淺析3G網絡圖像傳輸在消防系統巾的應用

皮智勤

[摘要]本文闡述了3G網絡圖像傳輸的發辰現狀以及3G網絡技術的主要新功能，并根據其特點探討了3G網絡技術在火災救援現場視頻傳輸中的應用。

[關鍵詞]3G網絡 圖像傳輸 消防救援

[中圖分類號]TP39

[文獻標識碼]A

[文章編號]1672—5158（2013）05—0382—01

隨著我國科學技術水平的不斷提升，3Gt寸代已經到來。在當前，由于各種傳統與非傳統消防安全因素相互交織，使消防工作面臨著前所未有的風險和壓力。在各種滅火救援現場，如何把現場情況迅速、直觀地提供給各級指揮員，使其及時了解現場情況做出準確的判斷，對能夠圓滿完成滅火救援任務起著至關重要的作用，所以3G網絡通信在危險系數大的消防滅火救援中運用尤為必要。3G移動通信技術的產生和發展，為滅火救援現場圖像傳輸提供了其他方式無法比擬的機動性和便利性，使消防項目更加完善與可靠。

1目前3G網絡圖像傳輸的發展趨勢

第三代移動通信系統采用智能信號處理技術，能夠支持更高速率的移動多媒體業務，更高的頻譜效率和服務質量，實現基于語音業務為主的多媒體數據通信，具有多媒體業務服務能力和大通信容量。目前我國采用的3G標準卞要有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三種。三種標準均以CDMA技術為基礎，其優點在于頻率規劃簡單，系統容量大，頻率復用系數高，抗多徑干擾能力強，通信質量好。隨著計算機、網絡通信、圖像壓縮處理等技術的快速發展，利用3G移動通信系統進行視頻圖像傳輸在技術上日益成熟，在應急指揮、公交監控、公共多媒體服務等領域得到廣泛應用。

2 3G網絡圖像傳輸的特點

利用3G網絡傳輸滅火救援現場圖像，相對于使用衛星、有線線纜傳輸圖像等傳統方式，具有以下優點：

1、利用現有的圖像綜合管理平臺和電信3G網絡資源，只需增加前端華平3G終端設備，通過協議直接接入到總隊華平圖像綜合管理平臺，與圖像綜合管理平臺內指揮視頻系統進行音視頻交互。

2、現在的3G網絡支持高速率的數據傳輸，高效的H.264 High Profile和H.264 SVC編碼技術，保證了高品質的圖像。（352×288）和流暢性的視頻（最高可達25幀/s），為高質量圖像的傳輸提供較好的通道環境，在128K帶寬下實現全動態D1視頻的編碼傳輸。一次編碼可提供不同分辨率、不同幀率的視頻碼流。

3、采用了智能修包、固定碼流發送和快速重傳等技術，實現了圖像低延時（1s內）、高品質、唇音同步，支持海事衛星音視頻傳輸。

4、支持3G（WCDMA/EVDO/TD SCDMA）和WIFI（802.11 b/g/n）兩種無線傳輸模式，并支持多路3G卡捆綁傳輸。此外，還具有強大的網絡適應能力，包括：高達20%的抗誤碼能力，自動帶寬適應，智能包絡修復技術。

5、3G終端設備支持本地視頻和靜態圖像存儲，可以根據需要選擇不同的分辨率進行存儲，同時具備錄播功能，可以配合圖像綜合管理平臺和終端設備，完成實時錄制、實時直播、后期點播、后期編輯、遠程管理、文件管理等多種功能，操作簡單、穩定，便于管理。

3 3G網絡在滅火救援現場視頻傳輸中的應用

3.1采用3G視頻監控，靈活、機動、快捷，在火災突發的地方，只需要安裝有3G視頻監控設備的指揮車到達現場，移動攝像機通過3G網絡可以將圖像傳輸至圖像平臺或者指揮部，反之，指揮部的圖像資源也可以向移動的指揮員傳輸，甚至移動的圖像采集和移動的圖像顯示互聯，極大提高了科學決策指揮的實效性和科學性。3G網絡具有傳輸距離遠、寬帶高、速度快、抗干擾能力強，建設費用低等諸多優勢，因此3G無線網絡視頻在復雜多變的滅火救援現場中體現出優勢。目前各種專業探測器的數據顯示以及危險報警都是在儀器本身上所體現，但大部分儀器都預留有數據接口，可以將數據提供給第三方。為了實時了解現場的情況，可以利用3G網絡圖像傳輸平臺將探測所得數據傳輸至指揮部，實現數據與圖像的結合，做到視覺和嗅覺的無線延伸。由于探測數據的數據量較小，不會占用太多的網絡帶寬影響到圖像傳輸質量，而且還共享了3G網絡資源，一舉兩得。

3.2 3G網絡的新功能如M2M可視電話、M2Pc可視電話的實時監控、視頻會議等功能，將災害現場、指揮中心、重特大災害決策專家通過網絡聯系在一起，共享災害救援現場的語音和視頻，可隨時為指揮中心提供決策方案。災害現場聲音視頻經攝像機采集和H.264視頻壓縮、流媒體視頻處理技術，整合3G數據通訊功能，通過3G智能無線路由通訊模塊，把實時動態圖像傳輸到移動3G無線網絡中，各級指揮機關和指揮員，只要取得授權，就能通過Internet中心管理服務器，利用計算機、智能手機、PDA和指揮中心實時觀看移動圖像，實現視頻數據的編解碼、加解密、交互、發送、接收和遠程控制等功能。

3G無線視頻傳輸設備系統，在消防災害救援指揮中，可以提供高效移動性、多方參與的災害指揮平臺，利用3G網絡和H.264數字視頻編碼技術，3G無線網絡和nternet網絡的優勢，使災害現場消防搶險救援人員迅速地與指揮中心，一、二級的災害現場指揮員、決策專家庫相關專家通過無線網絡連接起來，構成網絡共享的指揮平臺，隨時隨地實現遠程科學決策和指揮管理。

4網絡安全

網絡安全是系統運行的保證，3G無線視頻傳輸網絡是一個開放的網絡視頻傳輸系統，任何合法的接人終端都可以接人到這個系統當中，它的網絡開放性體現了重大應急事件處置機制中信息共享。但同時對于視頻傳輸中如何解決數據安全問題，對利用Internet視頻共享提出了新的要求。災害現場視頻傳輸系統中數據會遭到惡意的竊取、破環、更改和泄漏。給敏感災害現場的數據帶來巨大風險，因此對視頻數據應采取加密技術。

在目前的無線網絡技術中，已經開始廣泛使用口令加密技術和地址綁定技術，只有合法的MAC地址才能注冊到系統中，并接收系統的合法性檢查。網絡視頻系統設備在應用層完成數據加密，利用數字水印加密技術，對客戶端訪問的IP地址過濾技術，進一步加強系統的安全性。使網絡圖像傳輸具備防竊取功能，圖像資料具備防篡改功能；設備操作具有安全的管理和控制手段。

5 3G網絡圖像傳輸在滅火救援中的展望

眾所周知，從利用率的角度考慮，3G網絡服務商不可能將所有區域覆蓋，必然存在盲區，如山區，荒漠。而衛星圖像傳輸方式恰好能發揮所長，將圖像從盲區傳輸至信號區，在信號覆蓋區又可以將圖像傳輸至所需的地方，而不用受衛星地面站和有線線路的限制。室內，尤其是地下空間往往也是信號覆蓋的盲區，此時可以利用點對點式的微波圖像傳輸方式傳輸至室外，再使用3G網絡傳輸。根據現場實際情況利用多種手段，將圖像信號接力傳遞。目前手機已經實現多模雙卡雙待功能，未來3G網絡通信也必將實現網絡的優選。當一個3G服務商提供的網絡擁堵或者無信號時可以使用另一個3G網絡，甚至這種切換是自動實現的，而不需要人工操作，圖像傳輸不斷續自動轉網。在信號環境極不好的現場，不同的3G網絡根據自身現狀各承擔一部分圖像數據，將圖像數據分散傳輸，從而保證圖像的傳輸質量。當然這種技術的實現有賴于對網絡帶寬的實時掌控和判別。

在我國，隨著3G移動通信系統走向實用，高達2M的帶寬將為無線視頻傳輸提供更強有力的支持，后3Gt寸代視頻的質量將會有極大的提高。公眾移動通信網絡與WLAN系統的融合，將真正實現“任何時間、任何地點、任何終端”的無縫式無線視頻傳輸，網絡化的應急救援指揮系統將真正實現。