隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，如今3G網(wǎng)絡(luò)正在逐漸地向用戶推廣開來，而作為視頻監(jiān)控的重要應(yīng)用手段，3G網(wǎng)絡(luò)也在不斷地向穩(wěn)定性方面尋求平衡，以期待更加完善的監(jiān)控效果。本文主要介紹的是3G監(jiān)控在安防領(lǐng)域的重要應(yīng)用，希望能給讀者提供一些參考。

3G監(jiān)控優(yōu)勢
        2009年是中國3G監(jiān)控元年。3G牌照發(fā)放后，三大運營商均大力推進3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與完善。3G網(wǎng)絡(luò)具有帶寬高、覆蓋廣、安全性突出等技術(shù)特點，突破了視頻監(jiān)控信號遠程數(shù)字化傳輸?shù)钠款i，擺脫了復(fù)雜環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)條件對傳統(tǒng)監(jiān)控的束縛，開辟了無線視頻監(jiān)控的新時代。

        3G監(jiān)控是對傳統(tǒng)監(jiān)控的繼承和拓展，在保持了傳統(tǒng)固網(wǎng)監(jiān)控特點的同時，更具備了傳統(tǒng)監(jiān)控所沒有的優(yōu)勢，具體如下。

1、移動視頻監(jiān)控
        由于擺脫了電源線、網(wǎng)線和視頻線纜的束縛，在車載取電、電池供電的幫助下，借助于3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，監(jiān)控設(shè)備可以在運動的環(huán)境下進行視頻監(jiān)控，這一監(jiān)控方式是傳統(tǒng)固網(wǎng)監(jiān)控所不能企及的?，F(xiàn)已有很多這樣的應(yīng)用：如公交車載監(jiān)控、110巡邏車載監(jiān)控、地鐵監(jiān)控等。

2、監(jiān)控覆蓋面廣
        借助3G網(wǎng)絡(luò)廣覆蓋的特點，在一些偏遠地區(qū)、或固網(wǎng)無法遍及的或采用固網(wǎng)監(jiān)控成本過高的地區(qū)，也可方便地部署監(jiān)控點，變不可能為可能。

3、監(jiān)控更便捷
        通過手機等無線終端設(shè)備，用戶不需要再像傳統(tǒng)方式一樣，只能空等在監(jiān)控顯示屏前，或者守候在監(jiān)控大廳的電視前才能監(jiān)看監(jiān)視畫面，而是可以隨時隨地通過手機了解監(jiān)控點的實時狀況，這一點對于監(jiān)控的普及和監(jiān)控便捷性都有很大的提升作用。

3G監(jiān)控技術(shù)淺析
        3G監(jiān)控主要包含無線PU監(jiān)控和CU監(jiān)控（包含手機、PDA、上網(wǎng)本等使用3G網(wǎng)絡(luò)接入的移動終端）兩大方面，在PU、CU兩端提供完整的端到端無線視頻監(jiān)控方案，配合成熟的固網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，可真正實現(xiàn)任何時間、任何地點、任何終端的視頻監(jiān)控應(yīng)用。[nextpage]

        目前，在3G網(wǎng)絡(luò)開通的前提下，許多廠家針對3G監(jiān)控的應(yīng)用紛紛推出了端到端的整體監(jiān)控解決方案。在3G監(jiān)控系統(tǒng)中，一般前端PU方面提供基于3G網(wǎng)絡(luò)的R_PU、可以涵蓋中國電信EVDO、中國聯(lián)通WCDMA、中國移動TD-SCDMA三種網(wǎng)絡(luò)制式。設(shè)備類型可以包括固定式、車載式、單兵、便攜式視頻編碼器或網(wǎng)絡(luò)攝像機等。而CU瀏覽方面提供手機終端監(jiān)控瀏覽，并提供完整的手機監(jiān)控解決方案，參見圖1。

3G監(jiān)控主要系統(tǒng)架構(gòu)解析
        下面將從PU和CU兩個方面對3G無線監(jiān)控方案做詳細介紹。

R_PU監(jiān)控
1、R_PU
        R_PU是無線PU的英文簡稱，是無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端子系統(tǒng)，主要實現(xiàn)音視頻、報警信息的采集、3G網(wǎng)絡(luò)傳輸以及云鏡控制等功能。

        R_PU在進行視音頻信號和報警信號的多通道傳輸時將數(shù)據(jù)包劃分成多個小包，分別在不同的鏈路上進行傳輸。R_PU會根據(jù)各鏈路上的丟包率動態(tài)調(diào)整各鏈路上的傳輸數(shù)據(jù)量，自動適應(yīng)各鏈路的帶寬。對鏈路帶寬的自適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，使R_PU對網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率最大化，R_PU部署架構(gòu)如圖2。

[nextpage]2、MRPA
        MRPA即多無線通道接入模塊，是將R_PU順利接入監(jiān)控平臺的關(guān)鍵網(wǎng)元。MRPA一般與平臺有限網(wǎng)絡(luò)側(cè)的前端設(shè)備接入服務(wù)器PUI一同部署，形成完整的無線接入方案，并針對無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的無線特性做出相關(guān)的適配，以提高無線傳輸質(zhì)量。MRPA主要功能包括：

·接入無線PU，完成其向監(jiān)控平臺注冊的過程；
·點擊對應(yīng)無線PU監(jiān)控點，獲取碼流，進行解碼與顯示；
·支持PU的基本功能操作，如錄像、抓拍、參數(shù)配置、告警聯(lián)動等；
·對前端設(shè)備進行控制，放大、縮小、變倍等；
·支持QCIF與CIF視頻圖像，獲得良好的顯示效果；
·支持無線PU與平臺之間雙向語音傳輸；
·支持多卡綁定擴展通道進行無線傳輸；
·支持無線PU中GPS信息的傳輸。

R_PU監(jiān)控業(yè)務(wù)
        無線PU監(jiān)控方案的監(jiān)控業(yè)務(wù)實現(xiàn)主要包括平臺注冊、視頻瀏覽、云鏡控制三方面。

1、R_PU注冊到平臺和發(fā)送碼流的實現(xiàn)
        R_PU通過MRPA和PUI接入注冊到監(jiān)控平臺，并通過3G網(wǎng)絡(luò)完成監(jiān)控碼流的傳輸，具體流程可參看圖3。

2、視頻瀏覽
視頻瀏覽的實現(xiàn)主要分為控制流和媒體流兩部分。
控制流主要流程如下（停止視頻瀏覽與“開始視頻瀏覽”流程類似）：
·開始視頻瀏覽；
·CU請求視頻瀏覽信令；[nextpage]
·CMU通過PUI轉(zhuǎn)發(fā)視頻瀏覽請求；
·R_PU通過PUI響應(yīng)視頻流請求信令。
媒體流主要流程如下：
·R_PU發(fā)送碼流給MRPA；
·MRPA轉(zhuǎn)發(fā)碼流給VTDU；
·如果需要轉(zhuǎn)碼，MRPA完成碼流重整后將碼流轉(zhuǎn)發(fā)給VTDU；
·VTDU將碼流發(fā)送給CU。

3、云鏡控制
控制流主要流程如下：
·CU請求進行PTZ控制；
·CUI轉(zhuǎn)發(fā)PTZ請求給中心管理模塊CMU；
·CMU通過PUI轉(zhuǎn)發(fā)PTZ請求給R_PU。

（CU）手機監(jiān)控
        在CU監(jiān)控瀏覽方面，手機監(jiān)控是最普及、最方便，也是最具代表性的一種終端瀏覽方式。而一些“手機監(jiān)控”解決方案，會針對不同檔次的手機提供不同的手機瀏覽方式，手機監(jiān)控模型可參考圖4。

1、高檔3G智能手機
        這種手機性能高，用戶屬于高端群體，對應(yīng)用要求比較高，多屬于行業(yè)專網(wǎng)應(yīng)用，例如公安的“平安城市”應(yīng)用、環(huán)保監(jiān)控應(yīng)用。對于這部分用戶群體，系統(tǒng)可提供MCU瀏覽方式，只需在智能手機上安裝一個MCU軟件，用戶便可以完成大部分監(jiān)控PC的監(jiān)控功能，如視頻實時瀏覽、視頻錄像、視頻錄像回放、攝像機PTZ控制、圖片抓拍、語音對講等。[nextpage]

2、中高檔手機
        這類手機具備一定的智能功能，但是受限于手機本身的處理能力，無法完成復(fù)雜的控制功能。某些手機監(jiān)控方案則可提供基于手機內(nèi)置流媒體播放器的流媒體監(jiān)控方式，可以對于視頻監(jiān)控點進行實時視頻監(jiān)控。

3、低端手機
        這類手機屬于最簡單的手機，性能比較弱，無法完成視頻播放功能，而手機監(jiān)控提供彩信PUSH的方式，讓用戶通過瀏覽連續(xù)的前端抓拍圖片來了解前端實時狀況。

        另外，在手機上進行視頻監(jiān)控，通常受制于手機屏幕尺寸和分辨率，可能無法關(guān)注畫面細節(jié)，而某些手機監(jiān)控方案提供了視頻和圖片相結(jié)合的瀏覽方式來解決這個問題，用戶可以通過前端抓拍高清的JPEG圖片來關(guān)注前端監(jiān)控現(xiàn)場細節(jié)，并且可以保留作為調(diào)查取證的依據(jù)。

（CU）手機監(jiān)控業(yè)務(wù)
        手機監(jiān)控實現(xiàn)主要分為視頻瀏覽、數(shù)字云臺控制、云鏡控制三方面。

1、視頻瀏覽
控制流主要流程如下（除不包含第一條外，停止視頻瀏覽與開始視頻瀏覽流程類似）：
·M_CU請求RTSP URL；
·M_CU和VRS之間建立RTSP會話；
·VRS向VMU進行視頻瀏覽請求；
·如果需要轉(zhuǎn)碼，VMU進行VMTU調(diào)度，并通知VMTU準備轉(zhuǎn)碼；
·VMU進行視頻瀏覽請求。

媒體流主要流程如下：
·PU發(fā)送碼流給VTDU；
·VTDU轉(zhuǎn)發(fā)碼流給VMDU；
·如果需要轉(zhuǎn)碼，VMDU將碼流轉(zhuǎn)發(fā)給VMTU；
·VMTU將轉(zhuǎn)碼后的碼流發(fā)給VMDU；
·VMDU將碼流發(fā)送給M_CU。

2、云鏡控制
控制流主要流程如下：
·M_CU請求進行PTZ控制；
·VMU轉(zhuǎn)發(fā)PTZ請求給CMU。[nextpage]

3、數(shù)字云臺
控制流主要流程如下：
·M_CU請求進行數(shù)字云臺控制；
·VMU發(fā)送轉(zhuǎn)碼請求給VMTU。
媒體流流程同“視頻瀏覽”相類似。

手機監(jiān)控具體應(yīng)用
        目前某些手機監(jiān)控解決方案可適應(yīng)各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，順利地實現(xiàn)手機移動監(jiān)控，如NAT穿越，私網(wǎng)與公網(wǎng)的的互聯(lián)通信等，參見圖5手機監(jiān)控組網(wǎng)圖。

1、NAT穿越
        首先參見圖6“NAT穿越組網(wǎng)圖”，可以看見MSP、VAU和平臺都部署在公網(wǎng)，通過支持NAT功能的WAP網(wǎng)關(guān)與私網(wǎng)互聯(lián)，采用非雙跨方式實現(xiàn)WAP手機的移動監(jiān)控業(yè)務(wù)。M_CU向VAU發(fā)送NAT探測包，VAU感知到M_CU映射后的公網(wǎng)地址，并向該公網(wǎng)地址發(fā)送媒體流，從而實現(xiàn)手機監(jiān)控視頻瀏覽。

[nextpage]2、專網(wǎng)穿越網(wǎng)閘
        有些固網(wǎng)監(jiān)控基于專網(wǎng)建設(shè)，通過網(wǎng)閘連接到公網(wǎng)，WAP和NET方式的手機要想能夠監(jiān)控專網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的前端，就必須穿越網(wǎng)閘，實現(xiàn)專網(wǎng)與公網(wǎng)的互聯(lián)通信（部署方案見圖7）。


該方案部署方面應(yīng)遵循以下幾個要點：
·VAU建設(shè)在公網(wǎng)；
·在公網(wǎng)上建設(shè)映射平臺（含AAA），專網(wǎng)平臺和映射平臺各部署代理服務(wù)器；
·按照專網(wǎng)平臺的模式，映射平臺建立一批手機用戶賬號（手機通過這些用戶賬號進行移動監(jiān)控）；
·映射平臺和專網(wǎng)平臺進行相應(yīng)的設(shè)備映射和客戶映射，以及設(shè)備劃歸；
·穿越網(wǎng)閘的平臺間信令采用TCP端口映射模式，碼流采用Socks5代理模式。

3G監(jiān)控應(yīng)用
        3G監(jiān)控部署靈活、應(yīng)用范圍廣、監(jiān)控便捷，主要可以應(yīng)用在以下領(lǐng)域。

1、特定行業(yè)移動性無線視頻監(jiān)控
        主要包括城管車載、金融押運、公交、客運、輪渡、地鐵、油罐車、特殊物品運輸?shù)冉煌ㄟ\輸工具內(nèi)部監(jiān)控應(yīng)用，單兵監(jiān)控、警察巡查、消防火場監(jiān)控應(yīng)用等。

2、臨時性監(jiān)控
        這種監(jiān)控需求時間緊，使用時間短，采用無線監(jiān)控部署可大大節(jié)省部署時間和部署成本。如自然災(zāi)害搶險救災(zāi)、突發(fā)性群體事件等。

3、特殊應(yīng)用環(huán)境/場合監(jiān)控
        這類場合通常無法部署固定監(jiān)控或者部署成本太高，如森林防火、水文監(jiān)控等，3G無線監(jiān)控覆蓋范圍廣，無需復(fù)雜布線，可輕松滿足這類應(yīng)用需求。[nextpage]

3G監(jiān)控的發(fā)展
        3G無線視頻監(jiān)控的應(yīng)用是一個逐步推進的過程，大致可分為三個階段。

1、高端用戶先行
        部分傳統(tǒng)監(jiān)控高端用戶可率先實現(xiàn)3G無線監(jiān)控應(yīng)用，如手機監(jiān)控與無線前端的移動部署。

2、新的監(jiān)控業(yè)務(wù)模式
        開辟3G監(jiān)控新應(yīng)用，建立新的監(jiān)控業(yè)務(wù)模式，從部分已經(jīng)習慣了無線監(jiān)控的用戶開始嘗試，并引領(lǐng)其他人跟隨，如家庭監(jiān)控、寶寶在線等業(yè)務(wù)。

3、無線監(jiān)控的普遍應(yīng)用
        無線視頻監(jiān)控成為與有線監(jiān)控同樣重要的監(jiān)控模式；隨著3G的發(fā)展，廣闊的民用市場將成為無線視頻監(jiān)控的主要市場。

        3G監(jiān)控與3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展相輔相成，3G監(jiān)控能有效應(yīng)用3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬特性，提升網(wǎng)絡(luò)的利用率，給運營商帶來巨大的收益，從而進一步推動3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，而3G網(wǎng)絡(luò)的完善，又能促進3G監(jiān)控的發(fā)展與普及，這兩者的結(jié)合，將會有更廣闊的發(fā)展前景。