3G與安防視頻技術(shù)結合應用的探索與研究

一、3G網(wǎng)絡(luò )及其發(fā)展現狀

3G即第三代移動(dòng)通信（技術(shù)）網(wǎng)絡(luò )，是相對于第一代的模擬移動(dòng)通信（模擬蜂窩）和第二代數字移動(dòng)通信（數字蜂窩）而言的，前兩代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )只能提供話(huà)音業(yè)務(wù)，而3G不僅可以提供話(huà)音業(yè)務(wù)，還能夠提供高速的數據業(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(hù)提供可移動(dòng)的、高寬帶的便捷網(wǎng)絡(luò )信息服務(wù)。如中國電信宣稱(chēng)其上行帶寬可達到3.1Mbps，下行帶寬可達到1.8Mbps。因此，其可移動(dòng)和高寬帶的數據通信服務(wù)是3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的主要賣(mài)點(diǎn)。此前中國移動(dòng)和中國聯(lián)通也推出過(guò)移動(dòng)通信服務(wù)，如中國移動(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(guò)渡，被稱(chēng)之為2.5G。

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

二、3G與安防視頻技術(shù)有哪些結合點(diǎn)

既然3G的主要特點(diǎn)在于能夠提供便利的、可移動(dòng)的高速數據通信業(yè)務(wù)，因此，3G主要為安防系統提供可快速部署的、可移動(dòng)的高速的數據傳輸服務(wù)，而在安防系統中，只有圖像信息的傳輸才需要較高的帶寬支持，也就是說(shuō)，3G與安防系統的結合點(diǎn)，就是監控視頻的無(wú)線(xiàn)傳輸。

在3G網(wǎng)絡(luò )服務(wù)之前，遠距離安防監控系統的傳輸主要是有線(xiàn)傳輸，包括光纖點(diǎn)對點(diǎn)傳輸和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸，在一些既沒(méi)有現成的網(wǎng)絡(luò )接入點(diǎn)而又無(wú)法敷設有線(xiàn)線(xiàn)路或敷設線(xiàn)路成本太高的工程現場(chǎng)，多數是通過(guò)點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)的微波傳輸技術(shù)，傳輸距離可達數十公里，工程建設周期長(cháng)，建設成本和后期的維護成本都很高，是一種無(wú)奈的選擇。而對于在移動(dòng)中接收視頻圖像信息，則沒(méi)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中兩個(gè)方面的傳輸問(wèn)題：一是圖像采集端的視頻信息向中心站的傳輸問(wèn)題，即圖像“上傳”，利用的是3G網(wǎng)絡(luò )的上行數據通道；二是視頻信息從中心站向使用者（客戶(hù)端）的傳輸問(wèn)題，即圖像“下傳”，利用的是3G網(wǎng)絡(luò )的下行數據通道。

三、安防系統結合3G網(wǎng)絡(luò )有哪些基本的應用

（一）固定監控圖像的無(wú)線(xiàn)上傳

對于一些位置偏遠的監控現場(chǎng)，可以直接利用3G終端模塊，通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò )將現場(chǎng)的監控圖像傳送到監控中心站，傳輸系統的建設投入成本極低（只需要一個(gè)3G終端模塊即可），無(wú)需承擔系統維護費用，只需向運營(yíng)商支付使用期間的通信費用即可，假如規模較大，還可以向運營(yíng)商爭取更為低廉的通信資費政策。

假如真正能夠達到運營(yíng)商所宣稱(chēng)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(wàn)像素（720P）的高清監控圖像，視頻幀率可以達到15幀/秒以上，能夠很好的滿(mǎn)足現場(chǎng)監控的需求。目前國內已經(jīng)有不少廠(chǎng)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 )攝像機產(chǎn)品。

（二）移動(dòng)監控圖像的無(wú)線(xiàn)上傳

公安、城管等政府部門(mén)以及電力、石油等行業(yè)都有用于現場(chǎng)處置和巡查的車(chē)輛，需要將現場(chǎng)的監控圖像實(shí)時(shí)上傳到監控中心站進(jìn)行遠程指揮和調度，通過(guò)3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )就能很好的滿(mǎn)足這一需求，很多廠(chǎng)商已經(jīng)推出了車(chē)載硬盤(pán)錄像機，就是集本地錄像和圖像遠程無(wú)線(xiàn)上傳于一體的3G視頻監控設備，很多公安機關(guān)也已經(jīng)將其裝備于處警指揮車(chē)輛中。

（三）監控圖像向移動(dòng)客戶(hù)端發(fā)布

基于固定網(wǎng)絡(luò )的監控系統中，用戶(hù)只能在固定地點(diǎn)通過(guò)電腦觀(guān)看監控圖像，而不能隨時(shí)隨地實(shí)施監控，借助于3G網(wǎng)絡(luò )，用戶(hù)可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)筆記本電腦或者3G智能手機隨時(shí)查看監控圖像。

四、3G與安防視頻技術(shù)結合有哪些創(chuàng )新的產(chǎn)品

（一）嵌入3G終端模塊的數字視頻編碼設備

將3G終端模塊嵌入到DVR/DVS/IPCamera等設備中，形成具有無(wú)線(xiàn)圖像移動(dòng)上傳功能的新產(chǎn)品，通過(guò)碼流自動(dòng)控制技術(shù)，可以隨時(shí)隨地將現場(chǎng)監控圖像上傳到監控中心、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(chē)載移動(dòng)監控系統設備，就是將原來(lái)的車(chē)載硬盤(pán)錄像機嵌入了3G終端模塊而開(kāi)發(fā)出的一類(lèi)新產(chǎn)品，可以將車(chē)輛所處現場(chǎng)的監控圖像隨時(shí)傳送到監控中心，為突發(fā)事件的遠程指揮和快速處置提供最直觀(guān)的現場(chǎng)信息。

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

嵌入3G模塊的“現場(chǎng)執法記錄儀”不僅能夠記錄執法現場(chǎng)的實(shí)時(shí)圖像，根據需要還可以向指揮中心隨時(shí)傳送現場(chǎng)的實(shí)況，對于公安、城管、安監等管理部門(mén)現場(chǎng)執法工作能夠起到更好的輔助作用。

（二）嵌入3G模塊的數字視頻顯示設備

將數字視頻解碼器、液晶顯示器和3G模塊組合設計在一起，可以形成便攜的移動(dòng)監控終端，可隨時(shí)隨地對任何現場(chǎng)圖像進(jìn)行監控，可以裝備在處警和指揮車(chē)輛中，也可以配備在單兵裝備中。

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

（三）支持3GPP協(xié)議的數字監控設備

將3GPP協(xié)議加入到DVR/DVS/IPCamera等設備中，就可以支持通過(guò)手機直接來(lái)訪(fǎng)問(wèn)控制這些設備，監看實(shí)時(shí)視頻圖像。目前越來(lái)越多的設備開(kāi)始支持3GPP協(xié)議。

（四）3G手機視頻監控軟件

包括能夠提供手機監控服務(wù)的網(wǎng)絡(luò )視頻監控平臺軟件和手機視頻監控客戶(hù)端軟件，通過(guò)這些軟件產(chǎn)品的支持，個(gè)人用戶(hù)可以利用3G智能手機隨時(shí)隨地地實(shí)現監控了。

五、3G與安防系統結合會(huì )帶來(lái)哪些新的市場(chǎng)契機

（一）輸油管道/輸配電線(xiàn)路遠程監控系統建設

針對輸油管道的偷盜油案件和針對輸配電線(xiàn)路的盜割電纜案件的頻發(fā)，不僅對石油、電力企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失，還嚴重影響正常的經(jīng)濟和社會(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(wú)法有效地遏制這些違法犯罪行為的發(fā)生，單靠幾次嚴打也同樣不能解決問(wèn)題，必須依靠安防監控系統來(lái)對重點(diǎn)地段進(jìn)行實(shí)時(shí)監控和預警。但由于范圍大、地處偏遠，無(wú)法解決圖像的傳輸問(wèn)題，使得監控系統不能發(fā)揮作用。3G網(wǎng)絡(luò )與安防系統的結合就可以使得這一安防措施得以實(shí)現，必定會(huì )形成一個(gè)很大的市場(chǎng)。

（二）公安/城管現場(chǎng)處置和移動(dòng)指揮系統建設

公安/城管等部門(mén)工作人員在現場(chǎng)執法工作中，依托于3G網(wǎng)絡(luò )的現場(chǎng)執法遠程互動(dòng)監控系統能夠實(shí)現監控圖像上傳下達和錄音錄像，公職人員在執法時(shí)一方面可以保存現場(chǎng)執法的視頻記錄，一方面還能夠及時(shí)將圖像上傳到指揮中心，便于指揮中心調度警力控制事態(tài)的惡性發(fā)展。因此，現場(chǎng)處置和移動(dòng)指揮系統建設必將帶來(lái)一個(gè)新的市場(chǎng)。

（三）家庭視頻監控運營(yíng)服務(wù)

3G與安防系統的結合為家庭和店鋪的監控運營(yíng)服務(wù)市場(chǎng)出現了新的轉機。家庭和店鋪監控運營(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(guò)，但一直沒(méi)有被用戶(hù)所認可，市場(chǎng)也一直沒(méi)有培育起來(lái)，其中關(guān)鍵的問(wèn)題是無(wú)法提供用戶(hù)所需要的隨時(shí)隨地監控，使用起來(lái)很不方便，沒(méi)有達到用戶(hù)的預期，不能滿(mǎn)足用戶(hù)的核心需求，前期曾經(jīng)加入服務(wù)網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)也漸漸地棄之不用。

3G網(wǎng)絡(luò )投入運營(yíng)并與安防監控系統相結合，給家庭視頻監控運營(yíng)服務(wù)市場(chǎng)帶來(lái)了曙光。加入服務(wù)的用戶(hù)不但能夠通過(guò)手機來(lái)接收家中被觸發(fā)的報警信息，還能夠隨時(shí)隨地監看家中的情況，確認屬實(shí)后可撥打110或通知小區的保安來(lái)控制現場(chǎng)，真正解決了用戶(hù)所關(guān)心的問(wèn)題。因此，家庭視頻監控運營(yíng)服務(wù)市場(chǎng)將會(huì )有一個(gè)較大的發(fā)展。

六、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”

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

通過(guò)3G智能手機瀏覽監控圖像，一般有兩種實(shí)現方法：一是手機直接訪(fǎng)問(wèn)支持3GPP協(xié)議的數字視頻編碼設備，手機上需要安裝客戶(hù)端軟件，但由于不同的設備協(xié)議不同，很難同時(shí)兼容不同廠(chǎng)商的設備；另一種是通過(guò)平臺向手機用戶(hù)提供服務(wù)，手機通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)平臺服務(wù)器來(lái)監控圖像，這就需要在網(wǎng)絡(luò )視頻監控平臺的開(kāi)發(fā)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新，屏蔽掉系統中不同廠(chǎng)商設備的差異性，為手機用戶(hù)提供統一的、標準的視頻監控服務(wù)，主要包括統一的編碼服務(wù)、流媒體轉發(fā)服務(wù)和統一的控制服務(wù)。

七、當前3G與安防視頻技術(shù)的融合還存在哪些問(wèn)題

3G與安防的融合存在的問(wèn)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(wèn)題。由于3G網(wǎng)絡(luò )投入運行的時(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 )的偏遠地段還沒(méi)有完全覆蓋，限制了這些區域的應用；系統穩定性還比較差，經(jīng)常出現網(wǎng)絡(luò )中斷的情況，影響了用戶(hù)的信心；網(wǎng)絡(luò )帶寬還遠沒(méi)有達到理論設計指標，僅有上百K的帶寬，不能滿(mǎn)足較高清晰度圖像實(shí)時(shí)傳輸的要求。因此3G與安防系統的結合應用還需要一段較長(cháng)的時(shí)間，主要取決于3G網(wǎng)絡(luò )的建設進(jìn)程。

八、在3G的影響下，安防監控市場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展趨勢

由于3G網(wǎng)絡(luò )能夠很好的解決視頻圖像的遠程傳輸這一阻礙安防系統建設的主要問(wèn)題，安防監控市場(chǎng)規模將會(huì )有一個(gè)躍進(jìn)式的發(fā)展，安裝部署一個(gè)遠程監控點(diǎn)的成本將會(huì )極大的降低，安裝過(guò)程也將變得十分簡(jiǎn)單，原來(lái)需要監控但礙于成本和安裝難度而無(wú)法實(shí)施的監控項目將會(huì )陸續開(kāi)展起來(lái)，極大地激發(fā)沉積的市場(chǎng)需求。