浅谈3G监控技术发展优势及应用

　　2009年是中国3G监控元年，3G牌照发放后，三大运营商大力推进3G网的建设。3G网络具有带宽高、覆盖广、安全性突出等技术特点，突破了视频监控信号长距离数字化传输的瓶颈，摆脱了复杂环境和网络条件对传统监控的束缚，开辟了无线视频监控的新时代。

　　3G监控优势

　　3G监控是对传统监控的继承和拓展，在保持了传统的固网监控所有应用的同时，更具备了传统监控所没有的优势：

　　移动视频监控。由于摆脱了电源线、网线和视频线缆的束缚，在车载取电、电池供电的帮助下，借助于3G无线网络的传输，视频监控设备可以在运动的情况下进行视频监控，这一模式是传统的固定监控所不能胜任的。现已有很多这样的应用：公交车载监控、110巡逻车载监控、地铁监控等。
 

　　监控覆盖面广。借助3G网络广覆盖的特点，在一些偏远地区或无法铺设通讯线缆或采用固定监控成本过高的地区也可方便的部署监控点，变不可能为可能。

　　监控更便捷。通过手机等无线终端设备，用户不需要再像从前一样，只能空等在监控电脑前，或者守候在监控大厅的监控大屏前才能监控，而是可以随时随地的通过手机了解监控点的实时状况，这一点对于监控的普及和监控便捷性都有很大的提升作用。

　　3G监控技术浅析

　　3G监控主要包含无线PU（前端）和无线CU（手机、PDA、上网本等使用3G网络接入的移动终端）两个方面，在PU、CU两端提供完整的端到端无线视频监控方案，配合成熟的固网监控网络，可真正实现“任何时间”、“任何地点”、“任何终端”的视频监控应用。

　　前端PU方面可提供基于3G网络的R_PU，篭-盖中国电信EVDO、中国联通WCDMA、中国移动TD-SCDMA三种网络制式，设备类型包括固定式、车载式、单兵、便携式视频编码器或网络摄像机等。CU浏览方面提供手机终端监控浏览方式，并提供完整的手机监控解决方案。

　　下面将从PU和CU两方面对3G无线监控方案做详细介绍。

　　1、无线PU

　　1）R_PU

　　R_PU即无线PU，是无线视频监控系统的前端子系统，主要实现音视频信息、报警信息的采集、编码、3G网络传输以及云镜控制等功能。

　　无线前端支持有线前端的所有功能，通过在有线前端中加载无线模块来实现。为了适应无线网络时延高、抖动大和误码率高的特点，无线前端在软件上进行了相应的调整。另外，还需要在平台侧部署媒体网关进行码流的相关处理。为了节省上网资费，无线前端可以开启短信唤醒和强制下线功能。

　　无线前端在进行视音频信号和报警信号的多通道传输时将数据包划分成多个小包，分别在不同的链路上进行传输。R_PU会根据各链路上的丢包率动态调整各链路上的传输数据量，自动适应各链路的带宽。对链路带宽的自适应数据传输的功能，使R_PU对网络带宽的利用率最大化。

 　　2）MRPA

　　MRPA即多无线通道接入模块，是将R_PU顺利接入监控平台的关键网元。MRPA一般与平台侧的前端设备接入服务器PUI一同部署，形成完整的无线接入方案，并针对无线传输网络的无线特性做出相关的适配，提高无线传输质量。MRPA的主要功能包括：

　　接入无线PU，完成其向监控平台注册的过程；

　　点击对应无线PU监控点，获取码流，进行解码与显示；

　　支持PU的基本功能操作，如录像、抓拍、参数配置、告警联动等；

　　对前端设备进行控制，放大，缩小，变倍等；

　　支持QCIF与CIF视频图像，获得良好的显示效果；

　　支持无线PU与平台之间双向语音传输；

　　支持多卡绑定扩展通道进行无线传输；

　　支持无线PU中GPS信息的传输。

　　2、无线CU

　　在各类无线CU中，手机监控是最普及、最方便，也是最具代表性的一种终端浏览方式。

　　高档3G智能手机。这种手机性能高，用户属于高端群体，对应用要求比较高，多属于行业专网应用，例如公安的平安城市应用、环保的环保监控。对于这部分用户群体，可采用MCU浏览方式，在智能手机上安装一个MCU软件，用户可以完成大部分监控PC的监控功能，如视频实时浏览、视频录像、视频录像回放、摄像机PTZ控制、图片抓拍、语音对讲等。

　　中高档手机。这类手机具备一定的智能功能，但是受限于手机本身的处理能力，无法完成复杂的控制功能。基于手机内置流媒体播放器的流媒体监控方式，可以对于视频监控点进行实时视频监控。

　　低端手机。这类手机属于最简单的手机，性能比较弱，无法完成视频播放功能，可采用彩信PUSH的方式让用户通过浏览连续的前端抓拍图片来了解前端实时状况。

　　为解决固网监控码流与手机的兼容性问题，可部署移动视频接入单元，实现无线设备与监控平台之间码流的转码和转分发。如果码流信息超过无线带宽的承载能力，移动视频接入单元可以将诊-始码流转换成符合要求的码流后，再传输给手机客户端。为了实现整个系统的平滑扩展，移动视频接入单元的转码资源可以分布式部署，根据容量需要逐步扩展转码能力。

　　经移动视频接入单元转码后的码流符合3GPP标准，因此对于手机而言无需额外安装解码插件，可直接解码。如果采用不同的网络接入制式，可以请求不同分辨率和码率的码流。考虑到用户操作的方便，可以通过手机号码和监控帐号的绑定，实现一键登录。

　　在手机上进行视频监控，通常受制于手机屏幕尺寸和分辨率，可能无法关注画面细节，这个问题可通过视频和图片相结合的浏览方式来解决，用户可以通过前端抓拍高清的JPEG图片来关注前端监控现场细节，并且可以保留作为调查取证的依据。

　　3G监控的特色应用

　　3G监控部署灵活、操作便捷，可广泛应用在各类场合：

　　特定行业移动性无线视频监控。主要包括城管车载、金融押运、公交、客运、轮渡、地铁、油罐车、特殊物品运输等交通运输工具内部监控应用以及幼儿园远程看护、单兵监控、警察巡查、消防火场监控等。

　　临时性监控。这种监控需求时间紧，使用时间短，采用无线监控部署可大大节省部署时间和部署成本。如自然灾害抢险救灾、突发性群体事件等。

　　特殊应用环境/场合监控。这类场合通常无法部署固定监控或者部署成本太高，如森林防火、水文监控等，3G无线监控覆盖范围广，无需复杂布线，可轻松满足这类应用需求。

　　3G监控的发展

　　3G无线视频监控的应用是一个逐步推进的过程，大致可分为三个阶段：

　　高端用户先行。部分传统监控高端用户率先实现无线监控应用，如手机监控与无线前端的移动部署。

　　新的监控业务模式建立，开辟3G监控新应用。建立新的监控业务模式，从部分已经习惯了无线监控的用户开始尝试，并引领其他人跟随，如家庭监控、宝宝在线等业务。

　　无线监控的普遍应用。无线视频监控成为与有线监控同样重要的监控模式。随着3G的发展，广阔的民用市场将成为无线视频监控的主要市场。

　　3G监控与3G网络的发展相辅相成，3G监控能有效应用3G网络的带宽特性，提升网络的利用率，给运营商带来巨大的收益，从而进一步推动3G网络的发展，而3G网络的完善，又能促进3G监控的发展与普及。两者的结合，将会有更广阔的发展前景。  （作者单位：内蒙古消防总队）