朱 濤

（貴州省交通科學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用

朱 濤

（貴州省交通科學研究院股份有限公司，貴州貴陽 550008）

基于融合化、聯網化、標準化、專業(yè)化與高清晰度發(fā)展方向，結合廈蓉公路某標段實例，在闡述實際需求的基礎上，對其遠程現場視頻系統設計方案展開深入分析，旨在為監(jiān)控系統的不斷完善與發(fā)展提供可靠的參考。

GPRS；無線信號視頻傳輸；實際應用

1　GPRS簡介

GPRS通用無線分組交換技術是介于第2代和第3代之間的一種通信技術它采用與GSM相同的頻段，頻帶寬度，突發(fā)結構，無線調制標準，調頻規(guī)則以及相同的TD-MA幀結構，技術特定的點對點和點對多服務，以“分組”形式傳送數據。GPRS以運營商傳輸的數據量而不是連接時間為基準來計算，只要GPRS流量不欠費用戶可以就做到“永遠在線”，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通道的遠程圖像監(jiān)控系統。

2　系統組成

無線遠程網絡監(jiān)控分為兩部分，監(jiān)控前端和監(jiān)控中心。監(jiān)控前端由網絡攝像機，單卡／多卡網絡視頻服務器型號JZ-1000，（內置海思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的IP服務器，視頻播放軟件等組成客戶機和監(jiān)控中心服務器如圖1所示。

圖1　視頻播放軟件等組成客戶機和監(jiān)控中心服務器

3　圖像監(jiān)控終端GPRS通訊實現

數字遠程圖像監(jiān)控是利用數字圖像壓縮技術實現視頻，音頻通信。為了在數字信道上傳輸，經過數字化使圖像壓縮編碼成H.264格式，數據復合，信道接口等處理工作。那么在信號接收端是一個逆過程，解壓縮后的圖像數據可直接顯示在電腦屏幕上，也可以在電視監(jiān)視器上顯示，為實現前端攝像機采集的圖像遠程傳輸，視頻服務器當中的GPRS模塊與Internet相連時需先完成撥號，以此建立PPP鏈路。協商物理層對應的傳輸配置，在得到IP以后才能進行數據包收發(fā)，所以在得到相應IP以前，由于無法明確目標終端的信息，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，還需進行必要的連網配置，并對主動發(fā)起和監(jiān)控中心的連接，以此確保服務器軟件可以連接一旦移動監(jiān)控終端與遠程監(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)控終端就好比在網絡存在固定主機一般，二者均能自由的進行命令與數據收發(fā)。

3.1監(jiān)控管理軟件

它是監(jiān)控系統的軟件，對用戶分組，監(jiān)控設備，連接IP進行管理，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IP地址，客戶端軟件通過這個地址連接服務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據傳輸不會受到任何的影響。數據傳輸過程中，有一定幾率會發(fā)生連接中斷的現象，所以程序需運用斷點續(xù)傳、超時重新傳送等基本功能，確保視頻資料傳輸的可靠性，服務器監(jiān)控軟件界面。

在連接終端和服務器時，服務器不僅能通過網線和Internet相連，還能借助GPRS模塊實現連接，使服務器IP存在一定不確定性，所以應使用動態(tài)域名解析。服務器啟動過程中，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，會通過服務器IP實施相應的解析，然后再和服務器進行連接。

3.2實際應用

（1）在技術上通過視頻監(jiān)控平臺，可實現信息資源共享。

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

（3）采用主流，網絡式，符合發(fā)展方向的技術構建系統平臺滿足可視化防控需要，橋梁隧道信息化建設邁向數字化管理、道路安全監(jiān)控、日常路政管理、使得橋梁隧道可視化管理、應急指揮和交通事件防控數字化水平得到有效的提高。

（4）橋梁隧道全程

監(jiān)控系統的建設突出應用，在建設中應以現實需求為導向，以有效應用為核心，以技術建設與工作機制的同步協調為保障，確保系統能有效服務于各個業(yè)務部門和信息子系統的工作需要，充分利用前端豐富的信息資源，結合各種應用業(yè)務。

（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）系統實際建設以實用、夠用為原則，充分評估建設、使用、線路租用、維護費用及升級改造費用，在確保工程建設質量、系統實用性、先進性的前提下，擇優(yōu)選擇可行的方案。

（7）橋梁隧道全程監(jiān)控系統的建設是統一標準構架下的有機組成，系統采用的軟硬件根據統一的規(guī)范、協議和要求選型，根據最新的標準規(guī)范，并經過具有相應資格的軟件評測中心、產品檢測中心的測試，質量達標，性能穩(wěn)定，能夠持續(xù)有效運行。

4　系統運行情況

（1）運行上，遠程圖像監(jiān)控的選型原則實用性設備運行穩(wěn)定可靠，使用方便，設備的開放性，前端設備采用符合國際標準的H264圖像壓縮技術。

（2）可靠性上，后端設備采用軟解壓與可靠性較強的TCP／IP協議，這樣有效避免信息丟失等現象。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，可在系統當中增設具有自動撥號功能的模塊，也可在布網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存在一定網絡延時，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，即場景改變所產生的信號需要在7s以內抵達服務器，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，據統計，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，該儲量還是遠遠不夠的。

5　結束語

伴隨著全國公路交通體系的建設熱潮，視頻監(jiān)控子系統作為機電建設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。一些經濟較發(fā)達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)質的視頻圖像增值服務，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］.計算機工程與設計，2009，（5）：1144-1147.

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

［3］ 韓云.監(jiān)控視頻信號的無線通信設計［J］.電腦知識與技術，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。