基于3G和固網(wǎng)的融合視頻監(jiān)控技術(shù)解決方案

1.前言

　　近幾年來(lái)，安防行業(yè)尤其是視頻監(jiān)控系統(tǒng)蓬勃發(fā)展，公眾對(duì)于國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商發(fā)展的“寬視界”、“全球眼”、“神眼”等品牌已經(jīng)不再感到陌生，在這些品牌下發(fā)展的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)已經(jīng)給各行各業(yè)帶了便利。另外，國(guó)內(nèi)的科技強(qiáng)警和平安城市建設(shè)，也在全國(guó)范圍內(nèi)展開。

　　隨著視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的逐漸發(fā)展，有越來(lái)越多的行業(yè)和個(gè)人用戶在感受到固網(wǎng)視頻監(jiān)控帶來(lái)便利的同時(shí)，也提出了移動(dòng)視頻監(jiān)控的需求。尤其國(guó)家政府機(jī)關(guān)、企業(yè)集團(tuán)的領(lǐng)導(dǎo)以及一些商務(wù)人士，工作性質(zhì)要求經(jīng)常外出，不會(huì)在固定辦公地點(diǎn)長(zhǎng)期辦公，而這類用戶經(jīng)常需要進(jìn)行各類重大決策。通過移動(dòng)視頻監(jiān)控的使用，就可以為用戶提供更加豐富的決策依據(jù)。因此，實(shí)現(xiàn)寬帶和移動(dòng)的融合視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的需求就顯得尤為迫切。

　　在2G發(fā)展初期，就有進(jìn)行移動(dòng)視頻監(jiān)控的探索，其中遇到的一個(gè)最大的瓶頸的無(wú)線帶寬的穩(wěn)定性。隨著基于2G技術(shù)的不斷發(fā)展以及3G逐步商用帶來(lái)的無(wú)線帶寬拓展，移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性建設(shè)階段，使得融合視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)成為可能。

2.3G移動(dòng)視頻監(jiān)控的需求和關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1需求分析

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)的幾個(gè)重要組成部分：前端視頻采集編碼設(shè)備、中心集中管理平臺(tái)系統(tǒng)、用戶客戶端。在有線網(wǎng)絡(luò)支撐的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，這幾部分之間都是通過固網(wǎng)進(jìn)行連接的。也就是說(shuō)，用戶有某個(gè)區(qū)域的視頻監(jiān)控布點(diǎn)需求時(shí)，該區(qū)域必須具備有線網(wǎng)絡(luò)是必要條件，同樣，用戶需要通過有線網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)，才能使用視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。

　　在有線視頻監(jiān)控系統(tǒng)下，某些不方便部署有線網(wǎng)絡(luò)的地方無(wú)法實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控點(diǎn)的部屬，也無(wú)法通過客戶端使用視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。而這兩方面的需求，尤其是無(wú)線瀏覽客戶端的需求，市場(chǎng)方面的呼聲一直都存在并且越來(lái)越高。

　　通過以上分析，可以看出，如果3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供的帶寬能夠滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求，能夠?qū)崿F(xiàn)前端編碼設(shè)備無(wú)線上傳，3G無(wú)線終端隨時(shí)隨地瀏覽，那將真正實(shí)現(xiàn)用戶的3A服務(wù)：做到任何時(shí)候（Anytime）、從任何地方（Anywhere）、對(duì)任何現(xiàn)場(chǎng)都能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控（Anysee）。隨著3個(gè)運(yùn)營(yíng)商3G建設(shè)的逐步展開，3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的帶寬瓶頸也逐步得到突破，3G視頻監(jiān)控將成為殺手級(jí)的應(yīng)用。

2.2關(guān)鍵技術(shù)分析

　　通過以上分析，3G無(wú)線視頻監(jiān)控的關(guān)鍵主要體現(xiàn)在兩個(gè)端，即移動(dòng)客戶終端和監(jiān)控點(diǎn)的無(wú)線終端。前者用于解決移動(dòng)用戶如何看，后者解決視頻監(jiān)控點(diǎn)視頻無(wú)線上傳。所以，實(shí)現(xiàn)3G無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括：適用于無(wú)線傳輸?shù)囊曨l編解碼技術(shù)，3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于視頻傳輸?shù)闹С帧⒁曨l平臺(tái)的接口技術(shù)，3G移動(dòng)終端的多媒體處理技術(shù)。其中最為關(guān)鍵的是3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和3G終端。

2.2.1 3G通信標(biāo)準(zhǔn)

　　國(guó)際上3G通信有3種制式標(biāo)準(zhǔn)：歐洲的WCDMA標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)的CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)和由我國(guó)科學(xué)家提出的TD－SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。

　　表一：三種3G制式指標(biāo)比較

WCDMA的演進(jìn)過程

　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP（第三代合作伙伴項(xiàng)目）控制著 WCDMA 規(guī)范，3GPP WCDMA標(biāo)準(zhǔn)歷經(jīng)多年的努力，目前已有R99，R4，R5，R6，R7，R8等多個(gè)版本，其演進(jìn)過程如下圖所示：

圖一：WCDMA的演進(jìn)過程

CDMA2000的演進(jìn)過程

　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP2負(fù)責(zé)CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)的制定。2000年10月，3GPP2頒布了1xEV-DORev0標(biāo)準(zhǔn)。CDMA2000 1xEV-DO由CDMA2000 1x演進(jìn)而來(lái)，是第一個(gè)可與有線寬帶相比擬，提供高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。與WCDMA不同，CDMA2000有著較為明晰的發(fā)展和演進(jìn)過程。如下圖所示：

　　圖二： CDMA-2000的演進(jìn)過程

　　TD-SCDMA的發(fā)展

　　自2001年3月3GPPR4發(fā)布后，TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的實(shí)質(zhì)性工作主要在3GPP體系下完成。在R4標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之后的兩年多時(shí)間里，眾多的業(yè)界運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商一起，經(jīng)過無(wú)數(shù)次會(huì)議討論、郵件組討論，通過提交的大量文稿，對(duì)TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的物理層處理、高層協(xié)議棧消息、網(wǎng)絡(luò)和接口信令消息、射頻指標(biāo)和參數(shù)、一致性測(cè)試等部分的內(nèi)容進(jìn)行了一次次的修訂和完善，使得到目前為止的TD-SCDMAR4規(guī)范相當(dāng)穩(wěn)定和成熟。

　　在3GPP的體系框架下，經(jīng)過融合完善后，由于雙工方式的差別，TD-SCDMA的所有技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)得以在空中接口的物理層體現(xiàn)。物理層技術(shù)的差別是TD-SCDMA與WCDMA最主要的差別所在。在核心網(wǎng) 方面，TD-SCDMA與WCDMA采用完全相同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括核心網(wǎng)與無(wú)線接入網(wǎng)之間采用相同的Iu接口；在空中接口高層協(xié)議棧上，TD-SCDMA與WCDMA二者也完全相同。這些共同之處保證了兩個(gè)系統(tǒng)之間的無(wú)縫漫游、切換、業(yè)務(wù)支持的一致性、QoS 的保證等，也保證了TD-SCDMA和WCDMA在標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的后續(xù)發(fā)展上保持相當(dāng)?shù)囊恢滦浴?/P>

　　TD技術(shù)的成熟程度正在迅速向WCDMA靠攏，TD HSDPA是TD-SCDMA系統(tǒng)提高下行容量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率的一種重要技術(shù)，通過TD HSDPA，在不改變?cè)?GPP R4版本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的情況下，可以大大提高上下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率。

2.2.2 移動(dòng)視頻監(jiān)控對(duì)3G手機(jī)終端的需求