移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的4G移動(dòng)監(jiān)控

□ 文/融創(chuàng)天下

隨著2013年中國(guó)工信部4G牌照的發(fā)放，中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)正式進(jìn)入4G時(shí)代。這引起了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，越來(lái)越多的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開始提供移動(dòng)版本。4G對(duì)于安防的意義在于移動(dòng)性。一方面，可以為用戶和使用者提供更靈活的操作和控制權(quán)。另一方面，4G的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)一個(gè)真正意義上的“移動(dòng)監(jiān)控”。通過(guò)將原有電腦+有線網(wǎng)絡(luò)+監(jiān)控點(diǎn)的架構(gòu)改造成為4G手機(jī)+4G網(wǎng)絡(luò)+監(jiān)控點(diǎn)的架構(gòu)，用戶可不受時(shí)間和地理限制，隨時(shí)查看監(jiān)控圖像，獲得告警信息。借助4G網(wǎng)絡(luò)，報(bào)警實(shí)時(shí)通知、遠(yuǎn)程查看現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程回放錄像，以及移動(dòng)監(jiān)控都將輕而易舉。

移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)推動(dòng)無(wú)線監(jiān)控

4G移動(dòng)視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)非常明顯，主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）成本低，無(wú)須挖溝埋管。維護(hù)費(fèi)用低，無(wú)線監(jiān)控維護(hù)由網(wǎng)絡(luò)提供商維護(hù)，前端設(shè)備是即插即用、免維護(hù)系統(tǒng)。4G網(wǎng)絡(luò)的速度是3G網(wǎng)絡(luò)的10倍，下載速度最高達(dá)100M，上傳速度為20M，而一般的720P的高清監(jiān)控需要的帶寬基本每路在2M—4M之間，這就很好的滿足高清監(jiān)控的良好需求；

（2）即時(shí)有效，視頻信息、報(bào)警信息隨時(shí)都可通過(guò)無(wú)線的覆蓋網(wǎng)絡(luò)傳到終端用戶的應(yīng)用界面；

（3）使用基礎(chǔ)龐大，目前手機(jī)保有量用戶巨大，而且隨著4G智能手機(jī)迅速普及，這些外部的成熟條件都可能成為手機(jī)移動(dòng)視頻監(jiān)控的應(yīng)用終端；

（4）安全性，由于移動(dòng)號(hào)碼的唯一性和手機(jī)設(shè)備序列號(hào)的唯一性，使得手機(jī)監(jiān)控比互聯(lián)網(wǎng)的PC監(jiān)控更具有安全性和唯一性。

因此，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、用戶規(guī)模以及安全相關(guān)技術(shù)等幾方面的支持將大力推進(jìn)移動(dòng)視頻監(jiān)控的發(fā)展。

4G移動(dòng)監(jiān)控作為具有高端和差異化特色的4G多媒體業(yè)務(wù)的典型代表，廣泛服務(wù)于行業(yè)視頻監(jiān)控、公共視頻監(jiān)控與家庭視頻監(jiān)控等領(lǐng)域，能夠帶給用戶更友好、更便捷、更貼身的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。組成這個(gè)規(guī)模的市場(chǎng)一共分三塊：

① 行業(yè)監(jiān)控市場(chǎng)：行業(yè)監(jiān)控市場(chǎng)主要包括公交客運(yùn)監(jiān)控、貨物運(yùn)輸跟蹤、地鐵車廂監(jiān)控、鐵路客運(yùn)監(jiān)控等幾大領(lǐng)域。以公交客運(yùn)監(jiān)控為例，4G網(wǎng)絡(luò)高速的數(shù)據(jù)傳輸能力使實(shí)時(shí)畫面監(jiān)控、語(yǔ)音導(dǎo)航與定位技術(shù)的結(jié)合成為可能，將所有信號(hào)與公安系統(tǒng)共享，能準(zhǔn)確快捷地傳輸現(xiàn)場(chǎng)畫面，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)應(yīng)急指揮。目前，深圳、東莞、北京、廈門、上海、寧波等地都已嘗試對(duì)公交客運(yùn)進(jìn)行移動(dòng)監(jiān)控。此外，地鐵正成為現(xiàn)代城市的主要交通方式，通過(guò)無(wú)線視頻監(jiān)控，可實(shí)時(shí)掌握地鐵車廂情況，提高了對(duì)突發(fā)狀況的處理能力，大大增強(qiáng)地鐵運(yùn)行的安全性。我國(guó)軌道交通處在發(fā)展黃金時(shí)期，一線、二線城市都在加大建設(shè)力度，進(jìn)一步增加了對(duì)移動(dòng)監(jiān)控的需求。

② 公共視頻監(jiān)控市場(chǎng)：2008年北京奧運(yùn)會(huì)，2010年上海世博會(huì)等賽事經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易的熱潮促使國(guó)家相繼出臺(tái)了“平安城市”、“3111工程”等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，并對(duì)銀行、文化博覽、娛樂場(chǎng)所提出安全防范法規(guī)，城市網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)將以公安系統(tǒng)為核心，各級(jí)公安系統(tǒng)與受其監(jiān)督管理的單位、機(jī)構(gòu)之間將形成一套完整的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。此外，在森林防火、環(huán)保檢測(cè)等領(lǐng)域，地域廣、監(jiān)控點(diǎn)稀疏，移動(dòng)視頻監(jiān)控也發(fā)揮了重要的應(yīng)用價(jià)值。

③ 家庭監(jiān)控市場(chǎng)：目前，國(guó)內(nèi)家庭監(jiān)控市場(chǎng)正處于導(dǎo)入階段。一項(xiàng)對(duì)4G技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)意與展望的專業(yè)調(diào)查顯示，4G監(jiān)控（4.91%）、家用/商用智能遙控及安防（5.52%）、個(gè)人識(shí)別認(rèn)證（3.07%）三項(xiàng)有關(guān)監(jiān)控與安防的4G應(yīng)用需求占比達(dá)到13.5%，超過(guò)了熱門的手機(jī)游戲（9.82%）的比例，接近于視頻對(duì)話（17.79%）的比例見圖1。個(gè)人使用視頻監(jiān)控主要是應(yīng)用于住宅的安全防范和財(cái)產(chǎn)的監(jiān)控。

▲圖表1：移動(dòng)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的市場(chǎng)需求

目前4G資費(fèi)還比較貴，觀看720P高清視頻時(shí)流量跑的很快，相對(duì)于3G網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，4G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率主要集中在一線城市，一些偏遠(yuǎn)地區(qū)暫時(shí)還沒有普及4G網(wǎng)絡(luò)，因此這也成為制約移動(dòng)監(jiān)控的最大因素，相應(yīng)隨著4G資費(fèi)的合理調(diào)整以及覆蓋率的不斷完善，這個(gè)問題會(huì)得到解決。

TIVC與TQOS：移動(dòng)視頻監(jiān)控的技術(shù)支撐

融創(chuàng)天下自從2007年公司成立開始就一直致力于移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)，采用TIVC視頻壓縮技術(shù)，在移動(dòng)TD/GPRS網(wǎng)絡(luò)帶寬下實(shí)現(xiàn)了清晰流暢的視頻，并采用TQOS傳輸技術(shù)，確保用戶隱私不被侵犯（專網(wǎng)環(huán)境需要用到專用APN方案），有效地解決在移動(dòng)視頻監(jiān)控應(yīng)用中存在的諸如媒體文件播放中的停頓、馬賽克等現(xiàn)象。而且，移動(dòng)視頻監(jiān)控解決方案內(nèi)置業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，管理設(shè)備、安防、令牌管理、存儲(chǔ)管理、用戶登陸鑒權(quán)等，這些技術(shù)為移動(dòng)視頻監(jiān)控實(shí)施提供了堅(jiān)實(shí)的支撐。

TIVC技術(shù)

TIVC視頻編解碼技術(shù)作為融創(chuàng)天下研發(fā)的、適用于無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)低碼率環(huán)境下的視頻編解碼與傳輸專利技術(shù)，主要解決信源問題，已成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)事實(shí)上的實(shí)用信源標(biāo)準(zhǔn)之一（與TDSCDMA作為中國(guó)自主信道標(biāo)準(zhǔn)互補(bǔ)）。TIVC技術(shù)是全球領(lǐng)先的低碼率下的視頻壓縮與傳輸專利技術(shù)，是目前已知的唯一可以在超低碼率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)下清晰流暢播放流媒體的核心技術(shù)。公司采用全新的數(shù)據(jù)壓縮與傳輸編解碼技術(shù)，可以很好地同3GPP相結(jié)合，與H.264相兼容，大大提升系統(tǒng)性能，使得2.5G、2.75G、3G用戶都能享受到清晰流暢的多媒體服務(wù)。TIVC 44kbps可以達(dá)到H.264Bsaeline75kbps的視覺效果，即同等視覺效果下，TIVC可以節(jié)約70.45%的帶寬。（百分比計(jì)算公式：（H.264-TIVC）/TIVC*100%）；TIVC的瞬時(shí)碼率波動(dòng)性能均明顯優(yōu)于H.264 SinglePass Base 75kbps、H.264 SinglePass Main74kbps：碼率波動(dòng)更為平穩(wěn)。

TQOS技術(shù)

在無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用條件下，帶寬往往呈現(xiàn)較大波動(dòng)，實(shí)際帶寬與理論帶寬有相當(dāng)大的差異，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，多數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)體系設(shè)計(jì)的流媒體應(yīng)用系統(tǒng)均會(huì)出現(xiàn)持續(xù)緩沖、花屏、卡屏等問題。而且，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在帶寬波動(dòng)方面沒有規(guī)律，完全是隨機(jī)的，通常的網(wǎng)絡(luò)帶寬在50-100kbps波動(dòng)。要在這樣的帶寬環(huán)境下，提供穩(wěn)定的流媒體服務(wù)，沒有通用的標(biāo)準(zhǔn)，必須采用有針對(duì)性的技術(shù)。

融創(chuàng)天下通過(guò)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境大量的數(shù)據(jù)采集和模型測(cè)試，研發(fā)出針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸技術(shù)TQOS（Temobi Quality of Service），信源信道聯(lián)合編碼的技術(shù)，以解決傳輸?shù)姆€(wěn)定性，確保業(yè)務(wù)的流暢。TQOS是基于整個(gè)系統(tǒng)的策略設(shè)計(jì)，包含整套解決方案，不僅填補(bǔ)了2.5G、2.75G網(wǎng)絡(luò)下流媒體應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)空白，也同樣適應(yīng)于3G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使得融創(chuàng)天下的流媒體平臺(tái)具備了在跨越不同網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的能力。（見圖2）

▲圖2 ：公司TQOS傳輸技術(shù)運(yùn)營(yíng)效果圖

TQOS采用全新的數(shù)據(jù)傳輸與網(wǎng)絡(luò)帶寬測(cè)試算法，它支持2.5G到3G的全網(wǎng)絡(luò)接入，在30K到300K無(wú)線帶寬條件下最大限度的利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，并通過(guò)一定的重傳機(jī)制，能夠?qū)崿F(xiàn)完全無(wú)丟包傳輸，并能夠提供以網(wǎng)絡(luò)或者以每個(gè)用戶為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)調(diào)整移動(dòng)流媒體通信流量的能力，動(dòng)態(tài)地根據(jù)無(wú)線帶寬的波動(dòng)自動(dòng)調(diào)整流媒體業(yè)務(wù)源的播放速率，來(lái)確保給每個(gè)用戶提供最佳的流媒體用戶體驗(yàn)。

與目前業(yè)界通行的QOS相比，無(wú)論在網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，還是數(shù)據(jù)傳輸效率方面都擁有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。TQOS不僅填補(bǔ)了2.5G、2.75G網(wǎng)絡(luò)下流媒體應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)空白，也同樣適應(yīng)于3G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使得融創(chuàng)天下的流媒體平臺(tái)具備了在跨越不同網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的能力。

視頻移動(dòng)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)：從安防到移動(dòng)安防

視頻移動(dòng)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)是將傳統(tǒng)安防延伸到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)安防的一套專業(yè)的、完整的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)?？蓱?yīng)用于公安、交通、教育、銀行、商業(yè)、物業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)、安監(jiān)等有視頻安防需求的行業(yè)。

該網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)能接入無(wú)限數(shù)量的模擬及數(shù)字安防信號(hào)頭端，在不影響原有安防系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下進(jìn)行實(shí)時(shí)編轉(zhuǎn)碼，使用戶可通過(guò)PC、Phone、MID多種終端設(shè)備進(jìn)行音視頻切換查看、攝像機(jī)控制等操作。并且該網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)具有專業(yè)完善的安防攝像頭資源管理能力、智能視頻分析、鑒權(quán)能力等。（見圖3）

▲圖3 ：連接示意圖

融創(chuàng)移動(dòng)視頻網(wǎng)關(guān)VGATE具有幾大功能特點(diǎn)。一是按需編轉(zhuǎn)碼：只有當(dāng)某攝像頭的音視頻或錄像有用戶觀看時(shí)才進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，無(wú)用戶觀看則停止轉(zhuǎn)碼，最大程度節(jié)約編轉(zhuǎn)碼資源；二，海量接入：支持海量安防頭端接入，理論上可無(wú)限數(shù)量接入，視所部署環(huán)境計(jì)算資源及帶寬資源條件而定；三，視頻壓縮：系統(tǒng)對(duì)音視頻安防內(nèi)容進(jìn)行編轉(zhuǎn)碼時(shí)采用TIVC視頻編碼技術(shù)進(jìn)行視頻壓縮，將極大節(jié)約音視頻觀看端的流量成本；四,無(wú)限輸出∶該系統(tǒng)理論上支持無(wú)限數(shù)量的用戶同時(shí)觀看音視頻安防內(nèi)容，視所部署環(huán)境計(jì)算資源及帶寬資源條件而定；五，可支撐后臺(tái)：提供資源管理后臺(tái)，可便捷管理接入攝像頭及系統(tǒng)資源，包括實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)資源狀態(tài)、人工調(diào)配資源、動(dòng)態(tài)增減接入攝像頭等功能。目前融創(chuàng)天下的移動(dòng)視頻網(wǎng)關(guān)已廣泛應(yīng)用于公安、交通、平安城市等領(lǐng)域。