、中國(guó)聯(lián)通的WCDMA網(wǎng)絡(luò)、中國(guó)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(yuǎn)至西沙、南沙群島，幾乎無(wú)處不在。使用手機(jī)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(zhuān)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(yuǎn)郊區(qū)或在原有通信線路錯(cuò)綜復(fù)雜的城區(qū)重新布放網(wǎng)絡(luò)線，那造價(jià)費(fèi)用及難度可想而知?；?G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線視頻監(jiān)控重點(diǎn)在于解決了傳輸介質(zhì)的制約，不需要挖溝開(kāi)槽、鉆墻打孔、光纖、網(wǎng)線、光端機(jī)等繁雜的工作。3、線路維護(hù)和遠(yuǎn)程故障診斷3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)，沒(méi)有了一堆線材，日常維護(hù)就省去了線路測(cè)試和巡視直接進(jìn)行設(shè)備調(diào)試和檢修，再加上遠(yuǎn)程故障診斷軟件，能把故障點(diǎn)和故障率降到最低。4、移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用費(fèi)用有降低因?yàn)槟壳耙苿?dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不大，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商為了鼓勵(lì)使用移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用了良多優(yōu)惠措施，在移動(dòng)數(shù)據(jù)興起以后，移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的使用費(fèi)用還會(huì)大幅度降低。同時(shí)，安裝3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)，省去了大量的挖溝開(kāi)槽、鉆墻打孔等施工成本，也省去了購(gòu)置光纖、網(wǎng)線、光端機(jī)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(cè)試網(wǎng)的特性使用3G網(wǎng)絡(luò)最主要的擔(dān)憂集中在網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延性方面。3G網(wǎng)絡(luò)在帶寬、時(shí)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(duì)于3G豐碩的上下行帶寬，筆者曾經(jīng)做過(guò)實(shí)驗(yàn)，在高速公路上以100KM/小時(shí)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、無(wú)線AP加上控制終端和監(jiān)控中心的監(jiān)控管理軟件，整個(gè)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(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等終端設(shè)備。7、無(wú)線ap在無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中的dhcp功能首先3G視頻數(shù)據(jù)信號(hào)是通過(guò)無(wú)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(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)接收到這些數(shù)據(jù)信息，也無(wú)法打開(kāi)。其次要防止非法用戶接入到無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)中，無(wú)線AP中的DHCP功能是為網(wǎng)內(nèi)用戶分配IP，如果開(kāi)啟這項(xiàng)功能，在無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi)，一些非法用戶就可能獲得IP地址，從而進(jìn)入無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，所以，一定要關(guān)閉此項(xiàng)功能。無(wú)線AP一般都提供了MAC地址綁定功能，為了防止非法用戶進(jìn)入無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，可將需要進(jìn)入無(wú)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(jìn)入無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)。認(rèn)證功能可能是網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最廣泛的一種功能，無(wú)線AP也具有這種功能，通過(guò)設(shè)置用戶名和密碼，可阻止非法用戶訪問(wèn)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)。五、實(shí)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(yùn)營(yíng)商的營(yíng)業(yè)廳辦理各種資費(fèi)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(yùn)營(yíng)商提供視頻監(jiān)控平臺(tái)供用戶使用，負(fù)責(zé)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(bào)警、圖像識(shí)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(fèi)用。這種模式根據(jù)客戶租賃要求的不同，分為客戶要求運(yùn)營(yíng)商按其需求搭建專(zhuān)網(wǎng)租賃使用和客戶直接租賃運(yùn)營(yíng)商的公眾視頻監(jiān)控平臺(tái)兩種情況。監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)運(yùn)營(yíng)商以項(xiàng)目合作的形式，與客戶一起建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，運(yùn)營(yíng)商在項(xiàng)目中可提供線路出租、系統(tǒng)集成、設(shè)備租用、平臺(tái)維護(hù)等單項(xiàng)或多項(xiàng)服務(wù)。雙方合作建設(shè)，共同發(fā)展監(jiān)控點(diǎn)，收入合作分成。g網(wǎng)絡(luò)線路在運(yùn)營(yíng)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(tái)，前端設(shè)備等，并自行進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。出于前后商聯(lián)網(wǎng)的需求，向運(yùn)營(yíng)商租賃3G通信網(wǎng)絡(luò)（線路），并由運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)3G網(wǎng)絡(luò)（線路）的維護(hù)