【正文】 中贏網(wǎng)絡(luò)3G視頻監(jiān)控方案系統(tǒng)概述 項目背景 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國內(nèi)汽車的保有量是越來越大，車輛的安全成為了車輛擁有者非常關(guān)心的問題，現(xiàn)在公交、客運(yùn)運(yùn)輸、地鐵等公共交通是大多數(shù)市民出行的主要方式，在大中型城市，公共交通系統(tǒng)一般都部署了有線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但由于技術(shù)所限，監(jiān)控點(diǎn)主要局限在站臺、樞紐中心等固定位置，但也無法對行駛的車廂進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。而公共交通環(huán)境下是不法分子密集的場所，只依靠固定位置的有線監(jiān)控攝像頭是不能夠滿足現(xiàn)實(shí)的安全需要，一旦發(fā)生重大惡性事件，對于社會的影響非常大， 2011年8月2號安徽馬鞍山物流企業(yè)重大交通事故，對交通責(zé)任無法定論；2010年6月25好云南楚雄州昆楚公路127KM處發(fā)生一起特大交通事故，一輛旅游客車與一輛拉西瓜的大貨車相撞，已造成20人死亡，21人受傷，因超載出現(xiàn)車輛失控而造成撞車事件； 造成23人死傷，因物流貨車超速而引起交通事故；2011年10月7號河南社旗發(fā)生交通事故致11人死亡，貨車司機(jī)逃逸，因駕駛員疲勞駕駛而導(dǎo)致車禍發(fā)生；還有每到春節(jié)左右，甚至還出現(xiàn)對過往車輛暴力搶劫的事件更是時有發(fā)生。因此，物流業(yè)是個服務(wù)行業(yè)，因此作為企業(yè)業(yè)主適當(dāng)控制車輛的速度；隨時查看駕駛員的工作狀態(tài)，必要的時候可以通過車載設(shè)備對駕駛員發(fā)出語音告警；還可以通3G無線考勤系統(tǒng)對駕駛員工作出勤考核；車輛違章考核處理；駕駛員緊急報警裝置可以保證人身安全；而物流、電力、公安、金融等行業(yè)由于自身的特殊性，對相關(guān)車輛的安保同樣有很高的要求。在傳統(tǒng)的車載移動監(jiān)控中，由于受限于網(wǎng)絡(luò)條件，往往只是把車輛的視頻進(jìn)行錄像保存，部分廠家嘗試圖片、視頻的即時網(wǎng)傳，但效果并不理想，無法真正發(fā)揮視頻監(jiān)控的作用。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，在3G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)帶寬成倍增加，可以滿足高幀率、較高圖像質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)傳輸需求，支持在任意地點(diǎn)上傳圖像與接受遠(yuǎn)方圖像，使過去無法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難題，在3G無線傳輸技術(shù)的提升下得以解決，原有單車以錄像為主的車載視頻監(jiān)控解決方案漸漸向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺化方向發(fā)展。 總體需求 車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)該需要具有所有普通視頻監(jiān)控的基本功能，如實(shí)時視頻預(yù)覽、錄像、報警等，但由于車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用環(huán)境的特殊性，用戶對車輛遠(yuǎn)程視頻瀏覽、車輛GPS衛(wèi)星定位、以及車載終端與平臺數(shù)據(jù)交互的需求尤為迫切，總體的需求可以大致分為幾個方面。 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控 隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，用戶對車輛視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的要求越來越強(qiáng)烈，車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)最基本的需求就是通過視頻對車輛進(jìn)行監(jiān)控，主要包括下面幾點(diǎn)：希望可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時遠(yuǎn)程瀏覽車輛的視頻，可以實(shí)時了解車輛的狀況，包括下面幾點(diǎn)： 1) 用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時遠(yuǎn)程瀏覽車輛的視頻，即時了解車內(nèi)的情況。 2) 用戶可以在后端保存車輛的視頻錄像，方便管理，提高錄像的安全性。 3) 用戶可以實(shí)時和車輛上的人員進(jìn)行語音通訊，實(shí)現(xiàn)駕駛員在線溝通。4) 當(dāng)車輛發(fā)生各種突發(fā)事件時，可以通過網(wǎng)絡(luò)即時報告有關(guān)部門人員。 無線網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性 雖然隨著3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，帶寬有了明顯的提升，但是無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)相比還是有很多的特殊性。 1) IP地址不固定，有防火墻限制；運(yùn)營商在分配給無線終端的IP地址可能隨時更換，且進(jìn)行了防火墻限制，封閉了部分端口。 2)網(wǎng)絡(luò)帶寬波動較大，無線網(wǎng)絡(luò)所在地用戶數(shù)量多少、地域差異及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化程度等問題都影響傳輸質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)帶寬實(shí)時都在變化，甚至可能瞬間降低到零。3) 車載終端實(shí)時運(yùn)動時，基站切換頻繁，運(yùn)動也造成了視頻無線網(wǎng)傳的不可確定性。由于無線網(wǎng)絡(luò)的這些特殊性，就要求車載終端能適應(yīng)這種網(wǎng)絡(luò)變化的模式，根據(jù)實(shí)際情況對視頻編解碼算法、網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議等進(jìn)行改進(jìn)，提升車載視頻無線網(wǎng)傳的效果。 數(shù)據(jù)多級管理 大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心需求就是可以實(shí)現(xiàn)多級管理，因此車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該具有如下功能： 1) 權(quán)限分配管理，出于安全性因素的考慮，有必要將用戶分類，使其享有不同的權(quán)限，分配不同的任務(wù)； 2) 視頻流媒體轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，無線網(wǎng)傳至中心的視頻應(yīng)分發(fā)到不同的用戶，滿足多個用戶同時瀏覽一路視頻的要求，節(jié)省無線網(wǎng)絡(luò)帶寬資源； 3) 系統(tǒng)擴(kuò)展性能，系統(tǒng)應(yīng)考慮未來用戶數(shù)量增多后擴(kuò)容的要求，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的線性擴(kuò)容。 智能交通管理 智能交通系統(tǒng)(簡稱ITS)是將多種先進(jìn)電子技術(shù)有效地集成運(yùn)用于整個交通運(yùn)輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。 車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)有機(jī)的組成應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能： 1) 車輛GPS定位信息管理，車載視頻監(jiān)控終端可將GPS衛(wèi)星定位信息實(shí)時傳輸至管理中心； 2) 車輛信息實(shí)時上傳，車載視頻終端將車輛行駛中的車輛狀況（例如車速等信息）實(shí)時網(wǎng)傳至管理中心； 3) 數(shù)據(jù)交互功能，3G無線網(wǎng)絡(luò)除了能滿足車載視頻網(wǎng)傳外，還可以實(shí)現(xiàn)聲音、文字、圖片等信息的交互； 4）通過車載3G考勤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對員工的考勤和違章提供有效的依據(jù)，同時保障了員工的工作狀態(tài)。5）通過車輛調(diào)度系統(tǒng)可以為企業(yè)的調(diào)度管理提供必要的工作支持，節(jié)約車輛的空載費(fèi) 6）通過企業(yè)系統(tǒng)管理平臺實(shí)現(xiàn)貨物裝卸指令、短信指令提高車輛滿負(fù)載率從而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益7）通過管理平臺發(fā)送相關(guān)工作指令 可以遠(yuǎn)程開關(guān)啟車載裝置，適當(dāng)傳輸必要的信息，以便節(jié)省相關(guān)的通信資費(fèi)8）通過車載管理系統(tǒng)的WIFI 接口可以實(shí)現(xiàn)有效距離內(nèi)下載任何車輛的硬盤錄像資料，并提供遠(yuǎn)程回訪，遠(yuǎn)程下載，遠(yuǎn)程開關(guān)車載裝置。1 設(shè)計目標(biāo)與原則 設(shè)計目標(biāo) 建設(shè)本系統(tǒng)的思想內(nèi)核是借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，結(jié)合人性化地設(shè)計理念，構(gòu)造一套精密、復(fù)雜、龐大的車輛聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)，為各種車輛的管理提供可視化服務(wù)，為車輛和人員的安全提供有力的保障。 系統(tǒng)建設(shè)中全面采用移動視頻監(jiān)控技術(shù)、3G無線通信傳輸技術(shù)、惡劣環(huán)境大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、GPS車輛追蹤技術(shù)、混合聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)、GIS可視化操作技術(shù)、無線考勤技術(shù)，形成一套對所有車輛進(jìn)行精確監(jiān)控的綜合監(jiān)控管理平臺。 綜合監(jiān)控管理平臺一方面采集所有車輛實(shí)時視頻信息，對及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)違法犯罪活動，調(diào)查收集證據(jù)，處置突發(fā)事件，為指揮決策提供可視化依據(jù)，提高社會治安防控體系的科技含量；另一方面采集所有車輛的運(yùn)輸信息，通過統(tǒng)計、分析和歸納等科學(xué)手段，為相關(guān)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)提供科學(xué)合理的數(shù)據(jù)資源，方便相關(guān)部門業(yè)務(wù)的改進(jìn)提供。 設(shè)計原則 l 先進(jìn)性 本系統(tǒng)設(shè)計遵循系統(tǒng)工程的設(shè)計準(zhǔn)則，通過科學(xué)合理地設(shè)計，系統(tǒng)整體滿足車輛視頻監(jiān)控和管理的需要，大力采用車載視頻監(jiān)控技術(shù)、3G移動通信技術(shù)、GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、開放式平臺架構(gòu)技術(shù)等一系列成熟、可繼承、具備廣闊發(fā)展前景的先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)能在未來數(shù)年內(nèi)不落后，通過軟件升級即可實(shí)現(xiàn)更多新功能，保護(hù)用戶的投資。 l 實(shí)用性 依照用戶要求，堅持實(shí)用性為主的原則，避免使用不成熟、過分超前的技術(shù)和產(chǎn)品，在滿足用戶提出的詳細(xì)技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，盡力充分考慮周全，給出科學(xué)合理的優(yōu)化建議。 l 可靠性 系統(tǒng)可靠性是系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的基石，從系統(tǒng)設(shè)計理念到系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計，再到產(chǎn)品選型，都將持續(xù)秉承系統(tǒng)可靠性原則。并充分結(jié)合其它車載監(jiān)控系統(tǒng)的工程經(jīng)驗，吸取精華部分，為系統(tǒng)高可靠性的總體設(shè)計提供實(shí)踐依據(jù)，落實(shí)到單體設(shè)備時，都將選用高達(dá)數(shù)萬小時平均無故障時間的產(chǎn)品。 l 經(jīng)濟(jì)性 將用戶已有系統(tǒng)與視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)相結(jié)合，保護(hù)用戶投資，避免相同系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)。 l 安全性 系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全性是不容忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在構(gòu)建系統(tǒng)平臺時，將借鑒運(yùn)營商多年來的設(shè)計思想，全面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)防入侵、數(shù)據(jù)防泄漏。 l 開放性 本系統(tǒng)設(shè)計將采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)的國際、國內(nèi)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)之間的透明性和互通互聯(lián)，并充分考慮與其它系統(tǒng)的連接。在設(shè)計和設(shè)備選型時，將科學(xué)預(yù)測未來擴(kuò)容需求，進(jìn)行余量設(shè)計。 l 易管理性、易維護(hù)性 本系統(tǒng)將采用全中文、圖形化軟件實(shí)現(xiàn)整個監(jiān)控系統(tǒng)管理與維護(hù)。自動檢測系統(tǒng)中任何一臺設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并示出詳細(xì)參數(shù)，以輔助管理人員及時準(zhǔn)確地判斷和解決問題。采用穩(wěn)定易用的硬件和軟件，完全不需借助任何專用維護(hù)工具，既降低了對管理人員進(jìn)行專業(yè)知識的培訓(xùn)費(fèi)用，又節(jié)省了日常頻繁地維護(hù)費(fèi)用。2 系統(tǒng)方案設(shè)計 總體設(shè)計 車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體可以分為四層結(jié)構(gòu)：設(shè)備接入層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、中心管理層和業(yè)務(wù)處理層，系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下所示： 應(yīng)用拓?fù)鋱D如下： 設(shè)備接入層 設(shè)備接入層主要指安裝在車輛上，對車輛內(nèi)外部情況實(shí)施實(shí)時監(jiān)控的車載終端，主要包括視音頻、報警信息的采集設(shè)備、報警聯(lián)動輸出設(shè)備和音頻功放設(shè)備，以及GPS定位模塊、3G無線傳輸模塊、3G無線考勤管理模塊等。 網(wǎng)絡(luò)傳輸層 網(wǎng)絡(luò)傳輸層是依托電信運(yùn)營商的3G無線網(wǎng)絡(luò)，充分利用3G的帶寬資源傳輸視音頻和數(shù)據(jù)信息。 中心管理層 中心管理層包括接入服務(wù)器、管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、流媒體服務(wù)器、存儲服務(wù)器、報警服務(wù)器等模塊，為整個系統(tǒng)的運(yùn)行提供管理支撐。 業(yè)務(wù)處理層 業(yè)務(wù)處理層是整個系統(tǒng)的最終展示，它提供了對視音頻數(shù)據(jù)的瀏覽、對各種采集數(shù)據(jù)的匯總以及處理等功能。 前端設(shè)計 前端攝像機(jī) 前端攝像機(jī)主要負(fù)責(zé)采集車內(nèi)外的視頻信息，為了保證車輛及人員的安全，要求攝像機(jī)的覆蓋范圍要到達(dá)95%以上，保證車內(nèi)無死角。，攝像機(jī)分辨率在480線以上，；攝像機(jī)通過車載硬盤錄像機(jī)取電。由于各種車輛的車型大小、車內(nèi)外的構(gòu)造等都差別很大，因此選用攝像機(jī)的數(shù)量和安裝的位置方式就必須充分考慮車輛的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計。這里以公交車為例，作簡單的說明。一輛普通的公交車最少需要安裝4個攝像頭，對車內(nèi)的各個位置進(jìn)行監(jiān)控，如下圖所示： 1) 1號攝像機(jī) 前門攝像機(jī) —— 安裝于駕駛座后方的車內(nèi)頂板，鏡頭對著前車門及駕駛座位置，拍攝司機(jī)上車、司機(jī)駕駛等情況，可記錄司機(jī)換班信息并規(guī)范司機(jī)駕駛行為。 2) 2號攝像機(jī) 車前攝像機(jī) —— 位于在汽車擋風(fēng)玻璃后面，可安裝在車內(nèi)天花板或儀表板上，鏡頭朝前，用于拍攝前方道路狀況、行車標(biāo)志信息、紅綠燈等，有利于提高駕駛員的交通規(guī)則意識，保障行車安全。 4) 3號攝像機(jī) 車廂攝像機(jī) —— 安裝在車廂底部后鋼梁處，鏡頭朝向尾部，主要拍攝后車前進(jìn)情況方便汽車追尾事故的責(zé)任現(xiàn)場取證，同時可兼顧拍攝倒車時后面的現(xiàn)場情況。 實(shí)際的效果圖： 前端拾音器 系統(tǒng)前端布置用于聲音采集的設(shè)備拾音器，可用于對車內(nèi)的聲音進(jìn)行實(shí)時的采集。 數(shù)字視音頻編碼 前端采集到的模擬視音頻信號接入數(shù)字硬盤錄像機(jī)進(jìn)行數(shù)字化壓縮處理。首先將模擬視音頻進(jìn)行數(shù)字編碼，再進(jìn)行壓縮處理，處理后的數(shù)據(jù)根據(jù)需求進(jìn)行存儲和無線網(wǎng)絡(luò)上傳。 GPS定位模塊 車載終端設(shè)備可將接收到的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS（Global Position System）的定位信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)定時發(fā)送至管理中心，管理人員在監(jiān)控中心可獲取車輛的行駛軌跡、速度和方向等信息.。 緊急報警按鈕（可選） 車輛上可以安裝緊急報警按鈕，在車輛發(fā)生緊急事件時，可以由司乘人員觸發(fā)報警按鈕，向管理中心報警，有管理中心迅速作出反應(yīng)。 液晶顯示屏（可選） 系統(tǒng)在駕駛室布置一臺7英寸彩色液晶顯示屏，用于駕駛員觀察車內(nèi)情況。顯示屏采用逐行掃描方式，分辨率為800600。駕駛員提供遙控器切換顯示車內(nèi)情況，可選擇單路畫面，也可瀏覽四分割畫面；管理員可通過遙控器實(shí)現(xiàn)基本功能外的相關(guān)功能如：資料查詢、系統(tǒng)升級、數(shù)據(jù)資料下載等功能。 液晶顯示屏由車載硬盤錄像機(jī)供電。 中途中轉(zhuǎn)站監(jiān)控系統(tǒng) 前端攝像機(jī) 在符合設(shè)計思路的前提下，中途中轉(zhuǎn)站前端子系統(tǒng)的攝像機(jī)可選用各種球機(jī)或槍型攝像機(jī)；同時配備無線3G考勤系統(tǒng)發(fā)卡器，1臺 3G無線讀卡器 1臺 可以對到站司機(jī)的簽到處理。 中途站監(jiān)控固定3G視頻終端中途站監(jiān)控點(diǎn)可選用中贏網(wǎng)絡(luò)工程有限公司提供的WLBDX3000系列3G視頻服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)本地存儲和3G遠(yuǎn)程視頻傳輸?shù)母鞣N功能。 管理中心設(shè)計 CMS （中心管理服務(wù)器） CMS是系統(tǒng)的中心管理服務(wù)器。主要功能是：l 硬件連接 硬件連接：通過車載擴(kuò)展接口將一卡通讀卡器連接到車載上；l 用戶管理 216。 保存客戶和用戶信息，提供客戶的創(chuàng)建、修改、刪除、賦權(quán)等接口。用戶是有客戶的管理員創(chuàng)建和管理的，具體用戶的權(quán)限也是客戶管理員賦予的。 216。 用戶登錄時，CMS負(fù)責(zé)對其鑒權(quán)。 216。 用戶執(zhí)行預(yù)覽、云臺控制等各種操作時，CMS也要負(fù)責(zé)對其鑒權(quán)。 216。 記錄各個用戶的操作流水。216。 匯總用戶使用的視頻流量，時間等信息。216。 駕駛員刷卡時，將司機(jī)相關(guān)信息（姓名、電話號碼、工號等）與車輛信息（公司、車型、線路等）綁定在一起；216。l 前端設(shè)備管理 216。 保存前端設(shè)備信息，提供前端設(shè)備的創(chuàng)建、修改等接口。 216。 實(shí)現(xiàn)對前端設(shè)備業(yè)務(wù)參數(shù)的配置和查詢。 216。 前端設(shè)備向平臺注冊時，CMS對設(shè)備鑒權(quán)。 216。 匯總設(shè)備的在線狀態(tài)、時間、發(fā)送流量等信息。216。 每次刷卡時，觸發(fā)車載攝像頭（正對司機(jī)的），實(shí)現(xiàn)錄像并將視頻保存于本地；216。 每次刷卡時，通過GPS定位記錄車輛位置（通過對地圖截圖保存的方式實(shí)現(xiàn)）；216。 當(dāng)車輛出現(xiàn)超速等違章行為時，記錄時間、地點(diǎn)以及司機(jī)等相關(guān)信息綁定在一起。 l 平臺模塊管理 其他平臺模塊或者服務(wù)器（除了數(shù)據(jù)庫管理模塊）向CMS注冊，CMS對其鑒權(quán)。 216。 每次刷卡時，將刷卡信息（綁定了司機(jī)與車輛）以及刷卡時產(chǎn)生的GPS定位地圖，通過3G實(shí)時傳輸至車載服務(wù)器平臺上；216。 將司機(jī)每次出現(xiàn)的違章信息（綁定了司機(jī)與車輛）實(shí)時傳輸至車載服務(wù)器平臺。l 能力封裝 實(shí)現(xiàn)對外開放的能力接口，對外提供系統(tǒng)所能提供對外能力的Web Service接口，將網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所提供的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)能力封裝為標(biāo)準(zhǔn)的Web Service API，供其它系統(tǒng)調(diào)用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所提供的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。216。 每次刷完卡后，對刷卡信息以及違章信息（結(jié)合司機(jī)