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摘要：设计了基于3G的应急指挥移动监控系统，充分利用现代计算机网络和3G移动通信技术，由移动视频采集终端、监控终端、应用服务器等组成的监控系统，实现了与远程指挥中心的实时数据、语音和视频通信。
关键词：RTP 实时监控 CDMA 视频监控
中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1002-2422(2010)02-0022-03
1 应急指挥移动监控系统的设计与实现
1.1系统目标
(1)使用CDMA2000技术进行无线传输。EVDO速率可达153.6kbps，平均带宽可达80kbps，适合于窄带视频传输。对于高端场合，2卡甚至4卡捆绑有效增加带宽。利用EVDO传输数据，用户可随意分布和移动自己的网点，无需布线，安装方便。
(2)采用自动重拨等多种方式来保证24小时在线，多种核心技术确保EVDO网络数据传输畅通。
(3)多种加密认证手段，保证数据在公网上传输的安全性和用户使用的安全性。
(4)可以调节图像的大小、质量及传送速率，以及其他各项参数。
(5)系统可扩展性好，系统监控中心建成后，只需要增加前端监控设备即可实现系统扩容。
1，2系统中各功能模块设计
(I)移动视频采集终端。移动视频采集终端从普通的视频摄像头中捕捉瞬时的视频信号。然后进行H.264编码压缩。该模块支持不同的压缩比和图像大小。用户可以根据需要选择不同型号产品。视频采集压缩后就可以将压缩好的视频图像文件传送到中心：传送的方式是通过移动的3G网络。系统具有3G的PPP拨号功能，并嵌入式地实现了TCP／IP协议、POP3／SMTP协议。同时支持动态IP。
(2)监控终端。监控终端(包括电脑、手机、掌上电脑等)可以实时接收前端的视频流进行监控，又可以按照需要登陆数据服务器按照需要查询历史记录。
(3)应用服务器。应用服务器面向用户提供功能响应，并根据系统配置策略完成连接管理、设各状态监控、系统管理等功能。
(4)数据服务器。数据服务器主要处理用户请求，高效提供对应的数据信息。
(5)数据仓库。数据仓库主要负责存放图像信息、用户信息、监控终端信息、告警信息、用户访问记录及计费信息、管理员信息、业务策略和网络相关信息等。用于存储海量数据并进行优化，满足系统稳定运行的要求。
(6)备份服务器。备份服务器根据备份策略。完成数据的备份工作。
1，3应用子系统
视频监控中心平台主要完成注册管理、业务管理、设备管理、用户管理、认证计费、连接管理等功能。中心平台包括四个子系统：连接管理系统、业务管理系统、数据库系统、录像管理系统。
网管系统提供注册、代理、重定向服务，负责用户终端和监控终端接人认证、授权，以及用户与监控终端之间的连接建立、维护、拆除和媒体，安全策略的协商，提供域名解析，NAT穿越等服务。
业务管理系统负责用户信息管理、用户权限管理、网络监控终端设备管理、安全策略管理、业务开展策略管理及用户服务等。
软件系统管理包括实时图像调阅、远程控制、历史图像提取、图像接入、图像文件索引、图像转发、用户管理与权限管理、GIS服务、用户服务、其他接口、故障告警、设备管理、远程管理、日志和统计报表、计费功能等。
1，4系统的典型配置
典型的CDMA2000系统配置如表1所示。
1，5关键技术
(1)CDMA2000。CDMA2000。其主要特征是可提供移动宽带多媒体业务，保证可靠的服务质量。能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。CDMA2000无线接入理论速率在静止环境下可达到3.1Mbit／s，对于一般的视频会商系统的信息传输，其有效数据带宽完全可以满足采用H.264视频压缩格式的视频信息实时传输要求。在应急现场进行信息采集和传输时，应急人员通过本系统的移动前端，随时随地对现场图像和数据信息进行采集，并实时传回远程指挥中心，显示在指挥大厅屏幕上，让决策者和专家“直击”出险现场，及时准确地掌握险情。提高分析决策效率，及时实施合理的防汛抢险方案。
(2)H.264。H.264／AVC引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输。H.264具有较强的抗误码特性，可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。H.264支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。
(3)RTP实时传输技术。RIP定义为在一对一或一对多的传输情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP的典型应用建立在UDP上，但也可以在TCP或ATM等其他协议之上工作。RTP本身只保证实时数据的传输，并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制，依靠RTCP提供这些服务。RTP提供了一个控制协议RTCP(Real-time Transport Control Protocol)。RTCP负责管理传输质量在当前应用进程之间交换控制信息。RTP和RTCP配合使用，能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，适合传送网上的实时数据。
1，6方案优势
系统针对实际应用的特点，具有多种管理方式。图形管理界面、WEB界面，系统配置既强调先进性也要注重实用性，系统配置的经济，达到综合平衡，高度集成，功耗低，可扩展性，预留充分的接口，能够适应多功能、外向型的要求，讲究便利性和舒适性，达到提高工作效率、节省人力、物力和能源的目的；系统参数配置少，调整少，自动化程度高，使用方便，操作简单：具有高度的安全性，比如不易感染软件病毒：结构简单，AEsl28位加密，可靠性高；系统启动快，系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常，系统恢复工作迅速；综合考虑系统的性能和价格，性能价格比在同类系统和条件下达到最优。
2 结束语
所设计的3G应急指挥移动监控系统，具有易于部署、应用灵活、性价比高的特点。还可实现多种通信网络的互连互通，在遇到紧急突发事件时，将现场的实时视频图像传输到计算机应急管理中心，方便各部门领导在第一时间远程指挥现场的应急抢险工作，实现了现场和远程指挥同步。
关键词：RTP 实时监控 CDMA 视频监控
中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1002-2422(2010)02-0022-03
1 应急指挥移动监控系统的设计与实现
1.1系统目标
(1)使用CDMA2000技术进行无线传输。EVDO速率可达153.6kbps，平均带宽可达80kbps，适合于窄带视频传输。对于高端场合，2卡甚至4卡捆绑有效增加带宽。利用EVDO传输数据，用户可随意分布和移动自己的网点，无需布线，安装方便。
(2)采用自动重拨等多种方式来保证24小时在线，多种核心技术确保EVDO网络数据传输畅通。
(3)多种加密认证手段，保证数据在公网上传输的安全性和用户使用的安全性。
(4)可以调节图像的大小、质量及传送速率，以及其他各项参数。
(5)系统可扩展性好，系统监控中心建成后，只需要增加前端监控设备即可实现系统扩容。
1，2系统中各功能模块设计
(I)移动视频采集终端。移动视频采集终端从普通的视频摄像头中捕捉瞬时的视频信号。然后进行H.264编码压缩。该模块支持不同的压缩比和图像大小。用户可以根据需要选择不同型号产品。视频采集压缩后就可以将压缩好的视频图像文件传送到中心：传送的方式是通过移动的3G网络。系统具有3G的PPP拨号功能，并嵌入式地实现了TCP／IP协议、POP3／SMTP协议。同时支持动态IP。
(2)监控终端。监控终端(包括电脑、手机、掌上电脑等)可以实时接收前端的视频流进行监控，又可以按照需要登陆数据服务器按照需要查询历史记录。
(3)应用服务器。应用服务器面向用户提供功能响应，并根据系统配置策略完成连接管理、设各状态监控、系统管理等功能。
(4)数据服务器。数据服务器主要处理用户请求，高效提供对应的数据信息。
(5)数据仓库。数据仓库主要负责存放图像信息、用户信息、监控终端信息、告警信息、用户访问记录及计费信息、管理员信息、业务策略和网络相关信息等。用于存储海量数据并进行优化，满足系统稳定运行的要求。
(6)备份服务器。备份服务器根据备份策略。完成数据的备份工作。
1，3应用子系统
视频监控中心平台主要完成注册管理、业务管理、设备管理、用户管理、认证计费、连接管理等功能。中心平台包括四个子系统：连接管理系统、业务管理系统、数据库系统、录像管理系统。
网管系统提供注册、代理、重定向服务，负责用户终端和监控终端接人认证、授权，以及用户与监控终端之间的连接建立、维护、拆除和媒体，安全策略的协商，提供域名解析，NAT穿越等服务。
业务管理系统负责用户信息管理、用户权限管理、网络监控终端设备管理、安全策略管理、业务开展策略管理及用户服务等。
软件系统管理包括实时图像调阅、远程控制、历史图像提取、图像接入、图像文件索引、图像转发、用户管理与权限管理、GIS服务、用户服务、其他接口、故障告警、设备管理、远程管理、日志和统计报表、计费功能等。
1，4系统的典型配置
典型的CDMA2000系统配置如表1所示。
1，5关键技术
(1)CDMA2000。CDMA2000。其主要特征是可提供移动宽带多媒体业务，保证可靠的服务质量。能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。CDMA2000无线接入理论速率在静止环境下可达到3.1Mbit／s，对于一般的视频会商系统的信息传输，其有效数据带宽完全可以满足采用H.264视频压缩格式的视频信息实时传输要求。在应急现场进行信息采集和传输时，应急人员通过本系统的移动前端，随时随地对现场图像和数据信息进行采集，并实时传回远程指挥中心，显示在指挥大厅屏幕上，让决策者和专家“直击”出险现场，及时准确地掌握险情。提高分析决策效率，及时实施合理的防汛抢险方案。
(2)H.264。H.264／AVC引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输。H.264具有较强的抗误码特性，可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。H.264支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。
(3)RTP实时传输技术。RIP定义为在一对一或一对多的传输情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP的典型应用建立在UDP上，但也可以在TCP或ATM等其他协议之上工作。RTP本身只保证实时数据的传输，并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制，依靠RTCP提供这些服务。RTP提供了一个控制协议RTCP(Real-time Transport Control Protocol)。RTCP负责管理传输质量在当前应用进程之间交换控制信息。RTP和RTCP配合使用，能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，适合传送网上的实时数据。
1，6方案优势
系统针对实际应用的特点，具有多种管理方式。图形管理界面、WEB界面，系统配置既强调先进性也要注重实用性，系统配置的经济，达到综合平衡，高度集成，功耗低，可扩展性，预留充分的接口，能够适应多功能、外向型的要求，讲究便利性和舒适性，达到提高工作效率、节省人力、物力和能源的目的；系统参数配置少，调整少，自动化程度高，使用方便，操作简单：具有高度的安全性，比如不易感染软件病毒：结构简单，AEsl28位加密，可靠性高；系统启动快，系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常，系统恢复工作迅速；综合考虑系统的性能和价格，性能价格比在同类系统和条件下达到最优。
2 结束语
所设计的3G应急指挥移动监控系统，具有易于部署、应用灵活、性价比高的特点。还可实现多种通信网络的互连互通，在遇到紧急突发事件时，将现场的实时视频图像传输到计算机应急管理中心，方便各部门领导在第一时间远程指挥现场的应急抢险工作，实现了现场和远程指挥同步。