1 概述
視頻監(jiān)控是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，其具有實時、直觀、準確等特點，在城市安全監(jiān)控、野外作業(yè)安全監(jiān)控、城市公交監(jiān)控等領(lǐng)域都發(fā)揮著極其重要的作用。如圖1所示。
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字視頻監(jiān)控逐漸取代模擬的視頻監(jiān)控。數(shù)字視頻監(jiān)控相比模擬的視頻監(jiān)控具有數(shù)據(jù)處理方便、傳輸距離遠、圖像質(zhì)量高、系統(tǒng)維護簡單等特點。
數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要極大的傳輸帶寬，目前遠距離的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過以太網(wǎng)絡的方式進行傳輸。在一些不方便布線的應用場合(如城市公交等)使用視頻監(jiān)控就急需使用無線的視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。
隨著我國3G網(wǎng)絡的發(fā)展，3G網(wǎng)絡逐步得到完善。相比2G/2.5G網(wǎng)絡，3G網(wǎng)絡的最大優(yōu)點是打破了無線帶寬瓶頸的限制。當前國內(nèi)三種3G網(wǎng)絡(TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000 EV-DO)標準可達到幾百kb/s到幾Mb/s的帶寬，完全可以滿足CIF格式視頻流的上傳帶寬需求。
2 傳統(tǒng)的無線視頻監(jiān)控
在步進3G網(wǎng)絡之前，傳統(tǒng)的無線視頻監(jiān)控主要是通過以下幾種方式實現(xiàn)：
(1)微波無線視頻監(jiān)控
微波傳輸是采用調(diào)頻調(diào)制或調(diào)幅調(diào)制的辦法，將視頻圖像信號搭載到高頻載波上，轉(zhuǎn)換為高頻電磁波在空中傳輸。使用微波進行傳輸?shù)臒o線視頻監(jiān)控具有傳輸帶寬大，傳輸視頻質(zhì)量好等優(yōu)點，但使用微波通信的視頻監(jiān)控設(shè)備復雜，費用非常高，微波信號容易被高大建筑物阻擋，傳輸距離受到限制，并且微波通信容易受到外界電磁等干擾，特別是天氣影響較為嚴重，微波信號在雨雪天氣會受到嚴重的衰減。
(2)基于2.5G網(wǎng)絡的多通道無線視頻監(jiān)控
2.5G的網(wǎng)絡（如CDMA2000 1X）由于帶寬有限（一般最高只有幾十kb/s的帶寬)，傳輸視頻信號具有一定的困難，需要通過多個2.5G的無線數(shù)傳設(shè)備并行傳輸圖像信號。多個2.5G的無線數(shù)傳設(shè)備并行傳輸可解決帶寬問題，但使用多個無線數(shù)傳設(shè)備成本費用高，數(shù)據(jù)處理復雜，隨著3G網(wǎng)絡的發(fā)展，完全可以使用一個3G無線數(shù)傳設(shè)備替代多個2.5G無線數(shù)傳設(shè)備傳輸視頻信號。
3 監(jiān)控系統(tǒng)的組成
基于3G網(wǎng)絡的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)如圖2所示。該系統(tǒng)由視頻監(jiān)控終端、3G無線數(shù)傳設(shè)備、監(jiān)控中心服務器軟件等組成。
(1)視頻監(jiān)控終端
視頻監(jiān)控終端包括視頻監(jiān)控攝像頭、云臺、視頻處理服務器。視頻處理服務器主要完成攝像頭視頻流的采集、視頻流的壓縮編碼及云臺控制。
視頻流的壓縮采用H.264標準，采用了高精度、多模式預測技術(shù)來提高壓縮比以降低碼流。H.264標準具有低碼流、圖像質(zhì)量高、容錯能力強及網(wǎng)絡適應性強等特點，非常適合于使用GPRS、CDMA等無線網(wǎng)絡傳輸視頻流的應用。
視頻處理服務器通過把視頻流壓縮編碼后使用3G無線數(shù)傳設(shè)備傳輸?shù)奖O(jiān)控中心服務器軟件，并可通過3G無線數(shù)傳設(shè)備接收服務器軟件上的指令控制云臺的動作。
(2)3G無線數(shù)傳設(shè)備
3G無線數(shù)傳設(shè)備(DTU)由廣州致遠電子有限公司設(shè)計及生產(chǎn)，其使用工業(yè)級3G模塊，內(nèi)嵌自主知識產(chǎn)權(quán)的PPP、TCP/IP協(xié)議棧，為用戶提供高速、全透明的數(shù)據(jù)通道，使用簡單、設(shè)備穩(wěn)定可靠，同時3G無線數(shù)傳設(shè)備具有大緩存區(qū)的設(shè)計，采用動態(tài)劃分技術(shù)，滿足不同數(shù)據(jù)量的傳輸要求。根據(jù)實際應用網(wǎng)絡的不同，3G無線數(shù)傳設(shè)備可采用TD-SCDMA DTU、WCDMA DTU、CDMA2000 EV-DO DTU。
3G無線數(shù)傳設(shè)備產(chǎn)品的外形圖如圖3所示。
ZWT-34A的主要性能指標如下：
· 大緩存區(qū)設(shè)計（收發(fā)各約1 MB），采用動態(tài)劃分技術(shù)，提高緩存區(qū)使用效率；
· 最多可緩存14 800幀數(shù)據(jù)（每幀64 B），適合小數(shù)據(jù)幀快速連續(xù)傳輸；
· 每幀可設(shè)置為1 460 B長度（緩存650幀），適合大數(shù)據(jù)量連續(xù)傳輸；
· 使用工業(yè)級3G模塊，內(nèi)嵌可靠協(xié)議棧；
· 6 V～26 V寬范圍供電；
· 具有設(shè)備電源關(guān)斷功能，方便用戶控制；
· 數(shù)據(jù)全透明傳輸，用戶無需了解復雜的TCP/IP、PPP等協(xié)議；
· 支持數(shù)據(jù)中心動態(tài)域名或IP地址訪問；
· 支持備用數(shù)據(jù)中心；
· 支持APN虛擬專網(wǎng)業(yè)務；
· 支持永遠在線、空閑下線和空閑掉電三種工作方式；
· 支持短信和電話喚醒功能；
· 支持斷線自動重連功能；
· 具有連接時機可控功能，節(jié)約流量；
· 支持本地和遠程圖形化界面配置與維護；
· 支持短信配置與維護；
· 支持本地和遠程固件升級；
· 支持數(shù)據(jù)中心虛擬串口功能，無縫銜接現(xiàn)有上位機軟件；
· 多重軟硬件可靠設(shè)計，復合式看門狗技術(shù)，使設(shè)備安全運行。
(3)監(jiān)控中心服務器軟件
監(jiān)控中心由寬帶網(wǎng)絡、服務器、監(jiān)控軟件及監(jiān)視器等組成。服務器采用固定IP或域名的方式建立，監(jiān)控中心服務器軟件實現(xiàn)包括文件管理、視頻播放、多畫面切換、視頻回放及云臺控制等功能。監(jiān)控中心軟件還可實現(xiàn)WEB服務器功能，使用戶在有以太網(wǎng)絡的地方隨時通過IE瀏覽器實時查看遠端無線監(jiān)控的設(shè)備。
4 系統(tǒng)安裝注意事項
由于無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要使用公用的網(wǎng)絡資源，在安裝使用無線數(shù)傳設(shè)備過程中需要注意以下兩點：
(1)當前3G無線網(wǎng)絡還在建設(shè)初期，在全國范圍內(nèi)3G網(wǎng)絡還不能做到無縫覆蓋，在設(shè)備安裝之前需要確認安裝點是否覆蓋3G網(wǎng)絡或根據(jù)覆蓋的3G網(wǎng)絡選用不同網(wǎng)絡制式的設(shè)備。
(2)由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用無線的網(wǎng)絡，需要確認設(shè)備不能安裝到具有屏蔽無線信號的地點，如鐵箱體內(nèi)。
3G無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)突破了無線帶寬瓶頸的限制，可以從任意地點上傳現(xiàn)場視頻圖像，在任意位置接收遠方視頻圖像，并和固網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合實現(xiàn)隨時隨地、無所不在的視頻監(jiān)控應用。3G無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備安裝應用簡單、便捷及不受地域的限制等特點，應用前景非常廣闊。
隨著我國三大運營商對3G網(wǎng)絡的發(fā)展，逐步把3G網(wǎng)絡進行無縫覆蓋并升級為HSPA網(wǎng)絡，3G網(wǎng)絡的傳輸速度將變得更快，無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)將能傳輸更清晰的視頻圖像。