浅谈与3G比翼齐飞的无线视频监控应用

3G牌照的发放，开启了我国通往3G时代的大门，各大运营商紧密部署，都相继推出了3G业务，W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流无线接口标准在中国大地上各展雄姿。基于强大的3G网络，视频通话、移动办公、手机影视等新业务正逐步走进人们的生活，通信类、资讯类、娱乐类及互联网业务都因此发生了重大的变革。与此同时，监控行业的业内人士也意识到，3G之于网络监控意义重大，可以填补有线视频解决方案中的诸多缺陷，填补盲点，使真正实现监控无处不在。

    无线视频监控应用中，主要分为移动视频浏览应用与无线视频采集应用。移动视频浏览应用在中国电信的“全球眼”业务中业已推出，并在行业应用的提升以及新型公众增值业务的推出中加以利用。无线视频采集应用产品处于优化整合和网络适应性研究的阶段，具有鲜明的产品特点，此部分也是本文重点探讨的方向。

    为何需要无线视频采集产品

    网络视频监控近年来得到长足的发展，在平安城市、检验检疫、环境保护、道路交通、金融保险、安全生产、石油石化、企业管理及安防等诸多领域的应用如火如荼。但由于网络接入手段的限制，应用中存在着部分一直无法解决的缺陷：

    1、对于部分边远的应用场景，有线网络难以到达，视频采集上传无法实现，例如森林防火、河道监控等应用。

    2、应急处置应用中，事件发生突然，需要快速部署、处置，有线网络难以快速到达，无法达到这类应用的灵活性需求，而利用卫星通道传送又成本巨大。例如救灾抢险、治安应急管理、事故(事件)现场监管直播、环保及气象突发事件指挥会诊等应用。

    3、移动监控场景中，需要对正在移动的交通工具内外场景实施监控。由于交通工具的移动性，有线网络是无法接入的，交通工具的线路又具有一定的随机性，所以该类应用需要有广域覆盖的无线网络来支持。

    无线视频采集产品具有应急性、灵活性、移动性、广泛接入等特点，可以彻底解决网络视频监控方案中存在的以上问题。目前运营商在推出移动视频采集服务时，将产品服务范围定位于：通过部署支持移动网络接入的前端设备实现对现场图像的实时采集，满足客户在移动场景、应急场景或临时应用场景下，实现视频实时采集的要求。

    对于无线视频采集产品及其重点解决的问题探讨

    无线视频采集产品从本质上讲就是前端设备采用3G数据网络实现接入，达到无线化的目的。产品发展大概可分为三个阶段，第一阶段采用有线前端设备搭配3G路由器实现，有线前端设备通过以太网接口实现和3G路由器的连接，通过3G路由器接入的3G数据网络完成视频图像的无线传输；第二阶段采用通过前端设备外部USB接口连接无线数据卡的方法实现，前端设备通过外部USB接口连接3G数据卡，并在设备内置入3G数据卡的驱动，使数据卡成为前端设备的网络模块；第三阶段采用前端设备内置数据模块的方式，完成设备的一体化集成，成为真正的3G前端设备。

    另外，在无线视频采集产品的发展中，设备的载体也可能逐步扩充，随着手机处理能力的不断发展，以及手机内逐步嵌入音视频编码芯片，使前端设备在手机上实现成为可能，基于手机的前端设备必将得到发展，该类产品通过在手机上安装前端设备软件实现，可分为硬件编码型和软件编码型，其中硬件编码型发展前景良好，最终将可提供接近内置数据模块式3G前端设备的能力。

    3G监控要考虑的技术应用

    无线前端设备发展过程中，为了解决单卡提供带宽有限的问题，也出现过支持多卡绑定的前端设备，包括2卡、4卡甚至8卡的设备。前端设备配置多个数据卡，分别传送数据，而后利用平台侧的接入设备重整、聚合各个通道传送的数据，达到提高数据传输带宽的目的。应当指出的是，由于数据聚合的效率、多通道不同步、多卡间带宽抢占等诸多问题，多卡传送也无法达到带宽倍增的效应，而只是使带宽得到一定程度的提高。在运营商推动的网络视频监控产品中，为了获得更多的带宽，可通过配置用户的QoS来实现，对多卡绑定方案的需求并不强烈。

    根据3G前端设备的不同应用场景，设备形态可分为车载型、单兵型和固定型。车载型前端设备一般需融合GPS定位功能，将交通工具上的视音频数据及定位数据进行联网传输，需具有从交通工具上直接取电的功能。另外由于交通工具的快速移动，网络带宽受到一定的限制，车载前端设备需具有良好的网络适应性，保证在网络的带宽、丢包、延迟及抖动指标急剧恶化时也能尽量保证产品的使用。车载3G前端设备的移动应用中，基站切换的问题可能造成业务使用的中断，而EVDO特有的软切换技术可以使该问题得到圆满解决。在切换基站时，EVDO会先于下一基站握手并建立连接后再切断前一基站，这一特性保障了视频监控业务的持续提供。

    另外，设备还需要采集车辆的状态和异常驾驶行为，如开关门、车速、里程、倾斜、翻转和怠速等，并对超速、紧急制动、逆行、行驶轨迹等行为进行分析。由于GPS的传输需要相对实时，而考虑3G网络的稳定，并为了尽量减少对3G资源的占用，车载设备还需考虑数据采集和数据上传频率的匹配，数据采集要尽量实时，但并不是所有数据都需要实时上传，例如可只对指挥中心及各客户端正在实时监测的交通工具进行GPS数据实时上传，而其他设备降低数据上传频率。

    此外，车载设备的抗震性也需要充分考虑，另外对于应用于船只上的设备还需考虑其防潮性能。单兵型3G前端设备主要用于人员的随身携带，可分为手持型、背负型、腰挂型几类。主要特点是小巧，便于移动携带。设备自身提供锂电池供电，并可充电，目前的设备在电量充满状态下可工作5~8小时。此类设备连接的摄像机一般采用头盔式、DV或微型领夹式。固定型3G前端设备的功能与有线设备类似，运营商在应用中一般建议减少使用，只要可能就尽量使用有线网络。

    总结

    无线视频采集产品，使网络视频采集拓展向车辆、船只以至于我们每个人随身的手机终端，填补了传统产品应用的一系列空白，使网络监控解决方案趋向完整。可以预见，在3G网络发展的春风中，网络监控又将插上一只有力的翅膀，会飞得更高更远。一场网络监控应用领域的变革正悄然展开。