1995年,只能進(jìn)行語(yǔ)音通話的第一代模擬制式手機(jī)(1G)問(wèn)世。
1996-1997年,出現(xiàn)了可接收數(shù)據(jù)功能(如接收電子郵件或網(wǎng)頁(yè))的第二代GSM、TDMA等數(shù)字制式手機(jī)(2G)。
2000年5月,國(guó)際電信聯(lián)盟正式公布第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)提交的TD-SCDMA正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),與歐洲的WCDMA、美國(guó)的CDMA2000成為3G時(shí)代最主流的三大技術(shù)。
2009年1月7日下午,工業(yè)和信息化部確認(rèn)國(guó)內(nèi)3G牌照并發(fā)放給三家運(yùn)營(yíng)商,由此,2009年成為我國(guó)的3G元年。
這是通訊技術(shù)的三級(jí)發(fā)展歷程,從最初的語(yǔ)音通話功能到現(xiàn)在高速的流媒體傳輸能力,表現(xiàn)出了通信技術(shù)強(qiáng)勁的發(fā)展動(dòng)力和無(wú)限的應(yīng)用能力,尤其是3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)向民用領(lǐng)域的開(kāi)放化,更是加快了通信技術(shù)的前進(jìn)的步伐。
3G,即第三代移動(dòng)通信技術(shù)(英語(yǔ):3rd-generation,3G),是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時(shí)通信等)。3G的代表特征是提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),速率一般在幾百kbps以上。3G規(guī)范是由國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)所制定的IMT-2000(國(guó)際移動(dòng)通信-2000)規(guī)范的最終發(fā)展結(jié)果。
3G無(wú)線通訊技術(shù)是在原通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,不但繼承了原有通信技術(shù)語(yǔ)音通話、數(shù)據(jù)接收的功能,還大大提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?。通過(guò)接收終端(如手機(jī))可在線觀看視頻、玩網(wǎng)絡(luò)游戲,還可進(jìn)行數(shù)據(jù)大流量的實(shí)時(shí)傳輸。這是1G、2G通信技術(shù)所無(wú)法比擬的。3G通信技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于它可高速實(shí)時(shí)傳輸流媒體,這很好地滿足了大眾及時(shí)了解信息的需求。
安防監(jiān)控領(lǐng)域由于自身的特殊性,從成本、監(jiān)控項(xiàng)目技術(shù)難度、后期維護(hù)、傳輸距離等因素考慮,常常會(huì)遇到一些棘手的問(wèn)題,比如出現(xiàn)監(jiān)控難度大,在線方式無(wú)法實(shí)現(xiàn);需要遠(yuǎn)距離傳輸;有移動(dòng)監(jiān)控需求等一種或多種監(jiān)控訴求。在目前技術(shù)環(huán)境下,能同時(shí)解決這些問(wèn)題的技術(shù)較少,3G技術(shù)的商用化,正好可以彌補(bǔ)這一缺陷。3G技術(shù)正是在這樣特殊的應(yīng)用需求下,逐步進(jìn)入安防視頻監(jiān)控領(lǐng)域。
北京攜遠(yuǎn)天成技術(shù)有限公司產(chǎn)品部副總工程師林海軍說(shuō):“3G技術(shù)在安防行業(yè)和3G新業(yè)務(wù)的應(yīng)用是它的一個(gè)新熱點(diǎn),目前呈現(xiàn)出異常火爆的局面,一些依托于無(wú)線研發(fā)和生產(chǎn)的廠家這兩年也隨著3G技術(shù)的應(yīng)用得到了蓬勃的發(fā)展。個(gè)人認(rèn)為,3G無(wú)線視頻監(jiān)控還處于一個(gè)初級(jí)階段,各種應(yīng)用剛起步不久,市場(chǎng)潛力巨大?!?/P>
三大標(biāo)準(zhǔn)共存發(fā)展
3G視頻監(jiān)控技術(shù)是基于3G通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),在分析3G視頻監(jiān)控技術(shù)之前,筆者先為大家介紹一下3G通信技術(shù)。成都誠(chéng)泰拓天實(shí)業(yè)有限公司總經(jīng)理邱建平認(rèn)為,3G通信技術(shù)在3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)中扮演的角色是立體信道,通過(guò)3G的無(wú)線和帶寬優(yōu)勢(shì)完成監(jiān)控圖像的傳輸作用。
3G能夠在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)線漫游,并處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。目前,全世界有四大主流3G標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),他們分別是我國(guó)獨(dú)自制定的TD-SCDMA、美國(guó)的CDMA-2000、歐洲的WCDMA以及2007年10月通過(guò)的WiMax。我國(guó)根據(jù)自己的國(guó)情,同時(shí)在國(guó)內(nèi)啟用了除WiMax外的3個(gè)主流3G標(biāo)準(zhǔn)。其中,中國(guó)移動(dòng)的3G標(biāo)準(zhǔn)為T(mén)D-SCDMA,電信為CDMA2000,中國(guó)聯(lián)通為W-CDMA,三家運(yùn)營(yíng)商共同分享著中國(guó)3G市場(chǎng)。
TD-SCDMA
全稱為T(mén)ime Division - Synchronous CDMA(時(shí)分同步CDMA),該標(biāo)準(zhǔn)是由中國(guó)大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn),具有輻射低的特點(diǎn),被譽(yù)為綠色3G。該標(biāo)準(zhǔn)將智能無(wú)線、同步CDMA和軟件無(wú)線電等當(dāng)今國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)融于其中,在頻譜利用率、業(yè)務(wù)支持的靈活性、頻率靈活性及成本等方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過(guò)2.5代的中間環(huán)節(jié),直接向3G過(guò)渡,非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級(jí)。軍用通信網(wǎng)也是TD-SCDMA的核心任務(wù)。
CDMA-2000
CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMA IS95)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的寬帶CDMA技術(shù),也稱為CDMA Multi-Carrier,它是由美國(guó)高通北美公司為主導(dǎo)提出,現(xiàn)在韓國(guó)成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。這套系統(tǒng)是從窄頻CDMAOne數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來(lái)的,可以從原有的CDMAOne結(jié)構(gòu)直接升級(jí)到3G,建設(shè)成本低廉。該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進(jìn)策略。CDMA20001x被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù),通過(guò)采用三載波使帶寬提高。目前中國(guó)電信正在采用這一方案向3G過(guò)渡,并已建成了CDMA IS95網(wǎng)絡(luò)。[nextpage]
W-CDMA
也稱為WCDMA,全稱為Wideband CDMA,也稱為CDMA Direct Spread,意為寬頻分碼多重存取。這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來(lái)的3G技術(shù)規(guī)范,能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上,對(duì)于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過(guò)渡。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進(jìn)策略。
以上3種3G技術(shù)都是基于CDMA技術(shù)發(fā)展而來(lái),與GSM系統(tǒng)相比(見(jiàn)表1),頻譜利用率大有提高。但它們的標(biāo)準(zhǔn)不同,各有優(yōu)劣。從技術(shù)的成熟度來(lái)說(shuō),歐洲提出的W-CDMA最成熟,它經(jīng)受了長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試和商用考驗(yàn),是目前全球范圍內(nèi)應(yīng)用最廣的3G標(biāo)準(zhǔn)。CDMA-2000建設(shè)成本低廉,是目前各標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)技術(shù)中進(jìn)度最快的。TD-SCDMA是中國(guó)自有的3G標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)時(shí)間晚,是多種先進(jìn)技術(shù)的融合,其采用的TDD時(shí)分雙工方式,具有更高的頻譜利用率和應(yīng)用的靈活性;但普及率不高,目前依靠擁有龐大客戶群的中國(guó)移動(dòng)在國(guó)內(nèi)推動(dòng),而且,其1880-1920MHz頻段被小靈通和軍用雷達(dá)使用,頻譜資源達(dá)不到155MHz。
表1 3G系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)的技術(shù)比較
三大標(biāo)準(zhǔn)同臺(tái)競(jìng)技,平分秋色,TD-SCDMA的市場(chǎng)占有率在國(guó)家支持下略占優(yōu)勢(shì)。它們所能提供的視頻傳輸監(jiān)控功能卻要根據(jù)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行選擇,不能一概而論誰(shuí)優(yōu)誰(shuí)劣。
“黃金雙槍”:挺起3G視頻監(jiān)控
3G技術(shù)是構(gòu)成視頻監(jiān)控的基本技術(shù)保障,但卻不是唯一。3G無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)是眾多技術(shù)的大融合,在眾多的技術(shù)中,有兩個(gè)技術(shù)對(duì)3G無(wú)線視頻監(jiān)控的影響極大,一個(gè)是涉及到帶寬的3G傳輸技術(shù);另一個(gè)是關(guān)系到視頻文件質(zhì)量和大小的編解碼技術(shù)。在現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,共同撐起3G視頻監(jiān)控走進(jìn)千家萬(wàn)戶的重任。
傳輸:監(jiān)控流暢的保證
3G技術(shù)是一種傳輸手段,它能夠進(jìn)行流媒體傳輸,包括音頻、視頻、圖像等。更重要的是,它能進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻傳輸,可以提供視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程對(duì)講等特色服務(wù),3G視頻監(jiān)控利用的正是這一優(yōu)勢(shì)。
3G視頻監(jiān)控需要實(shí)時(shí)地將前端設(shè)備采集的數(shù)據(jù)傳送到后端平臺(tái),以便于后端管理人員對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況的了解,進(jìn)而制定處理措施。它與固定監(jiān)控的不同點(diǎn)在于,數(shù)據(jù)采集點(diǎn)和后端監(jiān)控點(diǎn)并不是固定不變的,有可能都處于移動(dòng)之中,從而提高了實(shí)時(shí)傳輸?shù)碾y度。
現(xiàn)行的三個(gè)3G制式的傳輸速率不一,從表1中我們知道,TD-SCDMA的傳輸速率最高,達(dá)到16.8Mbps,聯(lián)通的W-CDMA有14.4Mbps,CDMA-2000的值最小,也有3.1Mbps。以最小傳輸速率的CDMA-2000為例,3.1Mbps的速率在不考慮損耗、分流等降低碼率的因素時(shí),可進(jìn)行720P/25fps清晰圖像的實(shí)時(shí)傳輸。當(dāng)然,這僅是理論值,實(shí)際傳輸肯定會(huì)有所降低。因此,對(duì)3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求很高,必須要時(shí)刻保證所提供的各種服務(wù)能夠順暢進(jìn)行。一般,在室內(nèi)、步行/室外到室內(nèi)和快速行車(chē)的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的傳輸速度,才能完成大流量的傳輸工作。因此,憑借3G技術(shù)良好的帶寬,基本可以滿足實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枨?。[nextpage]
在3G傳輸中,QoS(Quality of Service,即服務(wù)質(zhì)量)在網(wǎng)絡(luò)中可以通過(guò)保證傳輸?shù)膸?、降低傳送的時(shí)延、降低數(shù)據(jù)的丟包率以及時(shí)延抖動(dòng)等措施來(lái)提高服務(wù)質(zhì)量,從而保證監(jiān)控視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性,增強(qiáng)移動(dòng)通信數(shù)據(jù)通道的穩(wěn)定和可靠,使視頻傳輸更流暢、更清晰。
在現(xiàn)階段,3G網(wǎng)絡(luò)還處于建設(shè)的起步期,可能會(huì)對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸造成一些不利影響,在網(wǎng)絡(luò)傳輸性能不強(qiáng)時(shí),可通過(guò)降低視頻的幀率、切換更低帶寬需求的視頻流格式等來(lái)達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。
3G技術(shù)的視頻傳輸易受實(shí)際帶寬的限制,一般只能傳輸標(biāo)清圖像,而標(biāo)清圖像很難對(duì)一些特殊監(jiān)控需求清晰識(shí)別,比如人臉。為使能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,又能在特殊情況下對(duì)圖像進(jìn)行清晰識(shí)別,業(yè)內(nèi)提出了雙碼流輸出的技術(shù)方案,即采用3G無(wú)線技術(shù)傳輸標(biāo)清圖像,本地存儲(chǔ)高清視頻圖像,當(dāng)監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)有異常情況需要清晰辨識(shí)場(chǎng)景時(shí),再調(diào)出本地存儲(chǔ)的高清視頻監(jiān)看。此種雙碼流輸出技術(shù)適合于公交、運(yùn)鈔車(chē)等既需要實(shí)時(shí)監(jiān)控又需要清晰圖像查看的領(lǐng)域應(yīng)用。
編解碼:傳輸?shù)氖萆矸▽?/P>
“理論上3G技術(shù)的帶寬是挺寬的,但還是有限的;況且,它還是一種共享的傳輸技術(shù),所以在實(shí)際使用中,帶寬很難達(dá)到理論帶寬的高度?!北本┩芤曂ㄐ偶夹g(shù)有限責(zé)任公司產(chǎn)品經(jīng)理肖可偉介紹說(shuō)。3G的網(wǎng)絡(luò)帶寬是固定的,傳輸?shù)拇a率最高也不能超過(guò)其峰值,否則將會(huì)給3G網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)阻塞。所以說(shuō),3G網(wǎng)絡(luò)帶寬再大也不可能無(wú)節(jié)制地使用。
3G視頻監(jiān)控一方面需要接入到共享網(wǎng)絡(luò)中,必會(huì)受到共享資源利用率的影響;另一方面,隨著安防IP化、高清化應(yīng)用需求不斷高漲,一些較高分辨率格式的清晰視頻也成為傳輸?shù)膬?nèi)容之一。在這種帶寬不變,碼率大漲的情況下,勢(shì)必會(huì)對(duì)視頻監(jiān)控的實(shí)時(shí)性提出挑戰(zhàn)。
對(duì)此,我們可以通過(guò)編解碼技術(shù)在前端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理,當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)后端后再進(jìn)行解壓顯示。在保持圖像清晰度不變的前提下,最大限度地降低碼率,通過(guò)對(duì)帶寬的低占用率來(lái)實(shí)現(xiàn)高效傳輸,從而可以更好地滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控需求。金鵬電子信息機(jī)器有限公司城市安全事業(yè)部總經(jīng)理姚卓說(shuō):“3G視頻監(jiān)控的發(fā)展取決于編碼器的發(fā)展,編碼格式和算法的進(jìn)步,可傳輸更低的碼流和更清晰的圖像?!蹦壳坝玫米疃嗟木幋a格式是H.264,它是由ITU-T和ISO/IEC再次聯(lián)手開(kāi)發(fā)的最新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。它其它標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)功能上作了進(jìn)一步改進(jìn),使得在同等視頻質(zhì)量條件下,能夠節(jié)省50%的碼率,且提高了視頻傳輸質(zhì)量的可控性,并具有較強(qiáng)的差錯(cuò)處理能力,適用范圍更廣。
視頻編碼技術(shù)是不斷發(fā)展的,H.264編輯碼技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,尤其是3G用戶的增多已顯得力不從心,眾廠家仍繼續(xù)探尋更適合于3G無(wú)線傳輸?shù)木幗獯a技術(shù),誠(chéng)泰拓天的邱建平說(shuō):“在圖像壓縮上,無(wú)損壓縮JPEG-2000提上日程,采用該壓縮格式得出圖像的質(zhì)量將更高。”針對(duì)新的應(yīng)用需求, JPEG-2000將被設(shè)計(jì)成可以滿足各類應(yīng)用需求的標(biāo)準(zhǔn),包括國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、彩色傳真、印刷、掃描、數(shù)字?jǐn)z影、遙感、移動(dòng)通訊應(yīng)用、醫(yī)用影像、數(shù)字圖書(shū)庫(kù)和電子商務(wù)等。
傳輸和編解碼技術(shù)是3G視頻監(jiān)控的兩大關(guān)鍵技術(shù),它們之間是相輔相成的關(guān)系,缺一不可。視頻傳輸技術(shù)解決了帶寬以及傳輸過(guò)程中異常的問(wèn)題,確保視頻傳輸?shù)母咝Ш土鲿?。傳輸技術(shù)做好了,可以提升實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)帶寬接近理論值,并在傳輸過(guò)程中減少丟幀、阻塞等問(wèn)題,可彌補(bǔ)編解碼技術(shù)的壓縮不到位的問(wèn)題。編解碼則很好地將數(shù)據(jù)量很大的視頻流壓縮到最低限度,減少對(duì)帶寬的占用,增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性,緩解帶寬壓力;同時(shí),還確保了數(shù)據(jù)解壓后能夠做到良好地還原。
這兩種技術(shù)的互補(bǔ)為3G無(wú)線視頻監(jiān)控不斷擴(kuò)大空間。當(dāng)然,3G無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)并不是僅依靠這兩種技術(shù)就可實(shí)現(xiàn)的,還需要其它的技術(shù)共同完成,比如解決視頻輸入降噪、視頻輸出流量控制的圖像預(yù)處理和后處理技術(shù);解決移動(dòng)用戶如何查看移動(dòng)通信終端的多媒體處理技術(shù)等。3G視頻監(jiān)控是一個(gè)整體,3G技術(shù)改變了視頻傳輸?shù)姆绞剑鰪?qiáng)了監(jiān)控管理的實(shí)時(shí)性。
監(jiān)控新寵初長(zhǎng)成
從3G拍照發(fā)放那一刻起,就備受安防界的關(guān)注,困擾安防監(jiān)控多年的技術(shù)難題有望得到解決。將3G技術(shù)引入安防監(jiān)控,為安防事業(yè)注入了新血液,是安防監(jiān)控發(fā)展的一大跨越,加速了其對(duì)民用、國(guó)防等領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展,3G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)很明顯,總的來(lái)說(shuō),有如下幾點(diǎn)。
· 移動(dòng)性強(qiáng):北京中盛安泰科技有限公司項(xiàng)目經(jīng)理李春豹說(shuō):“3G最大的優(yōu)勢(shì)就是解決了監(jiān)控點(diǎn)的移動(dòng)問(wèn)題,使用更方便?!?G通信技術(shù)可以做到遠(yuǎn)距離的無(wú)線傳輸,在強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋環(huán)境下,對(duì)任何移動(dòng)的監(jiān)控點(diǎn)都可以做到無(wú)線監(jiān)控,比如城市公交,跨區(qū)域長(zhǎng)途運(yùn)輸車(chē)、運(yùn)鈔車(chē)等,這種全國(guó)性視頻移動(dòng)監(jiān)控的優(yōu)越性是其它技術(shù)所無(wú)法比擬的,能夠在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫漫游;[nextpage]
· 實(shí)時(shí)性好:深圳安防集團(tuán)股份有限公司項(xiàng)目經(jīng)理凌運(yùn)宏介紹道:“3G Camera最大的優(yōu)勢(shì)是用戶永遠(yuǎn)在線,一旦有警情,攝像機(jī)會(huì)自動(dòng)回?fù)茉O(shè)定的3G手機(jī)號(hào)碼,您只要按一個(gè)接聽(tīng)鍵,任何情況都盡收眼底。利用視頻電話的音頻通道,3G Camera還可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)聽(tīng)的功能,便于了解監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的情況?!?G視頻監(jiān)控的可以隨時(shí)隨地了解監(jiān)控點(diǎn)的情況,可為后端管理人員提供及時(shí)有效的信息,對(duì)迅速做出決策起到了極其重要的作用;最重要的是,跟2G、2.5G網(wǎng)絡(luò)相比,3G實(shí)現(xiàn)了流媒體的實(shí)時(shí)傳送,這是傳輸、監(jiān)控技術(shù)的一大跨越;
· 部署簡(jiǎn)易:3G無(wú)線視頻監(jiān)控的籌建無(wú)需布線,只要建設(shè)監(jiān)控所用的硬件,并配備好相應(yīng)軟件即可。 3G通信的建設(shè)已由運(yùn)營(yíng)商規(guī)劃好,3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)好后,連到3G網(wǎng)絡(luò)即可使用,發(fā)揮了項(xiàng)目實(shí)施部署周期短的優(yōu)勢(shì);
· 部署范圍廣:目前,3G的網(wǎng)絡(luò)遍布了大、中、小城市,對(duì)一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)也有部署,并正在向范圍更廣的農(nóng)村覆蓋,以3G網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)勁的建設(shè)勢(shì)頭,不久將覆蓋全國(guó)。屆時(shí),3G視頻將實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。
3G技術(shù)的引入,可在很多安防應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮其重要作用,彌補(bǔ)人們對(duì)現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的不足,可應(yīng)用于:
· 家庭看護(hù):針對(duì)家中有老人、小孩、病人或經(jīng)常出差而家中無(wú)人看守的家庭;
· 商鋪管家:店主可以用手機(jī)隨時(shí)監(jiān)控幾家連鎖店中的情況;
· 物流運(yùn)輸:可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)輸車(chē)輛,了解被運(yùn)送物品及車(chē)輛的安全情況;
· 國(guó)家安全:可應(yīng)用于基站防盜/防火、森林防盜/防火、城管執(zhí)法監(jiān)控、電力系統(tǒng)監(jiān)控、應(yīng)急指揮等;
· 其它:還可應(yīng)用在不便布線的危險(xiǎn)區(qū)域等場(chǎng)所。
3G技術(shù)在視頻監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域中,應(yīng)用十分廣泛,但畢竟還處于成長(zhǎng)期,從3G牌照發(fā)放至今剛滿兩年,很多技術(shù)和應(yīng)用都還在探索之中。在目前的應(yīng)用中總會(huì)出現(xiàn)一些有礙3G視頻監(jiān)控發(fā)展的因素存在。
網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足
3G視頻監(jiān)控依賴于3G網(wǎng)絡(luò),截至去年年底,中國(guó)聯(lián)通3G基站累計(jì)達(dá)到16.7萬(wàn)個(gè);中國(guó)移動(dòng)正在加快3G網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容,到2010年年底,其3G基站總數(shù)有望超過(guò)20萬(wàn)個(gè);中國(guó)電信也在加緊建設(shè)步伐,已累計(jì)建設(shè)3G基站20.7萬(wàn)個(gè)(數(shù)據(jù)分別來(lái)自:通信世界網(wǎng)、中國(guó)新聞網(wǎng)、工信部網(wǎng)站)。雖然從數(shù)字上看,3G基站建設(shè)力度很大,但我國(guó)地域廣大,在偏遠(yuǎn)地區(qū)、郊外、農(nóng)村等仍沒(méi)有得到3G網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋。即使在大中城市,3G網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性也無(wú)法得到保障,這給3G監(jiān)控的建設(shè)帶來(lái)很大困擾。尤其是移動(dòng)監(jiān)控,當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)入信號(hào)盲區(qū)時(shí),監(jiān)控將會(huì)中斷。
帶寬不足
3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬理論值可達(dá)幾兆乃至十幾兆一秒,但在實(shí)際使用中,由于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和共享用戶多等問(wèn)題,很難達(dá)到實(shí)時(shí)傳輸?shù)谋O(jiān)控需求。另外,“3G網(wǎng)絡(luò)分上行帶寬和下行帶寬,下行帶寬比較高,但上行帶寬比較低,設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)易受上行帶寬的限制?!备=ㄐ蔷W(wǎng)銳捷網(wǎng)絡(luò)有限公司產(chǎn)品經(jīng)理余永健指出。此次所有的采訪對(duì)象一致認(rèn)為,3G制式的上行帶寬較窄,在實(shí)際應(yīng)用中,無(wú)法達(dá)到實(shí)時(shí)傳輸最低要求的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
延時(shí)性大
前端采集到的視頻數(shù)據(jù)需先經(jīng)過(guò)壓縮,如果壓縮算法有欠缺,可能會(huì)造成延時(shí);然后才能傳送到后端;數(shù)據(jù)到后端后還需要解壓等圖像處理程序,“這就考驗(yàn)到后端解碼的容錯(cuò)、糾錯(cuò)能力:在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)丟包、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的時(shí)候,解碼端能否判別異常情況,進(jìn)行容錯(cuò)、糾錯(cuò),給用戶一個(gè)盡可能連續(xù)、清晰的圖像顯示效果。”杭州??低暤漠a(chǎn)品經(jīng)理林萬(wàn)彬說(shuō)。產(chǎn)生延時(shí)的原因有兩個(gè):網(wǎng)絡(luò)和編解碼算法。但“網(wǎng)絡(luò)延時(shí)不會(huì)對(duì)監(jiān)控造成決定性的影響,而在于視頻的壓縮和解壓縮,圖像的編解碼算法才是造成延時(shí)最核心的部分?!北本┩芤曂ㄐ偶夹g(shù)有限責(zé)任公司產(chǎn)品經(jīng)理肖可偉指出。編解碼算法的改進(jìn)可降低誤碼率和帶寬碼率,提高編解碼速率和圖像清晰度,這是未來(lái)3G視頻監(jiān)控編解碼算法的發(fā)展方向。目前可通過(guò)降幀、降低分辨率等方法來(lái)降低延時(shí)性。
資費(fèi)高
我國(guó)的3家運(yùn)營(yíng)商都有提供3G服務(wù),雖然資費(fèi)不同,但差異不大,都是將資費(fèi)跟流量捆綁來(lái)為客戶提供服務(wù)。“3G應(yīng)用還無(wú)法普及的主要原因之一就是資費(fèi)問(wèn)題,現(xiàn)在3G應(yīng)用的費(fèi)用還相當(dāng)高,運(yùn)營(yíng)商一般采用包月或包流量的方式來(lái)運(yùn)作。如果24小時(shí) 不間斷實(shí)時(shí)傳輸CIF分辨率的視頻流,需求的流量在5-6GB,一個(gè)月的流量的費(fèi)用就是一筆驚人的數(shù)目。極大地抑制了3G無(wú)線傳輸技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用?!焙銟I(yè)國(guó)際集團(tuán)中國(guó)區(qū)營(yíng)銷中心的研發(fā)部經(jīng)理錢(qián)偉介紹到。[nextpage]
業(yè)務(wù)單一
當(dāng)前,運(yùn)營(yíng)商所能提供的3G服務(wù)業(yè)務(wù)還很單一,僅局限于視頻、音頻、圖像、網(wǎng)頁(yè)等服務(wù),缺乏多面化發(fā)展。攜遠(yuǎn)天成林海軍說(shuō):“3G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)展到較成熟階段,但應(yīng)用上尚未成熟,其業(yè)務(wù)目前主要局限在手機(jī)3G上網(wǎng)、視頻、移動(dòng)視頻監(jiān)控、公交車(chē)/長(zhǎng)途車(chē)的視頻監(jiān)控等。”業(yè)務(wù)量太少限制了3G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在安防領(lǐng)域的發(fā)揮。不過(guò),3G視頻傳輸技術(shù)還處于起步階段,業(yè)務(wù)單一也在情理之中,隨著需求的增大,其業(yè)務(wù)必將多樣化。
雖然3G無(wú)線視頻監(jiān)控仍存在一些不足,可喜的是,它正在茁壯成長(zhǎng),在安防監(jiān)控中的應(yīng)用更是成為3G應(yīng)用的一個(gè)發(fā)展熱點(diǎn),在實(shí)踐中自我不斷得到完善,一些技術(shù)難點(diǎn)也將會(huì)不斷得到突破。
路在何方
3G技術(shù)在移動(dòng)視頻監(jiān)控中起到了很好的傳輸作用,它連接著視頻監(jiān)控的前端與后端,使之形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。3G技術(shù)的融入,不僅僅是在傳輸上,還在于視頻監(jiān)控的每一個(gè)環(huán)節(jié),都要做相應(yīng)的改進(jìn)來(lái)與之相適應(yīng)。對(duì)其顯示終端,為更好地顯示低分辨率格式的圖像,還要開(kāi)發(fā)出更直觀的監(jiān)控平臺(tái)和硬件設(shè)備。
3G安防監(jiān)控與3G技術(shù)一起成長(zhǎng),都還處于起步階段,對(duì)它們未來(lái)能發(fā)展到一個(gè)什么的程度卻“仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智”了。鑒于目前3G存在的缺陷,有人提出了將WiMax、4G等具有更廣覆蓋面、更高傳輸速率的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)投入到實(shí)際應(yīng)用中來(lái)。深圳市銳明視訊技術(shù)有限公司車(chē)載監(jiān)控事業(yè)部孫總認(rèn)為:“3G技術(shù)本身應(yīng)該只算是過(guò)渡,往4G發(fā)展是必然的,隨著帶寬的大幅增加,無(wú)線移動(dòng)視頻監(jiān)控的前景將更加廣闊。隨著WiFi、WiMax、WBMA等各種寬帶無(wú)線接入技術(shù)和短距離無(wú)線技術(shù)的成熟,3G將與他們呈現(xiàn)融合發(fā)展的態(tài)勢(shì),未來(lái)移動(dòng)監(jiān)控應(yīng)用方式將更多樣、靈活?!焙?低暤牧秩f(wàn)彬、恒業(yè)國(guó)際的錢(qián)偉等業(yè)內(nèi)人士也持此觀點(diǎn)。但另一部分業(yè)內(nèi)人士則認(rèn)為,WiMax、4G等技術(shù)還為時(shí)尚早,“3G技術(shù)還處于起步階段,潛力很大,隨著它們的慢慢成熟,對(duì)安防行業(yè)來(lái)說(shuō),應(yīng)用都不是問(wèn)題。”北京蛙視通信的肖可偉指出。從現(xiàn)有采訪對(duì)象來(lái)說(shuō),對(duì)這兩種觀點(diǎn)的支持者勢(shì)均力敵,但無(wú)論怎樣,他們都是在為促進(jìn)無(wú)線視頻監(jiān)控的發(fā)展而努力。
移動(dòng)WiMax與HSPA/1x EV-DO系統(tǒng)的比較如表2所示,其中,TD-SCDMAD“下行峰值速率”僅列出單載波HSDPA數(shù)據(jù)(表1、表2中數(shù)據(jù)來(lái)源:高鵬、趙培、陳慶濤編著的《3G技術(shù)問(wèn)答》)。
表2 移動(dòng)WiMax與HSPA/1x EV-DO系統(tǒng)的比較
3G無(wú)線視頻監(jiān)控能走多遠(yuǎn)?是完善還是過(guò)渡?這不是一時(shí)半會(huì)所能說(shuō)清的,3G視頻監(jiān)控的應(yīng)用更不是說(shuō)出來(lái)的,即使它只是一個(gè)過(guò)渡階段,也還是需要眾多的行業(yè)人士來(lái)促進(jìn)其發(fā)展。正在壯大的3G視頻監(jiān)控將走向何方?我們靜觀其變。[nextpage]
圖1 手機(jī)3G監(jiān)控拓?fù)鋱D(資料來(lái)源:杭州??低暪煞萦邢薰荆nextpage]
圖2 3G視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(資料來(lái)源:恒業(yè)國(guó)際集團(tuán))[nextpage]
圖3 警用車(chē)載指揮調(diào)度平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖(資料來(lái)源:深圳市銳明視訊技術(shù)有限公司)[nextpage]
圖4 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)模式架構(gòu)圖(資料來(lái)源:北京蛙視通信技術(shù)有限責(zé)任公司)