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        GPRS無線信號視頻傳輸和實際應(yīng)用

        2016-12-06 09:09:52
        黑龍江交通科技 2016年10期
        關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程終端服務(wù)器

        朱 濤

        (貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司,貴州貴陽 550008)

        GPRS無線信號視頻傳輸和實際應(yīng)用

        朱 濤

        (貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司,貴州貴陽 550008)

        基于融合化、聯(lián)網(wǎng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化與高清晰度發(fā)展方向,結(jié)合廈蓉公路某標(biāo)段實例,在闡述實際需求的基礎(chǔ)上,對其遠(yuǎn)程現(xiàn)場視頻系統(tǒng)設(shè)計方案展開深入分析,旨在為監(jiān)控系統(tǒng)的不斷完善與發(fā)展提供可靠的參考。

        GPRS;無線信號視頻傳輸;實際應(yīng)用

        1 GPRS簡介

        GPRS通用無線分組交換技術(shù)是介于第2代和第3代之間的一種通信技術(shù)它采用與GSM相同的頻段,頻帶寬度,突發(fā)結(jié)構(gòu),無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn),調(diào)頻規(guī)則以及相同的TD-MA幀結(jié)構(gòu),技術(shù)特定的點對點和點對多服務(wù),以“分組”形式傳送數(shù)據(jù)。GPRS以運營商傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量而不是連接時間為基準(zhǔn)來計算,只要GPRS流量不欠費用戶可以就做到“永遠(yuǎn)在線”,減少連接時間,因此采用GPRS作為傳輸通道,適用于分散監(jiān)控點的圖像監(jiān)控。然而受到單個GPRS信道的的帶寬和速率的局限,遠(yuǎn)程監(jiān)控中心無法得到較為流暢的監(jiān)控圖像,為此有必要采用雙GPRS通道的遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)。

        2 系統(tǒng)組成

        無線遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控分為兩部分,監(jiān)控前端和監(jiān)控中心。監(jiān)控前端由網(wǎng)絡(luò)攝像機,單卡/多卡網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器型號JZ-1000,(內(nèi)置海思ARM處理器,GPRS通訊模塊,視頻圖像處理器等器件)防雷器,電源等部分組成。監(jiān)控中心主要是有公網(wǎng)的IP服務(wù)器,視頻播放軟件等組成客戶機和監(jiān)控中心服務(wù)器如圖1所示。

        圖1 視頻播放軟件等組成客戶機和監(jiān)控中心服務(wù)器

        3 圖像監(jiān)控終端GPRS通訊實現(xiàn)

        數(shù)字遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控是利用數(shù)字圖像壓縮技術(shù)實現(xiàn)視頻,音頻通信。為了在數(shù)字信道上傳輸,經(jīng)過數(shù)字化使圖像壓縮編碼成H.264格式,數(shù)據(jù)復(fù)合,信道接口等處理工作。那么在信號接收端是一個逆過程,解壓縮后的圖像數(shù)據(jù)可直接顯示在電腦屏幕上,也可以在電視監(jiān)視器上顯示,為實現(xiàn)前端攝像機采集的圖像遠(yuǎn)程傳輸,視頻服務(wù)器當(dāng)中的GPRS模塊與Internet相連時需先完成撥號,以此建立PPP鏈路。協(xié)商物理層對應(yīng)的傳輸配置,在得到IP以后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)包收發(fā),所以在得到相應(yīng)IP以前,由于無法明確目標(biāo)終端的信息,也就是IP地址,因此監(jiān)控中心無法對終端實施主動連接和控制。為此,還需進(jìn)行必要的連網(wǎng)配置,并對主動發(fā)起和監(jiān)控中心的連接,以此確保服務(wù)器軟件可以連接一旦移動監(jiān)控終端與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心創(chuàng)建連接,二者都可以互相了解對方IP,則無線監(jiān)控終端就好比在網(wǎng)絡(luò)存在固定主機一般,二者均能自由的進(jìn)行命令與數(shù)據(jù)收發(fā)。

        3.1監(jiān)控管理軟件

        它是監(jiān)控系統(tǒng)的軟件,對用戶分組,監(jiān)控設(shè)備,連接IP進(jìn)行管理,不同組的用戶只能看分配給該組的視頻,不能看到其他組的視頻。分組用戶只能有位移終端名稱,用戶名稱,用戶密碼,服務(wù)IP地址,客戶端軟件通過這個地址連接服務(wù)器對自己視頻的瀏覽,由于線程存在一定獨立性,所以客戶端和終端的數(shù)據(jù)傳輸不會受到任何的影響。數(shù)據(jù)傳輸過程中,有一定幾率會發(fā)生連接中斷的現(xiàn)象,所以程序需運用斷點續(xù)傳、超時重新傳送等基本功能,確保視頻資料傳輸?shù)目煽啃?,服?wù)器監(jiān)控軟件界面。

        在連接終端和服務(wù)器時,服務(wù)器不僅能通過網(wǎng)線和Internet相連,還能借助GPRS模塊實現(xiàn)連接,使服務(wù)器IP存在一定不確定性,所以應(yīng)使用動態(tài)域名解析。服務(wù)器啟動過程中,花生殼動態(tài)域名解析軟件隨之自動開啟,終端在獲取短信以后,會通過服務(wù)器IP實施相應(yīng)的解析,然后再和服務(wù)器進(jìn)行連接。

        3.2實際應(yīng)用

        (1)在技術(shù)上通過視頻監(jiān)控平臺,可實現(xiàn)信息資源共享。

        (2)為業(yè)主和現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)理方提供了現(xiàn)場施工情況,做到了有據(jù)可查。

        (3)采用主流,網(wǎng)絡(luò)式,符合發(fā)展方向的技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)平臺滿足可視化防控需要,橋梁隧道信息化建設(shè)邁向數(shù)字化管理、道路安全監(jiān)控、日常路政管理、使得橋梁隧道可視化管理、應(yīng)急指揮和交通事件防控數(shù)字化水平得到有效的提高。

        (4)橋梁隧道全程

        監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)突出應(yīng)用,在建設(shè)中應(yīng)以現(xiàn)實需求為導(dǎo)向,以有效應(yīng)用為核心,以技術(shù)建設(shè)與工作機制的同步協(xié)調(diào)為保障,確保系統(tǒng)能有效服務(wù)于各個業(yè)務(wù)部門和信息子系統(tǒng)的工作需要,充分利用前端豐富的信息資源,結(jié)合各種應(yīng)用業(yè)務(wù)。

        (5)橋梁隧道這種監(jiān)控模式真正給業(yè)主監(jiān)理起到了“咨詢”和“顧問”作用,及時上傳視頻資料,滿足在建工程監(jiān)控管理7*24小時不間斷持續(xù)運行的需要。

        (6)系統(tǒng)實際建設(shè)以實用、夠用為原則,充分評估建設(shè)、使用、線路租用、維護(hù)費用及升級改造費用,在確保工程建設(shè)質(zhì)量、系統(tǒng)實用性、先進(jìn)性的前提下,擇優(yōu)選擇可行的方案。

        (7)橋梁隧道全程監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架下的有機組成,系統(tǒng)采用的軟硬件根據(jù)統(tǒng)一的規(guī)范、協(xié)議和要求選型,根據(jù)最新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,并經(jīng)過具有相應(yīng)資格的軟件評測中心、產(chǎn)品檢測中心的測試,質(zhì)量達(dá)標(biāo),性能穩(wěn)定,能夠持續(xù)有效運行。

        4 系統(tǒng)運行情況

        (1)運行上,遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控的選型原則實用性設(shè)備運行穩(wěn)定可靠,使用方便,設(shè)備的開放性,前端設(shè)備采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的H264圖像壓縮技術(shù)。

        (2)可靠性上,后端設(shè)備采用軟解壓與可靠性較強的TCP/IP協(xié)議,這樣有效避免信息丟失等現(xiàn)象。但在實際情況中,由于無線信號強度存在一定差別,所以每過一段時間就有可能發(fā)生一次GPRS modem斷線情況。為此,可在系統(tǒng)當(dāng)中增設(shè)具有自動撥號功能的模塊,也可在布網(wǎng)過程中確保所有接入點均具有較高的信號強度。

        (3)運行速度上,GPRS存在一定網(wǎng)絡(luò)延時,從前端至中心的延時大約在1~2s左右。為防止發(fā)生丟包問題,延時最長不得超過7s,即場景改變所產(chǎn)生的信號需要在7s以內(nèi)抵達(dá)服務(wù)器,這種程度的延時是完全可以接受的。

        (4)存儲容量上,由于實行“正常少傳輸、異常多傳輸”的方案,所以視頻儲量通常較少,據(jù)統(tǒng)計,一個發(fā)射臺的月視頻儲量不超過5Gbyte,相對于實時視頻而言,該儲量還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

        5 結(jié)束語

        伴隨著全國公路交通體系的建設(shè)熱潮,視頻監(jiān)控子系統(tǒng)作為機電建設(shè)中不可或缺的一部分,在橋梁隧道運營管理中也發(fā)揮著越來越大的作用。一些經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的省份紛紛采用全程監(jiān)控的方式,解決了物理監(jiān)控盲區(qū)的問題,同時監(jiān)控中心也擁有了豐富的視頻圖像資源。除了用于日常的橋梁隧道運營管理外,如何更好的利用這些視頻圖像資源為公眾提供便捷、優(yōu)質(zhì)的視頻圖像增值服務(wù),最大限度的發(fā)揮它的價值,也是我們正在思考的問題。

        [1] 劉建華,陳祖爵,周明.基于GPRS的無線視頻監(jiān)控[J].計算機工程與設(shè)計,2009,(5):1144-1147.

        [2] 王超智.基于GPRS的鐵路無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].內(nèi)蒙古石油化工,2009,(10):139-142.

        [3] 韓云.監(jiān)控視頻信號的無線通信設(shè)計[J].電腦知識與技術(shù),2008,(28):234-235.

        U492

        C

        1008-3383(2016)10-0179-02

        2016-04-18

        朱濤(1973-),男,江西人,助理工程師,研究方向:電氣工程信息技術(shù)。

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