CDMA移动视频监控系统解决方案

概述

一、

    当今，通信技术和数字视频监控技术不断发展，视频监控系统应用场所日益多样化，视频监控的需求和相应的系统解决方案也层出不穷。

    但是，对于车、船等移动目标上的视频监控和远距离（数百公里，甚至上万公里）分散地点视频监控的需求，现有的系统解决方案（包括光纤、ADSL等基于有线的解决方案和微波、卫星、无线局域网等基于无线的解决方案）有很大的局限性，或者因没有很好的解决方案而难以满足需求，或者因系统建设费用和系统运行费用太高而难以普及。

    美国视音达科技公司（ViVoDa Communications, Inc.）是专门从事多媒体通信技术研究与相应产品的开发的公司。在多媒体和通信系统设计及软、硬件的技术实现，系统级IC研发等方面拥有雄厚的专业技术力量。在基于MPEG-4的图形、图像的压缩/解压缩技术、有线、无线传输过程中的误码处理、远程数字监控、特别是远程数字移动监控等领域拥有自主的、国际领先的核心技术及产品。视音达科技公司是世界上首家推出基于MPEG-4单芯片视频编/解码器的公司。公司几年前就投入巨资进行CDMA无线视频监控系统的研发，并于2004年11月正式推出了基于中国联通CDMA无线网络的移动视频监控系统。

    CDMA无线视频监控系统的研制成功，无疑为视频监控提供了新的系统解决方案。由于借助运营商的基站和网络资源，无需自建基站，对于车、船等移动目标上的监控和远距离视频监控，是一种十分廉价且易于普及的系统解决方案。

与其它CDMA无线视频监控系统比较，突出的优势

采用自主知识产权的VDC-601硬件编解码芯片，支持自适应带宽编码、编码效率极高；

    单块UIM卡的情况下，上行带宽可以达到120kbps以上，甚至高于同类产品2块UIM同时传输的带宽，节省设备成本和运行成本；

从硬件到软件均为本公司设计、生产，有能力按照客户需求和行业需求进行定制；

有配套的有线宽带视频监控设备，可以将有线设备和无线设备接入到同一个监控平台；

CDMA无线视频监控系统适用的场合：

    对车、船等移动目标上的视频监控；适用于公安警车、金融运钞车、消防车、货运车、长途客车、城管监察车、市政监察车、其他应急抢险车等；

    有线网络无法到达的地点的视频监控；如电力高压线线路、高速公路、公安侦查临时布防、环境监测、部队野战训练、森林防火、路灯、石油开采、石油输油管线、物流、运输船、长途车、火车、车库、防洪抢险等；

    有线网络可达，但是使用受限地点的视频监控；如环保部门对重点污染源的监控、安监部门对非法采矿点的监控，他们不希望使用被监控单位的网络；

CDMA无线视频监控系统的优势

    充分利用联通现有的无线基站和网络资源，系统安装方便，开通快捷，无需进行布线，节省实施费用、工程建设周期短；

前端设备可任意部署在有联通CDMA网络信号的地方，不受距离限制、监控范围广、扩充能力强；

CDMA网络稳定可靠、传输速率高、实时性强，可以保证不间断的视频监控；

系统软件和前端设备价格低廉，容易推广普及；

CDMA1X资费便宜，计费合理，系统运行费用低，适于大规模部署；

可以平滑升级到3G。

CDMA无线视频监控系统典型应用领域：

二、系统原理

    VDH-2202CDMA是视音达科技公司推出的嵌入式无线视频监控设备，它集CDMA数据通讯功能和数字视频编解码功能为一体，采用先进的CDMA模块、先进的DSP视频处理技术、本公司专利的视频编解码芯片（VDC-601）、主流的视频编解码方式，借助广泛覆盖的CDMA网络并结合监控中心软件，构成了完整的CDMA视频监控系统。

    VDS2200-CDMA是一款可在 Windows 2000 和Windows XP中运行的监控中心软件，适用于本公司的VDH-2202CDMA基于CDMA的嵌入式无线视频监控设备。利用VDS2200-CDMA和VDH-2202CDMA可以构成一套完整的、基于CDMA的嵌入式移动视频监控系统。VDH-2202CDMA前端监控设备如下图，设备尺寸：宽18厘米*深12厘米*高4厘米。

工作原理如下：

    音、视频数据依赖CDMA无线网络进行传输，VDH-2202CDMA可以任意安装在有CDMA网络覆盖的地区。每台VDH-2202CDMA设备需配备1块CDMA UIM卡，VDH-2202CDMA设备则自动通过CDMA拨号方式上网。它把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯模块发射到CDMA网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码，链路的控制维护等功能。

    监控中心计算机可通过光纤、ADSL、ISDN、PSTN、CDMA、GPRS等方式上网。监控中心需要一个固定的公网IP地址。在监控中心可以远程控制前端设备，调看现场视频图像。

    其它用户可以通过Internet访问系统服务器，得到实时的视频图像信息。系统支持C/S方式和Web方式两种访问方式。

视频监控系统工作示意图如下

视频监控系统工作

示意图如下

三、系统结构和系统功能

（一）系统结构

    视音达科技公司CDMA移动视频监控系统基于联通的CDMA网络，主要由以下三部分组成：

VDH-2202CDMA前端视频监控设备
VSS-Server视频监控中心服务器
VSS-Client视频监控客户端
    整个系统结构简洁明了，扩展性好，能适应多变的监控要求。

    VDH-2202CDMA前端视频监控设备
    VDH-2202CDMA前端视频监控设备实现的功能是从普通的视频摄像头中捕捉瞬时的视频信号，然后压缩，视频采集压缩后就可以将压缩好的视频图像文件通过联通的CDMA网络传送到监控中心。

    VSS-Server监控中心服务器
    监控中心服务器是一台具有公网IP、并且运行VSS-Server软件的计算机。启动服务后，就等待各个VDH-2202CDMA视频监控终端的连接，在监控中心可以按照需要查询每一个现场的视频图像，也可以根据设置自动将现场视频图像记录在监控中心服务器。

    VSS-Client客户端
    在Internet上的任意一台PC均可以通过安装VSS-Client 客户端软件或通过Web方式访问监控中心服务器而成为一个视频监控客户端。每一个客户端均可以连接到多个监控中心服务器。在客户端，可以按照权限查询到相关现场的视频图像，也可以根据设置自动将现场视频图像记录在监控客户端PC机上。

    系统除支持PC客户端以外，还支持WinCE系统的PDA或手机作为客户端，来连接到监控中心服务器，浏览现场视频图像。

视频监控系统功能

监控中心功能：
    (1) 支持光纤、ADSL、ISDN、PSTN、CDMA、GPRS等多种上网方式；
    (2) 可管理最多128台设备，并且最多可支持128台设备同时连接并上传图像；
    (3) 支持1/4/9/16等多种画面显示，支持画面拖拽和分组显示；
    (4) 可以定义最多32个设备组，每组可最多包含任意32台前端设备；
    (5) 支持64个自定义用户，可以设置不同权限，对于有控制权限的用户还可以设置连接或控制的设备组；
    (6) 支持对远端设备自动对时操作；
    (7) 能够远程调整前端监控设备的编码质量、摄像机编号；
    (8) 能够远程控制云台和摄像机；
    (9) 能够在监控中心进行硬盘录像，支持对视频文件的检索、播放、备份、删除等操作；
    (10)能够浏览、上载、删除前端监控设备上CF存储器中保存的文件；
    (11)可以显示前端监控设备的状态（未连接、连接、监控、录像、报警等）；
    (12)支持始终在线、拨号激活和报警触发等工作方式的前端设备上传视频图像；
    (13)有报警输入时，在监控中心有声光显示；
    (14)能够通过点击视频窗口或设备图标选择监控设备，在信息栏显示的信息来源于选定设备，在视频设置栏和PTZ控制栏中的所有操作都应用于选定设备；
    (15)能够设置视频文件存储目录、是否自动录像、界面语言等参数；
    (16)能够进行声音监听（可定制）；
    (17)支持对视频文件的暂停、变速、步进等播放控制，并支持播放过程中的抓图；
    (18)编辑和保存相关的设备信息（设备名称、UIM卡号码、UIM卡编号等）；
    (19)支持C/S工作方式，客户端可以通过服务器转发方式来进行远程视频监控；
    (20)支持PDA作为客户端连接到服务器，选择前端设备和显示视频图像；

VDH-2202CDMA设备功能：
    (1)通过CDMA无线拨号方式上网；
    (2)可最多连接4台摄像机，支持监控中心和客户端远程切换图像；
    (3)支持1路报警输入，可与报警设备配合使用，实现无人值守时的视频监控功能；
    (4)支持设备端CF卡录像（手动录像、报警触发录像和按计划录像三种方式）；
    (5)支持串口及CF卡两种设备初始化设置方式；
    (6)内置看门狗电路，防止死机；
    (7)连接中断后可自动重连；
    (8)支持始终在线和拨号激活两种工作方式，节省通信费用；
    (9)可以远程调节图像质量；
    (10)可以根据无线链路带宽自动调整码流速率；
    (11)提供RS485接口，实现对云台和摄像机的控制；

PC客户端软件功能：

    (1) 支持有线或无线方式上网；

    (2) 支持对多个服务器的连接，可同时连接的监控中心服务器多达32台，可同时连接的前端设备多达256台；

    (3) 按指定用户进行连接, 自动获取授权的设备组和设备信息, 显示在设备栏；

    (4) 支持1/4/9/16/25/36画面显示，支持画面拖拽方式，可最多自定义四种不同的显示格式；
    (5) 授权用户能够连接到监控中心来实时察看现场图像；

    (6) 授权用户可以远程控制前端设备连接的云台、摄像机；

    (7) 支持本地计算机硬盘录像；

PDA客户端软件功能

    (1) 支持GPRS/CDMA无线方式上网；

    (2) 支持基于Windows Mobile 2003 for Pocket PC的手机和PDA；

    (3) 授权用户能够连接到监控中心来实时察看现场图像；

    (4) 授权用户可以远程控制前端设备连接的云台、摄像机；

    (5) 可以通过切换方式察看来自不同的前端设备发送的视频图像；

视频监控系统特点

   距离无限制。联通CDMA网络覆盖的地方均可部署设备；具备互联网接入条件的全球任一角落均可看到图像。

录像方式多。支持前端设备CF卡录像、监控中心硬盘录像。

压缩比例高。采用本公司专利的MPEG4压缩芯片，支持最低9.6kbps带宽，并保证在20kbps以上带宽时图像连续。

支持PDA。支持基于Windows CE内核的手机和PDA（如大显928、酷派728等）。

帧率可调整。共15个级别，在监控中心可以远程在线设置。

带宽自适应。根据信号和线路情况，自动调整图像质量和编码速率。

断线可重连。因信号不好或基站切换造成连接中断时，可自动重新连接。

拨号可激活。设备既支持一直在线方式，也支持拨号激活方式（拨打电话启动设备上传视频图像）。

云台远程控。在监控中心和客户端可以发送相关命令，完成远程PTZ控制。

确保不死机。设备内置硬件看门狗电路，从容应对各种意外事件。

合作方式多。从提供编解码板、产品到OEM、ODM均可。

CDMA移动视频监控系统方案

CDMA移动视频监控系统方案

    以20辆汽车的车载视频监控系统为例，假如每辆车上各有2路视频，建议的方案如下：

    每辆车上安装1台VDH-2202CDMA无线视频监控设备，每台VDH-2202CDMA设备连接2台摄像机，中心通过切换的方式选看其中的某路图像，每台VDH-2202CDMA设备配备1块联通UIM卡。如果中心希望同时看到车上的2路图像，则需要在每辆车上安装2台VDH-2202CDMA无线视频监控设备。

    监控中心需要上网，最好申请固定的公网IP地址，如无公网IP地址，则需要向第三方申请一个动态域名；正式使用时我们强烈建议采用固定IP地址，以增加系统的可靠性。

    系统支持两种工作方式：拨号激活和一直在线。拨号激活方式适合于不定期传输的情况以节约通信，需要传输视频图像时需要拨打设备端UIM卡电话，设备检测到振铃音自动连接到监控中心并上传图像；一直在线方式适合于设备上装有包月UIM卡的情况，设备上电后立即连接到监控中心并上传图像。

网络要求

软件环境要求

硬件配置要求

CDMA移动视频监控项目方案示意图

如下所示：

本方案的优势：

第一：机动灵活。由于采用联通的CDMA网络来传输，不受距离的限制，不论车在北京、上海、广州，还是在国内其它地方均能够将视频图像传送到监控中心。只需要考虑UIM卡的费用问题。如果漫游比较多的情况下，建议选用漫游不限流量的UIM卡。

第二：扩充容易。系统具有很好的扩容性。只需要增加监控中心的网络带宽以及增加监控服务器就可以轻松实现扩容。每台服务器目前支持128个VDH-2202CDMA设备。

第三：实时遥控。支持远程监控和移动监控，可始终在线，也可电话激活，支持云台控制，即插即用，通电即可，监控人员不受时空限制。

第四：性价比高。设备可单台工作，也可组网工作，部署灵活，扩充性强，利用国家移动网络通讯的可靠资源传送监测图像及数据，减少人力投入，降低运营成本。

第五：保密性强。系统软件可设定各类密码，安全系数高，可以对特殊用户满足远程无线一对一的专用图像传送要求。

第六：手机监控。系统支持PDA或手机作为监控端来查看现场图像，便于领导和值班人员随时了解车辆运行情况。

CDMA移动视频监控系统技术指标

CDMA移动视频监控系统技术指标

(一)VDH-2202CDMA技术参数

(二)系统技术指标

    连接。服务器：可以支持128路设备同时连接, 同一个设备可以支持32个客户端同时连接。客户端：可以支持同时连接32个服务器,客户端可以支持256路设备同时连接。

    设备。服务器：系统可以支持128个设备, 可以16路画面同时显示。客户端：可以支持256路设备同时连接, 可以36路画面同时显示。

    设备组。服务器：可以设置最多32个设备组, 每组包含最多32个任意的设备, 并指定给远程连接的用户, 是否可以远程连接或控制对应设备组。客户端：按指定用户进行连接, 自动获取授权的设备组和设备信息, 显示在设备栏。

    用户。服务器：系统可以支持64个用户, 可以设置不同权限, 如果具备远程连接或控制权限, 还可以设置连接或控制的设备组。

    服务器列表。客户端：可以支持设定32个服务器参数, 并且选择任意服务器进行连接操作。

1、前端监控现场设备

3、可选高端设备