某市移动监控案例分析 - 安防知识网

在某市公安便衣侦察支队应用的移动监控系统中，他们需要在侦察员出勤时秘密拍摄犯罪现场，将所获图像实时传输到作战指挥车，从而进行作战方案部署;同时传输到远端指挥中心，也让相关领导及时掌握现场状况，并存储视频资料。

　　【安防知识网】在某市公安便衣侦察支队应用的移动监控系统中，他们需要在侦察员出勤时秘密拍摄犯罪现场，将所获图像实时传输到作战指挥车，从而进行作战方案部署;同时传输到远端指挥中心，也让相关领导及时掌握现场状况，并存储视频资料。

　　系统设计要求

　　该系统在设计时充分考虑用户的要求，以求更好地为用户的实战、保一方平安提供完善的系统及设备支持。以下是系统的设计要求。

　　·完成移动过程中音视频实时传输，允许400ms以内延迟;

　　·实现高清晰音视频传输，MPEG-4/MPEG-2编码格式存储，便于识别犯罪嫌疑人;

　　·传输信号需要设密保护，以确保信息安全;

　　·系统需具有明显的非视距传输能力、穿透能力、绕射能力和抗衰减能力;

　　·需要整个系统安装简便快捷，性能稳定，满足应急通信的要求。

　　方案论证

　　根据系统的设计要求，我们论证了一些主要无线传输方式的可行性，最后选择了以COFDM为调制技术的无线移动监控系统。以下是对几种主要无线传输方式的论证结果。

　　·卫星传输：带宽充足，性能稳定，但室内有盲点，使用成本较高;

　　·CDMA/GPRS：带宽不足，传输视频每秒只有几帧，以抓图的形式来传输，信息不够详实，容易出现断点和无线接收的死角;

　　·无线LAN：只能做到通视传输、定向传输，传输距离较短，并且难以支持移动传输;

　　·COFDM：可提供2/4/8信道带宽，MPEG-4/MPEG-2编码，可进行AES加密，适合移动中非视距中长距离音视频实时传输。

　　方案具体实施

　　系统构成

　　在方案选定之后，我们针对客户的需求将整个系统进行搭建。

　　指挥车停放在距离犯罪现场1.5-2公里的位置，侦查员携带便携式COFDM发射装置，配备针孔摄像头就位实施侦察，将采集到的现场情况通过微波的传输方式实时传输到指挥车辆所配备的接收装置;指挥车通过笔记本电脑观看和记录前端侦察员传回的画面和音频，同时运用大功率车载式COFDM发射装置，通过另外一个发射频率将该信号发射到指挥中心;在指挥中心大楼楼顶安装天线，天线通过馈线与指挥室的接收机相连，接收机输出模拟音视频信号，然后通过视频线连接至监视屏。中心领导可以通过监视器观看现场情况，同时通过DVR进行记录。在整个监控过程中，侦查人员和汽车的运动都不会影响监控质量，监控画面将会是流畅和清晰的。

　　整个系统采用高度集成设备和模块化设计，具有结构紧凑，性能稳定，故障率小等显著特点。特别适合于军警在各类较为恶劣的环境下使用。[nextpage]

　　系统构成说明

　　如图所示，箭头代表无线信号传输的虚拟路径。车载接收和转发端，可以通过笔记本进行观看和记录。指挥中心通过电视墙观看侦察员拍摄到的图像和声音，DVR进行记录，通过局域网络可以实现在客户端察看实时信息。

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　　天馈系统是数字图像无线传输系统的关键所在，因此选择良好的天馈系统并按照规定的要求进行架设，将会大大提高系统的整体性能。

　　·侦察员使用小巧隐蔽的2.5dB全向玻钢天线;

　　·车载前端发射机采用两条5.5dB的全向吸盘天线，放置在汽车顶部，分别用于接收侦察员传输的信号和转发该信号到指挥中心大楼;

　　·指挥大楼接收机采用10.2dB的玻钢天线，安装在指挥中心楼层顶部;

　　·玻钢天线通过馈线与接收机相连，馈线选用12D的低损耗馈线;

　　·视频电视墙与接收机输出端相连;

　　·接收天线的高度与无线传输距离远近密切相关;

　　·接收天线应当在避雷针45度夹角以内安装，避雷效果最佳。[nextpage]

　　技术优势分析

　　应用于非可视、有阻挡环境中

　　在非可视和有阻挡的环境中应用，卓越的“绕射”与“穿透”能力使得该系统适合在城区、城郊、建筑物内实现无线图像实时传输。

　　传统的微波设备，必须在可视条件(既收发两点之间必须无阻挡)下才能建立无线链接通道，所以使用中受环境制约较大，需要提前考察应用环境，选择、测试收发点，调整天线的方向，架设天线的高度测算等，工作量非常大，也相当繁琐，不仅直接限制音视频的传输与接收，也使得系统的可靠性、工作效率大打折扣。

　　而COFDM无线图像设备则改变了这种局面。因其多载波等技术特点，COFDM设备具备“非视距”、“绕射”传输的优势，在城区、山地、建筑物内外等不能可视及有阻挡的环境中，该设备能够以高速率实现图像的稳定传输，不受环境影响或受环境影响较小。系统采用全向天线，可以在最短的时间内架设无线传输链路，采集端和接收端也可以随意移动，不受方向的限制，系统简单、可靠，应用灵活。

　　高速移动中无线传输实时图像

　　适合于高速移动中无线传输实时的图像，可在车辆、船舶、直升机等平台上使用。

　　微波(数字微波、扩频微波)、无线LAN等设备因其技术体制的原因，无法独立实现采集端和接收端在高速的移动过程中实时传输图像。在车辆、船舶上应用微波和无线LAN等设备进行无线图像传输时，通常的方案是再配置附加的“伺服稳定”装置，以解决电磁波定向、跟踪、稳定等问题，但是也仅仅能在一定条件下实现移动点对固定点的传输，并且图像常常会出现中断，严重影响传输接收的效果。工程复杂，可靠性降低，造价极高。

　　但对于COFDM设备，它不需要任何附加装置，就可实现固定—移动，移动—移动间的使用，非常适合安装到车辆、船舶、直升机等移动平台上。不仅传输具有高可靠性，而且表现出很高的性价比。

　　传输带宽高

　　传输带宽高，适合高码流、高画质的音视频传输，图像码流一般可大于4Mbps。

　　高码流、高画质的音视频数据流对编码、信道速率要求十分高。一般的数字微波，扩频微波传输链路中，虽然采用MPEG-2编码，但信道多采用2M速率，如E1，使得解码后的图像分辨率可达到720×576，但图像压缩码流只有1M左右，无法满足接收端后期音视频分析、存储、编辑等具体的要求。

　　COFDM技术每个子载波可以选择QPSK、16QAM、64QAM等高速调制，合成后的信道速率一般均大于4Mbps。因此，可以传输MPEG-2中4：2：0、4：2：2等高质量编解码图像，接收端图像分辨率可达到720×576或720×480，码流可以在6M左右，接收后的图像质量接近DVD画质，也可以传输MPEG-4压缩格式的图像，接收端图像分辨率可达到720×576或720×480，码流可以在2.6M左右。

　　抗干扰性

　　在复杂电磁环境中，COFDM具备优异的抗干扰性能。

　　对抗频率选择性衰落或窄带干扰及信号波形间的干扰性能优越，通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。在单载波系统中(如数字微波，扩频微波等)，单个衰落或干扰能够导致整个通信链路失败，但是在多载波COFDM系统中，仅仅有很小一部分子载波会受到干扰，并且这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错，确保传输的低误码率。