在一些特定應用領域,或者有線網絡無法到達的應用場合,提出了對視頻監(jiān)控無線化的需求。而無線的視頻監(jiān)控也正在向越來越多的應用領域滲透,例如本文所要講述的“數字城管”移動視頻監(jiān)控應用。
文/金鵬電子信息機器有限公司
移動式無線視頻監(jiān)控,指系統(tǒng)的視頻采集前端是可移動的視頻采集終端,對不同的臨時監(jiān)控需求點進行監(jiān)控。可移動的視頻采集終端由于監(jiān)控點不固定,因此,它必須利用無線公網作為監(jiān)控數據的傳輸網絡,例如CDMA網絡。移動式無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示。
移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理
由圖1可以看到,移動視頻采集終端的監(jiān)控模擬視頻信號經過主機數字化、壓縮后,經由CDMA鏈路,同時往監(jiān)控中心的視頻編碼器上發(fā)送。視頻編碼器把固定外場的視頻信號以及由移動采集終端傳送上來的視頻圖像作統(tǒng)一處理后,交由分發(fā)服務器進行數據的分發(fā)。
而根據監(jiān)控的實際需求,還可以實施不同級別的監(jiān)控圖像質量系統(tǒng)。如,在一般的圖像質量及圖像大小要求下,可以通過實施CIF格式的監(jiān)控圖像質量系統(tǒng)來實現;如果是要求有高清晰度的監(jiān)控圖像,則必須使用高清監(jiān)控系統(tǒng),采用這個系統(tǒng)要求監(jiān)控點與管理中心的視頻編碼器是一一對應的關系,即是一個外場單元與中心一個視頻編碼器是對應的,并且高清監(jiān)控圖像可以連接到監(jiān)控中心的電視墻上。而視頻編碼器除了在顯示器上顯示圖像以外,同時還可以把圖像接入到監(jiān)控矩陣,由監(jiān)控中心的操作員對圖像進行切換操作,把圖像切換到電視墻。
對于高清晰圖像的監(jiān)控,在圖1的系統(tǒng)拓撲圖中,視頻解碼器將不再是一個,而是成組出現,以服務器組的形式,采用“刀片式服務器”進行服務器群組建,在此情況下,既可以節(jié)省空間,也方便對視頻解碼器進行管理。另外,在分發(fā)服務器與視頻解碼器之間,還會用一個矩陣來進行連接。
在系統(tǒng)拓撲圖中我們還可以看到,監(jiān)控客戶端包括一般的PC客戶端,也有便攜式客戶端。兩者采用了不同的表現方式,但在功能和操作界面上都是相同的,都能夠對不同的外場進行監(jiān)控。如果系統(tǒng)使用了高清圖像的解決方案,則在監(jiān)控客戶端的界面上,也可對監(jiān)控中心的矩陣進行切換。而且,客戶端還可以根據實際要求設計不同的監(jiān)控權限,或者是由系統(tǒng)自主分配監(jiān)控權限。
客戶端的操作簡單容易,僅需要在首次運行時設定一到兩個簡單的參數,包括有系統(tǒng)分發(fā)服務器的IP地址及端口,保證運行客戶端的機器已經連入到INTERNET公網,便可以查詢和瀏覽不同的監(jiān)控外場,即客戶能夠自行監(jiān)控,避免了傳統(tǒng)監(jiān)控中必須在監(jiān)控中心才能進行監(jiān)控的局限性。
“數字城管”中的移動視頻監(jiān)控
移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為固定點監(jiān)控的補充,能夠及時對城管執(zhí)法現場的情況進行遠程圖像傳送和錄像,為城管執(zhí)法取證提供依據,同時實現移動監(jiān)控的目的。
通過城管執(zhí)法車安裝的GPS定位設備、車載視頻錄像設備,以及各定點的視頻監(jiān)控設備與城管指揮中心指揮調度系統(tǒng)的相互配合,實現了對移動的城管資源進行指揮調度,對移動的城管事件進行指揮處理,并且管理決策人員還可以進行移動指揮,從而大大提高城管執(zhí)法的效率和效果。安裝了移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)的城管執(zhí)法車外觀及內部如圖2、3。
·對移動的城管資源進行指揮調度:通過GPS和GIS對城管巡邏車輛和巡邏人員進行定位,采用組策略方式對調度資源進行分組,通過短信或者語音電話的方式進行調度指揮;
·對移動的城管事件進行指揮處理:通過GIS對投訴事件進行定位,通過視頻或者圖片掌握事件的演變進展和處理過程;
·管理決策人員可以進行移動指揮:管理決策人員可以通過有線和無線的通信技術遠程接入監(jiān)督中心指揮平臺,進行上述的兩種指揮調度功能。
系統(tǒng)的主要實現方式
移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)在“數字城管”中的應用,主要有兩種方式的系統(tǒng)前端,它們分別為車載式移動視頻監(jiān)控和便攜式移動視頻監(jiān)控。下面將對這兩種方式進行簡單的應用描述。
車載式移動視頻監(jiān)控
車載式移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)(如圖4)的采集前端安裝在城管執(zhí)法車上,利用汽車的電源系統(tǒng)對監(jiān)控采集前端設備進行供電,電源使用蓄電池12V直流電源,由于設備在長期的工作過程中需要比較大的電能,因此對汽車的電源系統(tǒng)提出了更高的要求,必須對現有工作車輛進行一定的改裝工作。
車載式移動視頻監(jiān)控系統(tǒng),即設備是安裝在車輛上,那么它的監(jiān)控靈活性毋庸置疑,其可根據實際情況將車輛行駛到監(jiān)控目標地點,啟動設備后即可以對目標地點進行監(jiān)控。
便攜式移動視頻監(jiān)控
很多城市管理的死角,都具有一個共性,就是車輛無法進入,并且監(jiān)控目標不固定和不具備唯一性,其需要具備移動性質的監(jiān)控設備。面對這種監(jiān)控需求的最好解決方案,就是利用便攜式移動視頻監(jiān)控。其系統(tǒng)圖如圖5所示。
便攜式無線視頻監(jiān)控采集前端的功能與車載式的基本相同,在前端完成了視頻圖像數據采集、AD轉換及視頻數據發(fā)送等功能。整個系統(tǒng)工作時與車載式無線視頻監(jiān)控前端的工作原理相同。不同之處是便攜式無線視頻監(jiān)控采集前端能夠在遠離工作車輛的情況下工作,它可以外帶一個供電電池或者是使用內置電池進行工作,電池的工作時間長短為1個小時非待機。
由于采用便攜式監(jiān)控采集前端,所以配套的設備均采用無線設備,包括前端使用的攝像槍可以和前端設備不在同一個地點,最遠時甚至可以達到500米的距離,而前端的顯示器可以采用頭盔式顯示器,即可以將其戴在頭上,方便對設備進行控制。在實際使用過程中,也可以根據需要訂制單目的頭盔式顯示器,這樣既可以了解目前自己的現場情況,還能夠通過前端設備了解其它現場的情況,真正做到“一目了然”。