无线图传方案2012

北京通创华科技发展有限公司 20应急指挥无线视频图像传输系统技 术 方 案、 北京通创华科技发展有限公司目 录一概 述3二系统建设目的和意义4三系统应用优势4四系统技术及产品优势5五设计依据6六. 方案设计及系统介绍 7 七. 系统功能10八. 技术指标11九. 设备介绍 12 十. 配置清单16一概 述现代城市经济飞速发展，外来人口流动性激剧加大，各类案情不断增多，各类灾情越来越重，恐怖事件有上升的趋势，对于突发情况处置必须了解现场情况，适时掌握现场图像动态，进行有效指挥处置等提出了新的标准和要求。而在这方面各城市皆存在一定的薄弱和不足，特别是在应急监控方面，尚未形成系统规模控制。如不抓紧解决，将会直接影响到全市的经济发展和稳定、人民生命和财产安全。所以必须抓紧实施应急无线图像传输联动系统建设，以此扩大指挥监控范围，提高对各种案情、突发事件的快速反应能力和应急处置能力；促进和推动全市经济建设发展。应急无线图像传输联动系统主要是从提高公安系统的快速反应能力、应急处置能力和总体控制能力出发，建成一个综合性、多功能、能够准确、迅速、有效进行各类重特大案情案件、突发事件现场和重大警卫保障及现场图像传输控制的综合管理控制体系，提高安全系统人员的科技管控水平。 二系统建设目的和意义应急无线图像传输联动系统，是通过在城市各区县联合布网方式，对城市所辖区域内的案情事件、突发事件等进行不同位置、不同角度的移动监控，为实现突发案灾现场图像、语音、数据远程传输而建设的一个综合性、多功能、能够准确、迅速、有效进行各类重特大案件、案情事故、突发事件现场和重大保障路线沿途及现场图像、语音传输的综合管理控制体系，从而大大提高公共安全的快速反应能力、应急处置能力和指挥控制能力，提高安全系统人员的科技管理控制水平。本系统利用先进的时分多载波调制技术（TDD-OFDM）实现无线传输、网络互联和系统控制等，通过动态时隙分配和动态功率控制技术在一个连续8MHz带宽内以同频组网方式实现多个基站与多辆应急通信指挥车之间的双向音视频传输，只用一个连续8MHz频率实现多基站多终端组网，频谱利用率高，节省带宽。一方面将应急无线监控终端安装在应急通信指挥车上，实现多辆应急通信指挥车同时将多路现场图像、语音信息，通过无线传输设备传输或网络传输方式上传至基站或指挥中心；同时基站或指挥中心的图像和语音可下传到各辆应急通信指挥车上；多辆应急通信指挥车、基站、指挥中心共享一个连续8MHz带宽形成一个同频网络。本系统拟在指挥监控中心和分中心各建立一个基站，形成主基站和从基站协同覆盖的方式，应急通信指挥车可以在主从基站之间来回穿梭，选择一个信号强度和质量最好的基站进行双向通信，以实现应急通信指挥车和指挥中心之间的双向音视频传输。领导在指挥中心的监控大屏上根据现场情况，及时做出指挥决策。系统具有可扩展性，可在所辖各区县建立各区域分指挥监控中心，每个分中心既可以独立成为一个子系统，又可以同总中心和其他县区分中心互联互通，组成一个完整的警用应急无线图像传输联动系统网络。本系统中多基站、多终端同频图像组网传输系统采用国际领先的多载波调制技术和高清晰度视频编解码技术，以及第四代移动无线传输技术，图像采用H.264压缩格式，开创性地实现了在非视距和移动接收时多基站协同覆盖和同频组网。本系统在城区、山地、建筑物内外等不能通视及有阻挡的环境中，能够高效率实现图像、语音信息的稳定传输，不受环境影响或受环境影响很小。本系统无线移动传输系统通视情况下传输距离达到15-30公里以上，在移动速度达到300公里/小时保持良好的传输效果。工作频段可在300MHz400MHz内根据本市具体的无线环境任意选择一个连续的8Mhz带宽进行音视频双向多点传输;系统传输时延小于500ms。三系统应用优势到现场，解决、处理问题，利用应急无线图像传输联动系统的远程信息传输功能，大大的提高了公安系统人员对各种事件的快速反应能力和控制能力。现场信息实时传输，指挥人员如同亲临现场在人的信息感知系统中，视觉器官接受了来自外界的70%以上的信息量，其余由听觉器官和触、嗅、味觉器官来感知。因此，在应急救援指挥系统中使用图像通信通道和语音通信通道同步传输现场信息，可大幅度提髙指挥中心指挥人员对现场状况的感知能力，获得应急救援组织指挥的更好效果。它可使距离现场千里之遥的后方指挥中心的人员有亲临现场之感，大大增强了对现场突发情况的感知能力，使其能够利用自己视觉器官来观察、判断现场实况，加之同步语音信息的传输、报告和解释，很快能够掌握现场全局情况。 上传信息准确、内容丰富、图像清晰利用应急无线图像传输联动系统，指挥中心人员可以在很短时间内通过视觉通道和现场语音信息等多种的信息量。尤其是在紧急情况下，指挥者通过图像通信对现场情况可获得“一目了然”的顿悟，避免现场报告者用单纯用冗长的语言来长时间描述现场情况.而由于应急无线通信设备采用先进的MPEG4编码技术，画质更加清晰，更细腻，更平滑。适合对图像高清晰、高时实性的特殊要求。为指挥中心和指挥车上指挥员提供集体决策的手段指挥中心和指挥车上可以同时集中各路专家，在共同观看重大事故现场实况图像传输信息的过程中，发表意见，集中专家智慧，汇集最优秀的处置建议，实施集体决策。在宇宙飞船发射、特情处置等复杂系统的指挥中心，早已使用这种决策方式。同时准确地记录突发事件的现场处理、解决的过程应急无线图像传输联动系统对于瞬间发生的亊件过程进行拍摄纪录，图像信息记录的准确性，是任何现场目击者的表述难以达到的。因此，为了充分利用准确记录事件这一特点。图像信息便于记录，不失真，为处理突发事件提供了强有力的证据应急无线图像传输联动系统的记录方式是由磁带、光盘录制，具有简便、快捷、不失真，不需要翻译，可随时回放提供给人们研究讨论的特点；而语音通话的记录则需要整理成文字，不同的语种之间需要翻译，带有浓重的个人判断色彩，不可避免会产生失真现象。事故现场实况使用图像传输会避免逐级语言报告中产生的失真现象。四系统技术及产品优势我公司的应急无线图像传输联动系统具备以下技术优势：系统先进性本系统采用自主知识产权的多基站、多终端同频组网技术，可最大限度的提高频谱利用率，在一个连续8MH总带宽内实现多基站覆盖和多终端组网；可有效地解决信号多径及频率选择性衰落的问题，适用于典型城市环境和复杂地理环境，能够在高速移动环境中实现视频、音频、数传等宽带多媒体业务的同步传输。系统稳定性我们提供的多载波调制技术和低密度校验码（LDPC）技术具备非视距“绕射”传输的优势，在城区、山地、建筑物内外等不能通视及有阻挡的环境中，该设备能够以高速率实现图像的稳定传输，受环境的影响很小。对抗频率选择性衰落或窄带干扰及信号波形间的干扰性能优越，通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。系统安全可靠性应急无线图像传输联动系统采用加密技术（AES），具有很高的安全性，使其他同类设备不能渗透和破坏该系统的传输能力。我公司提供的应急无线图像传输系统具有以下优势：1) 系统级解决方案a) 根据警用业务特点，开发的全套系统解决，包括前端单兵设备，车载设备和指挥中心设备及管理控制软件。2) 完全自主开发，支持定制a) 所有重要设备和软件都是公司自主开发。b) 能够根据用户业务要求进行定制开发。3) 支持多种安全机制，保证系统安全和信息安全a) 音视频数据端到端加密。5) 无线传输距离远a) 产品灵敏度实测为业界最高水平。b) 具备典型环境抗衰落能力。6) 抗衰落和信道时变能力强a) 适合典型SUI衰落信道并经过全面测试。b) 经过大量典型外场测试验证了产品的抗衰落能力。c) 经过多种环境运动测试。7) 图像质量好a) 完全自主知识产权，芯片级和FPGA图像压缩和解压。b) 能够针对特殊使用场景专门优化，比如夜间环境和高对比度环境。8) 图像延时小a) 可以根据用户要求进行特殊优化，H.264压缩时延时约为300ms，FPGA图像传输时延小于200ms。9) 发送设备功耗低a) 采用TDD方式工作后，典型功放功耗只有COFDM产品的1/3。b) RF输出功率越大，优势越明显。10) 产品的质量，工艺和可靠性a) 产品通过无委型号核准测试。b) 采用HDI高密度工艺开发，无铅回流焊生产线工艺生产。产品更小，可靠性更高。c) 支持批量生产，能够快速批量供货，并保证产品一致性。五设计依据GBJ-81通讯技术规定GA367-2001视频安防监视系统技术要求GB50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规范GA/T70-94安全防范工程费用概预算编制办法GA/T74-94安全防范系统通用图形符号GBJ115-87工业电视系统工程设计规范GBJ42-81工业企业通信设计规范六方案设计及系统介绍根据需求以一个城市为例，可采取如下系统解决： 系统有三个节点，即通信车、高点接收基站（分中心）、指挥中心。（可实现语音互通，即；在指挥中心领导可直接对前端指挥车发出指令，前端车载或者单兵可把现场的图像和声音实时回传到指挥中心，指挥中心再通过本系统网络上传到上一级指挥中心以达到各区县联合布网。）微波无线链路f1接收基站（分中心）通信车3 视音频通信车4 通信车2 视音频通信车1 光纤通信视音频视音频3G移动网络传输链路接收基站（指挥中心） 在指挥中心覆盖的区域外设置一个高点作为接收基站（分中心），与指挥中心一起组成两个辖区采用同一个频率f1进行覆盖，分中心到指挥中心的信号传输通过光缆或微波实现，实现四辆通信车与指挥中心的双向音视频传输。 如图1所示： 系统组成通信车采集的现场图像和声音接到车上部署的大功率发射系统传到指挥中心，车载设备为19英寸标准机架式，可选配车载/便携式机箱，可用于车辆内部安装和固定建筑物部署。车载设备包括：发射单元、接收单元、逆变电源及天馈/附件。发射单元负责将应急通信指挥车上的图像发送到指挥中心，接收单元负责接收指挥中心发送的数字音视频信号。指挥中心部署宽带无线接收设备和发射单元，经天线，一组馈线（可最大100米），将接收信号输入到接收机，接收设备具备4路同时接收的能力，输出模拟的AV信号到显示设备，同时中心的图像信号通过发射单元经过馈线发射出去。指挥中心部署1台高性能PC作为服务器，服务器运行图像管理软件。每一路服务器同时处理最多4路视频，具备显示和存储功能。同时服务器能用AV接口或VGA接口输出视频到大屏幕。为了增加无线图像传输系统的覆盖范围，在另一制高点建一无线基站（分中心），分中心的部署与指挥中心一致，分中心接收下来的AV信号或流媒体信号可通过光缆或局域网发送到指挥中心。指挥中心再通过本网把图像上传到上一级指挥中心。以上为一个城市为例的组网案例，各地区按照各自不同环境组网，最终通过有线传输汇集到省级指挥中心以达到各区县联合布网的目的；领导在指挥中心的监控大屏上根据现场情况，及时做出指挥决策。3G视频频传输系统做为有效的补充由于数字微波传输系统具有地面传播衰落性强的特点，在微波信号受地形及电磁环境的影响而无法与接收基站实现正常通信链路时，可使用我公司的3G视音频传输系统切换替代，利用中国联通或中国电信的3G移动通信网络构成双向的专用视音频传输链路，有效的解决了微波电路信号覆盖能力不足的问题。我公司的3G多媒体传输系统具有以下的功能特点：1) 系统级功能包括：l 在前方车辆与指挥中心间双向音频/视频传输l 支持远程移动音视频监控(动中通)l 支持指挥控制l 支持视频会商2) 前端设备可以作为网关设备，主要功能有：l 作为网关使用，支持多路视频的采集、存贮，并支持音视频数据查询和检索。l 支持本地多画面视频显示，包括多路本地视频和中心远程视频。l 支持触模屏输入，可以切换音视频显示，控制前端云台摄像机，控制3G网络连接/断开。l 支持音视频编解码带时间/日期/字符叠加，与中心平台管理服务器时钟同步。3) 中心管理服务软件作为系统管理控制核心，主要功能有：l 支持用户管理。l 支持数据导入，存贮，检索和回放。l 系统运行监控。l 多路远程设备控制。l 支持GIS应用。l 支持运动轨迹上叠加视频播放。移动视频指挥调度系统的组成如下图：系统包括VMS中心端：l VMS控制浏览器：VMS9000，标准桌面PC，运行VMS-Explorer软件和VMS-MANAGER软件l VMS应用服务器：8个用户以下硬件配置为高端PC，8到16个用户硬件配置为刀片式机架服务器，运行VMS-Server软件。l VMS应用GIS服务器：8个用户以下硬件配置为高端PC，8到16个用户硬件配置为刀片式机架服务器，运行VMS-GIS-Server软件。l VMS音视频解码器：输出音视频到大屏幕显示。 客户端接入的设备类型为公司所有的3G系列终端产品，包括车载终端及便携式终端。七系统功能1) 接口功能a) 支持模拟视频输入和输出。b) 支持音频输入和输出。c) 支持音视频码流100M以太网TCP/IP的输出。2) 音视频和通信处理功能a) 双向传输，音视频从指挥车再到指挥中心，音视频从指挥中心到指挥车。b) 音视频压缩编解码，音视频数据同步复接和分接。c) 支持AES数据加密。3) 人机界面功能a) 每种距离模式支持八种预置频道，同步控制收发频道参数。b) 面板操作支持功率指示。c) 面板显示支持码率指示。d) 面板操作支持解码质量指示。4) 配置软件功能a) 支持用户设置AES密钥。b) 支持用户发射机每预置信道的功率，频率参数设置。c) 支持查看整机的资产信息。八设备介绍车载终端机 车载终端机产品应用标准1U（或2U）机架式接收机，主要用于安全、军队、公安、武警、消防等行业在移动非视距条件下接收无线视频信号。它采用最先进的TDD-OFDM技术、高效的音视频压缩/解压缩技术、网络技术与GPS定位技术，实现远程视频传输与监控、目标定位、报警联动、远程控制。适合各种通信指挥车（所）等使用。 产品特点1. 设备功耗小。 2. 结构抗震，安装灵活。 3. 可在视距与非视距条件下接收和发射无线视频图像。 4. 支持多基站漫游，可自动选择信号强度和质量好的基站进行通信。5. 对外接口丰富，包括模拟音视频输入输出接口、以太网接口、GPS数据接口。 6. 具有实时信号分析功能，可显示工作频率、带宽、数据速率和接收信号功率等指标。 基站基站 产品应用采用TDD-OFDM技术的基站设备，支持多基站同频组网、接收多路车载设备音视频信号、支持多基站漫游，可在军队、公安、武警、消防等行业的车载、舰载环境中安装使用。 产品特点 1. 整机功放效率高，优于30%，整机功耗小。 2. 标准19英寸机架通用结构1U(或2U)高度。 3. 良好的散热性能和电磁兼容设计。 4. 可同时接收多路音视频信号，并且发送1路音视频信号。5. 支持多基站同频组网和多基站漫游。 主要技术优势1 国内首创的时分、频分共用技术。2 国内独家拥有单台发射机可同时上传2-4路音视频技术。3 单一频点实现双向通信，频谱利用率高4 采用单天线技术即可实现音视频的互传，便于施工安装。5 可支持多点组网，最大在线数512线。6 灵活分配信道资源 。7 单一频点实现多跳中继。8 频谱感知功能。9 丰富的数据接口。10 安全性、加密特性。11 抗多径能力强，卓越的非视距绕射和穿透能力。12 强大的纠错能力。13 传输距离远、高速移动性。14 低峰均比，功放效率高，功耗低。15 以太网IP接口、高性能H.264音视频编码、图像清晰延时小。16 模块体积超小、耗电低、适合密拍等应用。17 频率可调，功率可调、带宽可调、数据率可调、传输延时可调。18 控制中心可实现图像的管理、调度、存储回放和智能识别处理功能。19 可支持GPS定位功能手持接收机应用领域：适合公安、武警、部队等各部门在各种突发事件或演习训练中的侦察、技术取证、现场临时布控、实时转播等任务，可在非通视及复杂的电磁环境下使用，完成高清标清等视频音频及数据的传输。产品特点： 1. 采用H.264/TD-OFDM视频压缩及时分多载波调技术，能有效解决无线传输中的各种复 杂条件下的信号衰落； 2. 体积小，重量轻，便于工作人员随身隐藏，在同类产品中优势明显； 3. 发信功率500mW1W，低幅射，对携带人员更安全； 4. 设备具备操控面板，可随时根据任务要求对视频信号的质量、发射频率等工作参数进行设定，大大提高了产品使用的灵活性； 5. 接口丰富可订制。 6. 高清高亮液晶屏幕。 7. 移动便捷性强，内置刚容量电池。双向背负式发射机应用领域： 适合军队、公安、武警、消防等行业指挥中心与前端作业人员双向语音通讯和单向视频信息传送。实现指挥调度。产品还集成了GPS接收装置，便于后方指挥中心及时掌握作业人员的精确位置。产品特点： 1.采用单载波频域均衡专利技术，抗频率选择性衰落和信道时变能力强 2.支持车载，机载高速移动和视距与非视距环境使用。 3.集成度高，单一设备集成双向语音，单向视频和GPS等功能 4.支持全双工快速组网 5.基于DSP与FPGA嵌入式架构 6.体积小、重量轻：重量小于1.5Kg 7.人体工程学设计，方便随身携带。 8.功放效率高，省电 9.部署时间短，通电即用 10.高可靠接口：音视频和电源接口全部采用进口LEMO定制接头 11.配置灵活：提供专用CONFIG软件对产品进行配置 12.可满足最严格的环境和电磁兼容标准。符合国军标(GJB150)环境试验要求和国军标(GJB151)电磁兼容试验要求手持单兵发射机应用领域：适合公安、武警、部队等各部门在各种突发事件或演习训练中的侦察、技术取证、现场临时布控、实时转播等任务，可在非通视及复杂的电磁环境下使用，完成高清标清等视频音频及数据的传输。产品特点：1) 采用H.264/TD-OFDM视频压缩及时分多载波调技术，能有效解决无线传输中的各种复杂条件下的信号衰落；2) 体积小，重量轻，便于工作人员随身隐藏，在同类产品中优势明显；3) 发信功率500mW1W，低幅射，对携带人员更安全；4) 接口丰富可订制。TCH 3G车载式终端的简介 产品功能l 支持实时双向音视频传输，充分利用3G网络特点。良好的音视频同步性能以及业界较高水平的时延指标。l 高度集成，一体化设计。单一设备集成