一 概述

    随着我国3G牌照的发放，代表我国已经进入3G的网络时代了，3G全称3rd Generation中文含义是指第三代数字通信技术，其中TD作为3G国际标准，是我国科技自主创新的重要标志，国家将继续支持研发、产业化和应用推广。

    3G的应用渗透于各个领域，在社会治安监控系统的结合应用尤其突出，社会治安监控系统建设一直都存在着各种各样的难点，在一些范围广，有线系统难于覆盖的区域，直接影响到整个系统的整体融合性，而基于二代的通信技术又难于解决传输编码的流畅性，致使移动视频监控技术一直停留在一些过度性的应用。

    社会治安监控系统是一个关系着国泰民安的庞大监控系统，而且国家针对项目的完善，实施各种政策，3G的出现正好解决社会治安移动视频监控的技术难点。

    随着公安部“3111工程”的推广和北京奥运会的召开，国内视频安防产业也开始逐渐升温，来自安防产业的数据显示，2009年国内安防产业总规模约人民币1000亿元，而到2010年还会增加至1500亿，这之中，大量监控设施将会使用3G网络进行视频监控。

    在平安城市建设中，3G无线网络的结合应用与传统线缆网络传输相比综合成本更低，但技术要求更高。据公开数据显示，随着平安城市的建设、各级安防项目的启动及家庭对安全的日趋重视，视频监控获得空前发展。业内人士指出，预计2009年，视频监控依然将保持强劲增长的势头，在3G时代的到来，将为视频监控系统带来更多的功能应用。

    二 系统总体设计

    1. 设计目标与依据

    安全可靠、先进

    社会治安监控系统建设，属于一个对数据安全性要求较高的行业，在系统设计中要充分考虑到数据安全问题，在设备的选型上着重衡量设备的可靠性，以确保整个系统安全、可靠运行。

    保证满足应用的同时，又要体现出网络系统的先进性。在网络设计中要把先进的技术与现有的成熟技术和标准结合起来，充分考虑网络应用的现状和未来发展趋势，因为社会治安监控与3G无线网络系统的结合是社会发展趋势。

    根据未来3G的应用的需求和变化，应具备充分的无线接入能力和可扩展性，包括多种接入方式的提供和接入的可扩展性，带宽的扩展与速率的平滑升级以及处理能力的可扩展性，最大程度地减少对3G无线网络架构和现有设备的调整。

    设计依据

    无线网络传输系统主要是针对网络编码传输的，视频编码的优化决定了网络传输的流畅性,3G无线网络是针对流媒体传输作为载体传输。

    流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体。为实现H.264流媒体的传输，直接使用面向连接的TCP需要较多的开销，重传的差错控制机制将带来较大的时延不太适合传输实时监控数据。而直接使用数据报方式UDP协议也存在差错、延时抖动处理等问题。所以为了实现流媒体通信，需要将H.264数据流分别被封装进流媒体RTP报头、 UDP报头和IP报头，然后IP数据包通过Internet向接收端发送,当发送端收到已被正常编码压缩的H.264码流后，按照RTP数据传输协议的报文格式装入RTP报文的数据负载段，并配置RTP报文头部的时间戳、同步信息、序列号等参数，此时数据报文已被“流”化了；同时发送端周期性地接收 RTCP包，将QoS反馈控制信息发送到发送端，发送端利用这些信息动态地改变自身参数设置。

    接收端收到IP包后先分析RTP包头，判断版本、长度、负载类型等信息的有效性，更新缓冲区 的RTP信息，如收到的字节数、视频帧数、包数、序列号数等信息；按照RTP时间戳和包序列号等进行信源同步，整理RTP包顺序，重构视频帧；最后根据负载类型标识进行解码，将数据放入缓存供解码器解码输出；同时接收端根据RTP包中的信息周期性回送包含QoS反馈控制信息的RTCP包到数据发送端以检测发送端和接收端数据的一致性。

    无线网络传输必须保证网络的实时性，在无线视频网络监控系统中，一般都存在延时，而延时的差别取决于各个厂家的视频编码，目前大多数厂都能保证在3秒之内，而在实际的传输过程中要实现实时传输必须保证达到的码流，在传输过程中，CIF的图像码流在300－500kbit/s，D1的码流在800－1000kbit/s。

    目前，3G数据速率高达144kbit/s～2Mbit/s，终端多种多样，实现全球无缝连接。在目前已经商用化的 WCDMA系统中，已经实现了384kbit/s的用户速率，这相对目前GPRS提供的用户速率而言(30～40kbit/s)，速率提高了10倍左右，也就是说，用3G无线网络来传输实时的监控图像可以保证图像的流畅性，随着3G技术的不断提升，亦可以满足D1图像的实时传输。

    3G移动无线网络的网络结构可以统一为两个层次：网络接入层(UTRAN)和网络核心层 (CN)。3G传输网主要承担从UTRAN到CN的业务汇聚，以及CN中的业务传送。在接入层，3G移动通信系统将BTS改造为B节点(NodeB)，将 BSC改造为无线网络控制器(RNC)，并且定义ATM为NodeB和RNC间的通信接口，3G传输网需提供相应的数据业务处理和汇聚能力；在核心层，3G将MSC改造成网关移动交换中心(GMSC)，将GSN改造成服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)，3G传输网需提供RNC、MSC、GMSC、SGSN、GGSN间的高带宽业务传输通道。

    从当前成熟的技术版本和厂家提供的3G产品来看，对3G传输接口类型的要求都是基于ATM的接口。NodeB与RNC之间的接口类型主要包括 El/T1IMA口、STM-1接口，也有STM-4接口；RNC与MSC之间的接口为STM-1接口、STM-4，也有IMA接口。由此可得出结论，对于3G边缘传输网接口需求集中在基于ATM的El/T1IMA口、STM-1接口，也有STM-4接口。对于骨干层来说，接口种类相对简单，而且数据经过汇聚，对带宽的需求较大。

    以上可以说明，3G的业务需求亦可根据视频监控的需求而采用相应的传输方式，从而保证传输线路的流畅性，3G是时代的趋势，也是视频监视飞越的时代，在将来的4G、5G足以满足所有移动视频的监视需求。

    2. 系统功能

    视频监控系统是安防系统架构的基本元素，无线网络的应用让视频监控渗透于各个层次，3G的应用更加破除无线的瓶颈，3G是移动视频监控系统的突破点，同时也是视频监控系统的延伸点。

    监控系统建设都是离不开几大系统建设：前端采集，传输系统，控制与显示系统，而且都能实现最基本功能：实时监控、回放、录像、控制等功能。而监控系统所采用的模式便决定了监控系统所采用的传输方式，无线监控系统针对采用无线网络传输信息，在摄像头端采集视频信息后，通过无线编码器后转换成无线信号发射，接收端接收到无线信号后经过解码器在监视显示器上播放。

    无线网络的应用理念已经在很多年前就提出，只是基于2代的通信技术难于解决实时传输的流畅性，伴随着数字技术的发展，视频监控系统也逐渐呈现出多种技术向纵深发展并融合使用的特点。

    随着3G无线网络的不断扩建，正好弥补移动监控不足，3G给移动视频监控系统提供了一个很好的网络基础。采用3G无线网络作传输的视频监控系统更具有新的优势：

    监视功能：功能多样，可对多种多样的现场进行监视；

    控制功能：随时随地接入控制；

    应用范围：使用广泛，专网和公网授权用户按需使用；

    信息利用率：可以为专网和公网用户使用，可以深加工到每分价值；

    网络体制：网络体制统一，技术适应面广；

    网络规模：政府和企业的监控网络可以有机结合，形成全程全网；

    建设投入：投入效率高，可以在专网和公网使用中寻求投资平衡。从上述优点可以看出，采用3G无线网络的移动视频监控系统，可以更好地提供线路的共享使用，进而将专网应用和公网应用很好地结合起来。在降低专网应用费用的同时，将视频监控市场推向民用，带来了巨大的商机。而3G网络覆盖特性也使得民用视频监控系统呈现低成本的特点

    来源：广州美电贝尔电业科技有限公司