3G技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用研究*

劉 翔，呂 蘭，羅 菊

（重慶信科設(shè)計有限公司，重慶 400065）

1 引言

隨著通信領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，各種新業(yè)務(wù)層出不窮，對傳輸速率、可靠性等性能都提出了更高的要求。為了進(jìn)一步提高上行傳輸速率，3GPP在R6中引入了高速上行分組接入技術(shù)（High Speed Uplink Packet Access，HSUPA）。引入HSUPA技術(shù)后，WCDMA系統(tǒng)的上行峰值速率可達(dá)到5.76 Mbit/s。針對中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA技術(shù)，3GPP在R7中引入了TD-SCDMA HSUPA技術(shù)作為其增強(qiáng)技術(shù)，以下簡稱TD-HSUPA。引入TD-HSUPA技術(shù)后，TD系統(tǒng)上行峰值速率可達(dá)到2.2 Mbit/s[1]。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸為上行傳輸，3G無線通信技術(shù)為視頻監(jiān)控的無線傳輸提供了可能。在實際視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用過程中，3G技術(shù)以其方便、快捷等優(yōu)勢得到了越來越多的應(yīng)用。3G上行傳輸速率的提高，為視頻監(jiān)控領(lǐng)域中的高速率、高質(zhì)量的圖像傳輸提供了技術(shù)支持[2]。筆者研究了3G技術(shù)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用。

2 3G技術(shù)的應(yīng)用場景

圖1為3G技術(shù)的應(yīng)用場景圖，圖中后端監(jiān)控臺圖標(biāo)中電腦的右邊插的是3G數(shù)據(jù)卡。3G技術(shù)的引入使得視頻采集終端的安裝不再受到地理條件及有線網(wǎng)絡(luò)的限制，后端監(jiān)控臺也不再受有線網(wǎng)絡(luò)的束縛[3]。

圖1中，視頻采集終端首先完成圖像信息采集，由與其連接的3G數(shù)據(jù)卡經(jīng)3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)出[4]，后端監(jiān)控臺同樣配備了3G數(shù)據(jù)卡，用于接收數(shù)據(jù)。圖中的3G網(wǎng)絡(luò)可以是移動的TD-SCDMA、電信的CDMA2000或聯(lián)通的WCDMA，使用不同的3G數(shù)據(jù)卡即選擇不同的網(wǎng)絡(luò)。

另外，后端監(jiān)控臺除按圖1中的方式無線接收數(shù)據(jù)外，還可以通過有線網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)。

3 3G技術(shù)的實際應(yīng)用方式

3.1 應(yīng)用方式一

3G技術(shù)應(yīng)用的第一種情況是無線發(fā)送無線接收，即視頻采集端采用3G數(shù)據(jù)卡無線發(fā)送數(shù)據(jù)，后端監(jiān)控端采用3G數(shù)據(jù)卡無線接收數(shù)據(jù)。具體方式如圖1所示。

但是這種情況存在一個問題，由于3G數(shù)據(jù)卡在接入3G公網(wǎng)時，系統(tǒng)會隨機(jī)分配一個公網(wǎng)IP，并且每次分配的IP都在變動[5]，使得視頻采集端和后端監(jiān)控臺無法找到彼此。針對這個問題，筆者提出了一種基于固定服務(wù)器的連接方式，如圖2所示。

圖2中，采集終端和后端監(jiān)控臺的3G數(shù)據(jù)卡接入3G網(wǎng)絡(luò)后，首先查找之前設(shè)定好的固定服務(wù)器的IP，即圖2中的①，這樣雙方便找到了彼此，從而可以進(jìn)行直接連接，如圖2中的②。

3.2 應(yīng)用方式二

當(dāng)監(jiān)控端在室內(nèi)，具備有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時，可以只在采集終端使用3G數(shù)據(jù)卡，而在監(jiān)控臺使用有線網(wǎng)絡(luò)，這樣既使用了有線網(wǎng)絡(luò)資源，又降低了成本。筆者提出了一種基于服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸方式，如圖3所示。

圖3中，在采集終端設(shè)置好所要連接的服務(wù)器IP，當(dāng)采集終端的3G數(shù)據(jù)卡接入3G網(wǎng)絡(luò)后，便查找該服務(wù)器端口；服務(wù)器接收并向后端監(jiān)控臺轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

3.3 應(yīng)用方式三

3G技術(shù)的第三種應(yīng)用方式是視頻采集終端使用有線傳輸，后端監(jiān)控臺使用3G無線傳輸。當(dāng)視頻采集終端具備有線網(wǎng)絡(luò)條件，而后端監(jiān)控臺由于環(huán)境或條件限制不具備有線網(wǎng)絡(luò)條件時，可以選用該應(yīng)用方式，如圖4所示。

圖4中，視頻采集終端將數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器，后端監(jiān)控臺通過3G數(shù)據(jù)卡接入3G無線網(wǎng)絡(luò)后，通過該服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。

在這種應(yīng)用方式下，后端監(jiān)控臺對視頻采集終端的控制不再局限于監(jiān)控室，可以選取任何有3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方。

4 小結(jié)

筆者介紹的3G技術(shù)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的3種應(yīng)用方式是對實際工程經(jīng)驗的總結(jié)，解決了視頻監(jiān)控前端和后臺如何查找連接對方的問題。另外，這3種應(yīng)用方式結(jié)合實際視頻監(jiān)控環(huán)境的視頻傳輸條件，將3G無線網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，不僅發(fā)揮了3G技術(shù)無線傳輸方便快捷的優(yōu)勢，還大大降低了使用成本，使現(xiàn)有資源得到充分利用。

[1] 吳為剛，傅海.HSUPA打造3G信息高速公路[J].電信技術(shù)，2009，21（7）：42-44.

[2] 凌慶華，石志強(qiáng)，程偉明.基于SIP的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)工程， 2007，33（1）：261-265.

[3] 張偉男，唐倫，陳前斌，等.基于3G傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)的后臺設(shè)計[J].電視技術(shù)，2008，32（11）：85-88.

[4] 蔣理.3G數(shù)據(jù)卡打通產(chǎn)業(yè)上下游[J].互聯(lián)網(wǎng)天地，2009，11（3）：62-63.

[5] 葉惠.3G 朝著深度覆蓋[J].通信世界，2009，22（12）：20-22.