3G无线车载视频监控方案 2010 5邹志华 目录 概述及问题解决方案适用范围及满足需求车载监控功能 特点设计原理视频传输的网络拓扑图系统组成部分介绍前端DVS介绍平台的组成及传输原理客户端的介绍车载监控图 Page 2 2020年6月7日 HongdianCorporation 概述及问题 传统车载视频监控仅将车辆的视频进行录像保存 2G网络 GPRS EDGE CDMA 下 只有部分厂家尝试进行图片 视频的即时传输 图片传输对网络带宽要求比较低 一般10秒左右就可将照片传输回中心 视频传输则对网络要求较高 2G网络环境下只能传输低帧率的视频图像 而且图像也不是很清晰 传统车载视频带来的难题 一 车辆上不可能拉有线的网络二 只能够本地存储 本地存储硬盘损坏 数据全部丢失三 控制中心不能够观看实时传输的视频四 2G GPRS CDMA EDGE 网络 由于带宽不够 传输视频效果也相当差 解决方案 随着3G网络技术的不端发展 网络带宽成倍增加 可以满足高帧率 较高图像质量的视频数据传输需求 原有单车以录像为主的车载视频监控解决方案渐渐向系统化 网络化 平台化方向发展 3G无线视频监控已经成为视频监控的重要组成部分 特别是在无线车载视频监控领域 利用3G无线网络传输监控视频无疑是最理想 最便捷 最经济 最实用的首选方案 深圳市宏电技术股份有限公司的为大家提供一整套3G无线车载视频方案 从前端的DVS 客户端到后台的管理平台 通过这套方案可以解决之前遇到的问题 一 3G网络是居于无线网络传输的一种 不需要有线宽带 3G模块通过SIM卡就可以拨上3G网络 应用方便 二 不仅仅限于本地存储 可以实现远程存储 一旦硬盘损坏 远程服务器和电脑上都存储视频数据 不怕丢失 数据的安全性大大加强 三 不限于本地观看 远程可以实现同步观看现场视频 便于实时监控 四 3G网络的来临 解决了以往2G GPRS CDMA EDGE 网络带宽不足的难题 适用范围及满足需求 该系统广泛用于野战部队军事演习 公安 消防武警现场指挥和勘探 和公交车辆监控 公安执法车辆 以及水利防汛 道路抢险 城管督察等紧急应急指挥系统 其主要作用是能够将现场和指挥中心之间实时双向传输文字数据 视频 以提高指挥的准确性和及时性 满足以下需求1 对流动车体内 车体周边进行可控制的视频监控并利用3G网络传输 2 本地存储视频3 对摄像机云台进行控制4 远程调用实时视频和历史视频5 远程流媒体服务器存储视频6 3G上网功能7 初始投入成本低 运营成本低 Page 5 2020年6月7日 HongdianCorporation 车载监控功能 1 车载监控功能 1 实时视频监控监控中心可远程实时监控车辆视频 2 录像存储回放一 车内可通过本地SD卡存储 格式D1 CIF可选 二 可以选择远程存储策略 通过3G网络把视频传输至服务器 在服务器可以选择观看历史视频 3 远程控制内置控制模块 用户可以本地通过面板控制和网络远程控制 如 控制云台转向 开启关闭视频传输 及设置传输的速率等等 Page 6 2020年6月7日 HongdianCorporation 车载监控特点 监控系统支持通过多种终端进行监控 主要包括PC等客户端 屏幕墙 手机终端 并具备远程视频浏览 远程控制 多画面监视 多画面轮询 录像回放等功能 1 监控客户端监控中心通过因特网或专网连接至机房 客户可查看各监控点的视频及控制云台转向等功能 2 屏幕墙可安装网络视频解码器 将前端采集来的数字信号解码还原成图像和声音传输到大屏幕墙上 为用户提供多路监控点图像的集中实时显示 3 智能终端通过智能3G手机终端实现远程视频浏览 视频截图等功能 满足客户远程视频查看 远程应急指挥的需求 向3G客户提供随时随地的视频监控 设计原理 一 为了保证该系统在运行过程中能对前端现场各监控点进行实时采集 处理 建立一个实时处理 数字传输和综合远程网络管理的视频监控系统 在系统设计 建设上 我们遵循下列原则进行 1 先进性 本着高起点 高标准要求 采用国际上先进的视频压缩技术 计算机网络技术 通讯技术 自动化控制技术及管理技术 并选择当前具有国际先进水平和成熟的商品化产品 满足该无线视频监控系统的数字化应用及远程网络管理需求 2 实用性 我们在设计本着从该无线视频监控系统应用的实际需求出发 强调系统的实用性 所以从系统的硬件平台及应用软件选型上 保证系统有良好的综合性能 同时系统应具有较高的使用效率 3 可扩充性 该无线视频监控系统随着系统的应用范围的不断扩大 建设范围将逐步扩展 逐步建设 因此从系统结构 容量与处理能力必须具备较强的可扩性 选用的设备产品及应用软件的升级换代都应得到强有力的保障 Page 8 2020年6月7日 HongdianCorporation 设计原理 二 4 可靠性 该系统建设并投入使用后 将成为相关管理部门日常工作不可缺少的辅助工具 系统瘫痪的后果将是难以想象的 因此系统必须稳定地连续运行 在单个设备稳定 可靠运行的前提下 着重考虑集成系统的容错设计 从而保证整个系统的稳定性 5 安全性 该系统按照用户需要 提供多种安全措施及手段 防止各种途径的非法侵入与机密信息的泄露6 易用性及可维护性 为使该系统建成后 能方便地使用与管理 设计中优先考虑系统的易用性 即应是使用方便 简明易学 便于维护 对系统中关键设备应具有自检和自动恢复 断电保护 故障自动报警或隔离等功能 Page 9 2020年6月7日 HongdianCorporation 视频传输的网络拓扑图 3G网络 INTERNET 远程Monitor 局域网网关 监控中心 Camera Camera Camera Camera HD3221 HD3221 HD3221 HD3221 视频服务器 手机观看视频 电视墙 系统组成部分介绍 系统从逻辑上主要包括三个部分 一 前端设备 即DVS 二 中心平台三 客户端 DVS介绍 DVS是 digitalvideoserver 数字视频服务器的英文简写 是一种压缩 处理音视频数据的专业网络传输设备 DVS的主要功能是通过摄像头采集视频信号 将模拟的视频信号压缩编码为H 264的码流 然后通过通信信道传输出去 本系统可采用的信道包括无线和以太网两类 其中无线通道采用3G无线网络 宏电DVS可以在这两种无线网络间切换 增大了使用空间 Page 12 2020年6月7日 HongdianCorporation DVSH3221支持一路视频 DVSH3224支持一路视频 DVS功能特性 视频编码 采用H 264国际标准 支持抓拍 照片以JPG格式回传至客户端 云镜控制 可控制云台上 下 左 右转动 自动巡航 控制镜头变焦 支持pelco D P协议 支持报警输入 支持报警输出 支持移动侦测功能 通过客户端设置要监控的区域 若此区域发生变化 则报警前端支持SD卡存储 平台存储 在传输的同时 将视频存储在平台服务器上 多点观看 一路视频可以被多个客户端观看 支持电视墙 可通过电视墙服务器将视频码流转换为模拟信号上电视墙 支持客户端修改视频参数 多种自动报警技术 抗颠簸设计 DVS技术参数 规格H3221 H3224视频压缩方式H 264数据传输方式TD WCDMA EVDO播放分辨率D1 CIF视频帧率5 25帧可调视频码率70 400kbps可调视频输入接口BNC视频输入路数1或4路通讯接口1个RJ4510 100M以太网口 1个RS 232串口 1个RS 485串口报警输入2路GPIO报警输出2路GPIO存储SD卡存储电源DC12V功耗 5W工作温度 20 65 工作湿度10 90 中心平台 一 中心平台监控平台服务器包括中心管理服务 注册服务 转发服务等中心管理服务是业务系统的核心 主要功能包括 用户管理 设备管理 日志管理 业务管理 主要完成业务管理 用户和设备管理等功能注册服务器 亦称接入服务器 提供编码器终端上线注册功能 并与终端实时保持心跳连接 是一个中心通信枢纽 连接了所有终端设备和网络设备 主要起到注册和定位的作用 终端设备通过接入服务器注册 成为在线设备 所有的终端设备 以及分发和存储等网络设备都必须在接入服务器注册 成为在线设备 在线设备之间通常在接入服务器的协助下进行通讯 通过客户端可以进行视频监控业务操作 如 实时视频浏览 录像回放 语音对讲 报警联动等 转发服务器 亦称分发服务器 作为监控中心和终端 编码器 交互的平台 主要进行数据图像和报警信号的转发工作 并进行操作员权限的认证和管理 平常用户访问的合法图像 都是直接来自于前端视频服务器 保证了现场图像的实时性 但是在大量用户同时访问某个热点前端图像的情况下 前端服务器压力就非常大 网络带宽也有限制 这样可能无法保证所有用户的正常连接 观看图像 转发服务器就解决了这一难题 平台系统连接图 Page 16 2020年6月7日 HongdianCorporation 企业客户端 管理客户端 存储服务器 分发服务器 前端 接入服务器 中心服务器 监控中心电视墙 数据库 强制走分发的实时视频模式 Page 17 2020年6月7日 HongdianCorporation 客户端 接入服务器 前端 1视频请求 4 返回分发服务器信息及认证信息 5请求分发视频 中心服务器 分发服务器注册 2权限认证 3取得分发服务器ID和播放协议信息 前端设备注册 分发服务器 6发送视频信息 历史视频调阅模式 历史视频调阅模式 企业用户 接入服务器 存储服务器 中心服务器 1发送历史视频请求 2权限认证 3取得存储服务器ID和播放协议信息 4返回存储服务器信息及认证信息 5请求历史视频 6发送视频信息 设备注册 平台特性 灵活性部署的灵活性 不受地理距离的限制可靠性源代码完全开放的Linux系统平台利用ORACLE数据库进行检索和存储动态感知各个设备的工作状态安全性软件 密码集中认证管理经济性LINUX操作系统 毋须支付昂贵版权费前端无需绑定固定IP地址 节省运行费用 Page 19 2020年6月7日 HongdianCorporation 录像方式 实时录像 根据客户实际的需求 录像点播服务器对前端监控图像实施的全动态录像存储 自动录像 自动录像指的是系统支持的定时录像和周期录像 手动录像 手动录像实际上就是手动操作完成录像任务 报警录像 系统支持告警联动 动态侦测录像 当设置告警区域内变化区域大于设定百分比时 系统会产生告警 从而形成告警联动录像 Page 20 2020年6月7日 HongdianCorporation 客户端 客户端客户端接收来自转发服务器的视频流 并播放给用户观看 另外它还有一些辅助功能 具体是 控制云台的功能 移动侦测的设置功能 OSD的设置功能 在用户有监控中心 如果用户需要把视频在电视墙上播放 则系统还需要电视墙服务器 它是将来自于前端编码设备的视频码流进行解码 并输出模拟信号到传统监视设备上 实际应用中 输出的模拟信号被输入到视频矩阵中 经矩阵切换到电视墙上 电视墙服务器还可进行轮巡 报警弹出 画面分割等功能 作为数字编码与模拟显示系统之间的一个衔接 为集中式数字监控解决方案提供了强有力的支持 实现多场景同时观看的需要 每台电视墙显示服务器可输出8路D1模拟视频或画面分割后的16个CIF 企业客户端 企业客户端 Page 22 2020年6月7日 HongdianCorporation 企业客户端主要功能 实时视频 支持1 4 6 8 9 10 13 16分屏播放视频 并能切换为全屏显示方式 历史视频 基于流媒体技术的视频点播服务 在保证回放质量的同时提供方便快捷的播放控制功能 云境控制 全方位云台控制 支持变倍 自动巡航 预制位 灯光 雨刷功能 报警联动 预案设置是一组动作的集合 通过报警事件被触发后 便会按照预先设定的集合执行动作 比如警灯闪烁 摄像头启动巡航或转到预置点 启动显示终端 方便控制实时视频 历史视频投放 并能够远程执