基于4G的视频监控系统在黄河防汛业务中的应用

史月华 秦文海 袁卫宁 陈晓明

(黄河水利委员会信息中心,河南 郑州 450003)

基于4G的视频监控系统在黄河防汛业务中的应用

史月华 秦文海 袁卫宁 陈晓明

(黄河水利委员会信息中心,河南 郑州 450003)

本文主要介绍基于4G公共传输网络的无线视频监控系统是如何构成的,以及其在黄河防汛站点的应用情况。

4G;无线视频监控;黄河防汛

随着无线通信技术的日益发展,传输带宽不断提高,通信终端的实时信息处理能力飞速增强,无线多媒体应用日渐成为业内关注的焦点,也成为人们的必然需求。基于多种无线传输手段的移动视频监控以其特有的灵活性已成为视频监控新的发展方向。在黄河流域沿河重要防汛站点,基于无线传输的视频监控解决方案是经济性与实用性兼备的解决方案。

自2010年起黄河3G无线传输视频监视系统已经在黄河流域全河范围内得到了应用,取得了良好的应用效果,但该系统受3G带宽不足的限制,无法传输高清视频图像。

1 4G技术简介

4G技术在通信技术中属于一种全新的概念。它集3G与WLAN技术于一体,能够高质量地传输视频图像,图像传输质量能达到高清电视画质的程度。4G技术的下载速度可达到100Mbps,上传的速度也可达到20Mbps,比目前的拨号上网方式快10倍左右。它可以提供更加稳定和高速的无线移动网络,理论的下载峰值可达到每秒百兆左右,传输一个视频监控文件可能仅需几分钟时间。4G技术可以轻松满足高清无线视频监控对于带宽的要求。高清无线视频监控对于带宽的要求,以720P实时视频为例,采用标准H.264MainProfile压缩算法的高清网络摄像机至少需要2Mbps才能获得“高清”的视觉效果,而1080P全实时视频则需6Mbsp以上,3G显得“力不从心”。4G网络上行速率为20Mbps,下行速率能达到100Mbps,如果有足够的基站,而一个基站同时工作的用户不多时能够有效支持高清网络摄像机的实际应用［1一2］。

4G技术具有高带宽、可移动性的优点,可实现对黄河流域视频高清图像的实时传输,大大提高监控画面质量,弥补现有3G移动视频传输系统带宽不足、传输画面质量只能达到标清的缺憾。4G技术使得黄河防汛视频图像无线传输达到高清画质成为可能。

2 4G无线监控系统组成

本系统建设主要包括三个部分：现地站点建设、传输通道的选择、监控中心建设。

现地站点建设：主要由摄像机、4G无线传输设备组成。视频信号通过4G无线网络传输至监控中心。

前端设备可选择两种方式,其一主要通过4G高速球机采集图像信息,通过内置的4G传输模块将采集的图像信息进行上传。第二种主要由高清球机采集图像信息,然后连接4G路由器将视频信息进行上传。

信息传输通道：随着各个电信运营商均在加大对4G基站的建设规模及进度,4G网络覆盖范围将不断扩大。在进行视频监控站点建设时,可根据对现场各运营商4G信号的强弱情况选择4G信号较强的运营商。

监控中心：主要由监控管理平台、服务器、客户端、高清解码器、大屏幕等组成。

视频管理平台：监控中心视频管理平台具备视频浏览、控制、存储等基本业务功能外,还具有系统用户管理、设备管理、控制管理、存储管理、调度管理、告警管理等系统管理功能,实现对现地站点的集中、统一管理。

客户端：支持多用户同时多画面浏览的视频浏览窗口,用来播放前端数字视频服务器传输的音视频和图片,以起到实时监控的作用。

同时在监控中心配备管理服务器、转发服务器、存储介质等实现对图像信息的管理、转发及存储。并配备高清解码器与大屏幕相联,供远程指挥时进行直观查看现场图像,进行辅助决策。

图1 4G视频监控系统结构示意图

3 系统优缺点

4G视频监控系统与其他无线视频监控相比最显著的优点是传输图像质量高,4G网络拥有足够大的网络带宽、支持多路视频传输,可实现1080P高清图像。我们在壶口瀑布安装了3G及4G两种无线视频监控系统,将其传输至黄委的图像进行对比如下：

由以上图像看出,4G网络传输至黄委的图像比3G网络传输图像的清晰度大大提升。

缺点：目前4G网络覆盖区域有限,一般公网4G受基站覆盖影响,不能保证100%的稳定。流量费用相对较高。

4 结束语

随着运营商对4G网络覆盖和系统容量的增加,可将4G视频监控应用范围扩展至治黄业务的多个领域,如应急抢险、防汛调度、水政监察、工程建设等,为治黄的视频需求提供高带宽、高可靠性、灵活多样化的服务。

［1］林鑫显.基于4G无线传输的视频应用体系的研究与分析［J］.电信工程技术与标准化,2015(06):55一58.

［2］郑海英,徐忱.基于H.264依托4G网络实现高清视频通信［J］.信息通信,2015(05):71一74.

APPlication of 4G Video Monitoring System in the Yellow River Flood Control Business

Shi Yuehua Qin Wenhai Yuan Weining Chen Xiaoming
(Information Center of Yellow River Conservancy Commission,Zhengzhou Henan 45003)

This paper mainly introduces the composition of wireless video monitoring system based on 4G public transport network and its application in the Yellow River flood control business.

4G;wireless video monitoring system;yellow River flood control

TN929

A

1003一5168(2015)07一0028一2

2015一6一27

史月华(1979.10一)女,硕士研究生,工程师,研究方向:视频监控系统的设计施工及相关业务应用系统的开发工作。