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）

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、專業化與高清晰度發展方向，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，旨在為監控系統的不斷完善與發展提供可靠的參考。

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，突發結構，無線調制標準，調頻規則以及相同的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，適用于分散監控點的圖像監控。然而受到單個GPRS信道的的帶寬和速率的局限，遠程監控中心無法得到較為流暢的監控圖像，為此有必要采用雙GPRS通道的遠程圖像監控系統。

2　系統組成

無線遠程網絡監控分為兩部分，監控前端和監控中心。監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控中心服務器

3　圖像監控終端GPRS通訊實現

數字遠程圖像監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，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，并對主動發起和監控中心的連接，以此確保服務器軟件可以連接一旦移動監控終端與遠程監控中心創建連接，二者都可以互相了解對方IP，則無線監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。

3.1監控管理軟件

它是監控系統的軟件，對用戶分組，監控設備，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，有一定幾率會發生連接中斷的現象，所以程序需運用斷點續傳、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，所以應使用動態域名解析。服務器啟動過程中，花生殼動態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控平臺，可實現信息資源共享。

（2）為業主和現場質量監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，結合各種應用業務。

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

（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，擇優選擇可行的方案。

（7）橋梁隧道全程監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范、協議和要求選型，根據最新的標準規范，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，性能穩定，能夠持續有效運行。

4　系統運行情況

（1）運行上，遠程圖像監控的選型原則實用性設備運行穩定可靠，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揮著越來越大的作用。一些經濟較發達的省份紛紛采用全程監控的方式，解決了物理監控盲區的問題，同時監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、優質的視頻圖像增值服務，最大限度的發揮它的價值，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的鐵路無線視頻監控系統［J］.內蒙古石油化工，2009，（10）：139-142.

［3］ 韓云.監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。