基于GPRS的移动视频监控系统研究

2022-09-11

1 GPRS概述

欧洲电信标准协会特别移动小组 (ETSISMG) 负责制订GPRS标准。GPRS采用分阶段实施的方法。GPRS第一阶段的标准化工作己于1998年完成, 第二阶段的标准规范目前还在进一步完善;我国国内相应的GPRS标准亦在制订之中。

GPRS采用分组交换技术, 它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。并且按流量计费, 仅在实际传送和接受数据时才占用无线资源, 从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务, 特别适用于间断的、突发性的和频繁的、点多分散、中小流量的数据传输, 也适用于偶尔的大数据量传输。

通用分组无线业务GPRS (General Packet Radio Service) 是在现有GSM系统上发展的一种新型承载业务, 目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。作为一种构架于传统GSM网络之上的新型移动数据通信业务, GPRS在移动用户和数据网络间提供连接, 为移动用户提供高速无线IP或X.25服务, 可提供高达115kbps速率分组数据业务, 使得包括图片、音频、视频在内的多媒体业务通过无线网络进行实时传输成为可能。

2 视频监控系统概述

在2002年, 全球30市场全面启动, orange、KDDI、Vodafone德国等众多移动运营商开始商用3G。移动流媒体业务开始出现, 同时支持移动视频业务的手机终端也开始问世, 但是使用率很低, 价格也非常昂贵。该年属于移动视频业务的起步之年, 其特点为开始出现流媒体业务、移动运营商开始尝试发展视频业务, 努力培育市场和用户感知。在网络支持方面, 不同的业务所需要的网络提供的带宽不同, 越是高级的业务如视频业务其所需要的带宽和传输速率越高, 这意味着3G业务的开展是移动视频业务开展的基础。

3 基于GPRS视频监控系统的设计

(1) 功能需求分析。

系统主要的功能需求包括如下几个方面:监控特定场所, 并将监控视频和音频数据传送到总部服务器端, 以便实现总部的视频保存和回放;远程对监控摄像头的远程控制, 并将控制信息保存, 使用远程控制功能需要系统授权;系统应该连接报警设备, 一旦捕获到异常信号, 系统能实现本地自动报警, 上传报警信息实现远程报警;摄像设备自动加入网络, 并向网络注册, 表明设备的可用性;系统要求对重点图像在监控中心进行录像备份;可扩展性是网络视频监控的一个重要要求;对联网设备状况进行实时监控、发现设备异常及时告警。

(2) 系统设计框架。

远程视频监控包括监控中心服务器、嵌入式视频监测前端、GPRS数据网、客户端等组成部分。监控中心服务器位于监控中心机房, 由移动运行商提供专用光纤接入GPRS网络, 具有固定IP地址;嵌入式视频监测前端位于各发射台中;无线远程客户端可在任何GPRS信号达到的地方, 通过GPRS modem接入网络;中心客户端通过局域网与中心服务器相连。

其中监控中心服务器端通过软件集成的方法, 将摄像机、云台、视频采集卡、红外检测器、GPRS短信彩信模块等硬件集于一体, 组成视频控制中心服务器, 并且综合了数字图像处理、H.264数字视频压缩、智能云台控制、移动通信网络、计算机网络通信技术等多种技术, 使图像采集和传输变得容易。网络监控端可以是任意一台接入Internet网络的计算机, 通过浏览器访问视频监控中心Web服务器来实现视频监控。车辆在运行过程中, 车载终端通过蓝牙GPS接收机获取定位卫星的定位数据, 与摄像头采集的视频实时融合, 由无线视频传输器通过无线网络和Internet与中心服务器进行连接。

(3) 智能终端监控通信实现。

由于手机等移动设备作为监控端, 其显示能力通常受到设备屏幕的限制, 为了使监控者能够比较全面的监控目标场景, 系统采用Web Service技术, 实现监控端对可旋转摄像头的远程控制功能。在移动手机程序进行实时监控的同时, 响应用户的输入事件, 根据不同的用户需求构造控制消息, 然后将该消息发送给转发服务端。当控制程序接收到来自转发服务端的消息后, 生成对应的SOAP请求会被嵌入在一个HTTP POST请求中, 发送到Web服务器来。Web服务器再把这些请求转发给Web Service请求处理器, 由它来解析收到的控制消息的具体内容, 然后调用Web Service, 生成相应的SOAP应答。下列代码以“向上旋转摄像头”为例, 实现了对监控摄像头的上旋控制:

4 结语

本文搭建起了整个融合运动、静止监控目标以及移动、静止的视频监控体系框架, 并对其中的关键模块的设计和实现进行了探讨。基于GPRS网络设计并实现一种移动图像监控终端, 根据GPRS网络的实际情况以及监控系统的实际应用要求, 终端要达到监控画面稳定, 画面要求按时间顺序实时传输恢复, 基于目前通信系统带宽达到最优画面连贯性。

摘要：视频监控无论是从安全的角度还是从便捷的角度, 在现代社会中都有很大的用处, GPRS技术又使得网络传输速度得到了极大的提升, 尤其是3G网络时代的来临, 传输速的得到了保障, 移动视频监控前途美好。本文搭建起了整个融合运动、静止监控目标以及移动、静止的视频监控体系框架, 并对其中的关键模块的设计和实现进行了探讨。

关键词：GPRS,移动,视频监控,设计