3G無線快速布防監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

■麥偉寧

本文主要探討如何利用3G無線傳輸技術(shù)將應(yīng)急突發(fā)事件的圖像傳送到公安指揮中心；如何做到無線3G的公網(wǎng)圖像實(shí)時(shí)接入公安網(wǎng)視頻監(jiān)控平臺(tái)；如何做好網(wǎng)絡(luò)安全隔離，實(shí)現(xiàn)從公安網(wǎng)視頻監(jiān)控平臺(tái)中直接對(duì)前端3G監(jiān)控圖像進(jìn)行推拉搖移的控制，很好地為處置突發(fā)事件做好應(yīng)急保障。

隨著3G無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了無線移動(dòng)視頻監(jiān)控的應(yīng)用，在應(yīng)急災(zāi)害及公共安全事件發(fā)生時(shí)，要求政府部門能夠快速聯(lián)動(dòng)響應(yīng)，各個(gè)職能部門單位之間做到信息互通、協(xié)同配合、措施得力，更好保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，特別是對(duì)公安應(yīng)急指揮提出了更高的要求。無線快速布防監(jiān)控系統(tǒng)的架設(shè)機(jī)動(dòng)靈活，在應(yīng)急災(zāi)害及處突事件工作中，相比傳統(tǒng)固定點(diǎn)的視頻監(jiān)控而言，具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)對(duì)災(zāi)情警情信息獲取、信息共享、形勢(shì)評(píng)估、指揮決策等起到積極的輔助作用，做到統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一行動(dòng)，實(shí)時(shí)為參與實(shí)戰(zhàn)指揮的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)提供第一手的現(xiàn)場(chǎng)資料，達(dá)到快速、高效處置各種應(yīng)急突發(fā)事件的目的。

現(xiàn)場(chǎng)指揮的實(shí)戰(zhàn)需求

在處置應(yīng)急處突事件工作中，如何快速應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，如何及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握應(yīng)急突發(fā)事件的第一手現(xiàn)場(chǎng)視頻資料，在處置突發(fā)事件中起到了重要的作用。我們將根據(jù)應(yīng)急處突現(xiàn)場(chǎng)指揮的實(shí)際需求，構(gòu)建3G無線快速布防監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)需求是能在公安視頻網(wǎng)中實(shí)時(shí)調(diào)看及調(diào)控3G無線公網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控圖像，同時(shí)做到內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的安全隔離，很好地滿足應(yīng)急處突指揮的實(shí)戰(zhàn)需要，系統(tǒng)設(shè)備的需求如下。

前端視頻布控終端的需求

3G單兵視頻布控終端，需具備快速移動(dòng)，容易架設(shè)，具備防雨、防高溫，獨(dú)立供電，長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)立運(yùn)作的功能。在應(yīng)急事件中，工作人員能將前端視頻布控終端在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速架設(shè)，及時(shí)將突發(fā)事件的現(xiàn)場(chǎng)圖像傳送至指揮中心。

車載視頻布控終端的需求

車載視頻布控終端，設(shè)備主要安裝在3G監(jiān)控車輛中，需具備快速移動(dòng)，簡(jiǎn)易操作，獨(dú)立供電與車載供電相結(jié)合，可長(zhǎng)時(shí)間移動(dòng)傳輸?shù)墓ぷ髂Ｊ健９ぷ魅藛T可通過車載視頻監(jiān)控及傳輸系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)事件的處置需求，將現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控圖像實(shí)時(shí)傳送至指揮中心。

監(jiān)控接入平臺(tái)的需求

監(jiān)控接入平臺(tái)的需求，主要由3G視頻管理服務(wù)器、3G視頻解碼器、公安視頻編碼器等組成。能夠承擔(dān)前端3G設(shè)備的接入服務(wù)，能夠?qū)η岸说?G視頻布控終端進(jìn)行視頻編解碼，上傳至公安網(wǎng)的視頻管理平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)在公安視頻網(wǎng)中對(duì)3G圖像的實(shí)時(shí)調(diào)看及控制。

系統(tǒng)整體架構(gòu)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)整體架構(gòu)圖

系統(tǒng)架構(gòu)主要分為幾個(gè)部分： 3G單兵視頻布控終端、車載視頻布控終端、3G視頻管理服務(wù)器、3G視頻解碼器、公安視頻編碼器等。（系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1）

圖1：3G無線快速布防監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖

系統(tǒng)的整體技術(shù)實(shí)現(xiàn)

3G無線快速布防監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，我們可結(jié)合圖1進(jìn)行論述：

無線快速布防的前端。主要分為3G單兵視頻布控終端和車載視頻布控終兩種， 3G布控終端自帶電池，或者通過車載供電，可長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)立運(yùn)作，3G布控終端具有防雨、防高溫的功能，可以根據(jù)工作實(shí)際，進(jìn)行合理的安裝架設(shè)，如建筑物的樓頂，建筑物的陽臺(tái)及窗邊，現(xiàn)場(chǎng)的制高點(diǎn)，或者在可以保證設(shè)備安全的臨時(shí)架設(shè)點(diǎn)，甚至可進(jìn)行單兵背負(fù)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的跟蹤拍攝及傳輸。

3G無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。每套3G無線快速布防的前端都配備了1至2張的3G無線公網(wǎng)傳輸卡，通過運(yùn)營(yíng)商的無線公網(wǎng)，將3G單兵視頻布控終端和車載視頻布控終的監(jiān)控圖像，實(shí)時(shí)傳輸至指揮中心的設(shè)備機(jī)房。

視頻管理服務(wù)器。3G視頻服務(wù)器安裝在市局指揮中心機(jī)房，可通過專用連接線路對(duì)前端的3G單兵視頻布控終端、車載視頻布控終端，以及3G 視頻解碼器進(jìn)行統(tǒng)一管理及設(shè)置,同時(shí)承擔(dān)無線公網(wǎng)的視頻轉(zhuǎn)發(fā)功能。

3G視頻解碼器。接受視頻管理服務(wù)器的統(tǒng)一管理，對(duì)3G單兵視頻布控終端及車載視頻布控終端回傳的圖像進(jìn)行解碼，一路視頻解碼器對(duì)應(yīng)一臺(tái)視頻布控終端，通過解碼的圖像將接入公安網(wǎng)的視頻編碼器，同時(shí)接受公安網(wǎng)編碼器傳來的控制信號(hào)，對(duì)應(yīng)回傳到3G無線快速布防的前端。

公安視頻編碼器。公安視頻編碼器對(duì)3G視頻解碼后的圖像進(jìn)行編碼上傳公安網(wǎng)，接入公安視頻監(jiān)控平臺(tái)。同時(shí)，公安視頻編碼器還承擔(dān)視頻錄像存儲(chǔ)的任務(wù)，承擔(dān)將公安視頻監(jiān)控平臺(tái)發(fā)來的控制信令回傳到3G視頻解碼器的反向數(shù)據(jù)控制接口，實(shí)現(xiàn)公安網(wǎng)視頻監(jiān)控平臺(tái)對(duì)前端3G圖像的遠(yuǎn)程控制。

系統(tǒng)主要設(shè)備描述

3G單兵視頻布控終端。3G單兵視頻布控終端使用的是3G無線傳輸模塊，可支持電信EVDO、聯(lián)通WCDMA、移動(dòng)TD等通信模式，單兵視頻布控終端頂部攝像機(jī)所拍攝的圖像通過3G模塊，傳輸?shù)街笓]中心設(shè)備機(jī)房的3G系統(tǒng)管理中心和3G視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元，經(jīng)過圖像解碼后與公安指揮中心的視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元（流媒體）對(duì)接，確保指揮中心在處理3G視頻圖像時(shí)延時(shí)小，控制穩(wěn)定可靠。3G單兵視頻布控終端的描述如下：

具備防雨、防烈日暴曬、防高溫；配置大功率電池，支持長(zhǎng)時(shí)間的電池獨(dú)立供電運(yùn)作，同時(shí)配備大功率備用電池；在有市電的環(huán)境，具備市電的接入功能，進(jìn)一步增強(qiáng)使用時(shí)間；前端的攝像頭具備遠(yuǎn)程的PTZ等控制功能，指揮中心可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制前端攝像機(jī)，調(diào)整實(shí)時(shí)監(jiān)控的角度及視覺范圍；前端設(shè)備架設(shè)需快捷方便，可做到徒手安裝，根據(jù)具體情況進(jìn)行隱蔽安裝；有獨(dú)立的運(yùn)輸行李箱，做到快速反應(yīng)。（3G單兵視頻布控終端及運(yùn)輸行李箱的外形及結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示）

圖2：3G單兵視頻布控終端設(shè)備圖

圖3：快速反應(yīng)運(yùn)輸行李箱

車載視頻布控終端。車載視頻布控終端由車載云臺(tái)攝像機(jī)、車內(nèi)控制顯示設(shè)備、3G視頻傳輸模塊、3G圖像無線接收設(shè)備等組成。車載視頻布控終端設(shè)備由3G車載視頻終端、3G天線、3G卡、點(diǎn)煙器等組成，3G車載視頻布控終端模塊如圖4所示，車載監(jiān)控終端所拍攝的圖像通過3G傳輸設(shè)備（支持電信EVDO、聯(lián)通WCDMA、移動(dòng)TD等模式）直接傳輸?shù)街笓]中心設(shè)備機(jī)房。

特別在車頂監(jiān)控?cái)z像機(jī)方面，由于車頂攝像機(jī)是監(jiān)控系統(tǒng)的前沿設(shè)備，是車載視頻布控終端的“眼睛”，因此攝像部分的視頻圖像質(zhì)量將影響著整個(gè)系統(tǒng)的效果，合理選擇和配置攝像設(shè)備至關(guān)重要。系統(tǒng)是采用紅外夜視車載云臺(tái)一體機(jī)，紅外距離大于100米，符合全天候環(huán)境設(shè)計(jì)，帶雨刷功能，超強(qiáng)抗震特性（紅外夜視車載云臺(tái)一體機(jī)安裝后車輛外觀如圖5所示），將很好地滿足黑夜無照明條件也能拍攝的功能。

圖4：3G車載視頻布控終端圖

圖5：車載視頻布控終端安裝車輛外觀圖

監(jiān)控接入平臺(tái)描述

視頻管理服務(wù)

3G平臺(tái)視頻管理服務(wù)器安裝在市局指揮中心機(jī)房，可通過專用連接線路對(duì)前端的3G單兵視頻布控終端、車載視頻布控終端，以及3G 視頻解碼器進(jìn)行統(tǒng)一的資源調(diào)配，進(jìn)行統(tǒng)一的管理及設(shè)置。

視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)

中心管理平臺(tái)服務(wù)器具備視頻轉(zhuǎn)發(fā)功能。當(dāng)多個(gè)客戶端需要同時(shí)查看某監(jiān)控點(diǎn)的相同畫面時(shí)，將造成在一條通訊網(wǎng)絡(luò)線路上的數(shù)據(jù)擁堵，嚴(yán)重浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源。服務(wù)器視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元支持視音頻流的轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)有多個(gè)客戶端需要同時(shí)訪問同一遠(yuǎn)程畫面時(shí)，可以通過視頻服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)單元進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，在轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)與前端視頻通道之間只占用一個(gè)通道帶寬的網(wǎng)絡(luò)資源，再由視頻轉(zhuǎn)發(fā)單元將數(shù)據(jù)分發(fā)給多個(gè)客戶端。

無線視頻監(jiān)看終端

該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多種監(jiān)看及調(diào)控方式。除可以直接使用公安網(wǎng)視頻平臺(tái)進(jìn)行調(diào)控的同時(shí)，在沒有公安網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)合，或在行進(jìn)的車輛中，通過授權(quán)，也可通過無線3G網(wǎng)絡(luò)，接收及控制前端的多路視頻監(jiān)控圖像,滿足應(yīng)急處突工作的不同需求。