應(yīng)用3g通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)黃河遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視

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1、應(yīng)用3G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)黃河遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視應(yīng)用3G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)黃河遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視　　1.概述　　建國以來黃河治理開發(fā)取得了巨大成就，促進(jìn)了流域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。但是，由于黃河河情十分特殊，治理難度大，治黃工作仍面臨著一些難題亟待解決，水利信息化建設(shè)進(jìn)度滯后，保障水平明顯偏低。僅內(nèi)蒙古河段1986年以來就發(fā)生了9次凌汛決口，黃河防凌工作已成為我國冬春季防汛工作的頭等大事。2010年之前黃河凌情信息的采集主要通過人工測(cè)報(bào)的方式進(jìn)行，信息傳輸手段落后，實(shí)時(shí)性移動(dòng)性差，遇到突發(fā)情況不能在第一時(shí)間將現(xiàn)場(chǎng)信息傳回上級(jí)指揮部門，無法滿

2、足防汛期間多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)視的要求?！　?G（3rd-generation）是第三代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱，屬于蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，可以同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)、圖像、音頻流、視頻流等多媒體業(yè)務(wù)的高速數(shù)據(jù)傳輸。作為黃河通信專網(wǎng)的有效補(bǔ)充，在3G業(yè)務(wù)覆蓋的地區(qū)，可以利用3G技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵河段和重點(diǎn)工程的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，為可視化管理提供平臺(tái)。　　2010年6月黃委發(fā)出了《關(guān)于開展本文由.L.收集整理利用3G技術(shù)進(jìn)行防汛信息傳輸試驗(yàn)的通知》，要求開展3G技術(shù)防汛應(yīng)用試點(diǎn)工作。在前期調(diào)研和實(shí)地勘測(cè)的基礎(chǔ)上，總結(jié)以往視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)管理的經(jīng)驗(yàn)，黃委

3、信息中心隨后開展了黃河內(nèi)蒙古河段視頻監(jiān)視系統(tǒng)建設(shè)，提高了凌情預(yù)報(bào)的超前性和監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。黃河3G視頻監(jiān)視系統(tǒng)先后在內(nèi)蒙、陜西、山西、河南、山東建設(shè)13個(gè)固定監(jiān)視點(diǎn)和6個(gè)移動(dòng)監(jiān)視點(diǎn)，與衛(wèi)星遙感、無人機(jī)、人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合，初步構(gòu)建起了黃河凌汛情立體監(jiān)測(cè)體系。　　2.黃河3G視頻監(jiān)視系統(tǒng)　　黃河3G視頻監(jiān)視系統(tǒng)為滿足黃河防凌防汛對(duì)關(guān)鍵河段的高清晰視頻遠(yuǎn)程監(jiān)視的需求，運(yùn)用先進(jìn)的3G移動(dòng)通信技術(shù)和視頻壓縮技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵河段的實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障防汛視頻監(jiān)視數(shù)據(jù)快速、安全、可靠的傳送，實(shí)現(xiàn)防汛監(jiān)視信息編碼標(biāo)準(zhǔn)化，信息采集多樣化，

4、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、信息管理集成化?！　o線視頻監(jiān)視點(diǎn)采集的實(shí)時(shí)信息經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)視中心，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視；監(jiān)視中心的各種監(jiān)視指令經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)下達(dá)到無線視頻監(jiān)視點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視系統(tǒng)由無線視頻監(jiān)視點(diǎn)、傳輸網(wǎng)絡(luò)和視頻監(jiān)視中心組成。視頻監(jiān)視系統(tǒng)采用二級(jí)監(jiān)控的模式，實(shí)現(xiàn)水文局、防辦和黃委等各級(jí)管理部門的信息共享?！　?.1視頻監(jiān)視點(diǎn)的選擇　　對(duì)于視頻監(jiān)視點(diǎn)的選擇應(yīng)能充分反映黃河防洪防凌的特點(diǎn)，應(yīng)從其所處的地理位置、地理特點(diǎn)，觀測(cè)條件，通信條件、安全條件等方面綜合考慮。選點(diǎn)原則如下：　　(1)視頻點(diǎn)優(yōu)先選在易形

5、成卡冰結(jié)壩的位置。　　(2)視頻點(diǎn)優(yōu)先選在靠近主河道的位置上，以觀察主河道全貌。所以應(yīng)優(yōu)先選在大堤及大堤附近的鐵塔、橋梁等視野開闊的位置上。　　(3)視頻點(diǎn)優(yōu)先選取距離水文站、河道管理段較近的位置上，便于日后的維護(hù)和管理?！　?.2傳輸子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)　　2.3視頻子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)　　視頻子系統(tǒng)以黃委已建視頻監(jiān)視平臺(tái)為基礎(chǔ)，對(duì)原有平臺(tái)進(jìn)行升級(jí)。黃委已建視訊平臺(tái)是基于視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)，編碼方式為H.264。為了保證平臺(tái)的平穩(wěn)升級(jí)，視訊平臺(tái)建設(shè)的技術(shù)路線保持不變，仍選用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)。　　視頻壓縮技術(shù)是決定傳輸

6、視頻的清晰度和帶寬需求的重要因素，因此監(jiān)視系統(tǒng)的視頻壓縮技術(shù)的選擇是非常重要的?！　∫曨l壓縮技術(shù)又稱視頻編碼技術(shù)，編碼技術(shù)的選擇不僅要考慮到壓縮比，算法的復(fù)雜度，還要考慮到網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)傳輸環(huán)境對(duì)視頻流的影響。復(fù)雜的算法可能會(huì)產(chǎn)生較高的壓縮比，但也會(huì)帶來巨大的運(yùn)算開銷，對(duì)系統(tǒng)的軟硬件要求很高，進(jìn)而影響監(jiān)視的實(shí)時(shí)性；無線接入技術(shù)受環(huán)境影響，各種傳輸參數(shù)總處在動(dòng)態(tài)變化之中，傳輸通道的穩(wěn)定性較差，而基于TCP/IP的互聯(lián)網(wǎng)傳輸本身就具有很多不確定性因素，這就要求監(jiān)視視頻流應(yīng)具有很強(qiáng)的流量控制和檢錯(cuò)糾錯(cuò)功能?！　∧壳埃诒姸?/p>

7、視頻編碼算法中，H.264適用于無線環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)，具有高壓縮比的同時(shí)還擁有高質(zhì)量流暢的圖像?！　【C合考慮沿黃通信的實(shí)際情況和黃河通信專網(wǎng)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目前情況，黃河流域視頻監(jiān)視系統(tǒng)仍選用清晰度高、傳輸性能好、帶寬占用小的H.264視頻監(jiān)視系統(tǒng)，力求以最小的帶寬獲得最佳的視頻效果。在具體設(shè)備的選型時(shí)，還需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試比較（在遠(yuǎn)程傳輸條件下）。　　2.4中心視訊平臺(tái)　　中心視訊平臺(tái)主要通過對(duì)原防凌視頻監(jiān)視系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行擴(kuò)容和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)新舊系統(tǒng)的兼容和系統(tǒng)功能的提升。配備中心管理服務(wù)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)系統(tǒng)

8、，完成各級(jí)用戶認(rèn)證、錄像管理、報(bào)警聯(lián)動(dòng)管理，視頻設(shè)備遠(yuǎn)程管理；完成視音頻的接入、轉(zhuǎn)發(fā)、控制、模擬視頻轉(zhuǎn)換及展示；開發(fā)人性化的操作界面，可以使用客戶端或者通過Web瀏覽器訪問視頻管理服務(wù)器，各級(jí)按權(quán)限調(diào)用下一級(jí)中心服務(wù)器中的實(shí)時(shí)視頻流和歷史視頻文件。實(shí)現(xiàn)各級(jí)平臺(tái)無線監(jiān)控資源管理信息的交換、遠(yuǎn)程控制、視頻轉(zhuǎn)發(fā)等功能?！　≈行囊曈嵠脚_(tái)由視頻管理服務(wù)器、視頻解碼器、流媒體服務(wù)器、