CDMA移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

概述

一、

    當今，通信技術和數字視頻監(jiān)控技術不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用場所日益多樣化，視頻監(jiān)控的需求和相應的系統(tǒng)解決方案也層出不窮。

    但是，對于車、船等移動目標上的視頻監(jiān)控和遠距離（數百公里，甚至上萬公里）分散地點視頻監(jiān)控的需求，現(xiàn)有的系統(tǒng)解決方案（包括光纖、ADSL等基于有線的解決方案和微波、衛(wèi)星、無線局域網等基于無線的解決方案）有很大的局限性，或者因沒有很好的解決方案而難以滿足需求，或者因系統(tǒng)建設費用和系統(tǒng)運行費用太高而難以普及。

    美國視音達科技公司（ViVoDa Communications, Inc.）是專門從事多媒體通信技術研究與相應產品的開發(fā)的公司。在多媒體和通信系統(tǒng)設計及軟、硬件的技術實現(xiàn)，系統(tǒng)級IC研發(fā)等方面擁有雄厚的專業(yè)技術力量。在基于MPEG-4的圖形、圖像的壓縮/解壓縮技術、有線、無線傳輸過程中的誤碼處理、遠程數字監(jiān)控、特別是遠程數字移動監(jiān)控等領域擁有自主的、國際領先的核心技術及產品。視音達科技公司是世界上首家推出基于MPEG-4單芯片視頻編/解碼器的公司。公司幾年前就投入巨資進行CDMA無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)，并于2004年11月正式推出了基于中國聯(lián)通CDMA無線網絡的移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

    CDMA無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研制成功，無疑為視頻監(jiān)控提供了新的系統(tǒng)解決方案。由于借助運營商的基站和網絡資源，無需自建基站，對于車、船等移動目標上的監(jiān)控和遠距離視頻監(jiān)控，是一種十分廉價且易于普及的系統(tǒng)解決方案。

與其它CDMA無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)比較，突出的優(yōu)勢

采用自主知識產權的VDC-601硬件編解碼芯片，支持自適應帶寬編碼、編碼效率極高；

    單塊UIM卡的情況下，上行帶寬可以達到120kbps以上，甚至高于同類產品2塊UIM同時傳輸的帶寬，節(jié)省設備成本和運行成本；

從硬件到軟件均為本公司設計、生產，有能力按照客戶需求和行業(yè)需求進行定制；

有配套的有線寬帶視頻監(jiān)控設備，可以將有線設備和無線設備接入到同一個監(jiān)控平臺；

CDMA無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)適用的場合：

    對車、船等移動目標上的視頻監(jiān)控；適用于公安警車、金融運鈔車、消防車、貨運車、長途客車、城管監(jiān)察車、市政監(jiān)察車、其他應急搶險車等；

    有線網絡無法到達的地點的視頻監(jiān)控；如電力高壓線線路、高速公路、公安偵查臨時布防、環(huán)境監(jiān)測、部隊野戰(zhàn)訓練、森林防火、路燈、石油開采、石油輸油管線、物流、運輸船、長途車、火車、車庫、防洪搶險等；

    有線網絡可達，但是使用受限地點的視頻監(jiān)控；如環(huán)保部門對重點污染源的監(jiān)控、安監(jiān)部門對非法采礦點的監(jiān)控，他們不希望使用被監(jiān)控單位的網絡；

CDMA無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢

    充分利用聯(lián)通現(xiàn)有的無線基站和網絡資源，系統(tǒng)安裝方便，開通快捷，無需進行布線，節(jié)省實施費用、工程建設周期短；

前端設備可任意部署在有聯(lián)通CDMA網絡信號的地方，不受距離限制、監(jiān)控范圍廣、擴充能力強；

CDMA網絡穩(wěn)定可靠、傳輸速率高、實時性強，可以保證不間斷的視頻監(jiān)控；

系統(tǒng)軟件和前端設備價格低廉，容易推廣普及；

CDMA1X資費便宜，計費合理，系統(tǒng)運行費用低，適于大規(guī)模部署；

可以平滑升級到3G。

CDMA無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)典型應用領域：

二、系統(tǒng)原理

    VDH-2202CDMA是視音達科技公司推出的嵌入式無線視頻監(jiān)控設備，它集CDMA數據通訊功能和數字視頻編解碼功能為一體，采用先進的CDMA模塊、先進的DSP視頻處理技術、本公司專利的視頻編解碼芯片（VDC-601）、主流的視頻編解碼方式，借助廣泛覆蓋的CDMA網絡并結合監(jiān)控中心軟件，構成了完整的CDMA視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

    VDS2200-CDMA是一款可在 Windows 2000 和Windows XP中運行的監(jiān)控中心軟件，適用于本公司的VDH-2202CDMA基于CDMA的嵌入式無線視頻監(jiān)控設備。利用VDS2200-CDMA和VDH-2202CDMA可以構成一套完整的、基于CDMA的嵌入式移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)。VDH-2202CDMA前端監(jiān)控設備如下圖，設備尺寸：寬18厘米*深12厘米*高4厘米。

工作原理如下：

    音、視頻數據依賴CDMA無線網絡進行傳輸，VDH-2202CDMA可以任意安裝在有CDMA網絡覆蓋的地區(qū)。每臺VDH-2202CDMA設備需配備1塊CDMA UIM卡，VDH-2202CDMA設備則自動通過CDMA撥號方式上網。它把攝像機圖像經過視頻壓縮編碼模塊壓縮，通過智能無線通訊模塊發(fā)射到CDMA網絡，實現(xiàn)視頻數據的交互、發(fā)送/接收、加解密、加解碼，鏈路的控制維護等功能。

    監(jiān)控中心計算機可通過光纖、ADSL、ISDN、PSTN、CDMA、GPRS等方式上網。監(jiān)控中心需要一個固定的公網IP地址。在監(jiān)控中心可以遠程控制前端設備，調看現(xiàn)場視頻圖像。

    其它用戶可以通過Internet訪問系統(tǒng)服務器，得到實時的視頻圖像信息。系統(tǒng)支持C/S方式和Web方式兩種訪問方式。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作示意圖如下

視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作

示意圖如下

三、系統(tǒng)結構和系統(tǒng)功能

（一）系統(tǒng)結構

    視音達科技公司CDMA移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于聯(lián)通的CDMA網絡，主要由以下三部分組成：

VDH-2202CDMA前端視頻監(jiān)控設備
VSS-Server視頻監(jiān)控中心服務器
VSS-Client視頻監(jiān)控客戶端
    整個系統(tǒng)結構簡潔明了，擴展性好，能適應多變的監(jiān)控要求。

    VDH-2202CDMA前端視頻監(jiān)控設備
    VDH-2202CDMA前端視頻監(jiān)控設備實現(xiàn)的功能是從普通的視頻攝像頭中捕捉瞬時的視頻信號，然后壓縮，視頻采集壓縮后就可以將壓縮好的視頻圖像文件通過聯(lián)通的CDMA網絡傳送到監(jiān)控中心。

    VSS-Server監(jiān)控中心服務器
    監(jiān)控中心服務器是一臺具有公網IP、并且運行VSS-Server軟件的計算機。啟動服務后，就等待各個VDH-2202CDMA視頻監(jiān)控終端的連接，在監(jiān)控中心可以按照需要查詢每一個現(xiàn)場的視頻圖像，也可以根據設置自動將現(xiàn)場視頻圖像記錄在監(jiān)控中心服務器。

    VSS-Client客戶端
    在Internet上的任意一臺PC均可以通過安裝VSS-Client 客戶端軟件或通過Web方式訪問監(jiān)控中心服務器而成為一個視頻監(jiān)控客戶端。每一個客戶端均可以連接到多個監(jiān)控中心服務器。在客戶端，可以按照權限查詢到相關現(xiàn)場的視頻圖像，也可以根據設置自動將現(xiàn)場視頻圖像記錄在監(jiān)控客戶端PC機上。

    系統(tǒng)除支持PC客戶端以外，還支持WinCE系統(tǒng)的PDA或手機作為客戶端，來連接到監(jiān)控中心服務器，瀏覽現(xiàn)場視頻圖像。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能

監(jiān)控中心功能：
    (1) 支持光纖、ADSL、ISDN、PSTN、CDMA、GPRS等多種上網方式；
    (2) 可管理最多128臺設備，并且最多可支持128臺設備同時連接并上傳圖像；
    (3) 支持1/4/9/16等多種畫面顯示，支持畫面拖拽和分組顯示；
    (4) 可以定義最多32個設備組，每組可最多包含任意32臺前端設備；
    (5) 支持64個自定義用戶，可以設置不同權限，對于有控制權限的用戶還可以設置連接或控制的設備組；
    (6) 支持對遠端設備自動對時操作；
    (7) 能夠遠程調整前端監(jiān)控設備的編碼質量、攝像機編號；
    (8) 能夠遠程控制云臺和攝像機；
    (9) 能夠在監(jiān)控中心進行硬盤錄像，支持對視頻文件的檢索、播放、備份、刪除等操作；
    (10)能夠瀏覽、上載、刪除前端監(jiān)控設備上CF存儲器中保存的文件；
    (11)可以顯示前端監(jiān)控設備的狀態(tài)（未連接、連接、監(jiān)控、錄像、報警等）；
    (12)支持始終在線、撥號激活和報警觸發(fā)等工作方式的前端設備上傳視頻圖像；
    (13)有報警輸入時，在監(jiān)控中心有聲光顯示；
    (14)能夠通過點擊視頻窗口或設備圖標選擇監(jiān)控設備，在信息欄顯示的信息來源于選定設備，在視頻設置欄和PTZ控制欄中的所有操作都應用于選定設備；
    (15)能夠設置視頻文件存儲目錄、是否自動錄像、界面語言等參數；
    (16)能夠進行聲音監(jiān)聽（可定制）；
    (17)支持對視頻文件的暫停、變速、步進等播放控制，并支持播放過程中的抓圖；
    (18)編輯和保存相關的設備信息（設備名稱、UIM卡號碼、UIM卡編號等）；
    (19)支持C/S工作方式，客戶端可以通過服務器轉發(fā)方式來進行遠程視頻監(jiān)控；
    (20)支持PDA作為客戶端連接到服務器，選擇前端設備和顯示視頻圖像；

VDH-2202CDMA設備功能：
    (1)通過CDMA無線撥號方式上網；
    (2)可最多連接4臺攝像機，支持監(jiān)控中心和客戶端遠程切換圖像；
    (3)支持1路報警輸入，可與報警設備配合使用，實現(xiàn)無人值守時的視頻監(jiān)控功能；
    (4)支持設備端CF卡錄像（手動錄像、報警觸發(fā)錄像和按計劃錄像三種方式）；
    (5)支持串口及CF卡兩種設備初始化設置方式；
    (6)內置看門狗電路，防止死機；
    (7)連接中斷后可自動重連；
    (8)支持始終在線和撥號激活兩種工作方式，節(jié)省通信費用；
    (9)可以遠程調節(jié)圖像質量；
    (10)可以根據無線鏈路帶寬自動調整碼流速率；
    (11)提供RS485接口，實現(xiàn)對云臺和攝像機的控制；

PC客戶端軟件功能：

    (1) 支持有線或無線方式上網；

    (2) 支持對多個服務器的連接，可同時連接的監(jiān)控中心服務器多達32臺，可同時連接的前端設備多達256臺；

    (3) 按指定用戶進行連接, 自動獲取授權的設備組和設備信息, 顯示在設備欄；

    (4) 支持1/4/9/16/25/36畫面顯示，支持畫面拖拽方式，可最多自定義四種不同的顯示格式；
    (5) 授權用戶能夠連接到監(jiān)控中心來實時察看現(xiàn)場圖像；

    (6) 授權用戶可以遠程控制前端設備連接的云臺、攝像機；

    (7) 支持本地計算機硬盤錄像；

PDA客戶端軟件功能

    (1) 支持GPRS/CDMA無線方式上網；

    (2) 支持基于Windows Mobile 2003 for Pocket PC的手機和PDA；

    (3) 授權用戶能夠連接到監(jiān)控中心來實時察看現(xiàn)場圖像；

    (4) 授權用戶可以遠程控制前端設備連接的云臺、攝像機；

    (5) 可以通過切換方式察看來自不同的前端設備發(fā)送的視頻圖像；

視頻監(jiān)控系統(tǒng)特點

   距離無限制。聯(lián)通CDMA網絡覆蓋的地方均可部署設備；具備互聯(lián)網接入條件的全球任一角落均可看到圖像。

錄像方式多。支持前端設備CF卡錄像、監(jiān)控中心硬盤錄像。

壓縮比例高。采用本公司專利的MPEG4壓縮芯片，支持最低9.6kbps帶寬，并保證在20kbps以上帶寬時圖像連續(xù)。

支持PDA。支持基于Windows CE內核的手機和PDA（如大顯928、酷派728等）。

幀率可調整。共15個級別，在監(jiān)控中心可以遠程在線設置。

帶寬自適應。根據信號和線路情況，自動調整圖像質量和編碼速率。

斷線可重連。因信號不好或基站切換造成連接中斷時，可自動重新連接。

撥號可激活。設備既支持一直在線方式，也支持撥號激活方式（撥打電話啟動設備上傳視頻圖像）。

云臺遠程控。在監(jiān)控中心和客戶端可以發(fā)送相關命令，完成遠程PTZ控制。

確保不死機。設備內置硬件看門狗電路，從容應對各種意外事件。

合作方式多。從提供編解碼板、產品到OEM、ODM均可。

CDMA移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案

CDMA移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案

    以20輛汽車的車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例，假如每輛車上各有2路視頻，建議的方案如下：

    每輛車上安裝1臺VDH-2202CDMA無線視頻監(jiān)控設備，每臺VDH-2202CDMA設備連接2臺攝像機，中心通過切換的方式選看其中的某路圖像，每臺VDH-2202CDMA設備配備1塊聯(lián)通UIM卡。如果中心希望同時看到車上的2路圖像，則需要在每輛車上安裝2臺VDH-2202CDMA無線視頻監(jiān)控設備。

    監(jiān)控中心需要上網，最好申請固定的公網IP地址，如無公網IP地址，則需要向第三方申請一個動態(tài)域名；正式使用時我們強烈建議采用固定IP地址，以增加系統(tǒng)的可靠性。

    系統(tǒng)支持兩種工作方式：撥號激活和一直在線。撥號激活方式適合于不定期傳輸的情況以節(jié)約通信，需要傳輸視頻圖像時需要撥打設備端UIM卡電話，設備檢測到振鈴音自動連接到監(jiān)控中心并上傳圖像；一直在線方式適合于設備上裝有包月UIM卡的情況，設備上電后立即連接到監(jiān)控中心并上傳圖像。

網絡要求

軟件環(huán)境要求

硬件配置要求

CDMA移動視頻監(jiān)控項目方案示意圖

如下所示：

本方案的優(yōu)勢：

第一：機動靈活。由于采用聯(lián)通的CDMA網絡來傳輸，不受距離的限制，不論車在北京、上海、廣州，還是在國內其它地方均能夠將視頻圖像傳送到監(jiān)控中心。只需要考慮UIM卡的費用問題。如果漫游比較多的情況下，建議選用漫游不限流量的UIM卡。

第二：擴充容易。系統(tǒng)具有很好的擴容性。只需要增加監(jiān)控中心的網絡帶寬以及增加監(jiān)控服務器就可以輕松實現(xiàn)擴容。每臺服務器目前支持128個VDH-2202CDMA設備。

第三：實時遙控。支持遠程監(jiān)控和移動監(jiān)控，可始終在線，也可電話激活，支持云臺控制，即插即用，通電即可，監(jiān)控人員不受時空限制。

第四：性價比高。設備可單臺工作，也可組網工作，部署靈活，擴充性強，利用國家移動網絡通訊的可靠資源傳送監(jiān)測圖像及數據，減少人力投入，降低運營成本。

第五：保密性強。系統(tǒng)軟件可設定各類密碼，安全系數高，可以對特殊用戶滿足遠程無線一對一的專用圖像傳送要求。

第六：手機監(jiān)控。系統(tǒng)支持PDA或手機作為監(jiān)控端來查看現(xiàn)場圖像，便于領導和值班人員隨時了解車輛運行情況。

CDMA移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術指標

CDMA移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術指標

(一)VDH-2202CDMA技術參數

(二)系統(tǒng)技術指標

    連接。服務器：可以支持128路設備同時連接, 同一個設備可以支持32個客戶端同時連接。客戶端：可以支持同時連接32個服務器,客戶端可以支持256路設備同時連接。

    設備。服務器：系統(tǒng)可以支持128個設備, 可以16路畫面同時顯示。客戶端：可以支持256路設備同時連接, 可以36路畫面同時顯示。

    設備組。服務器：可以設置最多32個設備組, 每組包含最多32個任意的設備, 并指定給遠程連接的用戶, 是否可以遠程連接或控制對應設備組�？蛻舳耍喊粗付ㄓ脩暨M行連接, 自動獲取授權的設備組和設備信息, 顯示在設備欄。

    用戶。服務器：系統(tǒng)可以支持64個用戶, 可以設置不同權限, 如果具備遠程連接或控制權限, 還可以設置連接或控制的設備組。

    服務器列表�？蛻舳耍嚎梢灾С衷O定32個服務器參數, 并且選擇任意服務器進行連接操作。

1、前端監(jiān)控現(xiàn)場設備

3、可選高端設備