基于3G和固網(wǎng)的融合視頻監控技術(shù)解決方案

1.前言

　　近幾年來(lái)，安防行業(yè)尤其是視頻監控系統蓬勃發(fā)展，公眾對于國內運營(yíng)商發(fā)展的“寬視界”、“全球眼”、“神眼”等品牌已經(jīng)不再感到陌生，在這些品牌下發(fā)展的視頻監控業(yè)務(wù)已經(jīng)給各行各業(yè)帶了便利。另外，國內的科技強警和平安城市建設，也在全國范圍內展開(kāi)。

　　隨著(zhù)視頻監控業(yè)務(wù)的逐漸發(fā)展，有越來(lái)越多的行業(yè)和個(gè)人用戶(hù)在感受到固網(wǎng)視頻監控帶來(lái)便利的同時(shí)，也提出了移動(dòng)視頻監控的需求。尤其國家政府機關(guān)、企業(yè)集團的領(lǐng)導以及一些商務(wù)人士，工作性質(zhì)要求經(jīng)常外出，不會(huì )在固定辦公地點(diǎn)長(cháng)期辦公，而這類(lèi)用戶(hù)經(jīng)常需要進(jìn)行各類(lèi)重大決策。通過(guò)移動(dòng)視頻監控的使用，就可以為用戶(hù)提供更加豐富的決策依據。因此，實(shí)現寬帶和移動(dòng)的融合視頻監控業(yè)務(wù)的需求就顯得尤為迫切。

　　在2G發(fā)展初期，就有進(jìn)行移動(dòng)視頻監控的探索，其中遇到的一個(gè)最大的瓶頸的無(wú)線(xiàn)帶寬的穩定性。隨著(zhù)基于2G技術(shù)的不斷發(fā)展以及3G逐步商用帶來(lái)的無(wú)線(xiàn)帶寬拓展，移動(dòng)視頻監控系統進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性建設階段，使得融合視頻監控業(yè)務(wù)成為可能。

2.3G移動(dòng)視頻監控的需求和關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1需求分析

　　視頻監控系統的幾個(gè)重要組成部分：前端視頻采集編碼設備、中心集中管理平臺系統、用戶(hù)客戶(hù)端。在有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )支撐的視頻監控系統中，這幾部分之間都是通過(guò)固網(wǎng)進(jìn)行連接的。也就是說(shuō)，用戶(hù)有某個(gè)區域的視頻監控布點(diǎn)需求時(shí)，該區域必須具備有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是必要條件，同樣，用戶(hù)需要通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上網(wǎng)，才能使用視頻監控業(yè)務(wù)。

　　在有線(xiàn)視頻監控系統下，某些不方便部署有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的地方無(wú)法實(shí)現視頻監控點(diǎn)的部屬，也無(wú)法通過(guò)客戶(hù)端使用視頻監控業(yè)務(wù)。而這兩方面的需求，尤其是無(wú)線(xiàn)瀏覽客戶(hù)端的需求，市場(chǎng)方面的呼聲一直都存在并且越來(lái)越高。

　　通過(guò)以上分析，可以看出，如果3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )提供的帶寬能夠滿(mǎn)足視頻監控系統的需求，能夠實(shí)現前端編碼設備無(wú)線(xiàn)上傳，3G無(wú)線(xiàn)終端隨時(shí)隨地瀏覽，那將真正實(shí)現用戶(hù)的3A服務(wù)：做到任何時(shí)候（Anytime）、從任何地方（Anywhere）、對任何現場(chǎng)都能實(shí)現監控（Anysee）。隨著(zhù)3個(gè)運營(yíng)商3G建設的逐步展開(kāi)，3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的帶寬瓶頸也逐步得到突破，3G視頻監控將成為殺手級的應用。

2.2關(guān)鍵技術(shù)分析

　　通過(guò)以上分析，3G無(wú)線(xiàn)視頻監控的關(guān)鍵主要體現在兩個(gè)端，即移動(dòng)客戶(hù)終端和監控點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)終端。前者用于解決移動(dòng)用戶(hù)如何看，后者解決視頻監控點(diǎn)視頻無(wú)線(xiàn)上傳。所以，實(shí)現3G無(wú)線(xiàn)視頻監控系統的關(guān)鍵技術(shù)包括：適用于無(wú)線(xiàn)傳輸的視頻編解碼技術(shù)，3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )對于視頻傳輸的支持、視頻平臺的接口技術(shù)，3G移動(dòng)終端的多媒體處理技術(shù)。其中最為關(guān)鍵的是3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和3G終端。

2.2.1 3G通信標準

　　國際上3G通信有3種制式標準：歐洲的WCDMA標準、美國的CDMA2000標準和由我國科學(xué)家提出的TD－SCDMA標準。

　　表一：三種3G制式指標比較

WCDMA的演進(jìn)過(guò)程

　　國際標準化組織3GPP（第三代合作伙伴項目）控制著(zhù) WCDMA 規范，3GPP WCDMA標準歷經(jīng)多年的努力，目前已有R99，R4，R5，R6，R7，R8等多個(gè)版本，其演進(jìn)過(guò)程如下圖所示：

圖一：WCDMA的演進(jìn)過(guò)程

CDMA2000的演進(jìn)過(guò)程

　　國際標準化組織3GPP2負責CDMA2000標準的制定。2000年10月，3GPP2頒布了1xEV-DORev0標準。CDMA2000 1xEV-DO由CDMA2000 1x演進(jìn)而來(lái)，是第一個(gè)可與有線(xiàn)寬帶相比擬，提供高速分組數據業(yè)務(wù)的第三代移動(dòng)通信標準。與WCDMA不同，CDMA2000有著(zhù)較為明晰的發(fā)展和演進(jìn)過(guò)程。如下圖所示：

　　圖二： CDMA-2000的演進(jìn)過(guò)程

　　TD-SCDMA的發(fā)展

　　自2001年3月3GPPR4發(fā)布后，TD-SCDMA標準規范的實(shí)質(zhì)性工作主要在3GPP體系下完成。在R4標準發(fā)布之后的兩年多時(shí)間里，眾多的業(yè)界運營(yíng)商、設備制造商一起，經(jīng)過(guò)無(wú)數次會(huì )議討論、郵件組討論，通過(guò)提交的大量文稿，對TD-SCDMA標準規范的物理層處理、高層協(xié)議棧消息、網(wǎng)絡(luò )和接口信令消息、射頻指標和參數、一致性測試等部分的內容進(jìn)行了一次次的修訂和完善，使得到目前為止的TD-SCDMAR4規范相當穩定和成熟。

　　在3GPP的體系框架下，經(jīng)過(guò)融合完善后，由于雙工方式的差別，TD-SCDMA的所有技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢得以在空中接口的物理層體現。物理層技術(shù)的差別是TD-SCDMA與WCDMA最主要的差別所在。在核心網(wǎng) 方面，TD-SCDMA與WCDMA采用完全相同的標準規范，包括核心網(wǎng)與無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)之間采用相同的Iu接口；在空中接口高層協(xié)議棧上，TD-SCDMA與WCDMA二者也完全相同。這些共同之處保證了兩個(gè)系統之間的無(wú)縫漫游、切換、業(yè)務(wù)支持的一致性、QoS 的保證等，也保證了TD-SCDMA和WCDMA在標準技術(shù)的后續發(fā)展上保持相當的一致性。

　　TD技術(shù)的成熟程度正在迅速向WCDMA靠攏，TD HSDPA是TD-SCDMA系統提高下行容量和數據業(yè)務(wù)速率的一種重要技術(shù)，通過(guò)TD HSDPA，在不改變原有3GPP R4版本網(wǎng)絡(luò )架構的情況下，可以大大提高上下行數據業(yè)務(wù)速率。

2.2.2 移動(dòng)視頻監控對3G手機終端的需求